Umidità relativa e come influenza il contenuto di umidità

Nel mondo della lavorazione del legno, il successo di qualsiasi progetto non dipende solo dall'abilità e dalla progettazione: è profondamente intrecciato con il mondo invisibile dell'umidità.

Immagina di realizzare uno splendido pavimento in legno o un tavolo in legno dal design complesso e di vederlo deformarsi o creparsi perché hai trascurato il profondo impatto dell'umidità relativa (UR) sul contenuto di umidità del legno (MC).

Non si tratta solo di estetica; si tratta di durevolezza, longevità e integrità del vostro lavoro. In questo articolo, approfondiamo il rapporto tra RH e il legno MC, evidenziando le conoscenze essenziali di cui ogni falegname, amatoriale o professionista, ha bisogno per garantire che i propri progetti non siano solo belli da vedere, ma anche resistenti al tempo.

Immergiti e scopri l'arte e la scienza che si celano dietro il rapporto tra legno e umidità.

• Come l'umidità relativa (RH) influenza il contenuto di umidità del legno (MC)
• Come evitare le deformità dovute all'umidità nei progetti in legno
• Diversi tipi di legno e le loro risposte all'umidità relativa
• Assicurati di mantenere la legna al MC desiderato
• La temperatura non ha effetti significativi sul contenuto di carbonio del legno
• Comprensione dell'UR media, della MC media del legno e dell'EMC
• Il MC del legno essiccato in forno non è fisso
• Domande frequenti

Come l'umidità relativa (RH) influenza il contenuto di umidità del legno (MC)

Se lavori con il legno, devi capire come interagisce con l'umidità relativa (UR) dell'ambiente e come ne è influenzato. Questo vale sia che installi pavimenti in legno pregiato, realizzi mobili come armadi e tavoli, sia che utilizzi legname per l'edilizia.

C'è un semplice motivo per cui è necessario comprendere come l'umidità relativa influisce sul legno.

Il legno è igroscopico.

Questo è solo un modo elegante per dire che il legno acquisisce o perde umidità in risposta alle variazioni di umidità relativa. Se il legno ha meno umidità dell'aria circostante, la assorbirà. Se il legno ha più umidità dell'aria circostante, la rilascerà nell'aria.

Alla fine, dopo essere rimasto in un determinato ambiente per un certo periodo di tempo, il legno raggiungerà un punto in cui non assorbirà né rilascerà più umidità. Sarà in equilibrio con l'ambiente. Chiamiamo questo stato di equilibrio Contenuto di umidità di equilibrio o semplicemente "EMC" in breve.

Perché è così importante comprendere questa proprietà del legno?

Beh, è ​​importante capirlo perché accade ciò che accade al legno quando assorbe e rilascia umidità...

Cambia la dimensione fisica.

Legno si restringe o si espande fisicamente poiché perde o guadagna umidità.

All'aumentare dell'umidità relativa (UR), il contenuto di umidità (MC) del legno aumenta e, di conseguenza, le sue dimensioni fisiche aumentano. Il legno si espande. Al diminuire dell'UR, invece, il contenuto di umidità (MC) del legno diminuisce e le sue dimensioni fisiche diminuiscono. Il legno si restringe.

Ed è proprio qui che sta il problema, a cui arriveremo tra poco.

Quindi, quando il legno ha raggiunto la CEM, non si restringe né si espande più. Come abbiamo notato in precedenza, il legno raggiunge la CEM dopo essere rimasto in un luogo per un certo periodo di tempo. In alcuni casi, questo potrebbe durare settimane o addirittura mesi.

Ciò è vero se il legno è legname in fase di lavorazione, un prodotto grezzo in transito o in magazzino, oppure un prodotto in legno finito.

Bene, ora parliamo un po' di cosa succede quando il legno si restringe o si espande. In particolare, cosa significa per i tuoi progetti in legno.

Come evitare le deformità dovute all'umidità nei progetti in legno

Nessuno vuole perdere tempo a realizzare un prezioso progetto in legno, di qualsiasi tipo, per poi vederlo rovinato da problemi legati all'umidità.

Tuttavia, ciò potrebbe accadere se non si capisce come l'RH influenza l' livelli di umidità del legno e cosa succede alle dimensioni fisiche del legno quando assorbe e rilascia umidità. Quindi, parliamone più approfonditamente ora.

Una variazione del 4% del contenuto di carbonio (MC) del legno causerà un restringimento o un'espansione del legno di circa l'1% lungo la venatura. Questo varia a seconda della specie. Tuttavia, possiamo tranquillamente affermare che si aggira intorno all'1%.

Al contrario, anche con grandi variazioni di MC, il legno si restringe o si espande molto poco lungo la venatura.

Ora, l'1% potrebbe non sembrare molto.

Tuttavia, anche modifiche fisiche così piccole possono causare seri problemi. Problemi di incollaggio, ad esempio. Questo può accadere con mobili, tavoli, pavimenti o qualsiasi altro progetto in legno. Cassetti che non si incastrano correttamente, problemi con ante, giunti, ecc. Potresti persino notare finiture deformate e screpolate.

Per fare un esempio, ecco cosa può succedere con i pavimenti in legno.

Una variazione di 1/32" per ogni 2" moltiplicata per una stanza di 8 piedi si trasforma in 1-XNUMX/XNUMX". Sarà difficile non notarlo.

Quindi è un piccolo cambiamento, ma ha un grande effetto.

Il punto più importante da capire è che se il legno non si trova nel punto di installazione (EMC) in cui il progetto verrà utilizzato, continuerà a restringersi o espandersi in seguito. È così che si verificano le deformità.

Tuttavia, questo è un problema facilmente evitabile se si sa come misurare il contenuto di cemento armato del legno.

Diversi tipi di legno e le loro risposte all'umidità relativa

Quando si tratta di lavorazione del legno, non tutti i legni sono uguali. Specie diverse hanno caratteristiche distinte, tra cui la loro risposta all'umidità. Ecco uno sguardo più approfondito ad alcuni tipi di legno più diffusi:

• Quercia: Il rovere, un legno duro, è noto per la sua durevolezza. Tuttavia, è anche molto sensibile all'umidità ambientale. In condizioni di elevata umidità, il rovere può gonfiarsi notevolmente. Al contrario, in condizioni di maggiore secchezza, il rovere può restringersi, causando fessure nei pavimenti o nei mobili.
• Pino: Essendo un legno tenero, il pino tende ad essere più resistente alle variazioni di umidità rispetto alla quercia. Sebbene assorba e rilasci umidità, le sue differenze dimensionali sono spesso meno pronunciate. Tuttavia, il monitoraggio del pino, soprattutto in condizioni di umidità variabili, è essenziale per prevenirne la deformazione.
• Mogano: Apprezzato per le sue splendide venature e il suo colore, il mogano è un legno duro tropicale. È relativamente stabile alle fluttuazioni di umidità, ma essendo un legno denso, può richiedere più tempo per raggiungere l'EMC (contenuto di umidità di equilibrio).
• Teak: Viene spesso utilizzato per mobili da esterno grazie ai suoi oli naturali e alla sua incredibile resistenza all'assorbimento di umidità. Questa caratteristica lo rende meno soggetto a deformazioni o crepe dovute a variazioni di umidità. Tuttavia, come il mogano, può richiedere tempo per adattarsi a nuovi ambienti.

Sebbene questi siano comportamenti generali, è fondamentale riconoscere che singole assi o pezzi possono variare. Un corretto acclimatamento, la conoscenza delle specie specifiche e l'utilizzo degli strumenti giusti per misurare il contenuto di umidità possono garantire il successo della lavorazione del legno.

Assicurati di mantenere la legna al MC desiderato

Quando il legno ha già raggiunto il suo MC desiderato, è necessario utilizzare un misuratore di umidità di qualità per assicurarsi che il legno non continui ad assorbire o rilasciare umidità.

Come mai?

Beh, riportare il legno al suo MC desiderato richiede molto tempo e, come abbiamo appena detto, non si vogliono creare progetti in legno utilizzando legno che non ha il giusto MC.

La temperatura non ha effetti significativi sul contenuto di carbonio del legno

Molti presumono che la temperatura influisca in qualche modo su questa equazione. In realtà, non è così. La temperatura non influenza in modo significativo il CMC del legno. In altre parole, un aumento o una diminuzione della temperatura ambiente non causerà alcun restringimento o rigonfiamento significativo nel legno.

Questa scarsa sensibilità alla temperatura è uno dei vantaggi del legno rispetto ad altri materiali da costruzione come l'alluminio o la plastica.

Download gratuito: 6 motivi per cui il tuo progetto in legno è fallito

Comprensione dell'UR media, della MC media del legno e dell'EMC

Per ogni data umidità relativa media, esiste un valore medio di umidità (MC) a cui il legno si equilibrierà. Possiamo osservarlo nel grafico seguente. Se lavorate con il legno, potrebbe essere utile memorizzare queste informazioni:

Ad esempio, se l'umidità relativa nell'aria è del 30%, il legno conservato in questo ambiente raggiungerà alla fine un'umidità relativa del 6%. Da questo grafico possiamo anche vedere che se l'umidità relativa nell'aria è del 50%, il legno raggiungerà alla fine un'umidità relativa del 9%. Ora, questo potrebbe richiedere settimane o addirittura mesi. Tutto dipende dal tipo di legno, dalle sue dimensioni, dall'orientamento delle venature, dalla temperatura ambiente e dall'eventuale applicazione di rivestimenti.

Si noti che il valore di MC che il legno raggiungerebbe se conservato in un ambiente con umidità del 30% o del 50% è lo stesso del valore di EMC, ovvero del 6% o del 9%.

È importante ricordare queste due cifre perché rappresentano i valori interni tipici (a temperature ambiente tipiche) per case e uffici riscaldati e climatizzati nella maggior parte del Nord America.

Naturalmente, in condizioni invernali fredde, le condizioni interne potrebbero essere più secche del 6% di EMC. Infatti, negli stabilimenti produttivi dotati di sistemi di aspirazione delle polveri o riscaldati per il comfort, le condizioni sono solitamente più secche del 6% di EMC, a meno che non vengano umidificati.

Nei mesi estivi più umidi, accade il contrario. La compatibilità elettromagnetica (EMC) in un ambiente senza aria condizionata può superare il 9%.

Per strutture esterne come capannoni, magazzini o case in costruzione senza riscaldamento, l'umidità relativa potrebbe essere del 65% con un'umidità relativa (MC) e una compatibilità elettromagnetica (EMC) del 12%.
Nei climi meridionali caldi e molto umidi, come la Florida e i Caraibi, l'umidità relativa sarà intorno all'80% con una EMC del 16%.

Nota: Si potrebbe essere tentati di pensare che questo scambio di umidità tra il legno e il suo ambiente non avvenga se il legno è rivestito. Non è vero. Il legno rivestito subisce gli stessi cambiamenti in risposta all'aumento e alla diminuzione dell'umidità relativa. Ci mette solo più tempo a raggiungere la sua EMC rispetto al legno non rivestito.

Cosa significa tutto questo per chi lavora il legno?

Ciò significa che il legno dovrebbe sempre poter raggiungere un equilibrio con l'ambiente in cui verrà utilizzato.

In altre parole, è necessario consentire al materiale di raggiungere la compatibilità elettromagnetica (EMC) prima di iniziare a lavorarci, che si tratti di posare un pavimento in legno, costruire un mobile o costruire qualsiasi altro tipo di prodotto in legno. In caso contrario, potrebbero verificarsi problemi post-costruzione come crepe o deformazioni.

Qualcos'altro…

Il MC del legno essiccato in forno non è fisso

Alcuni presumono che una volta che il legno è stato essiccato in forno fino a raggiungere un certo valore di umidità relativa (MC), questo sia fisso. Questo è sbagliato. L'essiccazione in forno non produce legno che non reagisce alle variazioni di umidità relativa. Tutto ciò che fa è essiccare rapidamente il legno fino al valore di MC desiderato. Se il legno essiccato in forno non viene gestito correttamente, riacquisterà umidità.

Capire come l'umidità relativa influisce sul legno è fondamentale per la buona riuscita dei vostri progetti. Una volta che il legno ha raggiunto il livello di umidità relativa desiderato, è consigliabile utilizzare un igrometro di qualità per garantire che rimanga tale.

Serie Orion® I misuratori di umidità del legno senza puntali possono aiutarti a farlo. Sono estremamente precisi e sono dotati di un calibratore on-demand che ti permette di ricalibrare il misuratore in loco secondo gli standard tracciabili NIST in circa un minuto. Questa funzione di facile utilizzo ti permette di calibrare il misuratore senza doverlo rispedire al produttore.

Basta selezionare la funzione, premere un pulsante e posizionare lo strumento sul calibratore. Altri misuratori di umidità indicano solo quanto è sbilanciato. Non possono ricalibrare. Per questo, è necessario restituire lo strumento al produttore.

Domande frequenti

In che modo le stagioni influiscono sul contenuto di umidità del legno?

R: Le stagioni giocano un ruolo fondamentale nel determinare il contenuto di umidità del legno. Il legno tende ad assorbire umidità durante l'estate e la primavera, con livelli di umidità più elevati, che potrebbero causarne il rigonfiamento.

Al contrario, il legno potrebbe rilasciare umidità nei mesi invernali più secchi, causandone il restringimento. I cambiamenti stagionali sottolineano l'importanza dell'acclimatamento del legno e della comprensione del suo contenuto di umidità prima di iniziare a lavorare sui progetti.

Il legno di recupero può avere proprietà di umidità diverse?

R: Assolutamente. Il legno di recupero, spesso proveniente da vecchie strutture, è stato esposto alle condizioni ambientali per lunghi periodi. Questa esposizione prolungata può renderlo più stabile in termini di fluttuazioni di umidità.

Tuttavia, è anche essenziale considerare la provenienza del legno recuperato: un fienile in riva al mare potrebbe avere caratteristiche di umidità diverse rispetto al legno proveniente da una zona asciutta e interna. Misurare e acclimatare sempre il legno recuperato prima dell'uso.

In che modo l'altitudine o la posizione geografica influiscono sull'umidità del legno?

R: L'altitudine e la geografia possono influire significativamente sulle proprietà di umidità del legno. Le altitudini più elevate, con la loro ridotta pressione atmosferica e condizioni spesso più secche, possono portare a un contenuto di umidità inferiore nel legno.

Nel frattempo, le regioni costiere o le aree con precipitazioni costanti potrebbero presentare livelli di umidità più elevati nel legno. È importante considerare l'ambiente locale e consentire al legno di acclimatarsi adeguatamente per garantire la longevità del progetto.

Misuratori Orion® 910, 930, 940 e 950 sono dotati anche della tecnologia IntelliSense™ che consente al misuratore di "ignorare" l'umidità in eccesso sulla superficie del legno.

Ron Smith

In qualità di Responsabile Vendite di Wagner Meters, Ron vanta oltre 35 anni di esperienza nella strumentazione e nei sistemi di misura in diversi settori. In precedenti incarichi, ha ricoperto il ruolo di Responsabile Vendite Regionale, Responsabile Prodotti e Progetti e Responsabile Vendite per aziende produttrici di strumentazione di misura.

Ultimo aggiornamento il 7 settembre 2023