Il processo di essiccatura del legno, detto anche stagionatura, è il punto di partenza per ogni lavorazione di falegnameria successiva. Il legno appena tagliato contiene ancora molta umidità. Per evitare deformazioni, crepe o marcescenza, deve essere sottoposto a stagionatura, un processo di essiccazione controllata. La stagionatura ha lo scopo di creare le condizioni per cui l’acqua presente nel tronco venga espulsa e il legno possa stabilizzarsi, rendendo più facile la sua lavorazione. Il legno contiene all'interno grandi quantità di acqua che influenzano, in maniera determinante, il suo peso. Infatti, grazie alla stagionatura, il legno si riduce a causa dell'evaporazione dell'acqua. Questo processo rappresenta il vero motore del mercato ligneo, perché il legno, così come viene reperito in natura, non può essere utilizzato per scopi antropici: prima deve essere rimossa gran parte dell’acqua contenuta al suo interno, altrimenti insorgono gravi problematiche inerenti a resistenza e durabilità.
La Funzione e le Caratteristiche della Stagionatura
La stagionatura del legno è un processo fondamentale per assicurare la stabilità e la resistenza del materiale prima di utilizzarlo in progetti di costruzione o di falegnameria. La stagionatura del legno ha diverse funzioni e porta a importanti caratteristiche che influenzano la sua qualità e utilizzo.
Riduzione dell’umidità
Durante il processo di stagionatura, l’umidità presente nel legno viene gradualmente ridotta. Questo è fondamentale perché il legno con un’umidità troppo elevata può deformarsi, restringersi o creare problemi strutturali una volta utilizzato.
Stabilizzazione dimensionale
La stagionatura del legno permette di ridurre i movimenti indesiderati del materiale una volta utilizzato. Il legno stagionato è più stabile e meno soggetto a deformazioni, fessurazioni o torsioni. Durante questo processo il legno subisce notevoli variazioni di volume, per cui s'intuisce come non sia possibile porlo in opera prima della stagionatura.
Aumento della resistenza
La stagionatura del legno contribuisce a migliorare la sua resistenza meccanica, rendendolo più adatto a sostenere carichi e resistere alle sollecitazioni.
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Prevenzione dell’attacco di parassiti
Durante la stagionatura, molti parassiti e insetti dannosi presenti nel legno vengono eliminati o ridotti, contribuendo a preservare la qualità del materiale nel tempo.
Il Percorso del Legno: Dalla Foresta alla Lavorazione
Il percorso produttivo del legno inizia nelle foreste, dove gli alberi vengono abbattuti, e prosegue nelle segherie o nelle fabbriche di pannelli, dove vengono prodotti i semilavorati (tavole, travi, listelli). La prima fase del ciclo produttivo si svolge in foresta. Gli alberi vengono abbattuti, cioè tagliati alla base, con strumenti adeguati come motoseghe. Successivamente si procede alla sramatura, cioè alla rimozione dei rami principali, e alla depezzatura, il taglio del tronco in pezzi trasportabili. I tronchi preparati vengono trasferiti alla segheria o allo stabilimento di lavorazione. Prima del taglio definitivo, i tronchi subiscono la scortecciatura, ossia la rimozione della corteccia. Alcuni tipi di legno vengono sottoposti a vaporizzazione: l’esposizione a vapore caldo ammorbidisce il materiale, rendendo più semplice il taglio e la piegatura senza rischio di rottura. Dopo la vaporizzazione, il legno viene tagliato in tavole, travi, listelli o altri semilavorati. Questi pezzi rappresentano la base per la produzione di oggetti o componenti finiti. Con questa operazione s'intende far perdere al legname la maggior quantità possibile di umidità e comunque quel tanto che basta affinchè il tasso di umidità rimasta sia in equilibrio con l'igroscopicità dell'ambiente in cui verrà posto in opera il segato. È consigliabile consultare un esperto del settore per valutare la stagionatura del legno e determinare se è adatto alle proprie esigenze specifiche.
La Produzione del legno: dall'albero al legname
Tipologie di Stagionatura del Legno
Esistono diverse tecniche di stagionatura del legno, ognuna delle quali ha le sue caratteristiche e tempi di durata. Questa lavorazione può essere effettuata seguendo due possibili diverse procedure, una naturale e una forzata.
Stagionatura Naturale all'Aria
Questa è una tecnica tradizionale che prevede l’esposizione del legno all’aria aperta per un periodo di tempo prolungato. Il principio di base prevede che l’umidità del legno venga rimossa per azione dell’aria e del calore atmosferico. Una volta tagliato in tavole, il legno veniva disposto in tavole accatastate e separate da appositi distanziatori per permettere il ricircolo dell’aria. In pratica, la procedura di stagionatura naturale consiste nell’accatastare le tavole lasciando ampi spazi tra ognuna sia orizzontalmente che verticalmente. Questo metodo di stagionatura non richiede impianti particolari, l'umidità evapora lentamente e senza forzature, il legname si presenta così più pastoso e duttile alle lavorazioni. La stagionatura naturale poteva anche durare per diversi anni: il legno rilasciava lentamente l’acqua al suo interno, seguendo il corso delle stagioni e adattandosi anche all’umidità esterna. La durata di tale stagionatura è variabile, e dura circa 12 mesi ogni cm di spessore per legni duri, e 6 mesi per ogni cm per legni teneri. Tali cifre sono comunque largamente indicative. Tuttavia, questo processo è lungo e richiede notevoli spazi ed un immobilizzo di capitali. Non dimenticheremo inoltre come il legname così esposto sia facile preda di funghi, umidità, fuoco, e richiede una periodica scomposizione e composizione delle cataste. Anni or sono erano in uso velocità di 0,5 - 0,7 m/S ma richiedevano lunghi tempi di esercizio ed i segati presentavano essiccazione non omogenea. Per i tuoi progetti di arredamento in legno per la tua casa, noi di Piallato forniamo tagli su misura ideali per ogni esigenza, con i migliori materiali lavorati con precisione e cura.
Stagionatura Artificiale (Forzata)
Questa tecnica è, diciamo, più “moderna” e di sicuro è quella maggiormente adottata. Questa tecnica prevede l’uso di essiccatoi, dove il legno viene posto in un ambiente controllato con temperatura, umidità e flusso d’aria regolati. La stagionatura artificiale è più rapida rispetto alla stagionatura naturale e può richiedere solo poche settimane o mesi. Negli essiccatoi, macchinari in grado di concretizzare artificialmente l’essiccazione in tempi molto minori rispetto a quelli della stagionatura naturale, acquisiscono un ruolo fondamentale.
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Stagionatura in Camera (Essiccatoio)
In camera: le tavole vengono accatastate e rinchiuse in camere coibentate in muratura, in acciaio o alluminio. La temperatura è regolabile, così come l’umidità e l’arieggiamento: così facendo si accelera il processo di rilascio dell’acqua. Tuttavia, è bene controllare che l’essiccazione non avvenga troppo rapidamente per evitare difetti.
Stagionatura per Condensazione
Per condensazione: utile per specie legnose delicate. Viene effettuata a basse temperature, monitorando costantemente l’umidità del legno. L’essiccazione per condensazione è un trattamento controllato adottato per legni delicati: si effettua a basse temperature e con un monitoraggio costante dell’umidità. L’umidità presente nel legno viene fatta evaporare, poi condensata allo stato liquido e fatta uscire fuori dalla camera.
Stagionatura ad Alta Frequenza
Ad alta frequenza: l’essiccazione ad alta frequenza è il modo più rapido per eliminare l’acqua all’interno delle tavole. Un campo elettrico alternato ad alta frequenza attraversa il legno che, per surriscaldamento, rilascia vapore acqueo e quindi l’umidità. Un trattamento molto veloce è l’essiccazione ad alta frequenza. Durante questa procedura il legno viene fatto passare attraverso un campo elettrico alternato ad alta frequenza, che ne provoca un veloce surriscaldamento e, di conseguenza, l’immediato rilascio di umidità.
Stagionatura Sottovuoto
Sotto vuoto: la stagionatura sotto vuoto prevede l’utilizzo di camere a tenuta stagna in metallo che consentono un controllo della pressione atmosferica. Abbassando la pressione si velocizza la perdita d’acqua dalle tavole di legno, mantenendo costante la temperatura (che deve rimanere inferiore agli 80°). In ultimo abbiamo l’essiccazione sottovuoto, che avviene in camere stagne di metallo dove sono presenti dei meccanismi di riscaldamento e in cui viene notevolmente abbassata la pressione atmosferica.
Nardi ha delle soluzioni congeniali anche per l’essiccazione di legno lamellare. DK201K. DK201T: Gli essiccatoi in versione Tunnel sono indicati per diminuire i tempi delle operazioni di carico/scarico del materiale. Il legno viene posto su carrelli che vengono movimentati su binari di scorrimento.
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Fattori che Influenzano la Stagionatura Artificiale
Nel processo di stagionatura artificiale, diversi fattori devono essere attentamente controllati per garantire un'essiccazione efficace e omogenea.
Circolazione dell'Acqua
Quando l'acqua localizzata nella zona periferica del tronco è assorbita dall'aria dell'ambiente, quella posta nelle cellule immediatamente più profonde migra verso l'esterno, cioè verso la zona più secca venendo così a sua volta assorbita dall’aria. Questo fenomeno continua fin tanto che il tronco ha perso l’umidità eccedente e quindi si trova in equilibrio igroscopico con l’ambiente esterno. Il flusso che avviene sia in senso assiale che trasversale diminuisce con l’aumentare del peso specifico ed è più rapido in senso radiale.
Evaporazione dell’Acqua
L’evaporazione dell’acqua determina il fenomeno di circolazione prima spiegato.
Temperatura dell'Aria
Intuitivamente si può capire come la temperatura possa influenzare l’evaporazione dell‘acqua sulla superficie del tronco. È noto però come l’umidità passi da una parete calda a una relativamente fredda, quindi fin tanto che l’interno del tronco non avrà raggiunto una temperatura superiore a quella dell’aria l’essiccamento avverrà con difficoltà. Il sistema più corrente di stagionatura artificiale impiega la temperatura pilotandola, cioè a temperatura bassa all’inizio del processo corrisponde una graduale elevazione della stessa sino al termine della stagionatura.
La Produzione del legno: dall'albero al legname
| Specie Legnosa | Temperature Iniziali Consigliate (°C) | Temperature Massime Raggiungibili (°C) |
|---|---|---|
| Legni Duri (es. acero, faggio, noce) | 40-60 | 80 |
| Legni Teneri e Resinosi (es. pioppo, abete) | 56-70 | 35-100 |
Stato Igrometrico dell'Aria (Umidità Relativa)
Importante fattore ai fini della stagionatura in quanto se l’aria è satura di umidità chiaramente non potrà assorbirne ulteriormente e quindi l'essiccazione non può effettuarsi. Al contrario un'essicazione in aria troppo secca porterà a una troppo rapida evaporazione che causerà scompensi tra la zona interna del tronco e quella esterna troppo secca. Quindi per quanto possa sembrare assurdo l'essicazione deve avvenire in aria molto umida ma non satura e soprattutto costantemente umida.
Velocità dell'Aria
Una velocità eccessiva asciuga troppo l’aria e quindi richiede uno stato igrometrico più elevato e un maggior consumo energetico. L’esperienza quindi ha dettato il concetto che l’aumento di velocità dell'aria abbrevia i tempi di essiccazione e comporta una più uniforme essiccazione mantenendo nella cella temperatura e umidità costanti. Tuttavia una velocità piuttosto rapida favorisce l’operazione soltanto ai primi stadi, a legno cioè molto umido, successivamente essa non ha più azione diretta sui tempi di essiccamento.
Valutazione e Misurazione della Stagionatura del Legno
La valutazione della stagionatura del legno è importante per garantire la sua qualità e idoneità all’uso. Un'altra domanda molto importante a cui rispondere è come capire se un legno è stagionato. Un altro aspetto che gli esperti segnalano è che la quantità di umidità da estrarre dal legno dovrebbe corrispondere a quella presente nell'ambiente in cui andrà collocato. Ma come si può misurare questo dato in maniera accurata? L’umidità finale è quella che s’intende ottenere a essicazione terminata.
Umidità del Legno
La misurazione dell’umidità del legno è fondamentale per determinare se è sufficientemente stagionato. L’utilizzo di strumenti come gli igrometri permette di valutare l’umidità interna del legno. Nel primo caso si tratta di un metodo ormai in disuso ma che riporta, ancora, dei dati precisi. Consiste nel prelevare dei campioni di legno ancora umido misurandone il peso così da conoscerne la massa. Essiccandoli, poi, si dovrà arrivare all'eliminazione di tutta l'umidità. Pesando nuovamente i campioni di legno si verrà a conoscenza della massa asciutta.
Controllo Visivo
L’osservazione visiva del legno può fornire indicazioni sulla sua stagionatura. Un legno più denso può indicare una maggiore stagionatura.
Test di Resistenza
I test di resistenza, come il test di flessione o di compressione, possono essere eseguiti per valutare la capacità del legno di sopportare carichi e stress. Un legno ben stagionato dovrebbe avere una maggiore resistenza.
La Stagionatura per il Legno Lamellare
Sulla creazione e gli impieghi del legno lamellare è stato creato un vero e proprio scibile, che ha rivoluzionato il mondo delle costruzioni. Ma tutto questo patrimonio conoscitivo non sarebbe esistito senza l’essiccazione. Se infatti riportiamo tutta la questione su un piano puramente pratico, il processo di stagionatura è basilare per ottenere una trave in legno lamellare: le sue componenti, per essere incollate l’un l’altra e resistere nel tempo, devono contenere specifici livelli di umidità, a cui solo l’essiccazione può condurre. Il legno lamellare è un materiale strutturale composito, che è costituito essenzialmente da legno naturale, di cui conserva i pregi più rinomati (elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso, lenta combustione in caso di incendi), ma che, allo stesso tempo, derivando da un procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, elimina i difetti più compromettenti del legno massiccio. Si ottiene dalla riduzione del tronco in lamelle, ovvero tavole di legno concepite per uso strutturale, dalla larghezza massima di 20 mm, che vengono poi incollate l’una sull’altra con venatura contrapposta (stratagemma che conferisce alla trave una certa uniformità nella distribuzione della resistenza). Nel caso del legno lamellare, al fine di realizzare delle lastre che presentino i requisiti strutturali necessari a consentire il successivo processo di incollaggio industriale, gli impianti devono trattare il materiale in modo da condurlo a valori di umidità interna compresi tra il 7 e il 16%. È evidente che, con tutte queste peculiarità, il legno lamellare si presenti come un materiale capace di fare la differenza sotto molteplici punti di vista. In particolare, i principali impieghi a cui è destinato sono quelli edilizi: in quest’ambito riesce a sostituire pure il cemento armato, abbinando, alla resistenza coriacea, una leggerezza che consente un ingente risparmio sui costi di trasporto (pesa l’80% in meno rispetto al cemento armato!).
La Produzione del legno: dall'albero al legname
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