Processo di segheria

Le segherie possono variare notevolmente in termini di dimensioni. Le più piccole sono unità fisse o portatili costituite da una testata per sega circolare, un semplice carrello per tronchi e una molatrice a due seghe (vedere le descrizioni di seguito) alimentata da un motore diesel o a benzina e azionata da un minimo di uno o due lavoratori. I mulini più grandi sono strutture permanenti, hanno attrezzature molto più elaborate e specializzate e possono impiegare oltre 1,000 lavoratori. A seconda delle dimensioni del mulino e del clima della regione, le operazioni possono essere eseguite all'aperto o al chiuso. Mentre il tipo e la dimensione dei tronchi determinano in larga misura quali tipi di attrezzature sono necessarie, l'attrezzatura nelle segherie può anche variare notevolmente in base all'età e alle dimensioni della segheria, nonché al tipo e alla qualità delle tavole prodotte. Di seguito una descrizione di alcune delle lavorazioni svolte in una tipica segheria.

Dopo il trasporto in una segheria, i tronchi vengono stoccati a terra, in corpi idrici adiacenti alla segheria o in stagni costruiti a scopo di stoccaggio (vedi figura 1 e figura 2). I tronchi vengono ordinati in base alla qualità, alla specie o ad altre caratteristiche. Fungicidi e insetticidi possono essere utilizzati nelle aree di stoccaggio di tronchi a terra se i tronchi verranno conservati per lungo tempo fino a ulteriore lavorazione. Una troncatrice viene utilizzata per livellare le estremità dei tronchi prima o dopo la scortecciatura e prima dell'ulteriore lavorazione in segheria. La rimozione della corteccia da un tronco può essere eseguita con diversi metodi. I metodi meccanici includono la fresatura periferica ruotando i tronchi contro i coltelli; scortecciatura ad anello, in cui le punte degli utensili vengono premute contro il tronco; abrasione legno su legno, che batte i tronchi contro se stessi in un tamburo rotante; e usando catene per strappare via la corteccia. La corteccia può anche essere rimossa idraulicamente utilizzando getti d'acqua ad alta pressione. Dopo la scortecciatura e tra tutte le operazioni all'interno della segheria, i tronchi e le tavole vengono spostati da un'operazione all'altra utilizzando un sistema di nastri trasportatori, nastri e rulli. Nelle grandi segherie questi sistemi possono diventare piuttosto complessi (vedi figura 3).

Figura 1. Caricamento del truciolo con stoccaggio in acqua dei tronchi sullo sfondo

Fonte: Canadian Forest Products Ltd.

Figura 2. Long che entrano in una segheria; stoccaggio e forni in background

Fonte: Canadian Forest Products Ltd.

Figura 3. Interno del mulino; nastri trasportatori e rulli trasportano il legno

Ministero delle Foreste della Columbia Britannica

La prima fase della segheria, a volte indicata come rottura primaria, viene eseguita su un carro armato. L'headrig è una grande sega circolare fissa o sega a nastro utilizzata per tagliare longitudinalmente il tronco. Il tronco viene trasportato avanti e indietro attraverso la testata utilizzando un carrello mobile che può ruotare il tronco per un taglio ottimale. Possono essere utilizzati anche più headrig con sega a nastro, specialmente per tronchi più piccoli. I prodotti dell'headrig sono una sopraelevazione (il centro quadrato del tronco), una serie di lastre (i bordi esterni arrotondati del tronco) e, in alcuni casi, tavole di grandi dimensioni. Laser e raggi X stanno diventando comuni nelle segherie per essere utilizzati come guide di visualizzazione e taglio al fine di ottimizzare l'uso del legno e le dimensioni e i tipi di tavole prodotte.

Nella scomposizione secondaria, la sopraelevazione e le tavole o le lastre di grandi dimensioni vengono ulteriormente lavorate in dimensioni di legname funzionali. Per queste operazioni vengono solitamente utilizzate più lame di sega parallele, ad esempio seghe quadruple con quattro seghe circolari collegate o seghe a telaio che possono essere del tipo a fascia o sega circolare. Le tavole vengono tagliate alla giusta larghezza utilizzando molatrici, costituite da almeno due seghe parallele, e alla giusta lunghezza utilizzando seghe da taglio. La bordatura e la rifilatura vengono solitamente eseguite utilizzando seghe circolari, anche se a volte le molatrici sono seghe a nastro. Le motoseghe manuali sono solitamente disponibili nelle segherie per liberare il legname intrappolato nel sistema perché piegato o svasato. Nelle moderne segherie, ogni operazione (ad es. testata, molatrice) avrà generalmente un solo operatore, spesso di stanza all'interno di una cabina chiusa. Inoltre, i lavoratori possono essere stazionati tra le operazioni nelle fasi successive del guasto secondario per garantire manualmente che le assi siano posizionate correttamente per le operazioni successive.

Dopo la lavorazione in segheria, le tavole vengono calibrate, selezionate in base alle dimensioni e alla qualità, quindi impilate a mano oa macchina (vedi figura 4). Quando il legname viene movimentato manualmente, quest'area viene definita "catena verde". In molti mulini moderni sono stati installati contenitori di cernita automatizzati per sostituire la cernita manuale ad alta intensità di manodopera. Al fine di aumentare il flusso d'aria per facilitare l'asciugatura, è possibile posizionare piccoli pezzi di legno tra le assi mentre vengono impilate.

Figura 4. Carrello elevatore con carico

Produzioni forestali canadesi Ltd.

I tipi di legname da costruzione possono essere stagionati all'aria aperta o essiccati in forni, a seconda delle condizioni meteorologiche locali e dell'umidità del legname verde; ma i gradi di finitura sono più comunemente essiccati in forno. Ci sono molti tipi di forni. I forni a camere e ad alta temperatura sono forni seriali. Nei forni continui, i fasci impilati possono muoversi attraverso il forno in posizione perpendicolare o parallela e la direzione del movimento dell'aria può essere perpendicolare o parallela alle tavole. L'amianto è stato utilizzato come materiale isolante per i tubi del vapore nei forni.

Prima dello stoccaggio del legname verde, specialmente in luoghi umidi o bagnati, è possibile applicare fungicidi per prevenire la crescita di funghi che macchiano il legno di blu o nero (sapstain). I fungicidi possono essere applicati nella linea di produzione (di solito mediante spruzzatura) o dopo aver raggruppato il legname (di solito in vasche di immersione). Il sale sodico del pentaclorofenolo è stato introdotto negli anni '1940 per il controllo della macchia di linfa, ed è stato sostituito negli anni '1960 dal tetraclorofenato più solubile in acqua. L'uso del clorofenato è stato in gran parte interrotto a causa della preoccupazione per gli effetti sulla salute e la contaminazione con policlorodibenzo-p-diossine. I sostituti includono didecildimetil ammonio cloruro, 3-iodo-2-propinil butil carbammato, azaconazolo, borace e 2-(tiocianometiltio)benztiazolo, la maggior parte dei quali sono stati poco studiati tra la forza lavoro degli utenti. Spesso il legname, specialmente quello che è stato essiccato in forno, non ha bisogno di essere trattato. Inoltre, il legno di alcune specie arboree, come il cedro rosso occidentale, non è suscettibile ai funghi della linfa.

Prima o dopo l'essiccazione, il legno è commerciabile come legname verde o grezzo; tuttavia, il legname deve essere ulteriormente lavorato per la maggior parte degli usi industriali. Il legname viene tagliato alla dimensione finale e affiorato in una piallatrice. Le pialle vengono utilizzate per ridurre il legno a dimensioni standard commerciabili e per levigare la superficie. La testa pialla è una serie di lame di taglio montate su un cilindro che ruota ad alta velocità. L'operazione è generalmente alimentata elettricamente ed eseguita parallelamente alla venatura del legno. Spesso la piallatura viene eseguita contemporaneamente su due lati della tavola. Le pialle che operano su quattro lati sono chiamate matcher. A volte le formatrici vengono utilizzate per arrotondare i bordi del legno.

Dopo la lavorazione finale, il legno deve essere smistato, impilato e impacchettato in preparazione per la spedizione. Sempre più spesso, queste operazioni vengono automatizzate. In alcuni mulini specializzati, il legno può essere ulteriormente trattato con agenti chimici usati come conservanti del legno o ritardanti di fiamma, o per proteggere la superficie dall'usura meccanica o dagli agenti atmosferici. Ad esempio, traversine ferroviarie, palificazioni, pali di recinzioni, pali del telefono o altro legno che dovrebbe essere a contatto con il suolo o l'acqua possono essere trattati a pressione con arseniato di rame cromato o ammoniacale, pentaclorofenolo o creosoto in olio di petrolio. Macchie e coloranti possono essere utilizzati anche per la commerciabilità e le vernici possono essere utilizzate per sigillare le estremità delle tavole o per aggiungere marchi aziendali.

Grandi quantità di polvere e detriti vengono generate dalle seghe e da altre operazioni di lavorazione del legno nelle segherie. In molte segherie le lastre e altri grossi pezzi di legno vengono scheggiati. Le cippatrici sono generalmente dischi rotanti di grandi dimensioni con lame diritte incorporate nella faccia e fessure per il passaggio dei trucioli. I trucioli vengono prodotti quando i tronchi o gli scarti di lavorazione vengono introdotti nelle lame utilizzando l'alimentazione a gravità inclinata, l'autoalimentazione orizzontale o l'alimentazione a potenza controllata. Generalmente l'azione di taglio della cippatrice è perpendicolare alle lame. Per i tronchi interi vengono utilizzati disegni diversi rispetto a lastre, bordi e altri pezzi di legno di scarto. È comune che una cippatrice sia integrata nell'headrig per cippare lastre inutilizzabili. Vengono utilizzate anche cippatrici separate per gestire i rifiuti dal resto del mulino. I trucioli di legno e la segatura possono essere venduti per pasta di legno, produzione di cartone ricostituito, abbellimento, combustibile o altri usi. Anche corteccia, trucioli di legno, segatura e altro materiale possono essere bruciati come combustibile o come rifiuto.

Le segherie grandi e moderne avranno in genere un personale di manutenzione considerevole che comprende addetti alle pulizie, carpentieri (meccanici industriali), carpentieri, elettricisti e altri lavoratori qualificati. Il materiale di scarto può accumularsi su macchinari, nastri trasportatori e pavimenti se le operazioni di segheria non sono dotate di ventilazione di scarico locale o se l'attrezzatura non funziona correttamente. Le operazioni di pulizia vengono spesso eseguite utilizzando aria compressa per rimuovere la polvere di legno e lo sporco da macchinari, pavimenti e altre superfici. Le seghe devono essere ispezionate regolarmente per rilevare eventuali denti rotti, crepe o altri difetti e devono essere adeguatamente bilanciate per evitare vibrazioni. Questo viene fatto da un mestiere che è unico per le industrie del legno: i limatori di seghe, che sono responsabili della dentatura, affilatura e altra manutenzione di seghe circolari e seghe a nastro.

Rischi per la salute e la sicurezza delle segherie

La tabella 1 indica i principali tipi di rischi per la salute e la sicurezza sul lavoro riscontrati nelle principali aree di processo di una tipica segheria. Ci sono molti seri rischi per la sicurezza all'interno delle segherie. La protezione della macchina è necessaria nel punto di lavoro per seghe e altri dispositivi di taglio, nonché per ingranaggi, cinghie, catene, ruote dentate e punti di presa su nastri trasportatori, nastri e rulli. I dispositivi anti-contraccolpo sono necessari in molte operazioni, come le seghe circolari, per evitare che il legname inceppato venga espulso dalle macchine. I parapetti sono necessari sui passaggi pedonali adiacenti alle operazioni o che attraversano nastri trasportatori e altre linee di produzione. È necessaria una corretta pulizia per evitare un pericoloso accumulo di polvere di legno e detriti, che potrebbe causare cadute e presentare un rischio di incendio ed esplosione. Molte aree che richiedono pulizia e manutenzione ordinaria si trovano in aree pericolose che normalmente sarebbero inaccessibili durante i periodi in cui la segheria è in funzione. La corretta osservanza delle procedure di blocco dei macchinari è estremamente importante durante le operazioni di manutenzione, riparazione e pulizia. Le apparecchiature mobili devono essere dotate di segnali acustici e luci. Le corsie di circolazione e le passerelle pedonali devono essere chiaramente contrassegnate. Sono inoltre necessari giubbotti catarifrangenti per aumentare la visibilità dei pedoni.

Tabella 1. Rischi per la salute e la sicurezza sul lavoro per area di processo dell'industria del legname

* Indica un alto grado di pericolo.

La cernita, la classificazione e alcune altre operazioni possono comportare la movimentazione manuale di assi e altri pezzi di legno pesanti. Il design ergonomico dei nastri trasportatori e dei contenitori di ricezione e le adeguate tecniche di movimentazione dei materiali dovrebbero essere utilizzati per aiutare a prevenire lesioni alla schiena e agli arti superiori. I guanti sono necessari per prevenire schegge, ferite da puntura e contatto con conservanti. Pannelli di vetro di sicurezza o materiale simile devono essere collocati tra gli operatori e i punti operativi a causa del rischio di lesioni agli occhi e di altro tipo dovute a polvere di legno, trucioli e altri detriti espulsi dalle seghe. I raggi laser sono anche potenziali pericoli oculari e le aree che utilizzano laser di classe II, III o IV devono essere identificate e devono essere affissi segnali di avvertimento. Occhiali di sicurezza, elmetti protettivi e stivali con punta in acciaio sono dispositivi di protezione individuale standard che dovrebbero essere indossati durante la maggior parte delle operazioni di segheria.

Il rumore è un pericolo nella maggior parte delle aree delle segherie a causa delle operazioni di scortecciatura, segatura, bordatura, rifilatura, piallatura e scheggiatura, nonché dei tronchi che si urtano l'un l'altro su nastri trasportatori, rulli e smistatori. I controlli ingegneristici fattibili per ridurre i livelli di rumore includono cabine insonorizzate per gli operatori, recinzione delle macchine da taglio con materiale fonoassorbente all'ingresso e all'uscita e costruzione di barriere acustiche di materiali acustici. Sono possibili anche altri controlli tecnici. Ad esempio, il rumore di funzionamento a vuoto delle seghe circolari può essere ridotto acquistando seghe con una forma dei denti adatta o regolando la velocità di rotazione. L'installazione di materiale assorbente su pareti e soffitti può aiutare a ridurre il rumore riflesso in tutta la cartiera, anche se il controllo della sorgente sarebbe necessario dove l'esposizione al rumore è diretta.

I lavoratori in quasi tutte le aree della segheria sono potenzialmente esposti al particolato. Le operazioni di scortecciatura comportano un'esposizione minima o nulla alla polvere di legno, poiché l'obiettivo è lasciare intatto il legno, ma è possibile l'esposizione al suolo aereo, alla corteccia e agli agenti biologici, come batteri e funghi. I lavoratori in quasi tutte le aree di segatura, scheggiatura e piallatura sono potenzialmente esposti alla polvere di legno. Il calore generato da queste operazioni può causare l'esposizione agli elementi volatili del legno, come monoterpeni, aldeidi, chetoni e altri, che varieranno a seconda della specie arborea e della temperatura. Alcune delle più alte esposizioni alla polvere di legno possono verificarsi tra i lavoratori che utilizzano aria compressa per la pulizia. È probabile che i lavoratori vicino alle operazioni di essiccazione del forno siano esposti ai volatili del legno. Inoltre, esiste un potenziale di esposizione a funghi e batteri patogeni, che crescono a temperature inferiori a 70°C. L'esposizione a batteri e funghi è possibile anche durante la movimentazione di trucioli e rifiuti di legno e il trasporto di tronchi in cantiere.

Esistono controlli ingegneristici fattibili, come la ventilazione di scarico locale, per controllare i livelli di contaminanti aerodispersi e potrebbe essere possibile combinare misure di controllo del rumore e della polvere. Ad esempio, le cabine chiuse possono ridurre sia l'esposizione al rumore che alla polvere (oltre a prevenire lesioni agli occhi e altre lesioni). Tuttavia, le cabine forniscono protezione solo all'operatore ed è preferibile controllare le esposizioni alla fonte attraverso la chiusura delle operazioni. La chiusura delle operazioni di piallatura è diventata sempre più comune e ha avuto l'effetto di ridurre l'esposizione al rumore e alla polvere tra le persone che non devono entrare nelle aree chiuse. Metodi di pulizia con vuoto ea umido sono stati usati in alcuni mulini, di solito da appaltatori di pulizia, ma non sono di uso generale. L'esposizione a funghi e batteri può essere controllata riducendo o aumentando la temperatura del forno e adottando altre misure per eliminare le condizioni che promuovono la crescita di questi microrganismi.

Esistono altre esposizioni potenzialmente pericolose all'interno delle segherie. L'esposizione a temperature estreme di freddo e caldo è possibile vicino ai punti in cui i materiali entrano o escono dall'edificio e il calore è anche un potenziale pericolo nelle aree del forno. L'elevata umidità può essere un problema durante il taglio di tronchi bagnati. L'esposizione ai fungicidi avviene principalmente per via cutanea e può verificarsi se le tavole vengono maneggiate mentre sono ancora bagnate durante le operazioni di classificazione, cernita e altre operazioni. Guanti e grembiuli adeguati sono necessari quando si maneggiano pannelli bagnati con fungicidi. Durante le operazioni di spruzzatura si dovrebbe utilizzare una ventilazione di scarico locale con tende antispruzzo ed eliminatori di nebbie. L'esposizione al monossido di carbonio e ad altri prodotti della combustione è possibile da attrezzature mobili utilizzate per spostare tronchi e legname all'interno delle aree di stoccaggio e per caricare semirimorchi o vagoni ferroviari. I filer per seghe possono essere esposti a livelli pericolosi di fumi metallici tra cui cobalto, cromo e piombo derivanti da operazioni di molatura, saldatura e brasatura. Sono necessari sistemi di ventilazione locale e protezione della macchina.

Processi di laminazione di impiallacciatura e compensato

Il termine compensato viene utilizzato per pannelli composti da tre o più impiallacciature incollate tra loro. Il termine è utilizzato anche per riferirsi a pannelli con un'anima di listelli di legno massello o pannelli di particelle con superfici superiori e inferiori impiallacciate. Il compensato può essere ricavato da una varietà di alberi, comprese sia le conifere che le non conifere.

Le impiallacciature vengono solitamente create direttamente da tronchi interi scortecciati mediante sfogliatura rotativa. Una pelatrice rotativa è una macchina simile a un tornio utilizzata per tagliare impiallacciature, sottili fogli di legno, da tronchi interi mediante un'azione di tranciatura. Il ceppo viene ruotato contro una barra di pressione mentre colpisce un coltello da taglio per produrre un foglio sottile tra 0.25 e 5 mm di spessore. I tronchi utilizzati in questo processo possono essere immersi in acqua calda o cotti a vapore per ammorbidirli prima della pelatura. I bordi del foglio sono solitamente tagliati da coltelli attaccati alla barra di pressione. Le impiallacciature decorative possono essere create tagliando una sopraelevazione (il centro quadrato del tronco) utilizzando un braccio di pressione e una lama in un modo simile alla pelatura. Dopo la pelatura o l'affettatura, le impiallacciature vengono raccolte su vassoi lunghi e piatti o arrotolate su bobine. L'impiallacciatura viene ritagliata in lunghezze funzionali utilizzando una macchina simile a una ghigliottina ed essiccata mediante riscaldamento artificiale o ventilazione naturale. I pannelli essiccati vengono ispezionati e, se necessario, rappezzati utilizzando pezzetti o listelli di legno e resine a base di formaldeide. Se le impiallacciature essiccate sono più piccole di un pannello di dimensioni standard, possono essere giuntate insieme. Questo viene fatto applicando un adesivo liquido a base di formaldeide ai bordi, premendo i bordi insieme e applicando calore per polimerizzare la resina.

Per produrre i pannelli, le impiallacciature vengono rivestite a rullo oa spruzzo con resine a base di formaldeide, quindi posizionate tra due impiallacciature non incollate con le loro venature nella direzione perpendicolare. Le faccette vengono trasferite in una pressa a caldo, dove vengono sottoposte sia a pressione che a calore per indurire la resina. Gli adesivi a base di resina fenolica sono ampiamente utilizzati per produrre compensato di legno tenero per condizioni di servizio gravose, ad esempio per l'edilizia e la costruzione di imbarcazioni. Gli adesivi a base di resina ureica sono ampiamente utilizzati nella produzione di compensato di legno duro per mobili e rivestimenti interni; questi possono essere fortificati con resina melamminica per aumentarne la resistenza. L'industria del compensato utilizza colle a base di formaldeide nell'assemblaggio del compensato da oltre 30 anni. Prima dell'introduzione delle resine a base di formaldeide negli anni '1940, venivano utilizzati adesivi a base di soia e albume di sangue ed era comune la pressatura a freddo dei pannelli. Questi metodi possono ancora essere utilizzati, ma sono sempre più rari.

I pannelli vengono tagliati alle dimensioni adeguate utilizzando seghe circolari e vengono levigati utilizzando levigatrici a tamburo oa nastro di grandi dimensioni. Possono essere eseguite anche lavorazioni aggiuntive per conferire caratteristiche speciali al compensato. In alcuni casi, pesticidi come clorofenoli, lindano, aldrin, eptacloro, cloronaftaleni e ossido di tributilstagno possono essere aggiunti alle colle o utilizzati per trattare la superficie dei pannelli. Altri trattamenti superficiali possono includere l'applicazione di oli a base di petrolio (per pannelli in calcestruzzo), pitture, coloranti, lacche e vernici. Questi trattamenti superficiali possono essere eseguiti in luoghi separati. Impiallacciature e pannelli vengono spesso trasportati tra le operazioni utilizzando attrezzature mobili.

Pericoli del laminatoio per impiallacciatura e compensato

La tabella 1 indica i principali tipi di rischi per la salute e la sicurezza sul lavoro riscontrati nelle principali aree di processo di una tipica fabbrica di compensato. Molti dei rischi per la sicurezza nelle segherie di compensato sono simili a quelli delle segherie e anche le misure di controllo sono simili. Questa sezione si occupa solo di quei problemi che differiscono dalle operazioni di segheria.

L'esposizione sia cutanea che respiratoria alla formaldeide e ad altri componenti di colle, resine e adesivi è possibile tra i lavoratori nelle operazioni di preparazione della colla, giunzione, rappezzatura, levigatura e pressatura a caldo e tra i lavoratori nelle vicinanze. Le resine a base di urea rilasciano più facilmente formaldeide durante l'indurimento rispetto a quelle a base di fenolo; tuttavia, i miglioramenti nella formulazione della resina hanno ridotto le esposizioni. Per ridurre l'esposizione respiratoria e cutanea alla formaldeide e ad altri componenti della resina sono necessari un'adeguata ventilazione locale degli scarichi e l'uso di guanti appropriati e altri dispositivi di protezione.

Il legno utilizzato per produrre impiallacciati è umido e le operazioni di pelatura e cimatura generalmente non producono molta polvere. Le maggiori esposizioni alla polvere di legno durante la produzione di compensato si verificano durante la levigatura, la lavorazione e la segatura necessarie per rifinire il compensato. La levigatura, in particolare, può produrre grandi quantità di polvere fine perché durante la levigatura può essere rimosso fino al 10-15% del pannello. Questi processi dovrebbero essere chiusi e avere una ventilazione di scarico locale; le levigatrici manuali dovrebbero avere lo scarico integrato in un sacco a vuoto. Se lo scarico locale non è presente o non funziona correttamente, può verificarsi un'esposizione significativa alla polvere di legno. I metodi di aspirazione e di pulizia a umido si trovano più comunemente nelle segherie di compensato perché la dimensione fine della polvere rende gli altri metodi meno efficaci. A meno che non siano in atto misure di controllo del rumore, è probabile che i livelli di rumore delle operazioni di levigatura, segatura e lavorazione superino i 90 dBA.

Quando le impiallacciature vengono essiccate, possono essere rilasciati numerosi costituenti chimici del legno, inclusi monoterpeni, acidi resinici, aldeidi e chetoni. I tipi e le quantità di sostanze chimiche rilasciate dipendono dalla specie di albero e dalla temperatura dell'essiccatore per impiallacciatura. Sono necessari un'adeguata ventilazione di scarico e la pronta riparazione delle perdite dell'essiccatore per impiallacciatura. L'esposizione allo scarico del motore dei carrelli elevatori può verificarsi in tutte le fabbriche di compensato e anche le attrezzature mobili rappresentano un pericolo per la sicurezza. I pesticidi miscelati nelle colle sono solo leggermente volatili e non dovrebbero essere rilevabili nell'aria del laboratorio, ad eccezione dei cloronaftaleni, che evaporano notevolmente. L'esposizione ai pesticidi può avvenire attraverso la pelle.

Altre industrie di pannelli prodotti

Questo gruppo di industrie, compresa la produzione di pannelli truciolari, waferboard, strandboard, pannelli isolanti, pannelli di fibre e pannelli duri, produce pannelli costituiti da elementi in legno di varie dimensioni, che vanno da grandi scaglie o wafer a fibre, tenuti insieme da colle resinose o, nel caso di pannelli di fibra lavorati a umido, legame “naturale” tra le fibre. Nel senso più semplice, le schede vengono create utilizzando un processo in due fasi. Il primo passo è la generazione degli elementi direttamente da tronchi interi o come sottoprodotto di scarto di altre industrie del legno, come le segherie. Il secondo passaggio è la loro ricombinazione in fogli o pannelli mediante adesivi chimici.

Truciolare, truciolare, truciolare e waferboard sono realizzati con trucioli di legno di varie dimensioni e forme utilizzando processi simili. I pannelli truciolari e truciolari sono costituiti da piccoli elementi in legno e sono spesso utilizzati per la realizzazione di pannelli impiallacciati in legno o laminati plastici per la realizzazione di mobili, armadi e altri prodotti in legno. La maggior parte degli elementi può essere realizzata direttamente con scarti di legno. Waferboard e strandboard sono costituiti da particelle molto grandi - rispettivamente trucioli di legno e trefoli - e sono utilizzati principalmente per applicazioni strutturali. Gli elementi sono generalmente ricavati direttamente dai tronchi utilizzando una macchina dotata di una serie di coltelli rotanti che pelano sottili cialde. Il design può essere simile a quello di una cippatrice, tranne per il fatto che il legno deve essere alimentato alla sfogliatrice con la grana orientata parallelamente ai coltelli. Possono essere utilizzati anche modelli di fresatura periferica. Il legno saturo d'acqua funziona meglio per questi processi e, poiché il legno deve essere orientato, vengono spesso utilizzati tronchi corti.

Prima di realizzare lastre o pannelli, gli elementi devono essere selezionati per dimensione e grado, quindi essiccati con mezzi artificiali, fino a un contenuto di umidità strettamente controllato. Gli elementi essiccati vengono mescolati con un adesivo e disposti in stuoie. Vengono utilizzate sia resine fenolo-formaldeide che urea-formaldeide. Come nel caso del compensato, è probabile che le resine fenoliche vengano utilizzate per pannelli destinati ad applicazioni che richiedono durabilità in condizioni avverse, mentre le resine urea-formaldeide vengono utilizzate per applicazioni interne meno impegnative. Le resine di melamina formaldeide possono anche essere utilizzate per aumentare la durata, ma raramente lo sono perché sono più costose. Negli ultimi decenni è emersa una nuova industria per la produzione di legname ricostituito per vari usi strutturali come travi, supporti e altri elementi portanti. Sebbene i processi di produzione utilizzati possano essere simili al pannello truciolare, vengono utilizzate resine a base di isocianato a causa della resistenza aggiuntiva necessaria.

I tappetini sono divisi in sezioni delle dimensioni di un pannello, generalmente utilizzando una fonte di aria compressa automatizzata o una lama diritta. Questa operazione viene eseguita in un recinto in modo che il materiale in eccesso possa essere riciclato. I pannelli vengono formati in lastre polimerizzando la resina termoindurente utilizzando una pressa a caldo in modo simile al compensato. Successivamente i pannelli vengono raffreddati e rifilati a misura. Se necessario, le levigatrici possono essere utilizzate per rifinire la superficie. Ad esempio, i pannelli ricostituiti che devono essere rivestiti con un'impiallacciatura di legno o un laminato plastico devono essere carteggiati per produrre una superficie relativamente liscia e uniforme. Mentre le levigatrici a tamburo venivano utilizzate all'inizio del settore, ora vengono generalmente utilizzate levigatrici a nastro largo. Possono anche essere applicati rivestimenti superficiali.

I pannelli di fibre (inclusi pannelli isolanti, pannelli di fibre a media densità (MDF) e pannelli duri) sono pannelli costituiti da fibre di legno legate. La loro produzione varia in qualche modo dai pannelli truciolari e di altro tipo (vedi figura 5). Per creare le fibre, si riducono (spappolati) tronchi corti o trucioli di legno in modo simile a quello utilizzato per produrre pasta per l'industria della carta (vedere il capitolo Industria della carta e della cellulosa). In generale, viene utilizzato un processo di spappolamento meccanico in cui i trucioli vengono immersi in acqua calda e quindi macinati meccanicamente. I pannelli di fibra possono variare notevolmente in densità, dai pannelli isolanti a bassa densità ai pannelli duri, e possono essere realizzati con conifere o non conifere. Le non conifere generalmente producono pannelli duri migliori, mentre le conifere producono pannelli isolanti migliori. I processi coinvolti nella spappolatura hanno un effetto chimico minore sul legno macinato, rimuovendo una piccola quantità di lignina e materiali estrattivi.

Figura 5. Classificazione dei pannelli prodotti per granulometria, densità e tipo di processo

Due diversi processi, umido e secco, possono essere utilizzati per unire le fibre e creare i pannelli. Il pannello rigido (pannello di fibra ad alta densità) e l'MDF possono essere prodotti mediante processi "a umido" o "a secco", mentre il pannello isolante (pannello di fibra a bassa densità) può essere prodotto solo mediante processo a umido. Il processo a umido è stato sviluppato per primo e si estende dalla produzione della carta, mentre il processo a secco è stato sviluppato successivamente e deriva dalle tecniche del pannello truciolare. Nel processo a umido, un impasto di polpa e acqua viene distribuito su un vaglio per formare un tappeto. Successivamente, il tappeto viene pressato, asciugato, tagliato e rivestito. I pannelli creati dai processi a umido sono tenuti insieme da componenti in legno simili a adesivi e dalla formazione di legami idrogeno. Il processo a secco è simile, tranne per il fatto che le fibre vengono distribuite sul tappeto dopo l'aggiunta di un legante (una resina termoindurente, una resina termoplastica o un olio essiccante) per formare un legame tra le fibre. Generalmente, durante la produzione di pannelli di fibre lavorati a secco vengono utilizzate resine fenolo-formaldeide o urea-formaldeide. Un certo numero di altri prodotti chimici può essere utilizzato come additivi, inclusi sali inorganici come ritardanti di fiamma e fungicidi come conservanti.

In generale, i rischi per la salute e la sicurezza nell'industria dei pannelli truciolari e dei pannelli lavorati correlati sono abbastanza simili a quelli dell'industria del compensato, con l'eccezione delle operazioni di spappolatura per la produzione di pannelli di fibre (cfr. tabella 1). L'esposizione alla polvere di legno è possibile durante la lavorazione per creare gli elementi e può variare notevolmente a seconda del contenuto di umidità del legno e della natura dei processi. Le massime esposizioni alla polvere di legno sono attese durante il taglio e la finitura dei pannelli, in particolare durante le operazioni di levigatura se i controlli tecnici non sono presenti o non funzionano correttamente. La maggior parte delle levigatrici sono sistemi chiusi e sono necessari sistemi ad aria di grande capacità per rimuovere la polvere generata. L'esposizione alla polvere di legno, così come a funghi e batteri, è possibile anche durante la cippatura e la molatura del legno essiccato e tra i lavoratori addetti al trasporto dei trucioli dalle aree di stoccaggio alle aree di lavorazione. Sono possibili esposizioni al rumore molto elevate in prossimità di tutte le operazioni di levigatura, scheggiatura, molatura e relative operazioni di lavorazione del legno. L'esposizione alla formaldeide e ad altri costituenti della resina è possibile durante la miscelazione delle colle, la posa del materassino e le operazioni di pressatura a caldo. Le misure di controllo per limitare l'esposizione a rischi per la sicurezza, polvere di legno, rumore e formaldeide nell'industria dei pannelli prodotti sono simili a quelle per l'industria del compensato e delle segherie.

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