Studio per il miglioramento tecnologico di pali in castagno locale da

COOPERAZIONE PER LO SVILUPPO DI NUOVI PRODOTTI, PROCESSI E TECNOLOGIE NEL SETTORE
FORESTALE – PSR 2007-2013 - PSL– MISURA 124.2
Studio per il miglioramento tecnologico di
pali in castagno locale da utilizzare negli
impianti frutticoli dell’area GAL
Relazione tecnico-scientifica delle attività svolte
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INDICE
1. Presentazione del progetto
Pag. 2
1.1 Introduzione
Pag. 2
1.2 Soggetti partecipanti
Pag. 3
1.3 Obiettivi del progetto
Pag. 4
2. Sintesi delle attività svolte
Pag. 5
2.2 Apporti dei componenti per la realizzazione del progetto
3. Risultati conseguiti
Pag. 5
Pag.5
3.1 Sottoprogetto 1 – Costituzione e gestione della struttura
organizzativa e procedure di gestione del progetto
Pag. 6
3.2 Sottoprogetto 2 – Prove per l’introduzione di innovazioni di
processo e di prodotto e prove comparative con paleria di altre
essenze legnose
Pag. 7
1
1. Presentazione del progetto
1.1
Introduzione
L’evoluzione del contesto frutticolo della bassa Val Pellice ha comportato nel tempo
profondi mutamenti nell’architettura degli impianti e nelle tipologie di sostegno impiegate.
La paleria in legno,anche di castagno proveniente dai boschi della fascia pedemontana, è
stata molto utilizzata negli anni ’60 e ’70, con la realizzazione dei primi impianti
specializzati. Dagli anni ’80 l’avvento dei pali in cemento ha progressivamente sostituito il
legno, soprattutto a vantaggio delle maggiori garanzie di durata, con significativi
mutamenti del paesaggio frutticolo.
Tuttavia nell’ultimo decennio il legno è tornato in auge, soprattutto a seguito del
diffondersi delle coperture antigrandine e della conseguente necessità di pali di lunghezze
molto elevate che rendono il palo in cemento molto pesante, complicando le operazioni di
posa in opera. Nella maggior parte dei casi però non si tratta di pali di castagno, ma di
conifere (prevalentemente pino silvestre), commercializzati da ditte specializzate e di
provenienza estera.
La regolarità del profilo delle conifere unitamente all’abbandono dei boschi cedui locali,
con piante non tagliate da diversi decenni con dimensioni tali da renderle non idonee alla
produzione di paleria, hanno praticamente relegato il castagno ad usi molto sporadici. Solo
recentemente si assiste ad una ripresa dell’impiego di questo tipo di pali.
I pali più
utilizzati sono di legno di conifere (pino marittimo e pino silvestre). Tuttavia molto spesso
questi pali non risultano sempre all’altezza delle aspettative dei frutticoltori. Quasi sempre
si tratta della parte terminale del tronco, sicuramente meno resistente e durevole rispetto
alla base; non di rado una parte di quelli messi a dimora nei nuovi impianti frutticoli si
spezza alla base dopo soli 3-4 anni, oppure a seguito delle sollecitazioni del carico da
grandine nel caso di eventi grandinigeni di forte intensità, costringendo i frutticoltori a
complicate operazioni di sostituzione (fatte quando ormai il frutteto è in produzione). Per
incentivare l’utilizzo dei pali in castagno locale, verificandone alcuni aspetti tecnicoeconomici a confronto con i pali di conifere più comunemente usati.
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1.2
Soggetti partecipanti
Scuola Teorico Pratica Malva Arnaldi-Bibiana
Ente di ricerca e sperimentazione operante nei settori agricolo e forestale. In quest’ultimo
ambito sono state realizzate le seguetni attività:
- Studio per la riqualificazione del paesaggio agrario e forestale (GAL Escartons e Valli
Valdesi)
-Corso ingegneria naturalistica (Gal escartons e Valli Valdesi)
Chiavia Fratelli S.n.c. di Chiavia Danilo e Elio-Villar Pellice
La ditta si è costituita nel 2008, proseguendo l’attività di famiglia. Si occupa di
abbattimento piante prevalentemente per la produzione di legna da ardere ed in minor
misura per l’ottenimento di pali grezzi in castagno semplicemente appuntiti e non
scortecciati. Complessivamente vengono lavorati oltre 5000 q all’anno di legname, dei
quali circa il 10% destinato alla produzione di paleria.
Azienda agr. Cascina Serabial di Bricco Cinzia- Lusernetta
Soggetto gestore di superfici forestali di castagno localizzate nel Comune di Lusernetta.
L’azienda, oltre ad una decina di ettari di bosco ceduo di castagno e castagneti da frutto
situati in località “Pavarina” di Lusernetta, coltiva circa 6 ha a frutteto (melo, kiwi,
drupacee) nel corpo fondiario adiacente alla sede aziendale.
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1.3
Obiettivi del progetto
Gli obiettivi raggiunti dal progetto sono stati i seguenti:
Generali:
• promuovere l’incremento dell’utilizzazione di pali di castagno ottenuti dai boschi
cedui dell’area GAL, a vantaggio del recupero di una razionale gestione dei boschi
stessi;
• favorire un maggiore livello di raccordo tra proprietari di boschi cedui di castagno,
aziende di prima trasformazione ed utilizzatori finali, coinvolgendo nel progetto
anche aziende frutticole del territorio ed effettuando le prove direttamente presso i
nuovi impianti frutticoli in corso di realizzazione
Specifici:
• individuare ed evidenziare caratteristiche di elevato pregio nella paleria ottenuta da
legno di castagno locale rispetto ai pali in legno di conifera di provenienza esterna
all’area GAL;
• affinare il processo di produzione dei pali in castagno apportando alcune
significative innovazioni tese a migliorarne le performance.
• favorire la diffusione delle conoscenze ottenute nella fase di ricerca e sviluppo con
la realizzazione di opportuni strumenti divulgativi
Operativi:
• testare alcune innovazioni di processo (immersione in rame, trattamento termico)
finalizzate alla produzione di prototipi e verificare le performance degli stessi con
prove di posa in opera effettuate direttamente presso le aziende frutticole;
• effettuare prove comparative di resistenza alla flessione
per evidenziare la
resistenza alle sollecitazioni trasversali esterne (vento, carico da grandine)
• verificare la variazione di resistenza del palo indotta da alcune innovazioni di
processo finalizzate ad aumentare la durata dei pali (trattamento termico).
• verificare
la
sostenibilità
economica
delle
innovazioni
proposte
attraverso
un’approfondita analisi dei costi
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2. Sintesi delle attività svolte
2.1
Apporti dei componenti per la realizzazione del progetto
Scuola Teorico Pratica Malva Arnaldi-Bibiana
Soggetto capofila,
si è occupato del coordinamento del progetto e della realizzazione
diretta delle prove sperimentali di innovazione tecnologica di prodotto e di processo,
nonché delle verifiche comparative con altre tipologie di pali utilizzate in loco.
Chiavia Fratelli S.n.c. di Chiavia Danilo e Elio-Villar Pellice
Nel progetto la ditta si è occupata del taglio dei polloni, presso i boschi dell’azienda
Cascina Serabial, dell’esbosco e della prima lavorazione dei pali, che sono poi stati
prelevati dalla Scuola Malva per le successive prove sperimentali.
Azienda agr. Cascina Serabial di Bricco Cinzia- Lusernetta
Nel progetto l’azienda ha messoe a disposizione i propri boschi di castagno situati nella
collina di Lusernetta (B.ta Pavarina) per la fornitura dei polloni dai quali si sono ottenuti i
pali per la sperimentazione. Inoltre all’azienda è stata fornita una parte dei pali ottenuti
con il progetto.
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3. Risultati conseguiti
3.1 Sottoprogetto 1 – Costituzione forma associata di cooperazione e
coordinamento del progetto
Attività 1.1 - Formalizzazione della forma associata di cooperazione
Responsabile:
Scuola Malva Arnaldi (G. RE)
Partner partecipanti: Scuola Malva Arnaldi, az.agr. Cascina Serabial di
Bricco Cinzia, Chiavia F.lli S.n.C.
In seguito ad alcuni incontri tra i partner è stata costituita
la Forma Organizzata di
Cooperazione prevista dal progetto, sottoforma di convenzione sottoscritta da
tutti i
soggetti attuatori. La stesura del testo della convenzione è stata curata dalla Scuola Malva.
Attività 1.2 – Coordinamento della forma associata di cooperazione
Responsabile: Scuola Malva Arnaldi (G. RE)
Partner partecipanti:
Scuola Malva Arnaldi, az.agr. Cascina Serabial di
Bricco Cinzia, Chiavia F.lli S.n.C.
Al fine di monitorare lo stato di avanzamento dei lavori e programmare le attività da
realizzarsi nel breve periodo sono stati organizzati alcuni incontri di coordinamento tra i
partner:
-
gennaio 2013, all’avvio del progetto, per la calendarizzazione delle prime attività
del progetto e la verifica di eventuali criticità nella fase di avvio.
-
aprile 2013: dopo la fornitura dei pali, per la verifica dello stato di avanzamento del
progetto
-
giugno 2013: per la verifica dello stato di avanzamento lavori
e dell’avvenuta
realizzazione delle innovazioni tecnologiche. Sono state programmate le prove da
effettuare sui pali tra l’autunno 2013 e la primavera 2014.
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3.2 Sottoprogetto 2 – Prove per l’introduzione di innovazioni di processo e di
prodotto e prove comparative con paleria di altre essenze legnose
Attività 2.1- Taglio ed esbosco dei polloni
Responsabile e partecipante: Chiavia F.lli S.n.c.
Nel mese di dicembre 2012, è stato effettuato un sopralluogo da parte della ditta Chiavia
F.lli SNC, con il responsabile del progetto e con l’az. Cascina Serabial, nei boschi cedui di
proprietà di quest’ultima, in località “Pavarina” di Lusernetta
al fine di verificare le
condizioni delle ceppaie di castagno ed individuare i polloni più idonei da utilizzare per il
progetto. E’ stata rilevata una notevole diversificazione in termini di diametri e
conformazione; sono stati scartati i polloni che presentavano forme eccessivamente
irregolari ed un profilo longitudinale non sufficientemente rettilineo. Sono stati individuati
circa 400 polloni potenzialmente utilizzabili, in sovrannumero rispetto al fabbisogno de
progetto in modo da poter effettuare una successiva cernita dopo l’abbattimento,
eliminando ulteriormente i pali peggiori.
Nei mesi di febbraio e marzo 2013 i fratelli
Chiavia hanno effettuato il taglio, l’eliminazione delle ramificazioni
e l’esbosco dei polloni
con l’ausilio delle attrezzature aziendali.
Attività 2.2 - Prima trasformazione e consegna al centro di ricerca
Responsabile e partecipante: Chiavia F.lli S.n.c.
Nel mese di aprile, presso il magazzino della ditta Chiavia, situato in Lusernetta, sono state
effettuate la seconda cernita, eliminando i pali con evidenti difetti di conformazione, e la
prima trasformazione, con l’accorciamento dei pali a 5 m di lunghezza e la appuntatura
degli stessi per favorirne la successiva infissione nel suolo. I pali sono stati suddivisi in pali
di testata, con diametri superiori ai 15 cm e pali intermedi, con diametri inferiori al
predetto valore. I pali sono poi stati consegnati alla Scuola Malva, con trasporto effettuato
con l’automezzo aziendale, in due successive tranche. Complessivamente sono stati
consegnati alla Scuola Malva 160 pali di castagno, in due successive forniture:
1) 110 pali, peso complessivo 14.000 kg (peso medio 127 kg)
2) 50 pali, peso complessivo 5000 kg (peso medio 100 kg)
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Fig.1- Prima partita di pali di castagno grezzo affusolati consegnati dalla ditta Chiavia alla
Scuola Malva di Bibiana.
Fig.2- Seconda partita di pali di castagno grezzo affusolati consegnati dalla ditta Chiavia
alla Scuola Malva di Bibiana.
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Attività 2.3 – Introduzione di alcune innovazioni di processo
Responsabile:
Scuola Malva Arnaldi (G. RE)
Partner partecipanti: Scuola Malva Arnaldi
Sulle partite di pali di castagno sono state effettuate le seguenti operazioni:
-
suddivisione in base alla colorazione del durame: l’analisi del legno non ha permesso di
evidenziare significative differenze nella colorazione del durame nelle due tipologie
“rosso” e “bianco”, ma è stata rilevata una colorazione intermedia, con un’area centrale
della sezione più colorata e più o meno estesa.
-
suddivisione in classi di diametro: i pali, sia quelli intermedi che di testata, sono stati
suddivisi in 3 cassi di diametro, rilevato a circa 50 cm dalla base, in funzione delle
successive prove da effettuare.
Successivamente i pali sono stati sottoposti ai seguenti processi:
1) scortecciatura, effettuata direttamente dal personale della Scuola Malva. Una
parte dei pali non è stata sottoposta a questa operazione in modo da mantenere dei
testimoni con le caratteristiche
attualmente più utilizzate. Una parte dei pali è
stata completamente scortecciata utilizzando due diverse tecniche per confrontare
efficienza e sostenibilità economica dei due processi:
a) scortecciatura manuale, con ausilio di coltello a doppio manico (fig. 3)
b) scortecciatura meccanica
mediante l’impiego di una piccola scortecciatrice
Quest’ultima operazione è stata svolta dalla ditta Odetto Legnami di Luserna San
Giovanni.
La capacità di lavoro è stata di poco superiore con l’ausilio della scortecciatrice (7-8
pali/ora rispetto ai 6 pali/ora rilevati per la scortecciatura manuale. L’operazione
richiedeva comunque il lavoro di due operatori: l’esecutore diretto della
scortecciatura ed un secondo operaio per la movimentazione ed il bloccaggio dei
pali, indispensabili per la buona riuscita del lavoro. Per il confronto economico si
veda l’attività 2.6. Durante lo svolgimento di questa operazione è stata evidenziata
la presenza di numerose gallerie sottocorticali prodotte dall’attività di insetti
coleotteri xilofagi responsabili dell’alterazione del legno nello strato più esterno
(fig.5). La scortecciatura provoca quindi un sensibile effetto di disturbo
contribuendo a ridurre drasticamente l’attività di questi insetti dannosi.
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Fig. 5- Scortecciatura manuale con l’ausilio del coltello a doppio manico
Fig. 6- Evidenti tracce di rosure e gallerie da insetti xilofagi sottocorteccia
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Fig. 7- Primo lotto di pali completamente scortecciati
2) Trattamento termico in autoclave.
Al fine
di verificare l’entità della prevista diminuzione di resistenza meccanica
dei pali sottoposti a trattamento termico (uno dei processi utilizzati per
aumentare la durabilità degli stessi in campo), nell’estate 2013 una trentina di
pali sono stati consegnati alla segheria “Valle Sacra” di Castellamonte, unico
soggetto in Piemonte ad utilizzare questo processo per il legno, mediante
un’autoclave realizzata ad hoc (in particolare per arredi esterni e paleria per
recinzioni).
Il trattamento consiste nel sottoporre i pali ad alte temperature
(variabili da 165 a 240 °C) per un determinato periodo di tempo. In questo
modo si determinano
della
una rapida essiccazione e delle significative variazioni
struttura degli stessi. Le modificazioni che il legno subisce sono
essenzialmente da ricondursi agli effetti dell’alta temperatura, che porta al
deterioramento della componente della materia legnosa più reattiva nei
confronti dell’acqua (le emicellulose): riducendo i siti disponibili a legare le
molecole d’acqua, si riduce in modo diretto la quantità di acqua legata al legno e
scambiata con l’ambiente esterno, attraverso i fenomeni di adsorbimento e
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desorbimento, e quindi la possibilità del legno di subire ritiri e rigonfiamenti che
contribuiscono a favorire alterazioni. La riduzione dell’umidità riduce gli attacchi
fungini e l’eliminazione di alcuni composti termolabili riduce la suscettibilità agli
attacchi di insetti xilofagi a vantaggio di una maggiore durabilità.
Con la consulenza tecnico scientifica del dr Zanuttini dell’Università di Torino ed il
confronto con il dr Mossano della Segheria
di Castellamonte sono stati definiti i
parametri tecnici da utilizzare per il trattamento nel caso specifico, ricercando il
miglior compromesso tra l’aumento della durabilità e la limitazione alla riduzione
della resistenza meccanica: temperatura di 190°C per una durata di 2gg. I pali
sono stati riconsegnati alla Scuola Malva dopo il trattamento, con una colorazione
decisamente
imbrunita
(fig.
8)
rispetto
alla
situazione
pre-trattamento.
L’imbrunimento del legno si è verificato all’interno dell’intera sezione trasversale a
testimonianza dell’effettiva e completa efficacia raggiunta dal trattamento con i
parametri preventivamente stabiliti.
Fig. 8- Pali sottoposti al trattamento termico al momento della restituzione alla
Scuola Malva
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