TRATTAMENTO DEL LEGNO
Il miglioramento della durabilità tramite
preservazione e modificazione
Leonardo da Vinci’ Pilot Project, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably
Trattamento del legno
Preservazione Modificazione
trattamento termico igniritardanti modificazioni chimiche
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Perché trattare il legno ?
Limitazioni naturali del legno Durabilità
resistenza agli attacchi da funghi ed insetti Ritiro e rigonfiamento
rigonfiamento non uniforme su grandi dimensioni
Degradamento UV, meccanico, fuoco
Adsorbimento e desorbimento d’acqua
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Preservazione “classica” del legno Meccanismi di tossicità Svantaggi:
Emissioni durante la produzione Emissioni durante l’uso Emissioni dopo l’uso (fase di discarica)
Nuova legislazione (Olanda - Europa) Immagine pubblica
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Alternative Latifoglie tropicali durabili
gestione forestale sostenibile (FSC) qualità del legno da piantagioni disponibilità
Utilizzo di altri materiali pvc acciaio alluminio
Metodologie di trattamento alternative
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Preservazione del legno
Trattamenti
Vuoto - pressione Immersione, spray Trattamenti localizzati
(compresse, gas) Riscaldamento
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Foreco Dalfsen
Trattabilità del legno
Impregnazione anatomia e densità del legno fluidi trasferimento del calore
Reazione con la parete cellulare struttura della parete composizione chimica
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Trattabilità del legno
impregnazione anatomia e densità
surface penetration/treatment
deep or complete treatment
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© SHR Hout Research
Trattamento – penetrazione superficiale
Trattamento completo o profondo
Trattabilità del legno
Impregnabilità del legno - Classi facile – penetrazione completa possibile moderata - min. 6 mm dopo 2,5 ore di pressione difficile - max. 3-4 mm dopo 3-4 ore di pressione molto difficile - dopo 3-4 ore di pressione quasi
nessuna impregnazione
Dipende dalla specie legnosa Alburno & Durame
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Preservazione del legno “classica”
Creosoto Sali metallici (CCA) in solventi acquosi Solventi organici (PCP) Altro
preservazione locale
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Scopi Aumento della durabilità
Miglioramento della resistenza ad attacchi biotici funghi insetti
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Preservazione del legno “classica”
Modificazioni del legno
Più scopi Miglioramento della durabilità
miglioramento resistenza ad attacchi biotici
Miglioramento della stabilità dimensionale Proprietà estetiche – Colore Durezza Idrorepellenza Combinazione con igniritardanti
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Modificazioni del legno
Miglioramento delle proprietà attraverso modifiche nelle molecole del legno
Senza addizionamento di sostanze tossiche
Miglioramento di specie a basso valore
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Miglioramento delle proprietà Elevata durabilità (funghi, insetti) Ritiri e rigonfiamenti ridotti Stabilità agli UV Resistenze meccaniche (sia + che -)
MANUTENZIONE INFERIORE
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Definizione di legno modificato Trattamento termico del legno:
modificazione chimica della parete cellulare a seguito di un trattamento (igro) termico.
Modificazione (chimica) del legno: a seguito di una reale modificazione chimica della
struttura della parete cellulare
Trattamenti alternativi del legno: non tossici riempimento dei lumi cellulari trattamento delle pareti cellulari modificazione reale della parete cellulare
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Livelli di modificazione del legno
Riempimento dei lumi cellulari Riempimento delle pareti cellulari Vere modificazioni della parete cellulare
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Parete cellulare
Lume cellulare
© SHR Hout Research
Meccanismo di legame con l’acqua
cellulose
cellulose
OH
OH
OH
H
OH
OH
OH
H
OH
OH H
OOH
cellulose
cellulose
hydrogen bonds between two cellulose surfaces
hydrogen bonds between two cellulose surfaces and water
© SHR Hout Research
Trattamenti con resina
riempimento dei lumisenza penetrazionenella parete cellulare
penetrazione nelle cavità della parete cellulare
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Modificazioni della parete cellulare
Alterazione chimicadei polimeri della parete cellulare
Sostituzione dei gruppi OH
Cross-linking
Degradazione dei polimeri (indesiderata)
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Modificazioni termiche del legno
Legno esposto a temperature elevate per periodi lunghi.
Trattamenti termici a secco o a vapore – trattamento a fase unica o multifase.
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Modificazioni termiche del legno
Distinzione tra i diversi trattamenti termici
! ossigeno escluso
azoto gas termici vapore vuoto olii (olii vegetali)
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Processo in due fasi:1 Lisi igrotermica 165 °C - 185 °C
essiccazione convenzionale2 trattamento 170 °C - 190 °C
1 2
Selectively reorganizing theSelectively reorganizing thechemistry of woodchemistry of wood
Cellulose
Hemicellulose
Lignin
CCCCrrrroooo ssss ssss lllliiiinnnnkkkkiiiinnnngggg
Water resistant
structure
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Cellulose
Trattamento (igro) termicoesempio: i principi del processo “Plato”
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© SHR Hout Research
Riorganizzazione selettiva della chimica del legno
Trattamento ad olio caldo (Menz) Alta temperatura 180-220oC
Stato dell’arte in Europa 2004 Processi
Plato (NL) Thermowood (SF) Perdure, NOW (F) Menz (D) AKBV (NL) Chalmers (S)
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Stato dell’arte in Europa 2004 Impianti per il trattamento:
Thermowood (> 10 siti di produzione) Plato (1 sito di produzione)
Menz NOW, Perdure (in produzione) Impianto di acetilazione (blue print)
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Sfide future
Aumento di scala: Equipaggiamenti / conoscenza Costi elevati
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Sfide future
Commercializzazione: Cooperazione tra industria chimica e del legno Elevati costi di investimento Richiesta / disponibilità Prezzo del processo di trasformazione Immagine pubblica / accettabilità
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Utilizzazione del legno modificato ?
Ingegneria civile/idraulica palificazioni ponti canalizzazioni
Giardinaggio coperture recinzioni pali
Falegnameria telai per finestre porte perline pavimenti
Arredi per esterniLeonardo da Vinci’ Pilot Project, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably
Maggiori informazioni Il materiale esposto in questa presentazione è stato
parzialmente fornito da SHR (Centre for Timber Research), gli esperti in Olanda in modificazione e preservazione del legno
Per maggiori informazioni: www.shr.nl
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