Scuola Media Pietro Giannone Caserta Il LEGNO A cura del prof. Francesco Pisanti corso di Tecnologia Il legno è il materiale ricavato dai fusti delle piante, in particolare dagli alberi ma anche dagli arbusti. Si ricava sia dalle conifere sia dalle latifoglie; Le proprietà dei materiali 1 Le proprietà dei materiali 2 Le sollecitazioni meccaniche dei materiali La forma stabile dell’energia solare La fotosintesi converte l’energia della luce solare in energia di legami chimici della materia vivente; essa avviene nelle piante verdi. Le piante verdi utilizzano la regione “visibile” delle radiazioni luminose, cioè quella che i nostri occhi vedono, ed è la maggior parte dell’energia solare che arriva sulla Terra. Fotosintesi clorofilliana glucosio Il legno degli alberi è una fonte energetica (combustione diretta e carbone di legna) e un materiale da costruzione (intere abitazioni, travature, navi, mobili, oggetti d'uso comune ed artistici). Sempre dagli alberi, spesso coltivati allo scopo, si ricava cellulosa per la produzione della carta. Proprietà del legno 1 • Proprietà Chimico-fisiche • PESO SPECIFICO, generalmente inferiore a 1/dm3; • COLORE, variabile in base all’essenza legnosa; • POTERE ISOLANTE molto elevato rispetto al calore,al freddo ed all’elettricità; • IGROSCOPICITÀ cioè la capacità di una sostanza di assorbire prontamente le molecole d'acqua presenti nell'ambiente circostante. Proprietà del legno 2 • Le proprietà meccaniche sono influenzate da fattori quali il peso specifico, l’essenza legnosa, l’umidità e l’orientamento delle fibre. • RESISTENZA A TRAZIONE molto buona. • RESISTENZA A COMPRESSIONE buona. • RESISTENZA AL TAGLIO scarsa. • RESISTENZA A FLESSIONE scarsa. • DUREZZA, scarsa e variabile in base all’essenza. Proprietà del legno 3 Proprietà tecnologiche Il legno è un materiale facilmente lavorabile • FENDIBILITÀ buona. • LUCIDABILITÀ buona. • CURVABILTÀ discreta. L’albero • Con il termine albero viene intesa una pianta perenne e legnosa, caratterizzata dalla presenza di un fusto, detto tronco, che le permette di svilupparsi in altezza. A differenza da quanto si pensa comunemente, non è l’altezza che contraddistingue gli arbusti dagli alberi, ma la presenza del fusto. Solitamente, grazie alla presenza del tronco, l’albero inizia a ramificarsi a qualche metro dal suolo; esistono casi eccezionali in cui il fusto può essere estremamente corto. Parti dell’albero • Gli alberi sono costituiti da quattro parti fondamentali, alle quali sono demandate funzioni specifiche: • le RADICI (C) • il TRONCO (B) • i RAMI (A) • le FOGLIE Le radici le RADICI rappresentano la parte sotterranea della pianta e servono non solo ad assorbire dal terreno le sostanze nutritive, come l’acqua ed i sali minerali necessari alla crescita della pianta stessa, ma anche ad ancorare e sorreggere l’albero. Esse si possono estendere anche per svariati metri di distanza dal fusto al fine di raggiungere zone umide e ricche di sostanze nutritive. Il tronco • • • • • • - il TRONCO sostiene la pianta e collega le radici alle foglie. Nelle erbe e nei fiori la struttura portante della pianta generalmente è flessibile e si chiama STELO. Al suo interno il fusto è attraversato da una fitta rete di sottilissimi canali nei quali scorrono le sostanze nutritive della pianta. Il tronco è formato da più strati: la parte più esterna costituisce la corteccia necessaria a proteggere la pianta, il secondo strato è chiamato libro, il terzo è il cambio, infine il cilindro centrale formato dal legno. I Sali minerali e l’acqua, detti linfa grezza, una volta assorbiti dal terreno vengono trasportati nei canali linfatici attraverso il fusto per giungere nelle parti aeree della pianta. La sezione del tronco può fornire utili informazioni relative all’età dell’albero e alla qualità delle annate precedenti. Infatti ogni cerchio disegnato nella sezione del fusto rappresenta un anno, mentre il suo spessore l’accrescimento dovuto al clima ed alla piovosità di quel medesimo periodo Struttura del legno 1. Midollo 2. Anelli di crescita 3. Legno 4. Cambio 5. Floema 6. Corteccia esterna. I rami e le foglie • - i RAMI rappresentano i bracci in cui si suddivide l’asse principale della pianta, generalmente capace di suddividersi in elementi minori (rami secondari). La struttura e la disposizione dei rami caratterizzano il loro aspetto. Le ramificazioni possono essere monopodiali o simpodiali. • - le FOGLIE si sviluppano dai rami. In questi organi ha luogo la fotosintesi clorofilliana, necessaria alla vita ed allo sviluppo della pianta. L’insieme dei rami e delle foglie ad essi collegate formano la chioma. Portamento: la chioma dell’albero • La chioma di un albero può avere 4 forme diverse: • - a cono (come l’abete), - a colonna (come il cipresso), - a globosa (come il ciliegio), - a ombrello (come il pino). Classificazione del Legname • In base alla durezza – Legni TENERI: latifoglie (pioppo, betulla) – Legni FIBROSI : conifere (abete bianco, abete rosso, larice, pino silvestre) – Legni SEMIDURI e DURI: latifoglie (castagno, ciliegio, faggio, noce) • Estesissima è la varietà di piante che vegetano in natura:non tutte però si prestano egualmente per ricavarne legno da costruzione. Secondo le ripartizioni del mondo vegetalel a materia prima legno ci viene fornita per la quasi totalità dalle piante appartenenti alle sottosezioni delle GIMNOSPERME comunemente conosciute con il nome di CONIFERE • per la forma prevalentemente a cono dei frutti ele foglie a forma d’ago: abeti – pini - larici ecc e delle ANGIOSPERME chiamate LATIFOGLIE per il fatto di avere quasi sempre delle foglie molto espanse: Faggio, Frassino, Acero, Castagno.Noce, Rovere ecc. • Dalle CONIFERE e dalle LATIFOGLIE si ricavano le più pregiate varietà di legname da costruzione. Diversi sono i criteri di classificazione delle essenze legnose.La classificazione di carattere tecnologico deve aver riguardo alla provenienza dei legnami ed ai loro impieghi. Forma delle foglie La lamina o pagina può avere diverse forme: • o stretta e sottile come aghi (allora le piante si chiamano AGHIFORMI) • o più grandi (allora gli alberi si chiamano LATIFOGLIE). • Inoltre la foglia prende nomi diversi in base alla loro forma. Le conifere • Conifera ordine di piante arboree con fusto eretto e molto ramificato, con la chioma triangolare, foglie aghiformi, frutti conici; ne fanno parte gli abeti, i cedri, i cipressi Le latifoglie • Nella quasi totalità delle specie le latifoglie sono "caducifoglie": all'arrivo della stagione sfavorevole perdono le foglie (a differenza delle conifere, che in genere sono "sempreverdi"). Le latifoglie • Si definiscono latifoglie (Nome scientifico: Angiospermae) quelle piante, arboree o arbustive, erbacee o legnose, caratterizzate da foglie larghe a prescindere dalla loro forma, hanno chioma espansa e globosa. Dall’albero al legname Le principali operazioni di trasformazione di un albero sono 1. Abbattimento 2. Sramatura e scortecciatura 3. Trasporto 4. Lavaggio e sezionatura (segagione) 5. Stagionatura (riduzione dell’umidità) Trasporto del legname via fluviale Vicino ai grandi fiumi il trasporto del legname è fatto anche senza mezzi di trasporto, ma semplicemente lasciando fluire la legna galleggiante sul fiume, questa operazione è detta fluitazione 17/01/13 Dal legno a... 25 DIFETTI DEL LEGNO: FESSURE: danni da ritiro che si formano in seguito a tensioni originate nella pianta viva CIPOLLATURA: separa nettamente due anelli di accrescimento consecutivi. Difetto tecnologico assai grave. I derivati del legno Il legno massiccio è il prodotto ricavato dal tronco per segagione o piallatura. Oggi raramente il legno viene impiegato come massello, sia per ovviare ad alcuni difetti naturali che per contenere un eccessivo consumo del patrimonio forestale. PIALLACCI: fogli sottili di legno che si ottengono mediante sfogliatura e tranciatura. sfogliatura tranciatura 27/19 I derivati del legno Il legno massiccio è il prodotto ricavato dal tronco per segagione o piallatura. Oggi raramente il legno viene impiegato come massello, sia per ovviare ad alcuni difetti naturali che per contenere un eccessivo consumo del patrimonio forestale. PIALLACCI: fogli sottili di legno che si ottengono mediante sfogliatura e tranciatura. sfogliatura tranciatura 28/19 I derivati del legno COMPENSATO: si ottiene incollando fra loro piallacci incrociati, in numero dispari. PANIFORTE: semilavorato che si ottiene con listelli a sezione quadrata o rettangolare, incollati l’uno all’altro. TAMBURATO: si ottiene con un’intelaiatura in legno ricoperta da due strati di compensato o laminato. PANNELLO TRUCIOLARE: si ottiene da scarti di lavorazioni del legno ridotti in minuscole schegge, incollate e pressate. 29/19 Il legno lamellare • Il legno lamellare è un materiale strutturale prodotto incollando delle tavole di legno a loro volta già classificate per uso strutturale. • È quindi un materiale composito, costituito essenzialmente di legno naturale, di cui mantiene i pregi (tra i principali ricordiamo l'elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso ed il buon comportamento in caso di incendio), ma è anche un prodotto nuovo, realizzato su scala industriale, che attraverso un procedimento tecnologico di incollaggio a pressione riduce i difetti propri del legno massiccio. • Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in assicelle - dette per l'appunto lamelle - generalmente di larghezza non superiore ai 20 cm (per prevenire eccessive deformazioni causate dal fenomeno del ritiro) e nella loro ricomposizione tramite incollaggio. Bibliografia e Links utili • http://www.fagus.it/4.html • http://www.incendiboschivi.org/education/a mbalpi/qlatifo.htm • http://it.wikipedia.org/wiki/Legno