Legno termotrattato per le pavimentazioni in legno
L’uso del legno trattato termicamente ha rilevato interessanti caratteristiche fisiche, di durabilità ideali sia per ambienti indoor che outdoor
Il trattamento termico ad alta temperatura si può definire come un fenomeno di pirolisi in atmosfera controllata che facilita la modifica della struttura chimica del legno in seguito alla degradazione delle emicellulose (sostanze che accompagnano la cellulosa nei tessuti vegetali che si disciolgono facilmente negli acidi e negli alcali anche molto diluiti) facilitando la reticolazione della lignina e la modificazione della struttura cristallina della cellulosa. Da sempre i trattamenti termici per il legno massiccio naturale sono stati utilizzati dall’uomo con lo scopo principale di migliorare la sua durabilità biologica. L’uso del legno trattato termicamente ha rilevato interessanti caratteristiche fisiche, di durabilità ed estetiche. Negli ultimi decenni il termo trattamento del legno è molto impiegato per la fabbricazione di semilavorati e manufatti destinati sia agli ambienti esterni sia a rivestimenti di locali umidi, e ancora per porte, finestre ed elementi per il realizzo di pavimentazioni di legno (interni ed esterni), strumenti musicali, tranciati decorativi e complementi e oggettistica d’arredo.
Tecnologia e impianti
Il progressivo sviluppo di questi manufatti lignei termotrattati ha comportato la costante diffusione del materiale e, di conseguenza, il continuo miglioramento tecnologico degli impianti destinati a eseguire il trattamento. In tutta Europa e non solo, vi sono ormai numerose aziende che producono semilavorati lignei termotrattati con diversi sistemi che in comune hanno l’applicazione di un ciclo riassumibile in tre fasi: essiccazione, trattamento ad alta temperatura e raffreddamento del materiale.
Specie legnose utilizzate
Tra le specie legnose che in questo periodo sono più utilizzate per il termotrattamento si ricorda il Pino(Pinus Sylvestris), l’Abete Rosso (Picea Abies), la Betulla (Betula Pendula), il Frassino (Fraxinus Excelsius) e il Pioppo (Populus Tremula). Inoltre, è stata accumulata esperienza nel trattamento di altre specie legnose quali il Pino Radiata (Pinus Radiata), il Larice (Larix Sibirica), l’Ontano (Alnus Glutinosa), il Faggio (Fagus Silvativa), l’Eucalipto (Eucalyptus Globulus) e la Quercia (Quercus).
Caratteristiche chimiche
Il termo trattamento comporta la modifica della struttura chimica del legno: la degradazione delle emicellulose, la reticolazione della lignina, l’alterazione della struttura cristallina della cellulosa, degli estrattivi e così via. Il primo cambiamento che si nota durante il trattamento termico avviene verso i 100°C ed è rappresentato dalla diminuzione della quantità di umidità insita nel legno, mentre la diminuzione del grado di polimerizzazione della cellulosa avviene intorno a 120-130°C. Come si vedrà in seguito, le alterazioni chimiche generate dal trattamento termico determinano sia il cambiamento del colore e sia il variare delle caratteristiche fisiche, meccaniche e tecnologiche del legno termotrattato.
Proprietà fisiche e stabilità dimensionale
Uno dei primi effetti diretti si ha sulla massa volumica che in genere tende a diminuire di un valore compreso tra il 5% e il 10% che a parità di specie legnosa, rende il legno termotrattato più leggero di quello naturale. Ciò influenza molte altre caratteristiche del materiale. Per esempio migliora nettamente la stabilità dimensionale, cambiano il colore che assume tonalità più scure e l’odore (ricorda un po’ il caffè tostato) che tende a stemperarsi col tempo.
Caratteristiche meccaniche
Le reazioni chimiche del legno favorite dal trattamento termico ad alta temperatura, inducono l’alterazione della struttura del legno. Prove di laboratorio mostrano la diminuzione della massa volumica del legno pari al 20% in conifere nordeuropee e del 10% per il legno di Faggio, Frassino e altre latifoglie di media densità (500-600 Kg/m3). Le proprietà di resistenza meccanica e il modulo di elasticità sono inferiori del 20%-30% sia per il legno di conifere e sia di latifoglie. Queste caratteristiche tecnologiche limitano l’uso dei semilavorati lignei termotrattati per la fabbricazione di elementi strutturali di edifici. La durezza Brinell riveste un indice molto importante per quanto riguarda le pavimentazioni a base di legno. Importante è evidenziare come le proprietà meccaniche variano in conseguenza della minore massa volumica e del valore di temperatura cui è eseguito il termo trattamento. Il legno termotrattato è generalmente più fragile e quindi meno resistente soprattutto agli sforzi per flessione in cui si è registrata la riduzione anche del 40% della resistenza e per questi motivi se ne sconsiglia l’uso come materiale per realizzare elementi strutturali portanti.
Colorazione del legno
La colorazione del legno è un fattore molto importante per la commercializzazione degli elementi da posa per pavimentazioni, per i rivestimenti verticali come le boiserie o orizzontali come i controsoffitti, per i complementi mobili e oggetti di arredamento. Il colore del legno trattato termicamente è prodotto dalla temperatura di trattamento e dalla durata di applicazione di questo.
Più la temperatura di trattamento è elevata e più scuro appare l’aspetto del legno. La colorazione del legno è molto differente anche riguardo del tipo di specie legnosa termo-trattata ed è anche differente all’interno della stessa specie. Le differenze scaturiscono dalla composizione dei tessuti legnosi, dal clima, dal terreno, dalla gestione forestale delle piante e da altri fattori sia endogeni sia esogeni. Il trattamento termico non induce la stessa colorazione tra durame e l’alburno che sarà distinto anche dopo il trattamento e, anche per questo motivo, si preferisce termo-trattare specie legnose dal colore indifferenziato tra alburno e durame come ad esempio Abete, Faggio e Frassino.
Proprietà biologiche e Durabilità
Il trattamento termico del legno migliora la resistenza della specie legnosa nei confronti delle alterazioni biologiche causate da funghi. L’incremento della resistenza alla carie del legno si giustifica dalla minore presenza di legami legno-acqua e dalla diminuzione del numero dei gruppi ossidrilici messi a disposizione dai carboidrati e dalla degradazione dei composti del legno (in modo speciale le emicellulose). Più che positivi sono gli effetti per la durabilità, la quale è migliorata dal trattamento termico. Il trattamento ad alta temperatura comporta la sterilizzazione del materiale e il degradamento di sostanze, quali gli amidi che potrebbero favorire attacchi xilofagi. Il legno termotrattato facilmente rientra nella migliore classe di durabilità (Classe 1) prescritta dalle norme tecniche comunitarie europee: UNI EN 335 e UNI EN 350 Parti 1 e 2.
Lavorabilità, verniciatura e incollaggio
Si è scritto che il legno termotrattato è più rigido e questo può facilitare la possibilità di generare capillari, fessure e/o spaccature durante la lavorazione (soprattutto la fresatura), che però sono facilmente controllabili con l’uso di utensili ben affilati. E’ pur vero che la minore densità rende più difficoltosa la tenuta delle viti, per cui è sempre opportuno preforare il legno (anche per evitare spaccature) e utilizzare viti autofilettanti. L’incollaggio, la verniciatura e/o il trattamento preservante a base acquosa potrebbero diventare un problema proprio perché il legno termotrattato è meno reattivo nei confronti dell’acqua. La ridotta bagnabilità delle superfici può portare a tempi di presa più lunghi o a una scarsa tenuta di vernici e adesivi.
Smaltimento e riciclaggio
Finito il ciclo di vita del manufatto, il legno termotrattato è facilmente smaltibile e riciclabile perché la specie legnosa termotrattata subisce solo l’alterazione fisica e non si aggiungono alla massa legnosa sostanze endogene tossiche o altro che ne renda difficile o pericoloso lo smaltimento, il riciclo o il riutilizzo del manufatto termotrattato.
