Il legno è oggi una delle principali materie prime utilizzate in diversi comparti produttivi. Parliamo di un materiale ecologico, rinnovabile e versatile, le cui proprietà spesso si scontrano con le esigenze produttive a causa della sua deperibilità nel tempo e della poca stabilità dimensionale. Da qui nasce l’esigenza di sottoporre il legno a diversi processi di lavorazione, con l’obiettivo di migliorarne le performance. Il trattamento termico ad alta temperatura, attraverso gli impianti di essiccazione, offre una soluzione sostenibile e di facile applicazione per lavorare questo materiale e ottenere un prodotto finito di qualità elevata.
In questo articolo andremo ad analizzare tutte le tecnologie per l’essiccazione del legno, individuando le soluzioni più adatte a seconda delle caratteristiche proprie di ogni specie legnosa.
Le caratteristiche delle specie legnose da tenere in considerazione prima della loro essiccazione
Il processo di essiccazione del legno deve necessariamente tenere conto delle peculiarità di ogni specie, soprattutto delle sue proprietà fisico-meccaniche:
- Resistenza: è una misura della capacità del legno di resistere a varie forme di stress, come la compressione, la trazione, la flessione e la torsione. La resistenza dipende da diversi fattori, tra cui la specie legnosa, la sua densità, l’umidità, la temperatura e la presenza di difetti come nodi, fessure o tarli.
- Durezza: esprime la capacità del materiale di resistere a deformazioni permanenti legate, ad esempio, alla penetrazione di un oggetto esterno. La durezza del legno può variare significativamente tra le diverse specie legnose e può essere influenzata da fattori come la densità, la presenza di lignina, la struttura cellulare e la presenza di eventuali difetti come nodi o fessure. È importante sottolineare come la durezza del legno varia in base alla temperatura. Il processo di essiccazione deve tenere in considerazione questo fattore poiché la durezza diminuisce all’aumentare della temperatura di trattamento.
- Rigidezza: misura la capacità del legno di resistere alla deformazione elastica quando viene sottoposto a carichi o sforzi esterni. Tale parametro dipende principalmente dalla sua struttura cellulare, dalla densità, dalla composizione chimica e della presenza di eventuali difetti.
- Densità: indica la quantità di massa presente per unità di volume di legno. I legni più densi hanno una maggiore quantità di materiale legnoso per unità di volume, mentre i legni meno densi hanno una minore quantità di materiale.
L’insieme di tutti questi parametri è determinante per i risultati del processo di essiccazione del legname. Conoscere le proprietà fisico-meccaniche di ogni specie legnosa è importante per riuscire a impostare in maniera ottimale tutti i parametri di essiccazione del materiale, tra cui temperatura, umidità e ventilazione. Un’essiccazione troppo rapida, infatti, può causare danni irreversibili al legno, mentre un processo troppo lento può favorire la proliferazione di muffe e funghi. Riuscire a mantenere un equilibrio ideale tra tutti questi fattori è essenziale per garantire risultati soddisfacenti e preservare le caratteristiche strutturali ed estetiche del legno. Ogni specie legnosa, in base alle sue proprietà, richiederà un trattamento termico differente.
Gli impianti di essiccazione convenzionale
Gli impianti di essiccazione convenzionale funzionano secondo il principio del ricambio d’aria grazie a un’alimentazione fornita da qualsiasi fluido termico o fonte di energia. I nostri impianti di essiccazione convenzionale si suddividono in:
- Essiccatoio convenzionale ICD: questo impianto è alimentato da un fluido termico il cui riscaldamento avviene attraverso degli appositi scambiatori di calore con tubi alettati bimetallici. Le serrande motorizzate assicurano il regolare ricambio d’aria. I fluidi utilizzati sono: acqua calda, acqua surriscaldata, olio diatermico e vapore.
- Essiccatoio convenzionale TAG: alimentato a gas metano, gpl, gasolio o energie rinnovabili, questo impianto è dotato di un bruciatore che garantisce un riscaldamento diretto, senza necessità di installare una caldaia esterna. La soluzione è particolarmente vantaggiosa perché a fronte di un investimento iniziale contenuto, si ottiene un impianto altamente efficiente e dai consumi ridotti.
- Essiccatoio convenzionale IDV: questo impianto si caratterizza per la presenza di celle a dissipazione viscosa. Il calore viene generato grazie a un processo di dissipazione viscosa che trasforma in energia termica l’aria generata dai ventilatori. Il nostro modello IDV offre un notevole risparmio in termini di costi operativi.
Gli impianti di essiccazione a condensazione
I sistemi di essiccazione a condensazione utilizzano un approccio basato sul ricircolo e sulla deumidificazione dell’aria per essiccare il legno. Questo processo avviene per mezzo di un circuito frigorifero integrato nella macchina che sfrutta una pompa di calore per ridurre i consumi termici. L’alimentazione è prevalentemente di tipo elettrico, ma è possibile integrare delle batterie aggiuntive per garantire la continuità del riscaldamento con fluido termico.
Le nostre soluzioni di essiccazione a condensazione sono prevalentemente due:
- Essiccatoio a condensazione MAC: grazie alla pompa di calore in dotazione, questo impianto offre un notevole risparmio energetico ottimizzando al massimo il sistema frigorifero della macchina. Il freddo generato viene sfruttato per condensare ed espellere l’umidità evaporata dal legno; il calore viene invece impiegato per il riscaldamento del legno e per accelerare l’evaporazione dell’acqua in esso contenuta. L’essiccazione avviene prevalentemente grazie al ricircolo dell’aria e solo in determinati momenti per espulsione.
- Essiccatoio a condensazione MAC-Hybrid: questo impianto combina i vantaggi dell’essiccazione convenzionale e a condensazione, utilizzando sia l’energia elettrica che quella termica in modo più efficiente. Con questa soluzione è possibile ridurre il peso degli investimenti legati alle caldaie e alla loro manutenzione, con la garanzia di beneficiare di tutti i vantaggi offerti da un sistema efficiente e scalabile in base alle esigenze di essiccazione specifiche.
Impianti ad alta temperatura
A seconda delle necessità del prodotto, il trattamento termico del legno può avvenire a temperature molto elevate, dai 90°C ai 250°C. Grazie ai nostri impianti ad alta temperatura è possibile essiccare il legno con l’azione combinata di calore e vaporizzazione. Questo trattamento consente di regolare la colorazione del materiale desiderata, nonché conferisce maggiore stabilità e resistenza alle intemperie. Le nostre soluzioni sono:
- Impianto per il termotrattamento del legno ad alta temperatura IHT: questo sistema opera su un’ampia gamma di temperature, da un minimo di 90°C fino a un massimo di 250°C. Questo trattamento consente di regolare l’essiccazione e il trattamento del legno sulla base delle proprietà del prodotto.
Questo impianto rappresenta una combinazione di essiccatoio e sistema di vaporizzazione, progettato per trattare particolari tipologie di legno che richiedono l’utilizzo del vapore come mezzo di condizionamento o che necessitano di questa fase per ottenere una colorazione differente.Il trattamento termico applicato al legno non solo migliora la sua stabilità e resistenza alle intemperie, ma permette anche di conferirgli una tonalità specifica. È importante sottolineare che trattamenti termici eseguiti a temperature superiori ai 200°C comportano modificazioni strutturali nel legno, influenzando significativamente le sue proprietà fisiche e meccaniche. - Cella di vaporizzazione del legno ad alta temperatura VAP: La cella di vaporizzazione VAP è alimentata da diverse fonti di calore, tra cui vapore, acqua surriscaldata, olio diatermico e sistemi di riscaldamento diretto a gas o gasolio. Questa cella è progettata con un elevato livello di isolamento termico per garantire un efficiente controllo del ciclo. Il monitoraggio avviene tramite due sonde di temperatura, consentendo un preciso controllo del processo.Il processo di vaporizzazione del legno, facilitato dalla cella VAP, è fondamentale per il processo di essiccazione. Questa tecnica può essere applicata a tutte le specie legnose e, in base alla durata del trattamento, può uniformare il colore del legno o conferire particolari sfumature. Durante questa operazione, il legno viene esposto a temperature elevate e alta umidità, ricreando un ambiente di vapore saturo.Esistono due tipi principali di vaporizzatori per il legno: i vaporizzatori diretti e quelli indiretti. Nei vaporizzatori diretti, il vapore saturo viene iniettato direttamente nella cella attraverso un tubo forato. Nei vaporizzatori indiretti, il vapore viene generato in una vasca contenente serpentine attraverso le quali scorrono acqua surriscaldata, vapore o olio diatermico. È anche possibile generare vapore utilizzando bruciatori a gas o gasolio, dotati di appositi scambiatori di calore.