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Proprietà del legno

Proprietà fisiche e chimiche del legno

In questa sezione passiamo in rassegna le principali proprietà fisiche e chimiche del legno.

Proprietà fisiche del legno

Per quanto rigurda le proprietà fisiche del legno ricordiamo le seguenti:

1) Umidità del legno

Il legno, finchè facente parte della pianta in vita, contiene circa un 30% in peso di acqua di saturazione legata attraverso i gruppi ossidrilici alla cellulosa e alla lignina cellulare, più un altro 10% in peso di acqua di vegetazione circolante nei vasi.

Una volta tagliato l'albero, l'umidità del legno esposto all'aria decresce sino allo stabilirsi di un equilibrio con l'umidità ambientale.

In genere si cerca di portare, con la stagionatura, l'umidità dal 40% al 12%; quest'ultimo valore è stato fissato come l'umidità normale del legno industriale.

Però per raggiungere questo valore il legno deve perdere oltre all'acqua di vegetazione anche parte di quella di saturazione. La perdita di quest'ultima porta inevitabilmente ad un ritiro dimensionale. Questo non essendo uguale nelle tre direzioni dello spazio porta di frequente all'imbarcamento del legname.

imbarcamento del legno

Imbarcamento del legno

2) Proprietà meccaniche

Il legno, essendo un materiale anisotropo, non ha le stesse proprietà meccaniche in tutte le direzioni.

Normalmente le migliori proprietà si hanno lungo l'asse midollare come la resistenza a compressione, a flessione ecc.
3) Peso specifico

Come per le rocce anche per il legno si distingue il peso specifico apparente da quello assoluto.

Il primo tiene conto delle porosità e delle cavità presenti nel legno ed il secondo no.

Il peso specifico apparente (cioè il peso di un blocco di legno del volume di 1 dm3) è un elemento di grande importanza da cui dipendono molte caratteristiche del legno.

Sul suo valore influiscono notevolmente il grado di umidità, la stagionatura ed altri fattori.

In base al valore del peso specifico apparente, i legni si distinguono in:

  • legni leggerissimi: da 0,05 a 0,5 g/cm3
  • leggeri: da 0,05 a 0,6 g/cm3
  • di medio peso: da 0,6 a 0,7 g/cm3
  • pesanti: da 0,7 a 1,0 g/cm3
  • pesantissimi: da 1,0 a 1,35 g/cm3

In questa scala il termine più leggero è rappresentato dal legno di balsa che ha peso specifico 0,05, mentre il termine più pesante è il legno-ferro dell'America centrale che peso specifico 1,35.

rovere

Tra i legni nostrani uno dei più leggeri è l'abete bianco (abies alba) con peso specifico di 0,35 mentre uno dei più pesanti è il rovere (quercus petraea) con peso specifico di 0,9-1.

Il peso specifico assoluto è invece uguale per tutte le specie di legno ed è uguale a 1,5. Esso non tiene conto delle porosità, ma solo del materiale costitutivo il legname.
4) Durabilità

Il legno, essendo composto da materiale organico, subisce con il tempo delle alterazioni dei suoi componenti: sono delle modificazioni lentissime che portano ad assestamenti del legname che non di rado portano a fessurazioni o spacchi, soprattutto in corrispondenza delle zone di maggior carico meccanico.

In realtà il legno deve la propria durabilità alla protezione che possiede contro l'attacco di insetti, funghi o altri microrganismi che lo parassitano.

In genere i legni contenenti molti estrattivi sono maggiormente protetti da questi attacchi. Gli altri legni vengono spesso trattati in fase di lavorazione con antisettici come arseniati, derivati fenolici, cloruro di zinco, olio di catrame, insetticidi clorurati, ecc.

Proprietà chimiche del legno

Per quanto rigurda le proprietà chimiche del legno ricordiamo che:

  • Il legno resiste abbastanza bene all'azione della luce e dell'aria secca.
  • All'aria umida subisce invece lentamente una decomposizione per l'intervento di muffe e funghi, diventando friabile e trasformandosi a poco a poco in sostanze umiche.
  • Ridotto in polvere e fatto bollire con acqua passano in soluzione gli zuccheri; riscaldato con vapore sotto pressione si separano anche gli acidi formico e acetico, lignina e cellulosa.
  • Riscaldato in presenza di aria brucia con fiamma luminosa sviluppando acqua e anidride carbonica con residuo di ceneri.
  • Per azioni degli acidi diluiti a temperatura superiore alla normale si ha decomposizione della sostanza legnosa; la cellulosa viene trasformata in cellobiosio e quindi in zuccheri (glucidi).
  • Gli acidi concentrati attaccano più fortemente la cellulosa idrolizzandola, con formazione di glucosio; un'azione particolare esercita l'acido solforoso che attacca la lignina.
  • Gli alcali in soluzione acquosa diluita attaccano le emicellulose e a temperatura elevata e sotto pressione la lignina.
  • Soluzioni più concentrate ad elevata temperatura sciolgono completamente la lignina e una parte della cellulosa.

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