Legno ingrigito: perché succede e come rigenerarlo

l tuo legno esposto alle intemperie è diventato grigio e si è rovinato nel giro di pochi anni?
Ti stai chiedendo come è possibile che sia successo e adesso temi di dover cambiare il materiale ammalorato o addirittura rifare tutto il lavoro?
Non ti preoccupare, in questo articolo ti spiegheremo:

• cosa succede al legno quando ingrigisce;

• cosa si può fare per rigenerare il legno;

• cosa si può fare per rallentare l’invecchiamento del legno.

Da secoli il legno è usato in vari settori (mobili, costruzioni, serramenti, ecc.) grazie alle sue caratteristiche fisico-meccaniche. Non meno importanti però sono i suoi requisiti estetici: in alcuni ambiti il colore ha, infatti, un ruolo predominante nella scelta del legno. Purtroppo, però, il colore si modifica nel tempo, soprattutto se il materiale è esposto all’ambiente esterno.

Dopo aver capito perché il legno invecchia e come questo processo avviene, potrai valutare che cosa fare con le tue superfici grigie e rovinate. Nella maggior parte dei casi ti basterà pulirle con un detergente specifico e proteggerle, per dar loro una nuova vita!

Perché il legno ingrigisce? Per rispondere a questa domanda bisogna prima capire da cosa è composto questo materiale. Quindi… Siamo pronti ad addentrarci nell’infinitamente piccolo? Non ti preoccupare, non dovrai leggere una tesi scientifica. Affronteremo insieme solo alcuni piccoli ma fondamentali concetti. Iniziamo il nostro rapido tour!

Quando parliamo del legno dobbiamo ricordarci che non è un semplice materiale, ma un vero e proprio organismo e, come tale, è composto da cellule. Le cellule vegetali, a differenza di quelle animali, sono circondate esternamente da una struttura semirigida denominata parete cellulare, che ha la funzione di proteggere la cellula e fornire sostegno meccanico.

Da cosa è composta la parete cellulare? Ecco le principali sostanze:

• cellulosa;

• emicellulose;

• lignina;

• sostanze pectiche;

• proteine;

• acqua.

Esistono poi anche altre sostanze, come ad esempio i tannini o i terpeni, che si trovano al di fuori delle pareti cellulari e che caratterizzano le singole specie legnose. Queste sostanze vengono raggruppate sono il nome di estrattivi.

Il legno è usato da secoli nel settore delle costruzioni, dei mobili, dei serramenti e dei pavimenti per le sue importanti caratteristiche fisico-meccaniche. Altrettanto importanti, soprattutto per il consumatore finale, sono i suoi requisiti estetici, che possono condizionare la scelta di una specie legnosa rispetto ad un’altra. Un fattore preponderante è sicuramente dato dal colore, che però varia nel tempo.

Prendiamo in considerazione il legno allo stato fresco. Il suo colore dipende da due fattori:

• il colore delle pareti cellulari, che è bianco-giallognolo;

• il colore degli estrattivi, che può essere incolore o di varie tonalità, in base all’attività fisiologica della pianta o ad altri fenomeni, tra i quali la duramificazione. Sono proprio gli estrattivi che conferiscono al legno la colorazione variabile da specie a specie. Si può andare, infatti, dal bianco della betulla al rosso del paduk, dal violetto del palissandro al nero dell’ebano.

Ora che abbiamo dato un’occhiata, seppur rapida, alla composizione del legno possiamo capire insieme cosa accade quando questo materiale viene esposto in un ambiente.

Chiariamo subito un concetto fondamentale: i processi di degradazione della superficie del legno iniziano immediatamente dopo la sua esposizione agli agenti atmosferici.

L’invecchiamento si manifesta attraverso cambiamenti di colore, fessurazioni e scabrezza superficiale, dovuti a modificazioni sia dei composti presenti nelle pareti cellulari sia degli estrattivi.

Uno dei principali fattori di degrado è costituito dalla luce solare e, in particolare, dai raggi ultravioletti (UV), i quali innescano un processo di ossidazione fotochimica che porta ad un rapido cambiamento del colore del legno.

La lignina e gli estrattivi sono le sostanze che subiscono maggiore alterazione: esse assorbono la radiazione solare, che causa la formazione di ossidanti e radicali liberi. Questi composti innescano a loro volta altre reazioni chimiche, che implicano un ulteriore degrado delle sostanze presenti nel legno.

Tali prodotti di degrado hanno generalmente colorazione giallo-bruna e questo è il motivo per cui il legno ossidato risulta più giallo rispetto a quello appena tagliato. Questa colorazione si osserva soprattutto nei legni chiari come l’abete, il pino o il larice. Nei legni scuri avviene invece uno scolorimento che si traduce in un viraggio verso il bruno pallido.

I tempi con cui avvengono le variazioni cromatiche variano in base alla specie legnosa e alle condizioni climatiche. In genere, per le conifere la prima fase di ingiallimento può essere molto breve, talvolta si può parlare addirittura di alcuni giorni. È chiaro che, se proteggiamo il legno con dei trattamenti o dei prodotti specifici, l’invecchiamento verrà ritardato. Ma questo concetto lo riprenderemo in seguito più dettagliatamente.

Chiarito questo primo meccanismo, come fa il legno a passare dalla colorazione gialla a quella grigia?

Se il materiale legnoso si trova all’esterno può essere sottoposto all’azione della pioggia, la quale dilava i prodotti di degrado della lignina e degli estrattivi, che si sono formati a causa dell’azione dei raggi ultravioletti. Ne risulta così una superficie ingrigita e impoverita. Il fenomeno colpisce inizialmente solo la parte più superficiale del legno, per andare via via sempre più in profondità con il passare del tempo.

Ecco, quindi, che l’azione combinata di luce e acqua accelera il processo di invecchiamento e degrado del legno. Esistono però altre circostanze che possono influenzare il suo deterioramento. Tra queste sicuramente si annoverano i fenomeni di ritiro e rigonfiamento che avvengono per effetto delle variazioni di umidità indotte da precipitazioni o da condensazioni notturne.

Non bisogna dimenticare l’elevata importanza che possono avere gli attacchi biologici, che verranno però affrontati in un futuro articolo del nostro blog.

In generale possiamo dire che l’azione degli agenti atmosferici determina, oltre al cambiamento di colore, anche fessurazioni, aumento della ruvidezza e un lento depauperamento della superficie del legno.

Legni esposti da secoli alle intemperie possono addirittura subire una vera e propria carbonizzazione: il colore vira così dal giallo verso il bruno, fino ad arrivare al nero.

Se sei amante del concetto di riciclo e riuso, sappi che il legno invecchiato solitamente non è da buttare (a meno che non sia stato colpito da un grave attacco fungino).

Se il degrado ha colpito solo la parte più superficiale del materiale, ti basta pulire il legno ingrigito con un detergente specifico, come ad esempio Lignum Vivo. In seguito il legno sarà pronto per ricevere il trattamento protettivo.

Se invece il deterioramento risulta più profondo, allora conviene carteggiare la superficie rimuovendo il primo strato di materiale e poi applicare uno o più prodotti vernicianti/impregnanti al fine di aumentare la durabilità del legno.

Come abbiamo detto in precedenza, le specie legnose più scure tendono a scolorire. In questo caso per rigenerare il legno può bastare l’applicazione di un olio, come ad esempio Lignum Nature.
Il video qui sotto ti mostra quanto può essere facile il ripristino.

Come abbiamo detto in precedenza, i processi di degrado del legno iniziano immediatamente dopo la sua esposizione agli agenti atmosferici. Proprio per questo motivo è più corretto parlare di “rallentamento” anziché di “prevenzione” dell’invecchiamento.

È possibile, quindi, rallentare l’invecchiamento del legno? La risposta è affermativa. Esistono diversi tipi di trattamento che proteggono il legno dall’azione di luce e acqua e si suddividono in applicazioni di prodotti e in trattamenti termici o chimici. Vediamoli insieme.

Applicazione di prodotti

L’applicazione di prodotti vernicianti o impregnanti può rallentare l’invecchiamento del legno. A differenza dei trattamenti termici e chimici che vanno a modificare la composizione e la struttura del legno, i protettivi agiscono sulla superficie, fungendo da scudo agli agenti atmosferici.

Per fare questo, prima di tutto devono essere rispettati i requisiti fondamentali di continuità e di aderenza al supporto. Soprattutto nel caso di vernici, se il prodotto non possiede una buona elasticità e non è capace di seguire i movimenti di ritiro e rigonfiamento del legno, il rischio di fessurazioni (anche solo microscopiche) è alto e in questo modo verrebbe meno la funzione protettrice del prodotto.

Con l’utilizzo dei protettivi, la radiazione luminosa può essere schermata grazie a:

• filtri UV;

• pigmenti e coloranti;

• resine.

L’acqua, invece, può essere fermata grazie a:

• resine;

• cere;

• additivi con funzione idrorepellente.

Trattamento termico

Il termotrattamento è una metodologia che permette di rallentare l’invecchiamento del materiale; ma in dettaglio, in cosa consiste? Il legno viene sottoposto ad un ciclo di essiccazione a temperature comprese tra 170 e 250 °C, in atmosfera controllata e povera di ossigeno. Ciò implica un cambiamento della composizione chimica che consiste soprattutto nella depolimerizzazione delle emicellulose, ovvero nella loro frammentazione. Ne consegue una variazione anche delle proprietà fisico-meccaniche del legno.

Questo procedimento permette, quindi, di aumentare la stabilità dimensionale e la durabilità del materiale, oltre a modificare il colore del legno, che vira solitamente verso tinte più brune. La stabilità del colore non è però garantita per tutte le specie legnose: risulta in genere maggiore per le conifere e minore per le latifoglie.

Lo svantaggio principale di questo tipo di trattamento è la diminuzione delle caratteristiche meccaniche del legno, dovuta proprio alla depolimerizzazione delle emicellulose: la loro dimensione, infatti, va di pari passo con la robustezza e l’elasticità del materiale. Per questo motivo i legni termotrattati non possono essere usati per la realizzazione di strutture, che richiedono solitamente elevate prestazioni di resistenza meccanica. Le principali applicazioni si concentrano nel settore dei mobili e dei pavimenti.

Trattamento chimico

Uno dei trattamenti chimici più frequenti per rallentare l’invecchiamento del legno è l’acetilazione: il materiale viene trattato con anidride acetica e al termine del processo i gruppi ossidrilici (-OH) dei polimeri che costituiscono il legno vengono sostituiti dai gruppi acetilici (CH₃CO-).

Questo cosa comporta?

Riducendo il numero dei gruppi ossidrilici si riduce la sensibilità del legno nei confronti dell’acqua. Il legno acetilato risulta dunque essere meno sensibile alla fotodegradazione e meno igroscopico, quindi meno soggetto a movimenti di rigonfiamento e ritiro e ad attacco da parte di biodeteriogeni.

Questo tipo di trattamento ha anche alcuni svantaggi tra i quali:

• un aumento dell’acidità del materiale, che può innescare processi di ossidazione di parti metalliche eventualmente presenti nel legno;

• un leggero imbrunimento del materiale e la possibile comparsa di alonature grigiastre in superficie;

• il mantenimento della porosità del materiale, per cui si può comunque verificare l’assorbimento di acqua per capillarità nelle teste di travi e travetti esposti alle intemperie;

• il costo elevato.

Con quest’articolo abbiamo voluto fornirti le informazioni più utili sull’invecchiamento del legno, come prevenirlo e come rinnovare quello ingrigito. Se hai altre domande e curiosità non esitare a scriverci!

Per approfondimenti:

• Tesi “Cambiamento di colore del legno durante l’invecchiamento naturale: confronto fra alcune specie e trattamenti usati per serramenti in Italia”, D. Cecchini

Bibliografia:

• Tecnologia del legno, G. Giordano, UTET