Effetti dell’ambiente di accrescimento e delle tecniche selvicolturali su struttura e proprietà del legno. Principali industrie di prima trasformazione e requisiti del materiale in ingresso. Difetti del legno e qualità dell’albero in piedi, del fusto, delle tavole. Classificazione del legno per uso strutturale. Metodi non distruttivi per la caratterizzazione del legno. Principali derivati del legno. Industrie chimiche del legno (biorefinery).
Il legno massiccio. Materiale per un'edilizia sostenibile. 2014. AAVV. Compagnia delle foreste. ISBN 9788898850013.
Wood Quality and its Biological Basis – J.R.Barnett – G.Jeromidis Blackwell Publisching 2003
M.Togni, 2017 Classificazione commerciale del legname grezzo tondo. Regole per la classificazione visuale dei tronchi. Gianico (BS), ERSAF - Regione Lombardia, ISBN 9788899329044.
Lozzi, Bosetto. Chimica del legno. Aracne E.d. 2008
I docenti metteranno a disposizione le presentazioni utilizzate nella didattica nell’area e-learning del corso oltre che alcune dispense didattiche per alcune parti.
Obiettivi Formativi
Conoscenza e comprensione: effetti dell’ambiente e delle tecniche selvicolturali sulla struttura e ultrastruttura del legno, difetti del legno, principi di classificazione qualitativa dell’albero in piedi e del fusto abbattuto, principali industrie di trasformazione meccanica del legno e requisiti del materiale in ingresso, metodi di classificazione delle tavole segate, metodi e principi fisici per la classificazione non distruttiva del materiale, principali derivati del legno, principali molecole organiche caratteristiche delle piante e costituenti il legno, gestione delle biomasse vegetali in base alla tipologia di prodotto che si intende ottenere nel settore biorefinery.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: collegare le tecniche selvicolturali agli effetti sul legno, qualificare il materiale (albero, toppo, tavola) e valutare la sua idoneità ai possibili impieghi industriali, assortimentazione, classificazione del legno per uso strutturale, impiego di tecniche non distruttive per la determinazione di alcune proprietà del materiale, conoscenze delle caratteristiche dei prodotti ottenibili tramite biorefinery e dei processi produttivi, utilizzo di processi biorefinery per la sostenibilità.
Prerequisiti
Insegnamenti contenenti i prerequisiti (vincolanti e/o consigliati):
Sono fortemente raccomandate conoscenze di base in biologia, chimica inorganica e organica, microbiologia e tecnologia del legno.
Corsi raccomandati: Chimica inorganica, Chimica organica, Valorizzazione del legno.
Metodi Didattici
Il corso è composto da 9 CFU che corrispondono a 225 ore (9 CFU x 25 ore per CFU) di impegno totale dello studente considerando le lezioni frontali, i seminari, lo studio individuale. Al netto dello studio individuale le attività che saranno svolte in classe saranno 8 ore per CFU quindi (9 CFU x 8 ore) un totale di 72 ore.
Tali ora saranno ripartite per 6 CFU Prof, Giacomo Goli, 2 CFU Prof. Marco Togni, 1 CFU Prof. Pietramellara.
Le ore da svolgere con i docenti saranno così ripartire:
- lezione frontale e seminari: 48 ore
- attività di laboratorio guidate dai docenti: 6 ore
- esercitazioni pratiche guidate dai docenti: 18 ore, di cui una esercitazione in campo per la valutazione della qualità dell’albero in piedi.
Materiali a supporto della didattica: Laboratori attrezzati con bilance di precisione, microscopi, stereoscopi.
Provini didattici per la determinazione della qualità delle tavole.
Provini didattici per la classificazione strutturale del legno con metodo visuale.
Strumento Timbergrader per la classificazione a macchina della resistenza del legno.
Accelerometri e dispositivo a ultrasuoni per l’esecuzione di prove non distruttive sul legno.
Strumenti per la misura dell’umidità del legno.
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: non obbligatoria ma fortemente consigliata.
Modalità di verifica apprendimento
La verifica dell’apprendimento di svolgerà con diverse modalità:
1. - la consegna di un elaborato di 2/4 pagine relativo ad uno dei prodotti presentati nella parte relativa alle bioraffinerie (da consegnare attraverso la funzione compito della piattaforma e-learning),
2. - la consegna di un elaborato di massimo 20 pagine relativo alle esperienze di classificazione svolte durante le esercitazioni (da consegnare attraverso la funzione compito della piattaforma e-learning),
3. – una prova orale in cui saranno discussi gli elaborati e verificato il livello di apprendimento delle parti non relazionate.
L’elaborato 1 riceverà una valutazione binaria (superato/non superato) che permetterà l’accesso all’esame.
L’elaborato 2 verrà valutato in 30esimi e concorrerà per il 30% alla formazione del voto finale.
L’orale sarà valutato in 30esimi e concorrerà per l’70% alla
formazione del voto finale.
Nelle varie fasi lo studente sarà valutato in relazione alla capacità di illustrare con ragionamento critico le tematiche trattate ed alla competenza nell'uso di un appropriato linguaggio tecnico-scientifico.
Nelle relazioni scritte sarà inoltre valutata la capacitò dello studente di redigere un elaborato tecnico.
Programma del corso
Richiami di struttura ed ultrastruttura del legno; legno giovanile e legno di reazione; attività cambiale e i fattori che la influenzano; effetti dei fattori di accrescimento sulla qualità del legno; effetti delle varie pratiche selvicolturali (sesto impianto, diradamento, potature) sulla struttura e le caratteristiche del materiale (angolo microfibrillare, densità).
Industrie per la prima trasformazione del legno: segagione, sfogliatura, tranciatura, essiccazione e requisiti del materiale in ingresso.
Impianti per la produzione dei principali tipi di pannelli: truciolari, MDF, compensati e principali caratteristiche di questi prodotti.
Processi di modificazione del legno e impregnazione.
Strumenti per la misura dell’umidità del legno e principi fisici della caratterizzazione del materiale attraverso tecniche vibratorie.
Regole per la classificazione degli alberi in piedi, del legno tondo e dei segati. Classificazione in base all’aspetto. Classificazione in base alla resistenza. Classificazione con il sistema dei tagli netti. Le Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) e il ruolo del tecnologo del legno. EN 338. EN 1912. UNI 11035-1,2,3. Ispezione a diagnosi delle strutture lignee in opera.
Caratterizzazione molecolare delle principali tipologie di molecole costituenti il legno.
La Biorefinery in relazione alla tipologia di prodotti e servizi ottenibili dalle biomasse vegetali sulla base del loro valore aggiunto. Industrie chimiche del legno: produzione di energia; la produzione di carta e cartone; la produzione di fertilizzanti, biostimolanti e antipatogeni delle piante; materiale innovativo per applicazioni nell’industria e nel settore edilizio; utilizzo di biomasse da trattamenti di fito-rimedio di suoli inquinati; produzione di molecole per la chimica fine con alto valore di mercato.