Proteggere il legno, verniciatura e trattamenti

Il legno per la sua versatilità è forse uno dei materiali più antichi e più diffusi fra i prodotti da costruzione, tuttora largamente utilizzato. Seppur offra molti vantaggi, essendo un materiale vivo, sensibile e reattivo con l’ambiente nel quale viene utilizzato, occorre proteggerlo dai numerosi fattori di degrado (atmosferici e biologici).
I fattori di degrado atmosferici e biologici possono accelerare l’invecchiamento del materiale. In particolare, per conservarlo nel tempo e mantenerne l’integrità occorrerà adottare specifici accorgimenti, trattando le superfici con adeguati sistemi protettivi e prevedendo periodica manutenzione.
Le specie legnose utilizzate nella costruzione di manufatti in legno si possono dividere in due grandi categorie: conifere e latifoglia. Nel primo si raggruppano specie resinose e in genere più economiche delle più pregiate specie di latifoglie.
Per la realizzazione dei manufatti sono utilizzate diverse essenze legnose, scelte di norma in funzione della tipologia e del loro utilizzo. È necessario tenere presente che la durabilità e le caratteristiche del manufatto dipendono anche dalla qualità delle essenze utilizzate e dal tipo di taglio dei legni impiegati, oltre che dalle caratteristiche costruttive dell’oggetto che si intende realizzare. Oltre al tipo di taglio è importante considerare anche la densità del legno, caratteristica inversamente proporzionale alla distanza tra gli anelli di crescita.

I supporti

Oltre al legno massello, utilizzato per la costruzione di mobili, serramenti, pavimenti, e altri prodotti di pregio, sono molto diffusi in edilizia varie tipologie di pannelli. Questi supporti possono avere comportamenti e prestazioni molto differenti fra loro e devono essere trattati e protetti in relazione alle loro principali caratteristiche. Nei vari tipi di legno sono presenti differenti sostanze che ne caratterizzano durata e prestazioni. Molte essenze, ad esempio, possono contenere cere, oli, tannini. Queste sostanze possono combinarsi con alcuni componenti presenti nei prodotti vernicianti impiegati per la protezione dei manufatti, causando problemi nei trattamenti superficiali a causa della loro solubilità nei solventi delle vernici ma, nel contempo, possono migliorare le caratteristiche di durabilità del supporto, rendendo alcune tipologie di legname particolarmente indicate per alcuni utilizzi. La conoscenza del supporto è fondamentale per poter programmare correttamente il ciclo di verniciatura di un manufatto di legno.
Tra i principali manufatti di legno o pannelli a base di materiali legnosi utilizzati in edilizia ricordiamo le travature e i sottotetti, le travi lamellari, i pavimenti, i serramenti, le tapparelle e i portoni. Vi sono poi componenti quali staccionate, balconi, recinzioni e perlinature, oltre a diversi tipi di pannelli, in legno massello, a base di legno listellare, in fibra MDF, OSB, in compensato multistrato e in truciolato.

Analisi e studio dell’intervento
I sistemi di verniciatura per i manufatti di legno utilizzati in edilizia volgono particolare attenzione alle caratteristiche morfologiche del legno, alla tipologia dei trattamenti e dei sistemi protettivi da impiegare e alla qualità dei cicli di impregnazione e di verniciatura previsti. Non è possibile standardizzare un ciclo di verniciatura e utilizzarlo su tutte le tipologie di supporto indipendentemente dalle loro condizioni. Prima di affrontare un’operazione di verniciatura è indispensabile analizzare con molta attenzione e nel dettaglio l’oggetto dell’intervento. Per assicurare un’efficace protezione dei manufatti occorre preparare adeguatamente il supporto e, spesso, è un’operazione molto più onerosa di quanto non sia la verniciatura.
Negli interventi di riverniciatura occorre prestare particolare attenzione al livello di degrado del manufatto che condiziona il tipo e il grado di preparazione richiesta. È importante controllare lo stato del film di verniciatura e cercare eventuali interruzioni causate da eventi naturali o traumi meccanici. Occorre verificare la condizione generale del film, la presenza di attacchi di origine biologica, eventuali sfogliamenti o perdita di adesione dei diversi strati di verniciatura.
Film molto danneggiati favoriscono la penetrazione di acqua sotto la pellicola del rivestimento, degradando velocemente il manufatto. Per evitare che questo accada si deve intervenire immediatamente ritoccando con tempestività eventuali punti danneggiati. Nel caso di infissi o di manufatti complessi è opportuno controllare l’intera superficie esposta al sole e, in modo particolare, i punti più sollecitati che normalmente corrispondono agli incastri tra le parti verticali e quelle orizzontali. Queste zone sono soggette a piccoli movimenti che provocano la rottura del film e quindi la penetrazione d’acqua con conseguente ingrigimento del legno ed il possibile distacco della pellicola di verniciatura.

Fenomeni di degrado

Nonostante l’assunzione di buone regole in fase di progettazione e l’applicazione di norme corrette in fase di realizzazione dell’opera, i manufatti di legno risulteranno comunque esposti a diversi fattori di degrado; pertanto, la durata del manufatto sarà fortemente influenzata anche dalla scelta di un opportuno trattamento protettivo. Le cause di tale degrado sono riconducibili all’attacco da parte di insetti che si nutrono del legno demolendolo e microrganismi (funghi e muffe) che, in particolari condizioni ambientali, provocano il deterioramento del supporto.
Inoltre, il rischio di degrado aumenta in relazione al contenuto di umidità del supporto e per effetto delle condizioni climatiche (umidità e temperatura dell’aria ambiente) a cui il manufatto di legno è esposto. L’umidità ha un impatto significativo sulla resistenza meccanica del legno e in generale, le proprietà di resistenza del legno e la sua stabilità strutturale migliorano quando il contenuto di umidità diminuisce. Prima di effettuare qualsiasi operazione di trattamento o verniciatura del manufatto, sarebbe opportuno misurare sempre il contenuto di umidità del supporto, infatti la verniciatura di un manufatto di legno molto umido (con tenori di umidità superiori al 12-15%) oppure il trattamento con uno strato di verniciatura di spessore troppo esiguo potrebbero essere a loro volta la causa di un rapido degrado dell’essenza legnosa.
Un altro fenomeno di degrado dipende dall’esposizione al sole, poiché i raggi ultravioletti, penetrando nel supporto di legno non adeguatamente trattato, aggrediscono la struttura lignea demolendola (generale perdita di consistenza strutturale e tipica colorazione nero brunastra superficiale). L’aumento di temperatura che si determina sul rivestimento provoca dapprima un’opacizzazione del film e, successivamente, un infragilimento generalizzato dello stesso film, caratterizzato da sfogliamenti, sbollature e spaccature anche profonde, fino alla parziale o totale demolizione dello strato di verniciatura applicato al supporto.

Problematiche per il trattamento

I supporti da trattare possono presentare diversi tipi di problematiche, rendendo necessaria una verifica ed un eventuale apposito trattamento. Occorre sempre verificare l’eventuale presenza di contaminanti quali oli, grassi, polvere, residui resinosi che impedirebbero la corretta adesione al supporto dei prodotti che si andranno ad applicare ed è sempre necessario, dopo una verifica e prima della verniciatura, provvedere ad un lavaggio o sgrassaggio con detergenti alcalini o solventi.
La presenza di aggressioni biologiche si manifesta con colorazioni di vario tipo; il più comune è un ingrigimento dovuto ad un fungo detto “fungo blu”, mentre insetti lignivori come il “tarlo” provocano una distruzione del legno che si manifesta con piccoli fori. In questi casi è richiesta la carteggiatura in profondità delle parti da trattare con successiva applicazione di un impregnante specifico per contrastare la formazione o lo sviluppo di questi contaminanti.
Altre problematiche sono la presenza di sfarinamento superficiale e l’opacizzazione del film, dovuto all’invecchiamento del prodotto, ed è prevista una carteggiatura o pagliettatura la successiva pulizia.
Le spaccature e screpolature del film, di solito localizzate nei punti di giunzione o nei nodi critici, sono riconducibili alla perdita di flessibilità dei prodotti ed è necessario procedere con la sverniciatura dei supporti nel caso i fenomeni siano di una certa entità.
La presenza di finiture trasparenti a poro chiuso sfoglianti possono derivare da una verniciatura dell’essenza legnosa con forte presenza di umidità nel supporto; la fuoriuscita di questa provoca la formazione di caratteristiche sbollature. Altre cause sono preparazioni non adeguate o scarsa pulizia del supporto. In questi casi è indispensabile intervenire con la sverniciatura e la preparazione corretta delle superfici che saranno poi riverniciate con cicli completi.
La presenza di finiture coprenti sfoglianti, invece, deriva principalmente dalla deformazione del legno che provoca spaccature del film di protezione e una non perfetta impermeabilizzazione dei manufatti. Quando l’adesione delle finiture sui supporti non è adeguata, l’unico intervento possibile consiste nella rimozione chimica o meccanica degli strati di prodotto interessate dallo sfogliamento.

Preparazione del supporto e pretrattamento

Una prima operazione consiste nello sgrassaggio con solventi o detergenti, per eliminare i contaminanti organici. La pulizia manuale dei supporti è utilizzata per superfici non molto estese e viene condotta impiegando utensili come carta vetrata, pagliette, abrasivi, raschietti vari, spazzole; il tipo e la grana della carta vetrata varia in funzione del tipo di operazione che si esegue e dell’essenza legnosa sulla quale si opera. La pulizia meccanica si differenzia dalla pulizia manuale solo perché gli utensili sono azionati meccanicamente. Nel caso in cui sia necessario rimuovere il vecchio strato di vernice, l’operazione da compiere è la sverniciatura, che si può effettuare manualmente o meccanicamente mediante carteggiatura o levigatura.
Essendo il legno un materiale non particolarmente duro, la sverniciatura mediante sabbiatura tradizionale è sconsigliata perché danneggerebbe irreparabilmente il supporto; ci sono, però, dei metodi meno impattanti che utilizzano come particelle abrasive il ghiaccio, il vapore saturo e i gusci di noce o nocciolo.
Gli impregnati preservanti sono prodotti molto liquidi, completamente trasparenti e particolarmente indicati per la protezione biologica delle essenze destinate a condizioni d’uso esterno. Mantengono il poro del legno aperto e forniscono ottima adesione ai successivi prodotti che si andranno ad applicare. Sono generalmente impiegati come trattamento di prima verniciatura sui supporti di legno nuovo o riportato a nuovo. Completato il lavoro di sverniciatura si procede alla levigatura con della carta vetrata di grana media per un primo passaggio e fine per un secondo passaggio e una volta rimossa tutta la polvere dalla superficie, si può procedere con il ciclo di verniciatura scelto.

La verniciatura
Le operazioni di verniciatura che normalmente si eseguono su un manufatto di legno si possono sostanzialmente suddividere in quattro categorie: prima verniciatura, ritocco, rinfresco, rinnovo. La prima verniciatura di un manufatto in legno è fondamentale per la durata nel tempo e la semplificazione delle future manutenzioni. Il sistema da utilizzare è condizionato dai campi d’impiego e dalle deformazioni dimensionali consentite al manufatto oggetto del trattamento di verniciatura. Sostanzialmente i sistemi utilizzati si differenziano in trattamenti a basso o elevato spessore, che presentano diverso grado di isolamento nei confronti dello scambio di umidità e un diverso numero di mani. Il primo sistema è adatto a supporti che non richiedono elevata stabilità dimensionale, come balconate, staccionate, perlinature, mentre il secondo viene utilizzato per manufatti quali serramenti, verande o mobili. La manutenzione di questi sistemi è meno frequente rispetto a quelli a basso spessore ma spesso di più complessa realizzazione.
Il ritocco si pone come obbiettivo il ripristino della continuità dello strato di verniciatura applicato, proteggendo il supporto da aggressioni di tipo chimico o fisico.
Quando la pellicola diventa “magra” o non più sufficiente a proteggere il manufatto è necessario riapplicare uno strato di vernice ed intervenire nel momento giusto per evitare ulteriori danneggiamenti, questa operazione si chiama rinfresco. Il reintegro della pellicola di protezione deve essere eseguito con prodotti compatibili con quelli preesistenti e i supporti sono preventivamente preparati mediante leggera carteggiatura e pulizia. In assenza di operazioni di manutenzione periodica, specie in caso di esposizione all’azione degli agenti atmosferici, la pellicola dei rivestimenti protettivi applicati si degraderà sino a staccarsi dal supporto. In tali condizioni non sarà sufficiente prevedere una semplice operazione di “rinfresco”, ma occorrerà procedere con una drastica operazione di rinnovo della pellicola, che comporterà il totale rifacimento del ciclo completo di verniciatura, previa rimozione dei vecchi strati di verniciatura attraverso sverniciatura o carteggiatura del supporto in profondità sino al legno vivo.

I prodotti e i sistemi di finitura

I sistemi protettivi impiegati per la protezione del legno si classificano in base al grado di riempimento della naturale porosità del legno e si distinguono in trattamenti a poro aperto o a basso spessore (impregnanti) e trattamenti a poro chiuso o ad elevato spessore (verniciature). Le tecniche di formulazione dei sistemi protettivi per il legno, sia a basso sia ad elevato spessore, possono essere ricondotte alle proprietà associate ai quattro gruppi di materie prime che li compongono, particolarmente rilevanti in termini di caratteristiche peculiari delle differenti tipologie di prodotto da applicare. I leganti conferiscono al prodotto le particolari proprietà di resistenza chimica e fisica richieste e determinano la capacità di adesione al substrato e di coesione con i successivi prodotti del ciclo di verniciatura. I pigmenti e i riempitivi forniscono al prodotto verniciante tono e copertura e proteggono il supporto di legno e il film di vernice applicato dagli effetti della temperatura e dell’irraggiamento solare. I pigmenti possono essere di natura organica o inorganica e tra i più usati vi sono biossido di titanio, ossidi di ferro e il nerofumo. I riempimenti più comunemente impiegati nella produzione dei prodotti vernicianti per legno sono la calcite, il caolino e il talco. La silice amorfa, di tipo sintetico, costituisce l’agente opacizzante più comunemente utilizzato nella preparazione dei rivestimenti trasparenti incolore.
Solventi e diluenti (escluso l’acqua) sono composti organici volatili da utilizzare singolarmente o in miscela, allo scopo di ridurre la viscosità delle pitture fino al livello di applicazione desiderato. La compatibilità di leganti e solventi è condizione necessaria per garantire la stabilità del prodotto in fase liquida, il livellamento del film in fase di applicazione, la corretta formazione dello strato depositato, i termini di asciugatura della pellicola e le caratteristiche di brillantezza del rivestimento essiccato. I prodotti vernicianti contengono generalmente piccole quantità di additivi, introdotti nella formulazione per migliorare alcune proprietà in fase di preparazione della vernice ed alcuni aspetti salienti in fase di applicazione del prodotto.
Tra i prodotti utilizzati per la verniciatura, con diverse caratteristiche in base alla loro composizione, sono da menzionare i sistemi a base di leganti alchidici, apprezzati per la formulazione di smalti pigmentati a rapida essicazione; i sistemi a base di leganti acrilici, che trovano largo impiego per la produzione di sistemi vernicianti per legno trasparenti; infine i sistemi a base di leganti poliuretanici, con la criticità di dover impedire il contatto della vernice con l’acqua durante la preparazione e lo stoccaggio dei prodotti.
Intermedi di verniciatura
L’intermedio di verniciatura ha la funzione di creare un vero e proprio “ponte” di collegamento fra uno strato di verniciatura e lo strato successivo, con la finalità di migliorare determinate caratteristiche dell’intero ciclo di verniciatura nel suo complesso. Possono essere trasparenti o pigmentati e sono solitamente utilizzati nei sistemi ad elevato spessore (verniciatura di serramenti, mobili) per garantire una maggiore pienezza e omogeneità del film di finitura.
Trattamenti di finitura a poro aperto
Sono realizzati attraverso l’applicazione di specifici prodotti caratterizzati da un film di spessore particolarmente contenuto, di solito non superiore a 30μm. Si tratta di sistemi di impregnazione del legno, attuati attraverso l’applicazione di uno o più prodotti molto liquidi, a bassissimo contenuto di legante, formulati su base acqua o solvente. Questi prodotti donano alle superfici l’effetto di una finitura molto naturale che mantiene inalterata la struttura della vena e dei nodi. Necessitano di manutenzioni periodiche ravvicinate nel tempo, ma a causa della rapidità con cui la protezione applicata degrada, non richiedono particolari preparazioni per la riverniciatura semplificando e rendendo particolarmente economici gli interventi di manutenzione.
Trattamenti di finitura a poro chiuso
I trattamenti a poro chiuso sono caratterizzati dall’applicazione di uno o più strati di prodotto verniciante ad alto spessore, normalmente superiore a 60-80μm. Si tratta di cicli di verniciatura, costituiti da uno o più prodotti filmogeni, all’acqua o a solvente, di tipo trasparente (vernici) o coprente (pitture). Questi sistemi, una volta applicati, formano un vero e proprio rivestimento che può modificare sostanzialmente l’aspetto naturale del legno. Sono formulati impiegando importanti quantità di leganti, pigmenti e riempitivi ed hanno la prerogativa di saturare totalmente la naturale porosità del legno. L’introduzione di leganti flessibili e l’aggiunta di speciali additivi conferisce al sistema una buona elasticità, riduce sensibilmente l’assorbimento di umidità da parte del supporto impedendo la proliferazione di funghi e muffe e migliora notevolmente la durabilità dei manufatti esposti agli agenti atmosferici. Le superfici protette con tali rivestimenti degradano molto meno rapidamente e, pertanto, non necessitano di particolari operazioni di manutenzione per il loro mantenimento. Su questi trattamenti, per contro, non sono facilmente eseguibili operazioni di ritocco o ripresa e gli strati di verniciatura applicati, una volta deteriorati, devono essere completamente rimossi e reinstallati ex-novo.
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