Tratt (h,min) tempo U% PRE dev st U% POST dev st.
Grafico 19: ripetizione del trattamento "160_4". Dopo aver effettuato 10 misure per ogni campione si evidenzia un innalzamento della barra del PRE rispetto a quella nel grafico 16.
4 DISCUSSIONE DEI RISULTAT
In questo capitolo vengono riassunti i risultati relativi alla perdita di massa, alla variazione di umidità, al coefficiente di smorzamento e le frequenze in gioco, focalizzando l’attenzione sulla relazione che li lega. 4.1 Perdita di massa e umidità di equilibrio I trattamenti in condizione di vapore saturo hanno determinato nei provini di faggio una perdita di massa di entità proporzionata all’intensità del processo. Il valore di umidità all’equilibrio diminuisce di pari passo con la perdita di massa dato che la degradazione dei costituenti della parete cellulare implica una diminuzione dei gruppi -OH disponibili per il legame con le molecole d’acqua. Anche i trattamenti volti a provocare perdite di massa del 3 e 4% hanno soddisfatto le attese. 4.2 Tan δ e frequenza
Come già spiegato in precedenza, il trattamento termico riproduce a breve termine l’effetto dell’invecchiamento naturale del legno e ciò porta ad un incremento della sua elasticità ed a una riduzione del coefficiente di smorzamento.
Le prove di vibrazione indotta sui provini di faggio hanno determinato nella maggior parte dei casi (5 dataset su 7) una lieve riduzione del coefficiente di smorzamento nel trattato. Tuttavia le differenze tra pre e post-trattamento non sono da considerarsi significative dopo aver condotto gli opportuni test statistici. Tali risultati apparentemente sembrano essere in linea con la gran parte dei lavori svolti in precedenza che si trovano in bibliografia, come ad esempio quello di Zauer e collaboratori (Zauer et al., 2016). Con ciò la non significatività tra pre e post-trattamento indica la necessità di una strumentazione in grado di ridurre la variabilità nella misura. Variabilità che in parte è stata ridotta effettuando una ripetizione di un trattamento (il “160_4”) che prevedesse 10 misure per ogni campione, prima e dopo il trattamento. In particolare, dopo il trattamento si è verificata una diminuzione di tan δ del 5%.
5 CONCLUSIONI
Questo lavoro di tesi costituisce un approccio sperimentale ai processi termici con vapore saturo per il trattamento del legno. In particolare sono stati effettuati dei cicli di trattamento su legname di faggio per valutare l’efficacia di questo metodo ai fini dell’invecchiamento artificiale. Invecchiamento che, come è noto, porta ad un incremento del modulo elastico ed a una riduzione del coefficiente di smorzamento nel legno (proprietà che vanno nella direzione di un miglioramento delle proprietà acustiche). Tutti i parametri di processo adottati si differenziano da quelli tradizionali che rappresentano la quasi totalità degli studi disponibili in letteratura. Nel nostro caso è stata utilizzata atmosfera di trattamento isolata dall’ambiente esterno, condizioni di vapore saturo e valori di pressione crescenti con la temperatura; in bibliografia si trovano invece trattamenti condotti ad alta temperatura, in condizioni anidre o comunque a bassi valori di umidità e a pressione ambiente. Le particolari condizioni di processo da noi utilizzate hanno dimostrato di rendere molto più rapida la degradazione del legno producendo in poche ore una perdita di massa. Per le prove di vibrazione sui campioni è stato costruito un apparato che permette la sollecitazione di piccoli provini di legno incastrati “a mensola”. Dalle prove di ripetibilità è emerso che il sistema di misura induce un certo grado di variabilità dovuta al vincolo che tiene saldi i provini. Per cui si è scelto di riposizionare i provini tra una misura e l’altra in modo da evitare l’insorgenza di errori sistematici.
Misurando la variazione delle caratteristiche del legno di faggio in seguito al trattamento abbiamo osservato i seguenti risultati:
• la perdita di massa e la riduzione di umidità all’equilibrio sono strettamente legate alla degradazione della parete cellulare e per questo crescono di pari passo con l’intensità del trattamento termico;
• le prove di vibrazione indotta condotte sui provini di faggio hanno determinato una lieve riduzione del coefficiente di smorzamento in quasi tutti i set trattati.
Questo fa pensare che la variazione di tan δ per i trattamenti eseguiti sia piuttosto piccola e non lontana dalla ripetibilità di misura del nostro sistema
casi su 7 anche se di entità molto modesta, nonostante le differenze misurate non risultino significative. Da queste prime analisi l’effetto di trattamenti termici blandi sulle caratteristiche vibratorie del legno di faggio sembrerebbe molto modesto, sebbene si richieda l’affinamento dello strumento di misura per ridurre il grado di variabilità. Tuttavia è stata riscontrata una riduzione di tale variabilità effettuando 10 ripetizioni di misura su di uno stesso campione (trattamento “160_4”, differenza tra pre e post trattamento del 5%). Per concludere, questa tesi si è svolta in collaborazione con Sonor GmBh, in quanto c’è l’interesse da parte di questa azienda tedesca nel verificare se queste tecnologie siano idonee alla costruzione di tamburi con caratteristiche acustiche migliorate.
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Ringraziamenti
Alla fine di questo mio lavoro vorrei ringraziare il Prof. Marco Fioravanti per avermi accolto nei laboratori del GESAAF dell’Università di Firenze: grazie alla sua pazienza e determinazione ho avuto l’opportunità di avvicinarmi al meraviglioso mondo delle Tecnologie del legno.
Vorrei ringraziare inoltre il Dott. Giacomo Goli per essere stato un punto di riferimento durante tutto il lavoro e per avermi fatto appassionare a questo progetto.
Desidero ringraziare il Dott. Lorenzo Procìno per l’immancabile disponibilità durante le fasi tecniche delle sperimentazioni e tutto il “Dipartimento di Tecnologia del Legno” del GESAAF dell’Università di Firenze.
Ringrazio il Prof. Damiano Remorini: in qualità di relatore ha partecipato attivamente a tutte le procedure per l’inizio di questo lavoro.
Mi preme ringraziare il Sig. Rainer Dreisbach, il quale mi ha dato l’opportunità di svolgere un tirocinio curricolare della durata di un mese presso Sonor GmBH in Germania; Harald Treude per avermi seguito giorno per giorno durante questo periodo; tutti i colleghi di lavoro; Ralf, Thorsten e Thomas. Un affettuoso ringraziamento ai miei compagni d’Università, insieme ai quali ho trascorso dei bei momenti: Giulia, Daniel, Giacomo, Giovanni, Laura, Pietro, Luca M., Mattia, Tommaso C., Paolo F. e Marco Z. Un sentito ringraziamento a due dei miei musicisti preferiti, Andrea e Marco degli Acustica, con i quali già da due anni condivido sia amicizia che piacere di suonare; ringrazio Valentina, Elena, Paolino, Francesco, Alberto, Gabri, Ronny e tutta la New Generation Street Band; Nicola Barghi, Tommaso Panicucci, Luca Guidi e tutti quelli che con la loro esperienza mi hanno fatto maturare in ambito musicale.
Ringrazio gli amici di una vita, i RIMABARCATI: Meu, Marco, Casa, Bito, Cola, Matte, Anico, Deso, Mirko, Mole, Sandro, Gianno, Nico, Callo e tutte le Rimabarcate. Un grazie speciale alla mia cara amica Yelissa.
Un caloroso ringraziamento a tutti i miei parenti, zii e cugini, in particolare a Lavinia, a mio nonno Tillo, a mia sorella Camilla e a mio cognato Marco.
Infine, i ringraziamenti più importanti vanno a Babbo e Mamma, che da sempre mi sostengono in ogni mia scelta.