Luce, acqua e temperatura sono i principali fattori di invecchiamento del legno: è necessario conoscere come agiscono e quali difetti creano
Enzo Morandi
CE.R.TO. (Centro Ricerche Toscano)
PREMESSA
Qualsiasi manufatto in legno non verniciato, esposto alle intemperie, subisce invecchiamenti causati dall’ossidazione delle molecole di cui è composto. Pertanto nel tempo il legno scurisce, perché tende alla carbonizzazione, a causa della lenta ossidazione. La verniciatura serve proprio ad evitare questa naturale conseguenza, ma non elimina i problemi, semplicemente vengono trasferiti sul prodotto verniciante. Il risultato dell’invecchiamento quindi sarà diversificato a seconda del prodotto verniciante utilizzato. In questo articolo vogliamo analizzare i vari fattori di invecchiamento (luce, acqua, temperatura) e capire come agiscono e quali problemi possono causare.
IRRAGGIAMENTO LUMINOSO
Gli UV-A sono quelli a lunghezza d’onda maggiore (da 400 a 315 nm) e con energia minore dei tre; arrivano al suolo e permettono l’abbronzatura della pelle se esposta. Gli UV-B hanno una lunghezza d’onda inferiore (da 315 a 280 nm), pertanto hanno anche un’energia superiore; fortunatamente l’ozonosfera della terra lascia passare soltanto il 5% della quantità emessa dal sole. Gli UV-C sono altamente energetici ed hanno la lunghezza d’onda più bassa di tutti (da 280 a 100 nm). Lo strato di ozono ne impedisce il passaggio al 100 %, quindi non provocano danni. In sostanza i raggi UV sono in grado di rompere i legami sia della cellulosa, sia di alcuni reticoli dei prodotti vernicianti. Ovviamente, minore sarà la lunghezza d’onda dei raggi UV e maggiore sarà l’energia apportata in grado di rompere quei legami. Il fatto che i raggi UV riescano a rompere alcuni legami di alcuni prodotti vernicianti è la causa diretta della saponificazione e della depolimerizzazione di alcuni PV. Il fatto che l’energia dei raggi UV riesca a rompere i legami tra le fibre di cellulosa è il fattore scatenante di tutti quei prodotti vernicianti che si staccano e si arrotolano su se stessi, in quanto gli UV rompono il legame che tiene unite la fibra di cellulosa aggrappata alla vernice e quella sottostante del legno. In questo modo viene meno l’aggrappaggio delle fibre superficiali, che si ritroveranno tutte attaccate al prodotto verniciante.
ACQUA
L’azione dell’acqua può avvenire sia nella forma liquida, sia in quella gassosa. In quest’ultima forma (vapore acqueo) l’acqua passa tranquillamente attraverso la maggior parte dei prodotti vernicianti per esterni, per cui il legno, costituente il substrato della verniciatura, in presenza di umidità rigonfia, aumentando di volume. Se il prodotto verniciante non è abbastanza elastico, si rischia che si formino delle piccole rotture del film, venendo meno la funzione di protezione, perché dal quel punto inizierà ad entrare un maggior quantitativo di acqua, che creerà le condizioni favorevoli al proliferare di insetti e funghi dannosi per il legno. Anche l’acqua in forma liquida penetra una parte dei prodotti vernicianti per esterni: in alcuni casi possono verificarsi sbiancamenti del prodotto verniciante. Se quest’ultimo non è abbastanza permeabile al vapore, o l’acqua ne ha otturato i pori, si rischia la formazione di bolle, causate da un repentino aumento di temperatura su un pezzo fortemente bagnato. Questo problema potrebbe verificarsi in una giornata estiva, ad esempio dopo un temporale, quando torna il sole e la temperatura si alza; l’acqua penetrata nel legno attraverso il PV, a causa dell’elevata temperatura, tenderà ad uscire, ma se il PV non è sufficientemente permeabile inizieranno a formarsi bolle (vescicature) a causa della spinte del vapore acqueo in uscita. L’acqua liquida (pioggia, condensa) agisce anche congiuntamente ai raggi UV, solubilizzando tutte quelle molecole superficiali che l’irradiazione luminosa ha saponificato e/o depolimerizzato. Quest’azione congiunta di luce e acqua, determina un progressivo ed inesorabile assottigliamento del prodotto verniciante di protezione, annullandone nel tempo la funzione.
TEMPERATURA
Il fattore temperatura, ovviamente entro certi limiti, è quello che influisce su tutti gli altri, velocizzandoli oppure rallentandoli, a seconda che le temperature siano alte o basse rispettivamente. Il fattore temperatura favorisce lo sviluppo delle bolle (vescicature) se il prodotto verniciante non è sufficientemente permeabile all’uscita del vapore. Quando il prodotto verniciante non è sufficientemente elastico, oppure è stato reso meno rigido con l’aiuto di plastificanti, le elevate temperature favoriscono la loro fuoriuscita, provocando il conseguente irrigidimento del PV, che potrebbe screpolarsi o addirittura rompersi. Anche lo sbalzo di temperatura prodotto in una giornata estiva particolarmente calda a cui segue la pioggia, che riduce la temperatura della superficie, crea tensioni che potrebbero essere nocive per il prodotto verniciante.
CE.R.TO. – Centro Ricerche Toscano
Il Centro Ricerche Toscano fa parte del progetto di laboratori integrati. Le varie strutture sono in grado di erogare in modo sinergico i propri servizi, integrando vicendevolmente competenze, qualifiche ed esperienze. Questa collaborazione tra laboratori, enti ed associazioni di categoria ha lo scopo di offrire alle imprese un’assistenza completa e un sistema di certezze sui temi della qualità, della sicurezza e dell’ambiente. Il laboratorio è dotato di apparecchiature e macchinari normalizzati e certificati, in grado di soddisfare le più svariate esigenze di controllo e di esecuzione prove. Il personale è adeguatamente preparato per risolvere le problematiche più complesse, soprattutto nel settore delle vernici, dei collanti, della plastica e del legno. Le attività di ricerca e sviluppo di tecnologie avanzate coprono vari settori, con la possibilità di effettuare prove di laboratorio sui seguenti prodotti:
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