U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
Uso: Costruzione mobili,
case, oggetti e cartaUso: Combustibile
Forma:
cilindro
2
Il legno è un materiale naturale, biologico, rinnovabile che si
contraddistingue per le sue innumerevoli proprietà, tra cui una
spiccata polivalenza, leggerezza, resistenza e dinamicità.
Possiamo distinguere:
PROPRIETÀ CHIMICO FISICHE
− Peso specifico
− Igroscopico
− Combustibile
PROPRIETÀ MECCANICHE
− Resistenza alla compressione
− Resistenza alla trazione
− Resistenza alla torsione
− Elasticità
− Durezza
PROPRIETÀ TECNOLOGICHE
− Fendibilità
− Flessibilità
PROPRIETÀ ESTETICHE
− Odore
− Colore
− Disegno
D’altro canto il tronco dell’ albero da cui si
ricava il legname, in natura è soggetto
all’azione di numerose forze (forza di gravità,
carichi verticali dovuti a neve e ghiacci, carichi
orizzontali dovuti al vento, variazioni termo-
igroscopiche….) e quindi sviluppa una
notevole resistenza alle sollecitazioni.
3U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
CHIMICO FISICHE
Proprietà tipiche
dell’elemento chimico che
costituisce il materiale
1. PESO SPECIFICO
2.IGROSCOPICITÀ
Il materiale assorbe
l’umidità dell’aria
3.NON RESISTENTE
ALLA COMBUSTIONE
Si OSSIDA (reazione
chimica tra il materiale e un
comburente)
4. NON è CONDUTTORE
ELETTRICI o TERMICO
Non trasmette elettricità e
calore
MECCANICHE
Comportamento del
materiale quando viene
sollecitato da forze
esterne
1. RESISTENZA ALLA
COMPRESSIONE
2. RESISTENZA ALLA
TRAZIONE
3. RESISTENZA ALLA
TORSIONE
4.RESILIENZA
5.ELASTICITÀ
6.DUREZZA
7.RISONANZA (cassa del pianoforte, chitarra)
IL LEGNO è UN MATERIALE
ANISOTROPO; NON HA LE
STESSE PROPRIETA’
MECCANICHE IN TUTTE LE
DIREZIONI
TECNOLOGICHE
Attitudine a farsi
modellare, lavorare
dall’uomo e dalle
macchine
1.FENDIBILITA’è la propensione del legno a
spaccarsi lungo il senso
delle fibre che lo
compongono.
2.FLESSIBILITA’indica il grado di facilità con
cui un pezzo di legno, una
volta sottoposto a
curvatura, mantiene a
lungo tale forma soprattutto
dopo aver cessato di
esercitare la pressione atto
a curvarlo
Queste due proprietà sono
inversamente proporzionali
quanto più un legno è fendente
tanto meno sarà possibile curvarlo
in quanto le fibre sono più atte a
spezzarsi
ESTETICHE
La classificazione “a
vista” si basa sulla
osservazione diretta
e oggettiva di
parametri rivelabili
visivamente e
misurabili
1.COLORE E
DISEGNO
2.FORMA
3.ODORE
U.D.: LEGNO
Prof.ssa R. D'Imporzano4
Tra i legni più difficili da curvaretroviamo quelli a “cuore rosso” come:•il rovere,•l’acero,•il noce,Mentre i legni più facile da curvaresono principalmente quelli a “cuorebianco” come:•il frassino,•il faggio,•il larice,
La peso specifico di un corpo (indicato dal simbolo δ oppure Ps) è pari al peso
diviso il volume che occupa e nel Sistema Internazionale si misura in kg/dm³
Ricorda che: 1 dm³ = 1 litro
“Esprime il peso nell’unità di volume di quella
sostanza”.Ossia quale può essere il suo ingombro.
Se ho 1kg di carta e 1kg di acciaio, questi occupano un
diverso volume perché hanno un diverso Peso Specifico.
Se voglio riempire uno scatolone di questi materiali,
conoscendo il peso specifico e il volume dello scatolone
posso sapere se 1 kg di questo materiale può essere
contenuto nello scatolone o meno.
Quanto pesa 1dm3 di ferro? (Ps 7,5 Kg/dm3) Risposta: 7,5 kg
Quanto ingombrano 1000kg di Plastica (PVC) (Ps 1,4 Kg/dm3) Risposta: 714,3 dm³
Quanto ingombrano 1000kg di Ferro (Ps 7,5 Kg/dm3) Risposta: 133,3 dm³
PS
P
V
U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano 5
CHIMICO FISICHE
Esperimento: Pesa i singoli campioni alle ore 21.00 e riporta il peso nella colonna P0; poi
lasciali fuori sul balcone tutta la notte e ripesali la mattina successiva prima delle ore 9.00
riportando i dati nella colonna P1.
N° campioni Po P1 P1-P0 IGROSCOPICO
SI assorbe l’umidità dell’aria
NO NON assorbe l’umidità
dell’aria
1 QUADERNO
2 FORCHETTA
3 PENNA BIRO
4 ASTUCCIO
5 MESTOLO DI
LEGNO
6 ROTOLO
CARTA
IGIENICA
Calcola per ogni campione la differenza di peso (P1-P0) e
inserisci il dato nella colonna corrispondente.
Riporta i dati in un Grafico Cartesiano (sulle x ascisse: i
campioni – sulle y ordinate: (P1-P0) ).
compito
U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano 7
CHIMICO FISICHE
assorbe l’umidità dell’aria
TENERIsi scalfiscono con l'unghia
SEMI DURIsi rigano con una punta di acciaio
DURInon si rigano con una punta di acciaio
1. Talco 3. Calcite 6. Ortoclasio
2. Gesso 4. Fluorite 7. Quarzo
5. Apatite 8. Topazio
9. Corindone
10. Diamante
Capacità di resistere agli URTI
La capacità di opporre resistenza meccanica
alle forze che agiscono su di esso e di
riacquistare la propria forma iniziale quando
queste forze cessano.
La capacità di opporre resistenza alla penetrazione di una punta cioè alla
scalfittura.
Esiste un criterio empirico per la valutazione della durezza dei materiali
chiamato Scala di Mohs. Essa assume come riferimento la durezza di dieci
minerali numerati progressivamente da 1 a 10 e tali che ciascuno è in grado
di scalfire quello che lo precede ed è scalfito da quello che lo segue.
U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano 9
MECCANICHE
Le PROPRIETÀ del LEGNO variano in funzione della SPECIE VEGETALE e per una stessa specie possono variare a seconda di alcune CONDIZIONI, quali:
•Tipo di bosco (specie vegetale, latifoglie o conifere)
•Tipo di terreno (tessitura e pendenza)
•Anzianità della pianta
•Azione degli agenti atmosferici (vento, neve, gelo,..)
•Azione di parassiti vegetali e animali
•Umidità
10U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
Latifoglie: pioppo, tiglio, quercia, faggio, betulla, frassino
Conifere: abete, pino, larice, tasso
Il tronco di un albero ha una struttura simile ad un fascio di lunghissime cannucce da bibita (fibre), unite saldamente tra loro da alcune sostanze coesive.
Queste fibre sono costituite da cellule cave con le pareti costituite in gran parte di CELLULOSA* (circa 60%), la sostanza che conferisce al legno la RESISTENZA STRUTTURALE, (le catene di cellulosa sono disposte in senso longitudinale) e da LIGNINA(circa 30%) che funge da collante naturale cementandole.
Questa struttura tubolare forma un materiale leggero, rigido e resistente.
Altri costituenti del legno:
ACQUA ( 40% legno giovane,
15% legno stagionato)
TANNINO
GOMMA
RESINE
13U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
* È costituita da un gran numero di molecole di glucosio (Zucchero C6H12O6) unite tra loro
(C6H10O5)n
Operando una sezione del tronco si possono distinguere parti aventi funzioni e scopi diversi.
Analizzando una sezione del tronco dall’interno all’esterno:
1. MIDOLLO
( tenero e spugnoso) ha funzione di sostegno e riserva
2. DURAME (legno massello)
(compatto e duro)ha funzione di sostegno
3. ALBURNO (LEGNO – XILEMA)
Trasporta linfa grezza in fase ascendente
4. CAMBIO
Tessuto meristematico (totipotente) che produce nuovo legno e nuovo libro
5. LIBRO (FLOEMA)
Trasporta linfa elaborata in fase discendente
6. CORTECCIA
Funzione di difesa e protezione da insetti e sbalzi di temperatura
midollo
durame
corteccia
alburno cambio
libro
14U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
Ogni anno il CAMBIO si sposta sempre di
più verso l’esterno ed il libro dell’anno
prima si sfalda diventando corteccia.
L’alburno all’inizio dell’inverno viene
assorbito dal durame.
Solitamente la stagione autunnale segna
l’entrata in dormienza del cambio
vascolare, il tessuto cellulare che produce
il legno e che ogni anno ‘disegna’ un
cerchio all’interno del tronco,
permettendoci così di conoscere l’età del
fusto (anelli di accrescimento).
RAGGI MIDOLLARI
Attraversano in direzione
radiali il tronco e
mettono in
comunicazione
MIDOLLO e
CORTECCIA e servono
al trasporto di sostanze
immagazzinate nel
midollo in inverno (es:
clorofilla).
specie Età
massima
(Anni)
Altezza
(metri)
sequoia 7.000 130
castagno 3.500 25
ulivo 2.000 20
15U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
1. METODO DRASTICO
Dopo aver abbattuto l’albero si
contano il numero degli ANELLI di
accrescimento.
2. METODO FORESTALE
Si inserisce nel tronco un
SUCCHIELLO (strumento metallico
appuntito e cavo), per circa metà della
circonferenza, quando si estrae al suo
interno ho un bastoncino sul quale
conto le tacche scure. Il buco nel
tronco si chiude con mastice.
3. METODO EMPIRICO
Misuro la circonferenza del tronco
all’altezza di 130 cm e divido il valore
trovato per 2,5.
Studio degli anelli:
DENDROCRONOLOGIA
16U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
La Linfa grezza (ACQUA + sali
minerali) sale dalle radici nei fasci
dell’ALBURNO e raggiunge la foglia.
Qui incontra L’ANIDRIDE CARBONICA
che era entrata dagli stomi della foglia.
Grazie all’energia SOLARE captata
dalla CLOROFILLA le molecole di
acqua e anidride carbonica si spezzano
e si ricombinano in ZUCCHERO e
OSSIGENO, quest’ultimo fuoriesce
dagli stomi e lo ZUCCHERO entra per
nutrire la pianta, attraverso i fasci del
LIBRO.
6H2O+6CO2 C6H12O6+602I vegetali sono
AUTOTROFI,“si
producono il cibo da
soli”, grazie alla
FOTOSINTESI
CLOROFILLIANA http://www2.educarsialfuturo.it/quadernidelsole/iquadernidelsole.swf
Energia-ape-freccia n°4
17U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
1. ABBATTIMENTO
EPOCA: da novembre a febbraio, quando l’albero è in quiescenza e i
vasi legnosi contengono poca linfa
1. Con una motosega si pratica un taglio a cuneo
a valle
2. Si pratica un taglio netto a monte
Silvicoltura: coltivazione
alberi ad alto fusto a
ciclo continuo
18U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
2. SRAMATURA (LEGNA da ardere)
3. SCORTECCIAMENTO (pezzi di corteccia, pacciamante)
4. TRASPORTO VIA
TERRESTRE
camion
ferrovia
VIA AEREA teleferica
VIA FLUVIALE fluitazione5. SEGHERIA
A. LAVAGGIO
B. SEGAGIONE
C. STAGIONATURA
D. TRATTAMENTI IGNIFUGHI
E. TRATTAMENTI ANTISETTICI
19U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
A. I tronchi arrivati in segheria devono essere LAVATI, per far uscire la linfa che attirerebbe gli insetti. Questo può essere eseguito:
• In vasche piene d’acqua fredda (molte settimane e bassa spesa)
• In vasche piene d’acqua calda
(poche settimane e media spesa)
• In capannoni chiusi con vapor acqueo a temperatura 80°-100°C
(pochi giorni ma alta spesa)
B. SEGAGIONE
• TRAVI
• TRAVETTI
• ASSI
• TAVOLE
• PALI
20U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
C. STAGIONATURA (Essicazione)
Per proteggere il legno dall’Umidità.
Gli alberi contengono fino al 75% d’acqua
e nel tempo tendono a perdere acqua fino
a raggiungere un equilibrio con l’ambiente
(17-23% umidità).
Ma senza la stagionatura:
•I legnami possono CEDERE
UMIDITA’ all’ambiente (se questo è
più umido) subendo un vistoso
RITIRO
• I legnami possono
ASSORBIRE UMIDITA’
dall’ambiente (se questo è
più secco) subendo un
vistoso RIGONFIAMENTO
Se si impedisce al legno di rigonfiarsi si
generano forti pressioni (gli Egizi, spaccavano le
pietre mettendo nelle fessure cunei di legno che
poi bagnavano)
21U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
La STAGIONATURA può essere:
•NATURALE
le tavole vengono sistemate in cataste, lasciando che l’acqua contenuta nel legno evapori spontaneamente.
Da 6 a 12 mesi per cm di spessore
•ARTIFICIALE
Le cataste vengono sistemate in appositi locali e investite da fumi caldi o da aria calda che le essicca rapidamente, l’operazione dura soltanto da 3 a 4 settimane.
D. TRATTAMENTI PROTETTIVI
Trattamenti IGNIFUGHI (per ridurre la combustibilità del legno).
Trattamenti ANTISETTICI (per evitare attacchi di parassiti).
22U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
http://www.promolegno.com/legno.htm• Classificazione botanica
• Informazioni storico-culturali
• Caratteristiche del legno
• Proprietà
• Impieghi
http://www.rilegno.org
Foreste europee
http://www.agraria.org/coltivazioniforestali.htm
#50 FOR Legno
#51 FOR Sughero
#52-#59 Altri tipi di materiali in legno.
Codici universali internazionali di riciclaggio
23U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
1. NODI
Sono i punti di inserimento dei rami del tronco e si formano quando il ramo
viene tagliato.
Se il ramo è tagliato DOPO l’abbattimento della pianta, abbiamo i NODI
VIVI questi non modificano le caratteristiche del legno, anzi sono un pregio
estetico.
Se il ramo è tagliato PRIMA l’abbattimento della pianta, abbiamo i NODI
MORTI questi si staccano dal legno lasciando un buco.
24U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
Sono quei difetti che NON permettono l’uso del legname perché perde alcune proprietà.
2. FENDITURE RADIALI
Causati da sbalzi di temperatura4. ECCENTRICITÀ DEL MIDOLLO
Causati dalla crescita in un terreno
ripido o in zone molto ventilate
3. CIPOLLATURE
Causati da una crescita non
regolare a causa del gelo o del
caldo eccessivo
5. DANNI CAUSATI DA ANIMALI
Causati da larve, tarli, uccelli, roditori
25U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
•COMPENSATO
•MULTISTRATO
•PANIFORTE
•TAMBURATO
•TRUCIOLARE
Questi prodotti offrono vari vantaggi:
1. possono avere grandi dimensioni
2.caratteristiche di resistenza
meccanica superiori e più uniformi
3.leggeri
4.basso costo
26U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
COMPENSATO
Si incollano tra loro 3 fogli di piallacci, in
genere di pioppo, sovrapposti con il senso
delle fibre orientato perpendicolarmente
l’uno rispetto all’altro per compensare la
tendenza del legno a imbarcarsi e
aumentare la resistenza meccanica.
Si trova tipicamente in spessori di 3 e 4
mm, più raramente in spessori superiori.
Si usa tipicamente per applicazioni quali i
fondi dei cassetti ed il retro d'armadi e stipi.
Per creare i derivati occorre partire da
FOGLI DI LEGNO chiamati PIALLACCI
ottenuti per sfogliatura del tronco.
27U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
•MULTISTRATO
Simili al compensato, però costituiti
da piallacci di legni diversi e in
numero superiore a 3 comunque in
numero dispari.
Per la sua stabilità e (relativa)
leggerezza, il multistrato è un ottimo
materiale per costruire mobili
impiallacciati.
•PANIFORTI
Sono composti da due piallacci o da
due fogli di compensato che
racchiudono un’anima di listelli di
legno massello con funzione di telaio.
Sono impiegati nella costruzione di
piani, porte, mobili di qualità.
28U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
•TAMBURATO
Simile al paniforte ma l’anima interna
è in cartone a nido d’ape.
Lateralmente si rifinisce con listelle di
legno.
•TRUCIOLARE
Sono formati da trucioli di segheria,
impastati e incollati a caldo con resine
sintetiche termoindurenti. I pannelli
sono rivestiti con due fogli di laminato
plastico (bilaminato).
Sono molto economici, usati per
realizzare mobili, è però pesante, si
flette con facilità, non tiene bene viti e
chiodi ed è igroscopico.
29U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
Il bosco è “simbolo di mistero e di paesaggio selvaggio e aspro, luogo di
rifugio e di culto, di distensione e di ricreazione, entità protettiva, filtro
biologico, fonte di conoscenza, risorsa insostituibile” (da “il bosco e l’uomo”
di O. Ciancio).
Riserva d’ossigenoPreviene le FRANE del
terreno in pendio
Riserva di Frutti
(di bosco)
Riserva
Rinnovabile di
combustibile
Risorsa di
biodiversitàRisorsa economica di
materia prima (legno) Area di nidificazione
o di riproduzione di
animali
30U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano
Si prega segnalare al webmaster del sito eventuali immagini protette da
copyright che sono state inserite per rendere più avvincenti e interessante
l’unità rivolta a ragazzi della scuola secondaria di primo grado.
Per quanto possibile sarà resa nota la loro provenienza, ma se qualcuno
volesse negare la loro pubblicazione queste verranno immediatamente
rimosse.
U.D.: LEGNO Prof.ssa R. D'Imporzano 31
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