Il legno

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Categoria:	Biologia
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LEGNO

Botanica

Il termine legno indica un insieme di tessuti presenti in tutte le piante vascolari, dalle erbe più piccole fino agli alberi più alti, ma in proporzione variabile. L'elemento fondamentale è il tessuto vascolare, costituito da lunghe cellule sovrapposte in file longitudinali interrotte; sono cellule morte, tra le quali i setti trasversali spesso scompaiono, mentre le pareti laterali sono sempre lignificate e ispessite. Gli elementi vasali hanno la funzione di condurre a tutte le parti della pianta le soluzioni assorbite dalla radice, cioè la linfa ascendente. Questo tessuto è generalmente accompagnato da altri elementi accessori (cellule parenchimatiche e fibre di sostegno). Nel fusto giovane il legno (formato da vasi ancora poco lignificati e da parenchimi) è in stretto rapporto con il libro nella costituzione di fasci librolegnosi o cribrovascolari; nelle sezioni trasversali dei fusti i fasci hanno la parte legnosa situata più verso il centro e, contro ad essa, il libro (fasci collaterali).
In una radice giovane invece il libro è posto tra due fasci del legno (fascio alterno e raggiato). Il legno dei fasci è detto legno primario, in opposizione al legno secondario che è presente nel fusto e nelle radici in un secondo momento quando nella pianta entra in funzione il cambio cribrolegnoso. In questo secondo caso si osservano due zone concentriche: esternamente il libro e internamente il legno, separati dal cambio che li ha prodotti.
Nelle monocotiledoni generalmente non si forma legno secondario; legno e libro restano riuniti in fasci librolegnosi distinti. Nelle dicotiledoni e nelle conifere il deposito di nuovi strati di legno secondario, sempre all'esterno degli strati già esistenti, inizia a primavera e termina in autunno. I primi vasi sono larghi, a parete sottile, cosicché il legno di primavera è lasso e molle. Il legno di autunno al contrario è serrato e duro perché i vasi sono rigidi e tra questi sono formate molte fibre. Il contrasto che esiste tra le due formazioni permette di stabilire nettamente la demarcazione tra i due depositi successivi, e di determinare assai rigorosamente l'età dell'albero dal numero di strati concentrici del legno. A mano a mano che lo spessore del legno aumenta, gli strati più interni (cioè più vecchi) subiscono diverse modificazioni, assumono spesso un colore scuro, aumentano di lunghezza e di densità, mentre gli strati più periferici del legno, al contrario, rimangono di colore chiaro e il legno appare più leggero. Si differenzia così il cuore o durame del legno dall'alburno più esterno. Nel legno secondario si trovano particolari cellule parenchimatiche disposte ordinatamente nelle formazioni di raggi midollari. L'aspetto macroscopico del legno (marezzatura) dipende molto dall'ampiezza e dal decorso dei raggi midollari.

Chimica
Il legno è un insieme molto complesso di varie sostanze; le principali sono i polisaccaridi chiamati olocellulose (70%) e la lignina. La olocellulosa è una miscela di cellulosa propriamente detta e di altri polisaccaridi, del tipo delle emicellulose a peso molecolare relativamente basso e derivate dall'arabinosio, glucosio, mannosio, galattosio e xilosio. La composizione, il grado di polimerizzazione e la quantità dei diversi costituenti differiscono a seconda della specie vegetale.
La lignina è un polimero complesso di fenoli variamente sostituiti; anche per essa la composizione e il grado di polimerizzazione variano a seconda della specie vegetale. La sua funzione è di cementare le fibre del legno. Sono inoltre presenti, a seconda della specie, molte altre sostanze: coloranti, tannini, resine, oli, ecc. che a volte vengono estratti industrialmente.
Attraverso varie lavorazioni si possono ottenere dal legno anche molti altri prodotti: dalla lignina tensioattivi, adesivi e vanillina, dall'olocellulosa alcool metilico, acido levulinico e miscele di zucchero. Oltre a ciò bisogna ricordare che la distillazione secca del legno è stata per molto tempo il metodo principale per la produzione di alcool metilico e di acido acetico (detto un tempo acido pirolegnoso).

Paleobotanica
I legni fossili, anche antichi, possono essere intatti, in particolare nelle ligniti, oppure mineralizzati. La mineralizzazione si può effettuare in modo vario: con calcare (legno calcificato), con silice (legno silicizzato), o con altre sostanze minerali. Lo studio dei legni fossili viene denominato paleoxilologia. I legni fossili mineralizzati o no possono, come gli altri organi vegetali fossili, aver conservato il loro contenuto cellulare: noccioli o vacuoli con tannino o resina. Lo studio del contenuto cellulare è oggetto della paleocitologia.

Tecnologia
Il legno venne largamente usato fin dalla preistoria; esso fornì il combustibile per la cottura dei cibi, e in seguito per la fabbricazione dei mattoni e del vasellame, per la riduzione dei minerali e la fusione dei metalli. Materiale di facile lavorabilità, si prestò a numerose applicazioni da parte dell'uomo che se ne servì per costruire abitazioni, strumenti agricoli, mezzi di trasporto. Dopo la metà del secolo scorso, il progresso dell'industria portò in primo piano nuove fonti di energia e nuovi materiali; tuttavia il legno conserva ancora oggi una primaria importanza nei più svariati campi.
La prima operazione da eseguire per l'utilizzazione del legno è il taglio, eseguito con criteri diversi a seconda del tipo di governo, degli alberi presenti in un bosco o in una foresta. Le operazioni successive sono il taglio dei rami, la scortecciatura e la riduzione dei tronchi a misure standardizzate che ne rendono agevole il trasporto ai luoghi di lavorazione. Quest'ultimo è effettuato con criteri diversi a seconda dei luoghi e della maggiore o minore quantità di prodotto e continuità di produzione. Uno dei mezzi più antichi e diffusi è il trasporto a scivolo mediante slitte o lungo apposite trincee scavate nella terra o nel ghiaccio fino a un corso d'acqua dove i tronchi sciolti o legati a formare zattere (foderi) proseguono il loro cammino verso valle. Il trasporto può essere eseguito anche con trattori, con teleferiche, con apposite ferrovie, con sistemi di trazione a catena.
Dalla lavorazione dei tronchi scortecciati si ottiene il legname per le costruzioni in genere, per oggetti e parti di mezzi di trasporto (ruote, eliche, ecc.), per compensati; la pasta di legno per la fabbricazione di pannelli; i prodotti di idrolisi (zuccheri, lignina, furfurolo, ecc.). Dalla ramaglia e dai tronchi non adatti ad altre lavorazioni (quali, per es., fiammiferi, rocchetti, carta) si ricavano segatura e carbone di legna e per distillazione di quest'ultimo si ricavano catrame, creosoto, gas combustibile. Le applicazioni del legno nell'edilizia (carpenteria, serramenti, rivestimenti interni ed esterni, ecc.) hanno aumentato la richiesta di legni teneri, conifere e pioppo: da qui la necessità che la silvicoltura indirizzi la produzione su questi tipi di legno, senza tuttavia trascurare il legno duro (noce, mogano, palissandro, ecc.), che resta sempre la materia prima per la fabbricazione di mobili pregiati, strumenti musicali, ecc.
Ogni tipo di legno ha una sua propria struttura; lo stesso legno può avere caratteristiche tecnologiche differenti, derivate dall'entità della crescita annua, dalla proporzione disuguale, in uno stesso anello di crescita, di legno iniziale e di legno finale, in funzione dell'esposizione al sole e del clima: a caratteristiche diverse corrispondono per uno stesso tipo di legno impieghi diversi. Prima della lavorazione il legno deve essere, in generale, sottoposto a stagionatura allo scopo di stabilizzarlo e potergli conferire particolari qualità quali durevolezza, resistenza, rigidità.
Lo studio razionale del legno, la xilologia, è relativamente recente ed è oggi considerato preliminare indispensabile per la lavorazione industriale e per le applicazioni costruttive del legno.