TRATTAMENTO DEL LEGNO Il miglioramento della durabilità tramite preservazione e modificazione Leonardo da Vinci Pilot Project, EURIS – Europeans Using

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


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


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


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


Preservazione del legno

Trattamenti

Vuoto - pressione Immersione, spray Trattamenti localizzati

(compresse, gas) Riscaldamento


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



impregnazione anatomia e densità

surface penetration/treatment

deep or complete treatment


© SHR Hout Research

Trattamento – penetrazione superficiale

Trattamento completo o profondo


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


Preservazione del legno “classica”

Creosoto Sali metallici (CCA) in solventi acquosi Solventi organici (PCP) Altro

preservazione locale


Scopi Aumento della durabilità

Miglioramento della resistenza ad attacchi biotici funghi insetti


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


Modificazioni del legno

Miglioramento delle proprietà attraverso modifiche nelle molecole del legno

Senza addizionamento di sostanze tossiche

Miglioramento di specie a basso valore


Miglioramento delle proprietà Elevata durabilità (funghi, insetti) Ritiri e rigonfiamenti ridotti Stabilità agli UV Resistenze meccaniche (sia + che -)

MANUTENZIONE INFERIORE


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


Livelli di modificazione del legno

Riempimento dei lumi cellulari Riempimento delle pareti cellulari Vere modificazioni della parete cellulare


Parete cellulare

Lume cellulare


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


Trattamenti con resina

riempimento dei lumisenza penetrazionenella parete cellulare

penetrazione nelle cavità della parete cellulare



Modificazioni della parete cellulare

Alterazione chimicadei polimeri della parete cellulare

Sostituzione dei gruppi OH

Cross-linking

Degradazione dei polimeri (indesiderata)

Leonardo da Vinci’ Pilot Project, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably © SHR Hout Research

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.


Modificazioni termiche del legno

Distinzione tra i diversi trattamenti termici

! ossigeno escluso

azoto gas termici vapore vuoto olii (olii vegetali)


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

RRRReeee aaaacccc ttttiiiivvvveeee iiiinnnntttteeee rrrrmmmmeeee ddddiiiiaaaatttteeee ssss IIII((((eeee ....gggg .... aaaallllddddeeee hhhhyyyyddddeeee ssss ))))

RRRReeee aaaacccc ttttiiiivvvveeee iiiinnnntttteeee rrrrmmmmeeee ddddiiiiaaaatttteeee ssss IIIIIIII

Cellulose

Trattamento (igro) termicoesempio: i principi del processo “Plato”



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)


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)


Sfide future

Aumento di scala: Equipaggiamenti / conoscenza Costi elevati


Sfide future

Commercializzazione: Cooperazione tra industria chimica e del legno Elevati costi di investimento Richiesta / disponibilità Prezzo del processo di trasformazione Immagine pubblica / accettabilità


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


Documents

TRATTAMENTO DEL LEGNO Il miglioramento della durabilità tramite preservazione e modificazione Leonardo da Vinci Pilot Project, EURIS – Europeans Using