Chiodi di legno

Dispositivi di collegamento formati da un gambo cilindrico appuntito, con o senza testa, realizzati con legno ad alta densità, di forma e dimensioni diverse a seconda delle prestazioni richieste, atti a unire elementi di legno di conifera o, più genericamente a densità medio bassa, e di prodotti a base di legno.

Sostituisce sia il normale chiodo, di acciaio o di altri metalli nonché quelli ad aderenza migliorata, sia la spina di legno (cavicchio) incollata, utilizzati per unire tra loro elementi di legno o di prodotti a base di  legno (come pannelli di particelle, MDF, OSB, compensati e gessofibra).

 In alternativa a quelli di metallo, consente di migliorare alcune caratteristiche come:

1. scongiurare la ruggine in ambienti umidi (per i chiodi di acciaio) e le relative macchie che spesso rimangono nel legno;
2. impedire i ponti termici generati dall’ottima trasmissione di calore dei metalli;
3. migliorare la risposta del manufatto al fuoco in caso di incendio;
4. evitare la bruciatura del legno nell’intorno come nel caso dei trattamenti a radiofrequenza che generano forti campi elettromagnetici (ad esempio, per il commercio internazionale, nei processi di trattamento degli imballaggi a microonde secondo FAO-ISPM15).
   
   Altri vantaggi specifici non trascurabili sono dati:
5. dalla possibilità di smantellare il manufatto a fine vita utilizzando normali utensili per legno (impossibile con chiodi d’acciaio!);
6. dalla resistenza agli agenti chimici tipica del legno;
7. dal vantaggio ambientale (che accompagna sempre la rubrica NEWOOD), dovuto al ridotto impiego di energia in comparazione con i prodotti di metallo che il chiodo di legno può sostituire.

L’adesione del legno del chiodo a quello del foro, che origina una specie di incollaggio, è generata dalla alta velocità con cui il chiodo viene proiettato nel legno con l’apposita pistola pneumatica.

La velocità di oltre 100 km all’ora, combinata con l’attrito, produce un surriscaldamento di legno su legno che ne genera l’incollaggio in virtù del comportamento termoplastico della lignina, già descritto in NEWOOD di Sherwood n. 256.

Immagine di una sezione di chiodo di legno LignoLoc®, inserito in un elemento di legno di abete, e il particolare della zona di saldatura. Tratto dalla pubblicazione “Wood nails to fix softwoods: characterization of structural deformation and lignin modification” in European Journal of Wood and Wood Products (2018) 76:979–988

L’adesione del gambo alla sede consente una resistenza del chiodo all’estrazione intorno ai 25 kg/cm² (~250 N/mm²), superiore a 200 kg per chiodo. Ciò ne permette anche l’uso in sostituzione di cavicchi di legno, realizzando unioni senza preforo e senza adesivo.
Le applicazioni possono essere le più disparate: finiture per esterni, manufatti in ambienti salmastri, pavimenti e pareti a vista, mobili, imballaggi, cofani funebri. Sono interessanti e forieri di importanti sviluppi gli impieghi nell’ambito dell’edilizia con il legno.

Il chiodo di legno viene commercializzato da un’azienda austriaca al costo indicativo compreso tra 15 e 35 centesimi di euro al chiodo, in pacchi di alcune migliaia di chiodi raggruppati in bobine.

Bobine di chiodi di differente altezza da utilizzare con apposita chiodatrice pneumatica.

Per l’infissione dei chiodi occorre impiegare una apposita chiodatrice pneumatica, necessaria per imprimere al chiodo la velocità richiesta per una corretta infissione (e adesione), con un costo compreso tra 700 e 950 euro.

Il prodotto di base per la realizzazione del chiodo è il legno densificato (NEWOOD – Sherwood n. 232 del 2018). Si tratta di un pannello realizzato con sfogliati di legno di faggio compressi in direzione trasversale, impregnati di resina e incollati uno sull’altro con la fibratura orientata in un’unica direzione (cioè la fibratura non è incrociata come nei pannelli di legno compensato). Dal pannello, lungo la fibratura, vengono ricavati lunghi cilindri che, segati a misura, formano i gambi dei chiodi. L’applicazione con apposita pistola pneumatica, ad aria compressa a una pressione di 7-8 bar, consente di sparare letteralmente il chiodo all’interno del legno, penetrato con una velocità intorno ai 30m/sec. Data la diversa densità dei legnami o dei pannelli inchiodabili, la pressione massima di applicazione deve essere tarata in funzione della profondità a cui si vuole far giungere il chiodo.
Potrebbero essere opportunamente sperimentati chiodi con gambo di forma diversa da quella cilindrica.

La specie legnosa utilizzata per il legno densificato impiegato per i chiodi è il faggio (Fagus sylvatica L.).  Ma il tipo di prodotto si presta per essere realizzato anche con altri legnami naturalmente ad alta densità, ovvero con massa volumica intorno ai 1000 kg/m³ o, meglio, se superiore. Ad esempio rosewood (Machaerium scleroxylon Tul.) già oggetto di apposita sperimentazione, azobè (Lophira alata Banks) e altre specie di legni-ferro, non soggette al rischio di estinzione né protette da convenzioni internazionali. Meriterebbero una sperimentazione per tale impiego i pesanti legni mediterranei come ulivo e leccio.

Al momento attuale risulta una sola azienda produttrice che si trova in Austria e che ha registrato il prodotto con il marchio LignoLoc® al quale si riferiscono le immagini presenti nel contributo (https://www.beck-fastening.com/en/innovation/lignoloc).

Newood è una rubrica pubblicata sulla rivista Sherwood  - Foreste ed Alberi oggi a partire da gennaio 2018 con l’obiettivo di divulgare le potenzialità del legno e le innovazioni nella sua filiera.
Adesso Newood continuerà a presentare sul web prodotti o impieghi innovativi del legno, evidenziando le qualità di questo eccezionale materiale derivante dalla gestione forestale, moderno e con possibilità di sviluppo non inferiori ai materiali di sintesi o industriali, ma con un enorme vantaggio ecologico e ambientale.

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