Proprietà della materia

1. UNITA’ DI MISURA
L’unità di misura è una quantità prestabilita di una grandezza fisica definita e adottata per convenzione o per legge e utilizzata come termine di riferimento per la misura di grandezze della stessa specie. Ogni altro valore di una grandezza fisica può essere espresso tramite multipli o sottomultipli della sua unità di misura.
Il sistema internazionale di unità, indicato con la sigla “SI”, è il sistema di unità di misura da impiegare in tutti i settori.
Tabella delle grandezze fondamentali:
tabella1

Le grandezze derivate invece sono quelle grandezze che si possono derivare, tramite opportune formule matematiche, dalle grandezze fisiche fondamentali.  Anche le loro unità di misura non possono essere scelte in maniera indipendente, ma devono essere derivate in maniera consistente dalle unità di misura delle grandezze fondamentali.

Tabella delle grandezze derivate:
tabella2

 

 

2. MASSA E DESITA’

Nell’attuale Sistema internazionale di unità di misura (SI) la massa è stata scelta come grandezza fisica fondamentale, cioè non esprimibile in termini di altre grandezze. La sua unità di misura è il chilogrammo, indicato col simbolo kg.
La massa definisce la misura di quantità di materia di cui macroscopicamente si può considerare costituito un corpo.

Si definisce densità assoluta il rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume. La densità assoluta si calcola con la seguente formula: d = m/V
Nel Sistema Internazionale la densità si misura in g/cm3.
La densità è una proprietà intensiva della materia che dipende dalla temperatura e dalla pressione (specialmente per i gas).
Per quasi tutti i materiali, un aumento di temperatura causa un aumento di volume e quindi una diminuzione del valore della densità. Soltanto il ghiaccio e poche altre sostanze fanno eccezione a questa regola.
L’acqua alla temperatura di 4 °C ha la massa di 1 grammo, è quindi l’acqua l’unità campione a cui tutti gli altri materiali vanno messi a confronto.
Es: un cm3 di acqua ha massa 1g
un cm3 di alluminio ha massa 2,7 g
La densità relativa è quindi il rapporto tra la massa di una sostanza e un’eguale massa di acqua distillata a 4 °C.
massa
densità

 

3. MASSA VOLUMICA

La massa volumica è sinonimo di peso specifico.
Il peso specifico indica quanto è pesante un determinato materiale in relazione alle sue dimensioni.
Peso specifico Ps = Massa / volume
Esempio:
1 decimetro cubo di acqua a 4°C ha peso specifico pari a 1.
Il ghiaccio ( Ps = 0,917 ) galleggia sull’acqua perchè è un po’ più leggero della stessa.
Il vino incece, che ha Ps uguale a 0.99, è talmente vicino al Ps dell’acqua da mescolarsi con essa, ma se lo versi lentamente si noterà che galleggia.
L’unità di misura è il kg/m3.
La definizione di peso specifico è più vecchia, desueta, di massa volumica, ma il concetto è lo stesso.
La nuova definizione del peso specifico nelle parole “massa” e “ volume” spiega molto bene il suo significato mettendo in relazione le parole chiave del concetto.
La massa volumica ha notevole importanza in quanto a volte è necessario progettare elementi che siano molto leggeri o altre volte si ha esigenza che alcuni oggetti siano molto pesanti.
Può essere molto utile quando per esempio è necessario conoscere la quantità di materiale necessaria per realizzare un oggetto tramite lo stampaggio.
stampaggio stampo

Per quanto riguarda le leghe la massa volumica può variare a seconda delle percentuali dei metalli che formano la lega.
lega

 

Per il legno invece la massa volumica può variare a seconda di: specie, struttura, età, umidità e da zona a zona dello stesso tronco per la diversa compattezza delle fibre.
legno
Nei marmi vale la stessa regola vista prima per le leghe: dipende dalla percentuale dei minerali presenti.
marmo

 

Tabella compartiva della massa volumica delle sostanze:
tabella3

4. LA FORZA

La forza è definita come massa per accelerazione: F= m x a
Il peso di una persona è la forza che la persona, dotata di una certa massa, esercita sulla bilancia a seguito dell’attrazione di gravità, che sulla superficie terrestre determina un accelerazione di 9,81 m/s.
es: un uomo pesa 100 kg
l’accelerazione è di 10 m/s
100 (m) x 10 (a) = 1000 (Forza gravitazione)
La forza, come l’accelerazione, è una grandezza vettoriale dotata di un modulo, una direzione e un verso.
Si tratta di un segmento orientato, la cui lunghezza è proporzionale all’intensità della grandezza associata, la direzione indica la sua retta di applicazione ed il verso il senso di percorrenza.
La velocità, l’accelerazione la forza sono tutti esempi di grandezze vettoriali molto comuni in fisica.
vettoriale

 

 

5. GLI STATI DELLA MATERIA

Gli stati della materia sono: solido, liquido, gassoso, plasma.
E’ in questi quattro stati che si presenta tutta la materia esistente nell’universo e noi siamo abituati  a considerare in uno di questi stati le sostanze che conosciamo, ma questo è errato, perchè tutte le sostanze che vediamo attorno a noi, esistono in ognuno di questi quattro stati.
es: il rame è solido sino a 1080 °C ai 2580 °C, dopo di che entra in ebollizione ed inizia lo stato gassoso.

Se la temperatura varia, varia anche lo stato in cui si trova la sostanza considerata.
Un materiale allo stato solido ha un volume e una forma propria.
Un materiale allo stato liquido invece ha un volume proprio, ma acquisisce la forma del recipiente che lo contiene.
Il materiale allo stato aeriforme non ha né volume né forma propria, ma si espande fino a occupare tutto lo spazio disponibile.
Esiste “un quarto stato”, il plasma. Esso è costituito da un insieme di particelle con cariche elettriche positive (ioni) e negative (elettroni). Il plasma non è uno stato eccezionale, poiché costituisce il 99% dell’Universo, come conseguenza dell’elevata temperatura esistente nei corpi celesti, che porta alla ionizzazione degli atomi.
La formazione di questo stato della materia è possibile solo se il materiale di partenza è sotto forma gassosa e viene portato a temperature comprese tra 3000°C e 20 000°C. Il plasma si trova all’interno del Sole, nei gas interstellari, nei nuclei delle galassie. Nell’esperienza comune, si genera il plasma quando si fornisce energia ad un gas fino a che questo diventa fluorescente: è quanto si verifica nelle lampade al neon; anche l’arco elettrico, i lampi ed i veicoli spaziali, quando rientrano nell’atmosfera generano questo particolare stato della materia.

sublimazione: passaggio dallo stato solido a quello aeriforme o gassoso;
brinamento: passaggio dallo stato gassoso a quello solido;
fusione: passaggio dallo stato solido a quello liquido;
solidificazione: passaggio dallo stato liquido a quello solido;
evaporazione: passaggio dallo stato liquido a quello aeriforme;
condensazione: passaggio dallo stato aeriforme a quello liquido.
ionizzazione: passaggio dallo statogassoso a quello plasma.
deionizzazione: passaggio dallo stato plasma a quello gassoso.
stato della materia

6. PROPRIETà TERMICHE

Ogni corpo se sottoposto all’azione del calore, altera la propria struttura molecolare variandone le dimensioni.

Nei metalli la dilatazione termica è considerata uno svantaggio in quanto le lavorazioni di fusione e colata sono soggette, nel raffreddamento, a ritiri sensibili che creano inconvenienti a volte anche gravi. Le giunzioni dei ponti tengono in considerzione questa importante caratteristica.
dilataz.termica

 

Quando il legno viene sottoposto a riscaldamento viene sollecitato da forze interne che provocano deformazioni, rigonfiamenti e dilatazioni dovute a cambiamenti temporanei di umidità e temperatura.
legnodil

 

Il riscaldamento e il raffreddamento parziale del vetro generano in questo delle sollecitazioni che possono provocare rotture e il coefficiente di dilatazione è un dato molto importante per la produzione di vetri ad alta resistenza termica.
vetro

 

La stabilita’ termica è molto importante per le materie plastiche, infatti molti termoplastici col calore si decompongono chimicamente, creando gravi inconvenienti.
plastica

 

 

 

 

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Portafrutta in legno stampato in 3D

Una nuova straordinaria tecnologia viene utilizzata da Freedom of Creation per produrre oggetti in maniera sostenibile utilizzando materiali ecologici. Questo esempio mostra un portafrutta stampato tramite una stampante 3D, il progetto con una geometria molto elaborata;  è stato perfettamente realizzato utilizzando come materia prima la segatura e un collante.

PARQUET

Esistono diversi tipi di parquet i quali scanndiscono l’evoluzione nel tempo della ricerca di materili sempre più innovativi adatti a questi tipi di utilizzo riducendone così i costi la manodopera necessaria per la messa in posa.

Il primo parquet nasce in legno massello ovvero lastre di legno massiccio nobile che venivano tagliate con uno spessaore variabile tra i 10 mm e i 22mm. La produzione di queste tavole era inizialmente molto manifatturiera e le tavole potevano prevedere una lavorazione laterale per favorire l’incastro tra le tavole nella fase di messa in posa. questo tipo di lavorazione  incontro poi la produzione industriale che permetteva di avere tavole di forma costante con finiture laterali sempre più precise. Questa tipologia di pavimentazione era considerata molto nobile ed è accessibile solo alle classi più agiate visti gli elevati prezzi.  Anche la pratica di messa in posa era molto costosa poichè necessitava di  una lavorazione lunga e di una buona manodopera da parte dell’operatore. Infatti la pratica di messa in posa per questo tipo di parquet prevedeva un sottofondo di liste di legno a coda di rondine sulle queli venivano poggiate le tavole e successivamente inchiodate. La messa in posa chiodata richiedeva dunque molto tempo e un’accuratezza artigianale per evitare che le tavole potessero slittare o causare fastidiosi scricchiolamenti. per questa serie di motivi il parquet massello con messa in posa chiodata divenne sempre più desueto. Questo venne così sostituito dal multistrato.

 

Il Parquet multistrato è costituito da un supporto in legno non pregiato e da uno strato superiore in legno nobile, il cui spessore può variare, a seconda del prodotto, da 6 mm a 2,5 mm (comunemente lo spessore si aggira sui 3/5 mm). Lo strato di legno nobile è incollato sul supporto in legno che può essere in MULTISTRATO (cioè più sfoglie da circa 1mm di spessore l’una) o LAMELLARE (cioè una sola sfoglia spessa più millimetri). I multistrati in betulla europea rappresentano il top della stabilità (non si creano fessure tra le tavole). Legni nobili comunemente usati sono: rovere, doussié, wengé, olivo, noce, iroko, teak, merbau, afrormosia, faggio, Cabreuva, Panga Panga e Padouk.

 

 

 

In quanto pre-finiti in laboratorio (e non in opera) si prestano a finiture particolari quali colorazioni tramite pigmenti, DECAPPATURE (cioè colorazioni a pigmenti in contrasto tra la fibra e la base del legno), SPAZZOLATURA DELLA FIBRA (la quale conferisce effetto ruvido), MICROBISELLATURA dei lati della tavola (spigoli smussati e non vivi), PIALLATURE , THERMOTRATTAMENTI (lasciato essiccare per x tempo a x temperatura il legno nobile cambia tono di colore scurendo in tutto lo spessore).Infine il trattamento finale può essere ad olio o vernice.La finitura ad olio richiede una manutenzione costante e non è idrorepellente nel primo periodo di vita quindi è soggetto ad aloni ma conferisce l’aspetto più naturale.Le vernici sono di più facile manutenzione e in commercio se ne trovano di “naturale UV o effetto cera” con meno gloss di lucentezza rispetto alle vernici satinate. La messa in posa per questo tipo di parquet è invece praticata per incollaggio mediante colle viniliche o bicomponenti.

 

 

Infine l’ultima innovazione nel campo del parquet è stata quella della pasta di legno la quale viene foderata con una lamina di legno nobile, per questo prende appunto il nome di laminato. Le caratteristiche del materiale permettono di avere lastre con uno spesso re di 6/7 millimetri. I prezzi di questa tipologia di parquet sono molto contenuti grazie ad i materiali poveri impiegati e ai processi produttivi limitati. Per quanto riguarda la messa in posa di questa tipologia di pavimentazione bisogna dire che è estremamente semplice ed accessibile ad ogni utente. Infatti con le lastre viene venduto tutto l’occorrente necessario per una messa in posa home made. Questa tipologia di messa in posa viene definita flottante o galleggiante poichè le lastre del parquet vengono adagiate su una base di poliuretano espanso morbido il quale crea una superficie d’appoggio uniforme e funge da isolante termico.

 

LA FISICA DEL DESIGN : “La Leggera” di Alias di Riccardo Blumer

INTRODUZIONE

“Per me , dice, non si tratta di vestire delle funzioni  : nel mio lavoro cerco piuttosto di scoprire ed esprimere l’ interazione tra materiali e forma ; “La manipolazione pratica della materia sono fondamentali per superare i limiti della teoria” questo è il pensiero di Riccardo Blumer  architetto – designer , nato a Bergamo nel 1959. Alla base di questo percorso progettuale e cognitivo  c’è  il gusto di inventare nuovi processi e tecnologie , di trasferire , adeguandoli a condizioni d’uso diverse quelli di altri ambiti . Blumer gioca con i paradossi della fisica e della meccanica e a tale piacere dell’esplorazione scientifica si associano un atteggiamento etico percepibile nella scelta delle soluzioni “leggere ” che minimizzano le quantità di materia ed energia .

LEGGEREZZA NATURALE : la balsa

La balsa è un legno cosi’ leggero da sembrare finto . E’ più  leggera del sughero  e la sua leggerezza si svela al microscopio . Le cellule sono grandi e hanno pareti molto assottigliate : la percentuale di materia solida per spazio aperto è la minore possibile .Nlella maggior parte dei legni le cellule sono tenute insieme da un pesante legante, la  lignina. Nella balsa la lignina è minimo : solo il 40% del volume di un pezzo di balsa è sostanza solida . Il legno di balsa ha un contenuto d’acqua in peso pari a cinque volte quello della sua sostanza legnosa : tagliato il tronco il legno deve essere essiccato in forno con un processo che dura due settimane sinoi a che la percentuale di acqua si riduce al 6% . Il legname essiccato ha un peso chje varia tra i 64 e i 385 kg per metro cubo .Lavorata in blocchi , tavolette , fogli e listelli ,la balsa è un materiale costoso .

“IL POLIURETANO ESPANSO “

Gli espansi poliuretanici rigidi hanno costituito, nei tempi relativamente recenti, la più grande novità nel campo dell’isolamento termico. Due sono le loro qualità essenziali:
1) valore bassisimo della loro conducibilità termica (quindi grandi proprietà isolanti), dovuto al basso valore della conducibilità termica del gas che sostituisce l’aria nelle celle. Questo notevole potere isolante è, tuttavia, soggetto a diminuire leggermente nel tempo per effetto della diffusione fra tale gas e l’aria esterna;
2) possibilità di produzione “in situ” per iniezione.
Dopo un primo periodo di diffidenza per la tossicità dei gasutilizzati per spruzzarlo sulle superfici da isolare il poliuretano, attualmente, può essere considerato del tutto sicuro e, probabilmente, il migliore isolante termico sotto il profilo della efficacia.
La possibilità di inettarlo dove necessario, e non solo usando le lastre più o meno dense da porre in opera in intercapedini orizzontali e verticali, lo rende particolarmente adatto a riempire camere d’aria lasciate vuote. Nelle ristrutturazioni sarà sufficiente praticare dei piccoli fori ed iniettare la schiuma all’interno senza provocare danni agli edifici, anche se abitati.
E’ utilissimo per ricoprire vecchie coperture non più idonee per quanto riguarda non solo la coibentazione termica, ma anche l’impermeabilizzazione contro infiltrazioni di acqua e umidità.

  • CARATTERISTICHE E TECNOLOGIA 
Il poliuretano espanso si ottiene dalla miscelazione di due componenti che inizialmente si presentano allo stato liquido. Uno dei due componenti è costituito soltanto da isocianato, l’altro componente è costituito da una miscela di siliconi, catalizzatori, agenti espandenti ed altri eventuali additivi. L’aumento di volume del liquido in schiuma arriva a 30-40 volte.
Un sistema molto usato per l’applicazione del poliuretano espanso è quello “a spruzzo”, che può abbassare notevolmente i costi e rendere molto più semplice, quasi sempre, l’isolamento termico.
Questo sistema consiste nello spruzzare il composto sull’oggetto da isolare come se si trattasse di una comune pittura. La miscela dei due componenti, che in questo caso è di tipo altamente reattivo, è così applicabile anche su superfici disposte verticalmente senza pericolo che scorra verso il basso. La sua espansione ha inizio immediatamente ed il consolidamento si completa entro brevissimo tempo (in genere entro 20 secondi). La miscelazione dei due componenti, applicati mediante un’apposita pistola che soffia il poliuretano sulla superficie da trattare e dove esso si espande immediatamente, avviene mediante macchine schiumatrici (agitatori rotanti, compressore, camera di miscelazione).
Il poliuretano espanso rigido ha una resistenza a compressione che varia in base alla densità soprattutto da 1 kg/cmq per il tipo da 20 kg/mc, fino a 6 kg/cmq per il tipo da 60 kg/mc.
  • USO
Il poliuretano espanso è il migliore isolante termico (e acustico), o comunque tra i migliori per potere isolante, e viene impiegato in svariati modi in edilizia e non solo. Lo si trova nei pannelli sandwich con pareti metalliche, nelle celle frogorifere (in tal caso richiede una adeguata barriera al vapore ), negli isolamenti di strutture murarie orizzontali e verticali, in tutti i casi in cui la forma richiede una copertura non piana, ma adattata geometricamente (ad esempio su lastre comunque sagomate).
Il trasporto del materiale in questi casi è molto semplice e sono sufficienti pochi giorni di lavoro e pochi operai per completare opere che, diversamente, richiederebbero settimane o mesi e maggiore manodopera.
Il risultato è sempre molto buono, anche se bisogna ricorrere alla pitturazione per avere il colore richiesto nei lavori a faccia vista.
Inoltre può essere usato con grande funzionalità nei recuperi o quando non sia possibile o costoso demolire e ricostruire.
  • PREGI
Il pregio del poliuretano espanso è il suo grande potere isolante termico, la sua versatilità nella posa in opera, la sua facilità e rapidità ed, infine, il suo costo molto competitivo con gli altri tipi di intervento.
  • DIFETTI
Bisogna tenere sotto controllo gli agenti e gli additivi usati per espandere il polistirolo i quali possono essere nocivi per la salute. In questi casi va chiesto con precisione di che cosa si tratta e quali rischi comporta. Gli operai usano sempre le maschere per evitare contatti con il volto e per evitare di respirare gas pericolosi, ma la tecnologia procede speditamente nello sperimentare prodotti che siano sempre meno rischiosi per la salute.
Una volta consolidato il poliuretano diventa completamente sicuro .
  • COSTI

I costi di un isolamento con poliuretano espanso possono variare in dipendenza soprattutto del fatto che le strutture da isolare sono diverse le une dalle altre e che le imprese attrezzate a tali operazioni non sono ancora molto diffuse. Ma il confronto con altre soluzioni, considerando anche il risultato tecnico ed i tempi di attuazione, vede certamente il poliuretano tra i più convenienti materiali.

“LA LEGGERA “

La balsa ha colpito la fantasia di Blumer il quale , affascinato dalle qualità del legno l’ ha portato all’estremo disegnando nel 1996 La Leggera ,una sedia prodotta da Alias . La forma della sedia è nata per sottrazione a partire da listelli di balsa incollati in modo da ottenere un abbozzo di sedia , poi scolpita fino ad ottenere il profilo e gli spessori ottimali .Porta all’estremo la forza del foglio di impiallacciatura , di solito usato per rivestire o nobilitare il materiale sottostante .Al telaio di legno massello sono applicati sopra e sotto ,due fogli di tranciato che gia da soli garantirebbero la resistenza della scocca :nella cavità che si crea tra i due sottili strati di impiallacciatura viene iniettata la resina poliuretanica con funzione antisfondamento , il segreto è quindi nella composizione della struttura interna .Massima espressione di ricerca e tecnologia, la leggera è frutto dell’incontro tra un solido materiale della tradizione, il  LEGNO MASSELLO, e il più contemporaneo e leggero poliuretano espanso , nel 2009 è entrata a far parte della collezione permanente del MoMA di New York. E’ priva di viti  o parti metalliche e il legno è rivestitito da un tessuto in FIBRA DI VETRO impregnato con RESINE EPOSSIDICHE  trasparenti .Il processo di rivestimento è effettuato interamente a mano .Il trattamento serve a  proteggere la balsa, a contenerla senza celare la texture del legno . Ha un aspetto piacevolmente organico, esaltato dalle finiti ture naturali come dalle forme fluide e dinamiche che la caratterizzano esteticamente.Il risultato è una sedia inaspettatamente leggera, solo 2,3 Kg, che si solleva e si trasporta senza fatica. Perfetta per tutti gli usi e impilabile, La Leggera viene proposta in varie essenze di legno, oppure con verniciatura opaca.

La sedia è offerta anche in soluzione

laccata che ne accresce di circa 100 gr il peso .

La laccatura ,nascondendo la balsa , rende piu’

misteriosa la leggerezza .

Il compensato marino

Il compensato marino è un legno prodotto molto accuratamente in modo da resistere delaminazione e attacchi fungini. La sua costruzione è tale che esso può essere utilizzato in ambienti dove è esposto all’umidità per lunghi periodi, questo perché durante la produzione si eliminano eventuali gap tra gli strati o altri difetti che potrebbero portare ad intrappolare acqua all’ interno degli strati andando a minare l’ integrità del prodotto. Ogni impiallacciatura di legno deriva da legname tropicale. All’ esteno viene ricoperto con WBP (Proof Water Boil) colla simile a quella usata per i compensati da esterno.

Il compensato marino per le sue peculiari caratteristiche, come la durabilità, la resistenza all’ umidità e alla salsedine, risulta particolarmente indicato nel settore dell’ arredamento delle imbarcazioni, in particolare da diporto.

Caratteristiche e tipologie del compensato marino:

come le altre tipologie di compensati viene commercializzato in pannelli il cui spessore varia dai 3-4 mm per arrivare a 50 mm. Gli strati di legno di cui si compone vengono ricavati in larga misura dai cosiddetti “mogani africani”, sottoposti ad un incollaggio con colle melaminiche o fenoliche, dalle quali dipendono gran parte delle sue caratteristiche. Le varie essenza di mogano africano presentano una grande resistenza all’ umidità. Quello che fa la differenza tra il compensato marino e quello normale, oltre al tipo di incollaggio, che lo rende resistente all’ acqua e alla salsedine, è il tipo di essenza. Impropriamente si parla di compensato marino, anche con riferimento ad essenze poco pregiate, come la betulla o il pioppo, i cui strati sono stati assemblati con colle fenoliche. Diverse sono però le caratteristiche meccaniche ed estetiche di questi compensati rispetto al “vero” compensato marino realizzato con essenze pregiate, come l’okumè o il mogano, come diverso è il prezzo. Anche per il compensato marino, come per ogni specie di compensato/multistrato, i vari strati di legno vengono incollati tra loro alternando il senso della venatura.

Vantaggi:

resiste all’ acqua e agli ambienti umidi; possiede una buona resistenza strutturale.

Svantaggi:

è molto costoso.

Dove viene utilizzato:

utilizzato nel settore delle imbarcazioni, risulta indispensabili negli ambienti a contatto con acqua, quali bagno e cucina, ma ciò non toglie che posa essere usato per mobili e ambienti comuni, realizzando manufatti destinati a durare nel tempo. Si tratta di prodotto di qualità, realizzato con essenze di pregiate, con ottime caratteristiche meccaniche ed estetiche.

BS 1088

BS 1088 è uno standard di qualità per i compensati marini, questo “marchio di qualità” viene rilasciato quando il prodotto supera svariati test che mettono alla prova il materiale. Le prove vertono sul numero di difetti della superficie, l’ umidità, spessore e altri parametri.

http://en.wikipedia.org/wiki/BS_1088

Quanto costa, dove comprarlo:

premesso che in linea teorica il compensato marino differisce da quello normale per il tipo di incollaggio, il prezzo varia in funzione dello spessore e dell’essenza. A scopo indicativo, il prezzo del compensato marino essenza okumè varia dai 9 ai 27 euro a mq, passando dallo spessore di 10mm a quello di 30mm. Un pannello di okoumè fenolico 250cmx200cm, spessore 3cm, viene venduto a 130-140 euro circa. Prezzi più bassi dell’ ordine del 20-25% circa si riferiscono a compensati marini realizzati con essenze poco pregiate, per quali si parla di circa 7-8 euro a mq circa per compensati di 12mm di spessore. Si compra presso qualsiasi negozi di fai da te e bricolage. Viene fornito in pannelli standard da 250/310 x 122/153/183 cm negli spessori compresi tra 4 e 50 mm per il compensato marino di Okoume’ e negli spessori compresi tra 4 e 30 mm per quello realizzato con Mogani africani.

Produzione Compensato

Il compensato è un semilavorato a strati di legno sfogliato dal tronco dell’albero. Appartiene alla grande classe dei pannelli stratificati o multistrati, da i quali si distingue per l’orientamento incrociato dei vari strati.

Il procedimento per ottenere pannelli di legno compensato consiste infatti nello “sfogliare” il tronco d’albero con un apposito tornio in grado di tagliare uno strato molto sottile di legno (1-3 mm), incollando poi i fogli fra loro in modo da “incrociare le venature”. Questo incrocio fa sì che la resistenza del materiale sia uniforme in tutte le direzioni, perché la resistenza del legno lungo le venature non si manifesta ugualmente in tutte le direzioni. L’incrocio delle venature fa sì che le caratteristiche meccaniche del legno, tipicamente unidirezionali, vengano “compensate” in una direzione ortogonale, da cui il nome.

I legni più utilizzati per la produzione di pannelli stratificati sono legni dolci come le conifere e in particolare l’Abete, il legno di Betulla o il Pioppo, ma esistono compensati realizzati con essenze più pregiate quali il Faggio, il Teak, l’Okoume e altri.

Per incollare i fogli tra loro serve una pressa semplice grande come il pannello, simile o uguale a quella per creare pannelli di truciolare. Se si usa colla fenolica (resistente all’acqua) si ha un compensato adatto all’esterno e al trasporto via mare (come il compensato “canadese marino”), sebbene l’emissione di formaldeide sia maggiore.

Impieghi

Il legno compensato nelle sue varie forme è ampiamente usato nei più disparati campi come arredamento di interni, allestimento di fiere, creazione di scenografie teatrali, edilizia e recinzione di cantieri edili e in tutto ciò in cui serva un materiale pronto, ovvero che richieda processi di finitura molto contenuti e sia facile da lavorare.

 

CURVATURA LEGNO

Curvatura compensato e massello

M.Thonet

I suoi primi esperimenti di curvatura si basavano sull’incollaggio di strisce di legno poi piegate, ma ebbero scarsi risultati in quanto col tempo la colla cedeva. Nel 1860 perfezionò la curvatura dal faggio massello utilizzando il vapore. Le parti tornite venivano riposte in grandi stanze ricolme di vapore acqueo e curvate mettendo il legno in apposite forme di ghisa, e successivamente passate in essiccatoi per fermarne definitivamente la forma. Infine assembleta manualmente. Fu poi suo figlio a portare in scala industriale l’invenzione del padre aprendo diverse fabbriche. Fu riconosciuto come il primo designer industriale e ottimizzò al massimo la trasportabilità.

 

A. AAlto

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La sua tecnica di curvatura prende spunto dalla locale industria di produzione sci e aeronautica. Sfruttando l’umidità naturale della fibra ed utilizzando perfezionati adesivi diviene possibile piegare la betulla senza ricorrere al vapore, trasormandola in materia duttile e flessibile.

 

Altre tecnologie:

Vacuum press – Pressa sottovuoto

 

Metodi artigianali

 

 


PASTA DI LEGNO

  • DEFINIZIONE

-Si tratta di una pasta di media densità,ottenuta con l’impiego
di farine di legno,colle,olio vegetale e solventi.
-Alberi che sono cresciuti con l’intenzione di raccogliere il legname da
utilizzare nella produzione di prodotti in carta mobili economici,
abbigliamento e cosmetici.

  • VANTAGGI

1-asciuga da sola
2-puo’ essere nobilitata con : -foglia d’oro
-vernici
3-costi inferiori del legno-uso di alberi recuperati dopo un disastro naturale

-alberi morti

-riciclo di oggetti in legno
4-facilita’ di lavorazione :Il pezzo finito non deve essere
levigato né prima né dopo lo
stampaggio e manterrà per sempre
la forma che ha ricevuto dagli
utensili. Eccezionalmente,
nel caso di superfici lucide
o ricoperte con fondi speciali,
per garantirne l’adesività, é
utile trattare la parte in
contatto prima di iniziare
lo stampaggio.
5-durezza e consistenza simili al legno vero

  • UTILIZZI

1-carta, cartone
2-restauro
3-oggetti stampati
4-articoli per la casa
5-tene da campeggio

PASTE

D-meccaniche
E-chimiche
F-chemimeccaniche
G– semichimiche

  • TECNOLOGIA PRODUTTIVA

1-la scortecciatura

la sminuzzatura chips

D-sono quelle ottenute con procedimenti che ricorrono all’impiego di sola
energia meccanica per vincere i legami esistenti fra le fibre nei vegetali.
Categorie di paste meccaniche: A-la pastalegno da sfibratori
 B-la pastalegno da raffinatori
 C-la pasta termomeccanica.

A-La pasta da sfibratori è ottenuta sfibrando i tronchetti di legno,scortecciati
e umidificati su delle molle abrasive. La pasta è composta da fibre lunghe,
fibre corte, fibrille e da elementi fini.Il legno generalmente impiegato
proviene da piante resinose (abete, pino) ma,specialmente in Italia,sono
impiegati legni di latifoglie (pioppo, betulla, salice).Il rendimento
“pasta/legno”al secco assoluto è molto elevato,nell’ordine del 90/95%.
B-La pastalegno da raffinatori è ottenuta dai trucioli(chips)di legno defibrati
in uno o più stadi in raffinatori a semplice e doppio disco.
VANTAGGIO:paste con caratteristiche meccaniche superiori a quelle da sfibratori
ciò è dovuto ad una minore degradazione delle fibre ed alla
possibilità di ottenere una frazione più elevata di fibre lunghe.
C-INNOVAZIONE:le caratteristiche meccaniche della pasta miglioravano se, prima
della loro introduzione tra i dischi del raffinatore, si
preriscaldavano i chips ad una temperatura superiore ai 100°C.
Sotto pressione determina un rammollimento della lignina.
Si ottiene cioè un rilassamento della lignina che costituisce
l’interfibra, il legno può così essere defibrato senza
danneggiare le fibre, producendo meno schegge.

E-sono quelle che sono state ottenute con processi che effettuano la scissione
dei legami esistenti fra le fibre facendo esclusivo impiego di energia chimica.

Con il processo chimico il legame di lignina fra le fibre del legno viene scisso da
opportuni agenti chimici che ne provocano la dissoluzione ad un punto tale da rendere
possibile la completa separazione delle fibre singole, ad esempio con una semplice
azione di spappolamento (polpaggio).
E’ evidente che l’azione dell’energia chimica, essendo molto selettiva (lignina),
determina l’ottenimento di una fibra fisicamente integra, chimicamente purificata,
molto flessibile in seguito all’eliminazione dello strato rigido esterno di lignina.

FG– comprendono quelle ottenute con procedimenti che per realizzare la
separazione delle fibre utilizzano energia chimica congiuntamente ad
energia meccanica.

L’energia meccanica invece non possiede le caratteristiche selettive dei reattivi
chimici per cui agisce indiscriminatamente sulla struttura del legno, dando rese
in pasta molto elevate, ma determinando nel contempo rotture indiscriminate su tutti
gli strati ed in tutte le posizioni delle pareti fibrose; gli elementi della pasta
risultante perderanno quindi gran parte della loro integrità originale mentre si sarà
rispettata in modo assoluto la loro composizione chimica.

I processi che oltre ad un trattamento chimico comportano anche un secondo trattamento
meccanico con l’impiego di macchinari di tipo speciale, vengono chiamati
chemimeccanici e semichimici.

 CARTA DA MACERO RECUPERATO

  • necessità diconservare il patrimonio forestale

-costi inferiori
-sistemi sempre più razionali e sofisticati per il trattamento delle fibre di recupero
-uso dei contenitori a perdere che consentono l’impiego specifico di fibre economicamente
e tecnicamente valide quali sono quelle ottenibili dai maceri.

  • ASPETTI NEGATIVI

-Proprietà fisiche inferiori a quelle delle corrispondenti fibre vergini.
-Bassa scolantezza dovuta alla presenza di parti fini che vanno ad ostruire gli
interspazi tra le fibre.
-Basso grado di pulizia in quanto alcune impurità sono separabili con molta difficoltà
e sempre in modo imperfetto dalle fibre.

  • ASPETTI POSITIVI

-risolve un grosso problema che è quello della raccolta e smaltimento dei rifiuti urbani.

Quando chiedete a qualcuno cosa serve per fare una
buona sedia, quasi sempre vi risponderà
legno, pelle, plastica o forse ghisa per le sedie
da giardino. Ma nessuno nominerebbe la pasta di legno
quale possibile materiale concorrente. Tanto meno a
ssocerà il nome di Södra Cell, il principale fornitore
di pasta destinata al mercato europeo, alla
progettazione di mobili. Eppure, tra qualche anno,
il quadro potrebbe cambiare radicalmente.
Tutto è cominciato quando uno studente di ingegneria
in cerca di lavoro ha bussato alla porta di uno degli
studi di architettura e design più famosi della
Svezia, Claesson Koivisto Rune. Joakim Nygren possedeva
una laurea in progettazione meccanica, così, quando uno
dei soci dello studio ha lanciato un cartone per uova sul
tavolo e lo ha sfidato dicendogli di trasformarlo in
una sedia, la risposta di Nygren è stata: “Certo che
posso farlo.”

  • problemi della carta : fragilita’

2004 : pasta di legno con un 25% di acido polilattico o PLA, un polimero derivato dal mais.
a 167°C, la plastica incapsulava le fibre di carta.
risultato era un materiale che possedeva tutte le normali proprietà della cartae
in grado di tollerare cambiamenti in termini di peso e umidità.
resistenza del legno o della plastica dura, persino dell’acciaio
sedia per bambini : Dopo un anno e mezzo nasceva il primo prodotto DuraPulp, denominato Parupu
termine giapponese per carta la prima applicazione DuraPulp
biodegradabile,impilabile, non costosa e leggera.

  • ESEMPIO DI STAMPO PER : cornici , decorazioni

  • Fornasetti :sedia Lux Gstaad