Preservação de madeira - Wood preservation

Em solo úmido e oxigenado, existem poucos tratamentos que permitem que a madeira vulnerável (madeira macia aqui) resista por muito tempo contra a degradação bacteriana ou fúngica
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A madeira se degrada facilmente sem preservação suficiente. Além das medidas de preservação da madeira estrutural, há uma série de conservantes e processos químicos diferentes (também conhecidos como "tratamento de madeira", "tratamento de madeira" ou "tratamento de pressão") que podem estender a vida útil da madeira, madeira e seus produtos associados , incluindo madeira projetada . Geralmente aumentam a durabilidade e a resistência contra a destruição por insetos ou fungos.

História

Uma estaca de cais moderna perfurada por bivalves conhecidos como vermes .

Conforme proposto por Richardson, o tratamento da madeira tem sido praticado há quase tanto tempo quanto o uso da própria madeira. Há registros de preservação de madeira que remontam à Grécia antiga durante o governo de Alexandre, o Grande , onde a madeira das pontes era embebida em azeite de oliva . Os romanos protegiam os cascos de seus navios escovando a madeira com alcatrão. Durante a Revolução Industrial , a preservação da madeira se tornou a pedra angular da indústria de processamento de madeira. Inventores e cientistas como Bethell, Boucherie, Burnett e Kyan fizeram desenvolvimentos históricos na preservação da madeira, com as soluções e processos preservativos. O tratamento sob pressão comercial teve início na segunda metade do século XIX com a proteção de cruzamentos ferroviários com creosoto . A madeira tratada era usada principalmente para aplicações industriais, agrícolas e utilitárias, onde ainda é usada, até que seu uso cresceu consideravelmente (pelo menos nos Estados Unidos) na década de 1970, quando os proprietários começaram a construir decks e projetos de quintal. A inovação em produtos de madeira tratada continua até hoje, com os consumidores se tornando mais interessados ​​em materiais menos tóxicos.

Perigos

A madeira que foi tratada industrialmente sob pressão com produtos conservantes aprovados apresenta um risco limitado para o público e deve ser descartada de forma adequada. Em 31 de dezembro de 2003, a indústria de tratamento de madeira dos Estados Unidos parou de tratar madeira serrada residencial com arsênio e cromo ( arseniato de cobre cromado ou CCA). Este foi um acordo voluntário com a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos . O CCA foi substituído por pesticidas à base de cobre, com exceções para certos usos industriais. O CCA ainda pode ser usado para produtos ao ar livre, como camas de reboques utilitários e construção não residencial, como cais, docas e edifícios agrícolas. Em geral, os produtos químicos para preservação de madeira industrial não estão disponíveis diretamente ao público e podem exigir uma aprovação especial para importação ou compra, dependendo do produto e da jurisdição onde está sendo usado. Na maioria dos países, as operações de preservação de madeira industrial são atividades industriais notificáveis ​​que requerem licenciamento de autoridades regulatórias relevantes, como a EPA ou equivalente. As condições de emissão de relatórios e licenciamento variam amplamente, dependendo dos produtos químicos específicos usados ​​e do país de uso.

Embora os pesticidas sejam usados ​​para tratar madeira serrada, preservá-la protege os recursos naturais (no curto prazo), permitindo que os produtos de madeira durem mais. Práticas ruins anteriores na indústria deixaram legados de solo e água contaminados ao redor dos locais de tratamento de madeira em alguns casos. No entanto, de acordo com as práticas industriais e controles regulatórios atualmente aprovados, como os implementados na Europa, América do Norte, Austrália, Nova Zelândia, Japão e outros lugares, o impacto ambiental dessas operações deve ser mínimo.

A madeira tratada com conservantes modernos é geralmente segura de manusear, dadas as precauções de manuseio e medidas de proteção pessoal adequadas. No entanto, a madeira tratada pode apresentar certos perigos em algumas circunstâncias, como durante a combustão ou quando partículas de pó de madeira soltas ou outros resíduos tóxicos finos são gerados, ou quando a madeira tratada entra em contato direto com alimentos e agricultura.

Conservantes contendo cobre na forma de partículas microscópicas foram recentemente introduzidos no mercado, geralmente com nomes comerciais "micronizados" ou "micro" e designações como MCQ ou MCA. Os fabricantes declaram que esses produtos são seguros e que a EPA os registrou.

A American Wood Protection Association (AWPA) recomenda que toda a madeira tratada seja acompanhada por uma Folha de Informações ao Consumidor (CIS), para comunicar as instruções de manuseio e descarte seguro, bem como os riscos potenciais à saúde e ao meio ambiente da madeira tratada. Muitos produtores optaram por fornecer Folhas de Dados de Segurança de Materiais (MSDS). Embora a prática de distribuição de MSDS em vez de CIS seja difundida, há um debate contínuo sobre a prática e como melhor comunicar os riscos potenciais e a mitigação de riscos ao usuário final. Nem a MSDS nem as recém-adotadas Folhas de Dados de Segurança Internacionais (SDS) são exigidas para madeira tratada de acordo com a legislação federal dos EUA em vigor.

Químico

Os conservantes químicos podem ser classificados em três categorias amplas: conservantes de base aquosa, conservantes de base óleo e conservantes de solvente orgânico leve (LOSPs).

Cobre micronizado

A tecnologia de preservativo de cobre particulado ( micronizado ou disperso) foi introduzida nos Estados Unidos e na Europa. Nestes sistemas, o cobre é moído em micro partículas e suspenso em água em vez de dissolvido, como é o caso com outros produtos de cobre, como ACQ e azol de cobre. Existem dois sistemas de partículas de cobre em produção. Um sistema usa um sistema biocida quat (conhecido como MCQ) e é um derivado do ACQ. O outro usa um biocida azol (conhecido como MCA ou μCA-C) derivado de azol de cobre.

Os defensores dos sistemas de partículas de cobre argumentam que eles têm um desempenho tão bom ou melhor do que os sistemas de cobre dissolvido como conservante de madeira, mas outros pesquisadores da indústria discordam. Nenhum dos sistemas particulados de cobre foi submetido à avaliação da American Wood Protection Association (AWPA); portanto, os sistemas particulados não devem ser usados ​​em aplicações onde os padrões AWPA são exigidos. No entanto, todos os sistemas de partículas de cobre foram testados e aprovados para os requisitos do código de construção pelo International Code Council (ICC). Os sistemas de partículas de cobre fornecem uma cor mais clara do que os sistemas de cobre dissolvido, como ACQ ou azol de cobre.

Os defensores dos sistemas de cobre micronizado afirmam que os sistemas estão sujeitos à inspeção de terceiros sob um programa de monitoramento de qualidade. No entanto, o programa de monitoramento não está sujeito à supervisão do American Lumber Standard Committee (ALSC), conforme exigido para os sistemas padrão AWPA.

Dois sistemas de partículas de cobre, um comercializado como MicroPro e outro como Wolmanized usando a formulação μCA-C, obtiveram a certificação de Produto Ambientalmente Preferível (EPP). A certificação EPP foi emitida pela Scientific Certifications Systems (SCS) e é baseada em avaliações comparativas do impacto do ciclo de vida com um padrão da indústria.

O tamanho de partícula de cobre usado nas contas de cobre "micronizadas" varia de 1 a 700 nm com uma média abaixo de 300 nm. Partículas maiores (como partículas reais em escala de mícrons) de cobre não penetram adequadamente nas paredes das células da madeira. Esses conservantes micronizados usam nanopartículas de óxido de cobre ou carbonato de cobre, para os quais existem alegadas preocupações de segurança. Um grupo ambientalista fez uma petição à EPA em 2011 para revogar o registro dos produtos de cobre micronizado, citando questões de segurança.

Quaternário de cobre alcalino

Quaternário de cobre alcalino (ACQ) é um conservante feito de cobre, um fungicida e um composto de amônio quaternário (quat) como o cloreto de didecil dimetil amônio , um inseticida que também aumenta o tratamento fungicida. O ACQ passou a ser amplamente utilizado nos Estados Unidos, Europa, Japão e Austrália, seguindo as restrições do CCA . Seu uso é regido por normas nacionais e internacionais, que determinam o volume de absorção de preservativos necessário para um uso final específico da madeira.

Por conter altos níveis de cobre, a madeira tratada com ACQ é cinco vezes mais corrosiva do que o aço comum . É necessário usar fixadores que atendam ou excedam os requisitos para ASTM A 153 Classe D, tais como revestidos de cerâmica, como meros galvanizados e até mesmo tipos comuns de corrosão de aço inoxidável . Os Estados Unidos começaram a exigir o uso de preservativos de madeira que não contenham arsênico para praticamente toda a madeira de uso residencial em 2004.

Os padrões da American Wood Protection Association (AWPA) para ACQ exigem uma retenção de 0,15 lb / pés cúbicos (2,4 kg / m 3 ) para uso acima do solo e 0,40 lb / pés cúbicos (6,4 kg / m 3 ) para contato com o solo.

Chemical Specialties, Inc (CSI, agora Viance) recebeu US Environmental Protection Agency 's Prêmio Presidencial Desafio de Química Verde em 2002 para a introdução comercial de ACQ. Seu uso generalizado eliminou grandes quantidades de arsênio e cromo anteriormente contidos no CCA.

Azol de cobre

O preservativo de cobre azol (denominado CA-B e CA-C de acordo com os padrões da American Wood Protection Association / AWPA) é um importante preservativo de madeira à base de cobre que passou a ser amplamente utilizado no Canadá, Estados Unidos, Europa, Japão e Austrália, seguindo as restrições do CCA . Seu uso é regido por normas nacionais e internacionais, que determinam o volume de absorção de preservativos necessário para um uso final específico da madeira.

O cobre azol é semelhante ao ACQ, com a diferença de que o conservante de cobre dissolvido é aumentado por um co- biocida azol, como os triazóis orgânicos , como o tebuconazol ou o propiconazol , que também são usados ​​para proteger as plantações de alimentos, em vez do biocida quat usado no ACQ. O co-biocida de azol produz um produto de azol de cobre que é eficaz em retenções mais baixas do que o necessário para um desempenho ACQ equivalente. O aspecto geral da madeira tratada com conservante azol de cobre é semelhante ao CCA com uma coloração verde.

A madeira tratada com cobre azol é amplamente comercializada sob as marcas Preserve CA e Wolmanized na América do Norte, e a marca Tanalith na Europa e em outros mercados internacionais.

A retenção padrão AWPA para CA-B é 0,10 lb / pés cúbicos (1,6 kg / m 3 ) para aplicações acima do solo e 0,21 lb / pés cúbicos (3,4 kg / m 3 ) para aplicações de contato com o solo. O azol de cobre do tipo C, denominado CA-C, foi introduzido sob as marcas Wolmanized e Preserve. A retenção padrão AWPA para CA-C é 0,06 lb / pés cúbicos (0,96 kg / m 3 ) para aplicações acima do solo e 0,15 lb / pés cúbicos (2,4 kg / m 3 ) para aplicações de contato com o solo.

Naftenato de cobre

O naftenato de cobre , inventado na Dinamarca em 1911, tem sido usado com eficácia para muitas aplicações, incluindo: mourão , tela, redes, estufas, postes, dormentes, colmeias e estruturas de madeira em contato com o solo. O naftenato de cobre é registrado na EPA como um pesticida de uso não restrito, portanto, não há requisitos de licenciamento de aplicadores federais para seu uso como preservativo de madeira. O naftenato de cobre pode ser aplicado com pincel, imersão ou tratamento de pressão.

A Universidade do Havaí descobriu que o naftenato de cobre na madeira com cargas de 1,5 lb / pés cúbicos (24 kg / m 3 ) é resistente ao ataque de cupins Formosan. Em 19 de fevereiro de 1981, o Federal Register delineou a posição da EPA em relação aos riscos à saúde associados a vários preservativos de madeira. Como resultado, o Serviço de Parques Nacionais recomendou o uso de naftenato de cobre em suas instalações como um substituto aprovado para pentaclorofenol , creosoto e arsenicais inorgânicos . Um estudo de 50 anos apresentado à AWPA em 2005 por Mike Freeman e Douglas Crawford diz: "Este estudo reavaliou a condição dos postes de madeira tratada no sul do Mississippi e calculou estatisticamente a nova expectativa de vida útil. Foi determinado que os preservativos de madeira comerciais , como o pentaclorofenol no óleo, creosoto e naftenato de cobre no óleo, fornecia excelente proteção para os postes, com longevidade agora calculada para mais de 60 anos. Surpreendentemente, os postes tratados com creosoto e penta a 75% da retenção recomendada de AWPA e naftenato de cobre em 50% da retenção de AWPA necessária proporcionou excelente desempenho neste local AWPA Hazard Zone 5. Os postes de pinho sul não tratados duraram 2 anos neste local de teste. "

O padrão AWPA M4 para o cuidado de produtos de madeira tratados com preservativo, diz: "A adequação do sistema de preservação para tratamento em campo deve ser determinada pelo tipo de preservativo originalmente usado para proteger o produto e a disponibilidade de um preservativo para tratamento em campo. muitos produtos conservantes não são embalados e rotulados para uso pelo público em geral, um sistema diferente do tratamento original pode precisar ser utilizado para o tratamento de campo. Os usuários devem ler atentamente e seguir as instruções e precauções listadas no rótulo do produto ao usar esses materiais . Os conservantes de naftenato de cobre contendo no mínimo 2,0% de cobre metálico são recomendados para materiais originalmente tratados com naftenato de cobre, pentaclorofenol, creosoto, solução de creosoto ou conservantes à base de água. " O Padrão M4 foi adotado pelo Código Internacional de Construção (IBC) 2015 do International Code Council (ICC), seção 2303.1.9 Madeira tratada com preservativo, e pelo Código Residencial Internacional (IRC) 2015 R317.1.1 Tratamento de Campo. A Associação Americana de Oficiais de Rodovias e Transportes Estaduais AASHTO também adotou o Padrão AWPA M4.

Um naftenato de cobre de base aquosa é vendido aos consumidores com o nome comercial QNAP 5W. Naftenatos de cobre à base de óleo com 1% de cobre como soluções de metal são vendidos aos consumidores sob os nomes comerciais Copper Green e Wolmanized Copper Coat, uma solução de 2% de cobre como metal é vendida sob o nome comercial Tenino.

Arseniato de cobre cromado (CCA)

No tratamento de CCA, o cobre é o fungicida primário , o arsênio é um fungicida secundário e um inseticida e o cromo é um fixador que também oferece resistência à luz ultravioleta (UV). Reconhecido pelo tom esverdeado que confere à madeira, o CCA é um conservante muito comum por muitas décadas.

No processo de tratamento de pressão , uma solução aquosa de CCA é aplicada usando um ciclo de vácuo e pressão, e a madeira tratada é então empilhada para secar. Durante o processo, a mistura de óxidos reage para formar compostos insolúveis, ajudando nos problemas de lixiviação.

O processo pode aplicar várias quantidades de conservante em vários níveis de pressão para proteger a madeira contra níveis crescentes de ataque. O aumento da proteção pode ser aplicado (em ordem crescente de ataque e tratamento) para: exposição à atmosfera, implantação no solo ou inserção em um ambiente marinho.

Na última década, surgiram preocupações de que os produtos químicos podem vazar da madeira para o solo circundante , resultando em concentrações mais altas do que os níveis de fundo que ocorrem naturalmente. Um estudo citado no Forest Products Journal encontrou 12–13% do arseniato de cobre cromado lixiviado de madeira tratada enterrada em composto durante um período de 12 meses. Uma vez que esses produtos químicos tenham vazado da madeira, eles provavelmente se ligam às partículas do solo, especialmente em solos com argila ou solos que são mais alcalinos do que neutros. Nos Estados Unidos, a Comissão de Segurança de Produtos de Consumo dos Estados Unidos emitiu um relatório em 2002 afirmando que a exposição ao arsênio do contato humano direto com madeira tratada com CCA pode ser maior do que se pensava anteriormente. Em 1 de janeiro de 2004, a Agência de Proteção Ambiental (EPA) em um acordo voluntário com a indústria começou a restringir o uso de CCA em madeira tratada em construção residencial e comercial, com exceção de balanços e telhas , fundações de madeira permanentes e certas aplicações comerciais. Isso foi em um esforço para reduzir o uso de arsênico e melhorar a segurança ambiental, embora a EPA tenha tido o cuidado de apontar que não havia concluído que as estruturas de madeira tratadas pelo CCA em serviço representavam um risco inaceitável para a comunidade. A EPA não pediu a remoção ou desmontagem das estruturas de madeira tratadas com CCA existentes.

Na Austrália, a Autoridade Australiana de Pesticidas e Medicamentos Veterinários (APVMA) restringiu o uso de conservante CCA para o tratamento de madeira usada em certas aplicações a partir de março de 2006. O CCA não pode mais ser usado para tratar madeira usada em aplicações de 'contato humano íntimo', como equipamento de brincar para crianças, móveis, decks residenciais e corrimãos. O uso para aplicações residenciais, comerciais e industriais de baixo contato permanece irrestrito, assim como seu uso em todas as outras situações. A decisão da APVMA de restringir o uso de CCA na Austrália foi uma medida de precaução, embora o relatório não tenha encontrado nenhuma evidência que demonstrasse que a madeira tratada com CCA apresentava riscos excessivos para humanos em uso normal. Da mesma forma que a US EPA, a APVMA não recomendou o desmantelamento ou remoção de estruturas de madeira tratadas com CCA existentes.

Na Europa, a Diretiva 2003/2 / EC restringe a comercialização e o uso de arsênio, incluindo o tratamento de madeira com CCA. A madeira tratada com CCA não pode ser usada em construções residenciais ou domésticas. É permitida a utilização em diversas obras industriais e públicas, como pontes, cercas de segurança rodoviária, transmissão de energia elétrica e postes de telecomunicações. No Reino Unido, os resíduos de madeira tratados com CCA foram classificados em julho de 2012 como resíduos perigosos pelo Departamento de Meio Ambiente, Alimentos e Assuntos Rurais.

Outros compostos de cobre

Estes incluem o cobre HDO (bis- (N-cyclohexyldiazeniumdioxy) COBRE ou CuHDO), cromato de cobre , citrato de cobre , cromato de cobre ácido, e arseniato de cobre amoniacal zinco (ACZA). O tratamento CuHDO é uma alternativa ao CCA, ACQ e CA usados ​​na Europa e em fase de aprovação nos Estados Unidos e Canadá. ACZA é geralmente usado para aplicações marítimas.

Borato

Ácido bórico , óxidos e sais ( boratos ) são eficazes na preservação da madeira e são fornecidos sob várias marcas em todo o mundo. Um dos compostos mais comuns usados ​​é o tetra-hidrato de octaborato dissódico (comumente abreviado como DOT). A madeira tratada com borato é de baixa toxicidade para os humanos e não contém cobre ou outros metais pesados. No entanto, ao contrário da maioria dos outros conservantes, os compostos de borato não se fixam na madeira e podem ser parcialmente lixiviados se expostos repetidamente à água que flui em vez de evaporar (a evaporação deixa o borato para trás, portanto não é um problema). Mesmo que a lixiviação normalmente não reduza as concentrações de boro abaixo dos níveis eficazes para prevenir o crescimento de fungos, os boratos não devem ser usados ​​onde serão expostos à chuva, água ou contato com o solo, a menos que as superfícies expostas sejam tratadas para repelir a água. Os compostos de borato de zinco são menos suscetíveis de lixiviação do que os compostos de borato de sódio, mas ainda não são recomendados para uso subterrâneo, a menos que a madeira seja primeiro selada. O interesse recente em madeira de baixa toxicidade para uso residencial, junto com novas regulamentações que restringem alguns agentes de preservação de madeira, resultou no ressurgimento do uso de madeira tratada com borato para vigas de piso e membros estruturais internos. Os pesquisadores da CSIRO na Austrália desenvolveram organoboratos que são muito mais resistentes à lixiviação, ao mesmo tempo que fornecem à madeira uma boa proteção contra o ataque de cupins e fungos. O custo da produção desses boratos modificados limitará sua absorção generalizada, mas eles provavelmente serão adequados para certas aplicações de nicho, especialmente onde a baixa toxicidade em mamíferos é de suma importância.

PTI

Preocupações recentes sobre os efeitos na saúde e no meio ambiente dos preservativos de madeira metálica criaram um interesse no mercado de preservativos de madeira não metálicos, como o propiconazol - tebuconazol - imidacloprida, mais conhecido como PTI. Os padrões da American Wood Protection Association (AWPA) para PTI exigem uma retenção de 0,018 lb / pés cúbicos (0,29 kg / m 3 ) para uso acima do solo e 0,013 lb / pés cúbicos (0,21 kg / m 3 ) quando aplicados em combinação com um estabilizador de cera. O AWPA não desenvolveu um padrão para um preservativo de contato com o solo PTI, então o PTI está atualmente limitado a aplicações acima do solo, como decks. Todos os três componentes do PTI também são usados ​​em aplicações de culturas alimentares. As quantidades necessárias muito baixas de PTI na madeira tratada por pressão limitam ainda mais os efeitos e diminuem substancialmente os custos de frete e impactos ambientais associados para o transporte de componentes preservativos para as plantas de tratamento de pressão.

O conservante PTI dá muito pouca cor à madeira. Os produtores geralmente adicionam um agente de cor ou vestígios de solução de cobre para identificar a madeira como tratada sob pressão e para melhor combinar com a cor de outros produtos de madeira tratada sob pressão. Os produtos de madeira PTI são muito bem adaptados para aplicações de tintas e manchas sem vazamento. A adição do estabilizador de cera permite uma menor retenção de conservante e reduz substancialmente a tendência da madeira a deformar e rachar à medida que seca. Em combinação com a manutenção normal do deck e aplicações de vedação, o estabilizador ajuda a manter a aparência e o desempenho ao longo do tempo. Os produtos de madeira tratada com pressão da PTI não são mais corrosivos do que a madeira não tratada e são aprovados para todos os tipos de contato de metal, incluindo alumínio.

Os produtos de madeira tratada com pressão da PTI são relativamente novos no mercado e ainda não estão amplamente disponíveis em lojas de materiais de construção. No entanto, existem alguns fornecedores que vendem produtos PTI para entrega em qualquer lugar dos EUA com base em pedidos de lote de trabalho.

Silicato de sódio

O silicato de sódio é produzido pela fusão do carbonato de sódio com areia ou pelo aquecimento de ambos os ingredientes sob pressão. Está em uso desde o século XIX. Pode ser um impedimento contra o ataque de insetos e possui pequenas propriedades de resistência ao fogo ; no entanto, é facilmente removido da madeira pela umidade, formando uma camada semelhante a flocos na parte superior da madeira.

Timber Treatment Technology, LLC , comercializa TimberSIL®, um preservativo de madeira de silicato de sódio. O processo proprietário TimberSIL® envolve as fibras de madeira com uma matriz de vidro amorfa protetora, não tóxica . O resultado é um produto que a empresa chama de "Madeira de Vidro", que eles afirmam ser retardante de fogo Classe A , quimicamente inerte, resistente à podridão e decadência e superior em resistência à madeira não tratada. A Timbersil está atualmente envolvida em litígios sobre suas reivindicações.

Silicato de potássio

Há um número de fabricants Europeias tintas naturais que desenvolveram silicato de potássio (silicato de potsio) conservantes baseados. Eles freqüentemente incluem compostos de boro, celulose, lignina e outros extratos de plantas. São uma aplicação superficial com impregnação mínima para uso interno.

Spray bifentrin

Na Austrália, um conservante de bifentrina à base de água foi desenvolvido para melhorar a resistência da madeira aos insetos. Como este conservante é aplicado por spray, ele só penetra nos 2 mm externos da seção transversal da madeira. Foram levantadas preocupações sobre se este sistema de envelope fino fornecerá proteção contra insetos a longo prazo, particularmente quando exposto à luz solar por longos períodos.

Retardante de fogo tratado

Esta madeira tratada utiliza um produto químico retardador de fogo que permanece estável em ambientes de alta temperatura. O retardador de fogo é aplicado sob pressão em uma planta de tratamento de madeira como os conservantes descritos acima, ou aplicado como um revestimento de superfície.

Em ambos os casos, o tratamento fornece uma barreira física à propagação das chamas. A madeira tratada carboniza, mas não oxida. Efetivamente, isso cria uma camada convectiva que transfere o calor da chama para a madeira de uma forma uniforme, o que retarda significativamente o progresso do fogo para o material. Existem vários materiais de construção à base de madeira disponíveis comercialmente que usam tratamento por pressão (como os comercializados nos Estados Unidos e em outros lugares sob os nomes comerciais de 'FirePro', 'Burnblock' 'Wood-safe,' Dricon ',' D-Blaze , 'e' Pyro-Guard '), bem como revestimentos aplicados de fábrica sob os nomes comerciais de' PinkWood 'e' NexGen '. Alguns revestimentos aplicados no local, bem como retardantes de fogo bromados, perderam a preferência devido a questões de segurança, bem como a preocupações em torno da consistência da aplicação. Tratamentos especializados também existem para madeira usada em aplicações expostas ao clima.

O único retardante de fogo aplicado por impregnação comercialmente disponível na Austrália é 'NexGen'. O 'Guardian', que usava formiato de cálcio como um 'poderoso agente modificador de madeira', foi retirado da venda no início de 2010 por razões não especificadas.

Petrolífero

Estes incluem pentaclorofenol ("penta") e creosoto . Eles emitem um forte odor petroquímico e geralmente não são usados ​​em produtos de consumo. Ambos os tratamentos de pressão protegem rotineiramente a madeira por 40 anos na maioria das aplicações.

Creosoto de alcatrão de carvão

O creosoto foi o primeiro preservativo de madeira a ganhar importância industrial há mais de 150 anos e ainda é amplamente usado hoje para proteção de componentes industriais de madeira, onde uma longa vida útil é essencial. O creosote é um conservante à base de alcatrão comumente usado em postes e dormentes de ferrovias (Reino Unido: travessas ferroviárias). O creosoto é um dos preservativos de madeira mais antigos e foi originalmente derivado de um destilado de madeira , mas agora, praticamente todo creosoto é fabricado a partir da destilação de alcatrão de carvão . O creosoto é regulamentado como pesticida e geralmente não é vendido ao público em geral.

Óleo de linhaça

Nos últimos anos, na Austrália e na Nova Zelândia, o óleo de linhaça foi incorporado em formulações de conservantes como um solvente e repelente de água para "tratar o envelope" da madeira. Isso envolve apenas tratar os 5 mm externos da seção transversal de um membro de madeira com conservante (por exemplo, permetrina 25:75), deixando o núcleo sem tratamento. Embora não sejam tão eficazes quanto os métodos CCA ou LOSP, os tratamentos de envelope são significativamente mais baratos, pois usam muito menos conservantes. Os principais fabricantes de conservantes adicionam um corante azul (ou vermelho) aos tratamentos de envelope. A madeira de cor azul deve ser usada ao sul do Trópico de Capricórnio e a vermelha em outros lugares. A tinta colorida também indica que a madeira é tratada para resistência a cupins / formigas brancas. Há uma campanha promocional em andamento na Austrália para esse tipo de tratamento.

Outras emulsões

Conservantes de solvente orgânico leve (LOSP)

Esta classe de tratamentos para madeira usa álcool branco , ou óleos leves, como querosene , como o transportador de solvente para entregar compostos preservativos na madeira. Os piretróides sintéticos são normalmente usados ​​como inseticida, como permetrina, bifentrina ou deltametrina. Na Austrália e na Nova Zelândia, as formulações mais comuns usam permetrina como inseticida e propaconazol e tebuconazol como fungicidas. Embora ainda use um conservante químico, esta formulação não contém compostos de metais pesados.

Com a introdução de leis estritas de compostos orgânicos voláteis (VOC) na União Europeia, os LOSPs têm desvantagens devido ao alto custo e longos tempos de processo associados aos sistemas de recuperação de vapor. Os LOSPs foram emulsificados em solventes à base de água. Embora isso reduza significativamente as emissões de VOC, a madeira incha durante o tratamento, removendo muitas das vantagens das formulações LOSP.

Epóxi

Várias resinas epóxi geralmente diluídas com um solvente como acetona ou metiletilcetona (MEK) podem ser usadas para preservar e selar madeira.

Novas tecnologias

Madeira modificada biológica

Paviljoen Eindhoven NobelWood

A madeira modificada biológica é tratada com biopolímeros de resíduos agrícolas. Após a secagem e cura, a madeira macia torna-se durável e forte. Com este processo, a madeira de pinho de crescimento rápido adquire propriedades semelhantes às da madeira de lei tropical. As instalações de produção para este processo estão na Holanda e são conhecidas pelo nome comercial “NobelWood”.

A partir de resíduos agrícolas, como o bagaço da cana, é produzido o álcool furfurílico . Teoricamente, esse álcool pode ser proveniente de qualquer resíduo de biomassa fermentado e, portanto, pode ser chamado de produto químico verde. Após as reações de condensação, os pré-polímeros são formados a partir do álcool furfurílico. A madeira macia de crescimento rápido é impregnada com o biopolímero solúvel em água. Após a impregnação, a madeira é seca e aquecida, o que inicia uma reação de polimerização entre o biopolímero e as células da madeira. Esse processo resulta em células de madeira resistentes a microorganismos. No momento, a única espécie de madeira que está sendo usada para esse processo é o Pinus radiata . Esta é a espécie de árvore de crescimento mais rápido na Terra, que possui uma estrutura porosa que é particularmente adequada para processos de impregnação.

A técnica é aplicada à madeira principalmente para a indústria de construção como material de revestimento. A técnica está sendo desenvolvida a fim de alcançar propriedades físicas e biológicas semelhantes às de outras espécies de madeira impregnada com polifurfuril. Além da impregnação com os biopolímeros, a madeira também pode ser impregnada com resinas retardantes de fogo. Essa combinação cria uma madeira com classe de durabilidade I e uma certificação de segurança contra incêndio da classe B do Euro.

Acetilação de madeira

Esta ponte feita de madeira acetilada perto de Sneek , na Holanda , foi projetada para transportar tráfego pesado.

A modificação química da madeira em nível molecular tem sido usada para melhorar suas propriedades de desempenho. Muitos sistemas de reação química para a modificação da madeira, especialmente aqueles que usam vários tipos de anidridos , foram publicados; entretanto, a reação da madeira com o anidrido acético tem sido a mais estudada.

As propriedades físicas de qualquer material são determinadas por sua estrutura química. A madeira contém uma abundância de grupos químicos chamados hidroxilas livres . Os grupos hidroxila livres absorvem e liberam água prontamente de acordo com as mudanças nas condições climáticas às quais estão expostos. Esta é a principal razão pela qual a estabilidade dimensional da madeira é afetada pelo inchaço e encolhimento. Acredita-se também que a digestão da madeira por enzimas se inicia nos locais de hidroxila livre, o que é uma das principais razões pelas quais a madeira está sujeita à decomposição.

A acetilação transforma efetivamente os hidroxilos livres dentro da madeira em grupos acetil . Isso é feito reagindo a madeira com anidrido acético, que vem do ácido acético . Quando os grupos hidroxila livres são transformados em grupos acetila, a capacidade da madeira de absorver água é muito reduzida, tornando a madeira mais estável dimensionalmente e, por não ser mais digerível, extremamente durável. Em geral, as madeiras macias têm naturalmente um conteúdo de acetil de 0,5 a 1,5% e as madeiras duras mais duráveis ​​de 2 a 4,5%. A acetilação leva a madeira muito além desses níveis com os benefícios correspondentes. Isso inclui uma vida útil prolongada dos revestimentos devido à madeira acetilada agindo como um substrato mais estável para tintas e revestimentos translúcidos. A madeira acetilada é atóxica e não apresenta os problemas ambientais associados às técnicas tradicionais de preservação.

A acetilação da madeira foi feita pela primeira vez na Alemanha em 1928 por Fuchs. Em 1946, Tarkow, Stamm e Erickson descreveram pela primeira vez o uso da acetilação da madeira para estabilizar a madeira contra o inchaço na água. Desde a década de 1940, muitos laboratórios em todo o mundo examinaram a acetilação de muitos tipos diferentes de madeiras e recursos agrícolas.

Apesar da grande quantidade de pesquisas sobre modificação química da madeira e, mais especificamente, sobre a acetilação da madeira, a comercialização não foi fácil. A primeira patente de acetilação de madeira foi depositada por Suida na Áustria em 1930. Mais tarde, em 1947, Stamm e Tarkow registraram uma patente sobre a acetilação de madeira e placas usando piridina como catalisador. Em 1961, a Koppers Company publicou um boletim técnico sobre a acetilação da madeira sem catálise, mas com um co-solvente orgânico. Em 1977, na Rússia, Otlesnov e Nikitina chegaram perto da comercialização, mas o processo foi interrompido, provavelmente porque a relação custo-benefício poderia não ser alcançado. Em 2007, a Titan Wood, uma empresa com sede em Londres, com instalações de produção na Holanda, alcançou uma comercialização econômica e começou a produção em grande escala de madeira acetilada sob o nome comercial "Accoya".

Natural

Chapeamento de cobre

Chapeamento de cobre ou revestimento de cobre é a prática de cobrir madeira, mais comumente cascos de madeira de navios, com cobre metálico. Como o cobre metálico é repelente e tóxico para fungos, insetos como cupins e bivalves marinhos, isso preservaria a madeira e também agiria como uma medida antiincrustante para evitar que vida aquática se fixasse no casco do navio e reduzisse sua velocidade e manobrabilidade.

Madeiras naturalmente resistentes ao apodrecimento

Essas espécies são resistentes à decomposição em seu estado natural, devido aos altos níveis de produtos químicos orgânicos denominados extrativos , principalmente os polifenóis , conferindo-lhes propriedades antimicrobianas. Extrativos são produtos químicos depositados no cerne de certas espécies de árvores à medida que convertem o alburno em cerne ; eles estão presentes em ambas as partes. Pinheiro huon ( Lagarostrobos franklinii ), merbau ( Intsia bijuga ), casca de ferro ( Eucalyptus spp.), Totara ( Podocarpus totara ), puriri ( Vitex lucens ), kauri ( Agathis australis ) e muitos ciprestes , como sequóia vermelha ( Sequoia sempervirens ) e o cedro vermelho ocidental ( Thuja plicata ), enquadram-se nesta categoria. No entanto, muitas dessas espécies tendem a ser proibitivamente caras para aplicações gerais de construção.

O pinheiro Huon foi usado para cascos de navios no século 19, mas a colheita excessiva e a taxa de crescimento extremamente lenta do pinheiro Huon o tornam agora uma madeira especial. O pinheiro Huon é tão resistente ao apodrecimento que as árvores caídas de muitos anos atrás ainda têm valor comercial. Merbau ainda é uma madeira de deck popular e tem uma longa vida em aplicações acima do solo, mas é extraída de uma maneira insustentável e é muito dura e quebradiça para uso geral. Ironbark é uma boa escolha quando disponível. É colhido tanto em plantas antigas quanto em plantações na Austrália e é altamente resistente à podridão e aos cupins . É mais comumente usado para postes de cerca e tocos de casas. O cedro vermelho oriental ( Juniperus virginiana ) e o gafanhoto ( Robinia pseudoacacia ) são usados ​​há muito tempo em postes e trilhos resistentes ao apodrecimento no leste dos Estados Unidos , com o gafanhoto preto também plantado nos tempos modernos na Europa. A sequóia costeira é comumente usada para aplicações semelhantes no oeste dos Estados Unidos . Totara e puriri foram usados ​​extensivamente na Nova Zelândia durante a era colonial europeia , quando as florestas nativas eram "minadas", mesmo como postes de cerca, muitos dos quais ainda estão em operação. Totara foi usado pelos Māori para construir grandes waka (canoas). Hoje, eles são madeiras especiais devido à sua escassez, embora estoques de qualidade inferior sejam vendidos para uso em paisagismo. Kauri é uma madeira excelente para construir cascos e conveses de barcos. Também é agora uma madeira especial, e os troncos antigos (mais de 3.000 anos) extraídos de pântanos são usados ​​por torneiros e fabricantes de móveis.

A durabilidade natural ou resistência ao apodrecimento e insetos das espécies de madeira é sempre baseada no cerne (ou "madeira verdadeira"). O alburno de todas as espécies de madeira deve ser considerado não durável sem tratamento conservante.

Extrativos naturais

Substâncias naturais, purificadas de árvores naturalmente resistentes ao apodrecimento e responsáveis ​​pela durabilidade natural, também conhecidas como extrativos naturais , são outro preservativo de madeira promissor. Vários compostos foram descritos como sendo responsáveis ​​pela durabilidade natural, incluindo diferentes polifenóis , ligninas lignanas , como gmelinol , ácido plicático ), hinokitiol , α-cadinol e outros sesquiterpenóides , flavonóides , como mesquitol e outras substâncias. Esses compostos são identificados principalmente no cerne , embora também estejam presentes em concentrações mínimas no alburno . Os taninos , que também atuam como protetores, estão presentes na casca das árvores. O tratamento da madeira com extrativos naturais, como hinokitiol , taninos e diferentes extratos de árvores, tem sido estudado e proposto como outro método de preservação de madeira que não agride o meio ambiente.

Óleo de tungue

O óleo de tung é usado há centenas de anos na China , onde era usado como conservante para navios de madeira. O óleo penetra na madeira e depois endurece para formar uma camada hidrofóbica impermeável de até 5 mm na madeira. Como conservante, é eficaz para trabalhos externos acima e abaixo do solo, mas a camada fina o torna menos útil na prática. Não está disponível como tratamento de pressão.

Tratamentos térmicos

Indo além da secagem da madeira em estufa , o tratamento térmico pode tornar a madeira mais durável. Ao aquecer a madeira a uma determinada temperatura, pode ser possível tornar a fibra de madeira menos apetitosa para os insetos.

O tratamento térmico também pode melhorar as propriedades da madeira em relação à água, com menor equilíbrio de umidade, menos deformação por umidade e resistência às intempéries. É suficientemente resistente às intempéries para ser utilizado desprotegido, em fachadas ou em mesas de cozinha, onde é previsível molhar. No entanto, o aquecimento pode reduzir a quantidade de compostos orgânicos voláteis, que geralmente têm propriedades antimicrobianas.

Existem quatro tratamentos térmicos semelhantes - Westwood, desenvolvido nos Estados Unidos; Retiwood, desenvolvido na França; Thermowood, desenvolvido na Finlândia pela VTT; e Platowood, desenvolvido na Holanda. Esses processos autoclave a madeira tratada, submetendo-a a pressão e calor, juntamente com nitrogênio ou vapor de água para controlar a secagem em um processo de tratamento em etapas variando de 24 a 48 horas em temperaturas de 180 ° C a 230 ° C dependendo da espécie de madeira. Esses processos aumentam a durabilidade, estabilidade dimensional e dureza da madeira tratada em pelo menos uma classe; entretanto, a madeira tratada é escurecida e há mudanças em certas características mecânicas: Especificamente, o módulo de elasticidade é aumentado para 10%, e o módulo de ruptura é diminuído em 5% a 20%; assim, a madeira tratada requer perfuração para pregar para evitar rachar a madeira. Alguns desses processos causam menos impacto do que outros em seus efeitos mecânicos sobre a madeira tratada. A madeira tratada com este processo é freqüentemente usada para revestimento ou revestimento, piso, móveis e janelas.

Para o controle de pragas que podem estar hospedadas no material de embalagem de madeira (ou seja, engradados e paletes ), o ISPM 15 requer tratamento térmico da madeira a 56 ° C por 30 minutos para receber o selo HT . Isso é normalmente necessário para garantir a morte do nemátodo da murcha do pinheiro e outros tipos de pragas da madeira que poderiam ser transportadas internacionalmente.

Tratamento de lama

Madeira e bambu podem ser enterrados na lama para ajudar a protegê-los contra insetos e decomposição. Esta prática é amplamente usada no Vietnã para construir casas de fazenda que consistem em uma estrutura de madeira, uma estrutura de telhado de bambu e bambu com lama misturada com feno de arroz para as paredes. Embora a madeira em contato com o solo geralmente se decomponha mais rapidamente do que a madeira sem contato com ele, é possível que os solos predominantemente argilosos no Vietnã forneçam um grau de proteção mecânica contra o ataque de insetos, o que compensa a taxa acelerada de decomposição.

Além disso, uma vez que a madeira está sujeita à decomposição bacteriana apenas sob faixas específicas de temperatura e teor de umidade, submergí-la em lama saturada de água pode retardar a decomposição, saturando as células internas da madeira além de sua faixa de decomposição de umidade.

Processos de aplicação

Introdução e história

Provavelmente, as primeiras tentativas feitas para proteger a madeira da decomposição e do ataque de insetos consistiram em escovar ou esfregar preservativos nas superfícies da madeira tratada. Por tentativa e erro, os conservantes e processos de aplicação mais eficazes foram determinados lentamente. Na Revolução Industrial, a demanda por coisas como postes telegráficos e dormentes de ferrovias (Reino Unido: dormentes de ferrovias) ajudou a alimentar uma explosão de novas técnicas que surgiram no início do século XIX. O maior aumento nas invenções ocorreu entre 1830 e 1840, quando Bethell, Boucherie, Burnett e Kyan estavam fazendo história na preservação da madeira. Desde então, vários processos foram introduzidos ou os processos existentes melhorados. O objetivo da preservação da madeira moderna é garantir uma penetração profunda e uniforme com custo razoável, sem colocar em risco o meio ambiente. Os processos de aplicação mais difundidos hoje são aqueles com pressão artificial, através dos quais muitas madeiras estão sendo efetivamente tratadas, mas várias espécies (como o abeto, douglas, larício, cicuta e abeto) são muito resistentes à impregnação. Com o uso da incisão, o tratamento dessas madeiras tem tido algum sucesso, porém com custo mais elevado e resultados nem sempre satisfatórios. Pode-se dividir os métodos de preservação da madeira em processos sem pressão ou processos com pressão.

Processos sem pressão

Existem numerosos processos de tratamento de madeira sem pressão que variam principalmente em seu procedimento. O mais comum desses tratamentos envolve a aplicação do conservante por meio de escovagem ou pulverização, imersão, imersão, maceração ou por meio de banho quente e frio. Há também uma variedade de métodos adicionais envolvendo carbonização, aplicação de conservantes em orifícios perfurados, processos de difusão e deslocamento de seiva.

Tratamentos com escova e spray

Escovar os preservativos é um método muito praticado e freqüentemente usado nas oficinas de carpintaria de hoje. Desenvolvimentos tecnológicos significam que também é possível pulverizar preservativo sobre a superfície da madeira. Parte do líquido é puxado para a madeira como resultado da ação capilar antes que o spray escorra ou evapore, mas a menos que ocorra uma poça, a penetração é limitada e pode não ser adequada para intempéries de longo prazo. Usando o método de spray, creosoto de alcatrão de carvão, soluções de base oleosa e sais de base aquosa (até certo ponto) também podem ser aplicados. Um tratamento completo com pincel ou spray com creosoto de alcatrão de carvão pode aumentar a vida útil de postes ou postes de 1 a 3 anos. Duas ou mais camadas oferecem melhor proteção do que uma, mas as camadas sucessivas não devem ser aplicadas até que a camada anterior esteja seca ou encharcada na madeira. A madeira deve ser temperada antes do tratamento.

Mergulho

A imersão consiste simplesmente em imergir a madeira em um banho de creosoto ou outro conservante por alguns segundos ou minutos. São obtidas penetrações semelhantes às dos processos de escovagem e pulverização. Tem a vantagem de minimizar o trabalho manual. Requer mais equipamentos e maiores quantidades de conservante e não é adequado para o tratamento de pequenos lotes de madeira. Normalmente, o processo de imersão é útil no tratamento de caixilhos de janelas e portas. Exceto para naftenato de cobre, o tratamento com conservante de sal de cobre não é mais permitido com este método.

Embeber

Nesse processo, a madeira é submersa em um tanque com mistura de água e preservativo e deixada de molho por um período mais longo (de vários dias a semanas). Este processo foi desenvolvido no século 19 por John Kyan . A profundidade e retenção alcançadas dependem de fatores como espécie, umidade da madeira, conservante e duração do encharcamento. A maior parte da absorção ocorre durante os primeiros dois ou três dias, mas continuará em um ritmo mais lento por um período indefinido. Como resultado, quanto mais tempo a madeira pode ser deixada na solução, melhor tratamento ela receberá. No tratamento de madeira temperada, a água e o sal de preservação penetram na madeira, sendo necessário temperar a madeira uma segunda vez. Postes e postes podem ser tratados diretamente nas áreas em perigo, mas devem ser tratados pelo menos 30 cm (0,98 pés) acima do futuro nível do solo.

A profundidade obtida durante os períodos regulares de maceração varia de 5 a 10 mm (0,20 a 0,39 pol.) Até 30 mm (1,2 pol.) Por pinheiro-bravo. Devido à baixa absorção, a força da solução deve ser um pouco mais forte do que nos processos de pressão, cerca de 5% para madeira temperada e 10% para madeira verde (porque a concentração diminui lentamente à medida que os produtos químicos se difundem na madeira). A concentração da solução deve ser controlada continuamente e, se necessário, corrigida com o aditivo de sal. Depois que a madeira é removida do tanque de tratamento, o produto químico continuará a se espalhar dentro da madeira se ela tiver teor de umidade suficiente. A madeira deve ser pesada e empilhada para que a solução alcance todas as superfícies. (Adesivos de materiais serrados devem ser colocados entre cada camada da placa.) Esse processo tem uso mínimo, apesar de sua antiga popularidade na Europa continental e na Grã-Bretanha .

Kyanizing

Nomeado após John Howard Kyan , que patenteou este processo na Inglaterra em 1833, Kyanizing consiste em macerar a madeira em uma solução conservante de cloreto de mercúrio a 0,67% . Não é mais usado.

Banho de Gedrian

Patenteado por Charles A. Seely, este processo obtém tratamento por imersão da madeira temperada em banhos sucessivos de conservantes quentes e frios. Durante os banhos quentes, o ar se expande nas madeiras. Quando as madeiras são trocadas para o banho frio (o conservante também pode ser trocado), um vácuo parcial é criado dentro do lúmen das células, fazendo com que o conservante seja arrastado para a madeira. Alguma penetração ocorre durante os banhos quentes, mas a maior parte ocorre durante os banhos frios. Este ciclo é repetido com uma redução significativa do tempo em comparação com outros processos de maceração. Cada banho pode durar de 4 a 8 horas ou, em alguns casos, mais. A temperatura do conservante no banho quente deve estar entre 60 a 110 ° C (140 a 230 ° F) e 30 a 40 ° C (86 a 104 ° F) no banho frio (dependendo do conservante e da espécie de árvore). As profundidades médias de penetração alcançadas com este processo variam de 30 a 50 mm (1,2 a 2,0 pol.). Tanto óleos conservantes quanto sais solúveis em água podem ser usados ​​com este tratamento. Devido aos períodos de tratamento mais longos, esse método tem pouca utilidade na indústria de preservação de madeira comercial hoje.

Precipitação preservativa

Conforme explicado no Corrosion Handbook de Uhlig, este processo envolve dois ou mais banhos químicos que sofrem uma reação com as células da madeira e resultam na precipitação do conservante nas células da madeira. Dois produtos químicos comumente empregados neste processo são a etanolamina de cobre e o dimetilditiocarbamato de sódio, que reage para precipitar o dimetilditiocarbamato de cobre. O conservante precipitado é muito resistente à corrosão. Desde o seu uso em meados da década de 1990, foi descontinuado nos Estados Unidos da América, mas nunca foi comercializado no Canadá.

Processos de pressão

Tratamento de pressão do final do século 19

Os processos de pressão são o método mais permanente hoje em dia para preservar a vida da madeira. Processos de pressão são aqueles em que o tratamento é realizado em cilindros fechados com aplicação de pressão ou vácuo. Esses processos têm uma série de vantagens sobre os métodos sem pressão. Na maioria dos casos, consegue-se uma penetração mais profunda e uniforme e uma maior absorção do conservante. Outra vantagem é que as condições de tratamento podem ser controladas de modo que a retenção e a penetração possam ser variadas. Esses processos de pressão podem ser adaptados à produção em grande escala. Os altos custos iniciais de equipamentos e os custos de energia são as maiores desvantagens. Esses métodos de tratamento são usados ​​para proteger dormentes, postes e madeiras estruturais e são usados ​​em todo o mundo hoje. Os vários processos de pressão que são usados ​​hoje diferem em detalhes, mas o método geral é o mesmo em todos os casos. O tratamento é realizado em cilindros. As madeiras são carregadas em carros elétricos especiais, chamados buggies ou bogies , e no cilindro. Esses cilindros são então ajustados sob pressão, muitas vezes com a adição de temperaturas mais altas. Como tratamento final, o vácuo é freqüentemente usado para extrair o excesso de conservantes. Esses ciclos podem ser repetidos para obter uma melhor penetração.

Os tratamentos LOSP geralmente usam um processo de impregnação a vácuo. Isso é possível devido à menor viscosidade do carreador de álcool branco usado.

Processo de célula completa

No processo full-cell, a intenção é manter o máximo possível do líquido absorvido na madeira durante o período de pressão, deixando a concentração máxima de conservantes na área tratada. Normalmente, neste processo são utilizadas soluções aquosas de sais conservantes, mas também é possível impregnar a madeira com óleo. A retenção desejada é obtida alterando a concentração da solução. William Burnett patenteou este desenvolvimento em 1838 de impregnação de células completas com soluções de água. A patente cobria o uso de cloreto de zinco em base aquosa, também conhecido como Burnetizing . Um processo de célula completa com óleo foi patenteado em 1838 por John Bethell. Sua patente descreve a injeção de alcatrão e óleos na madeira por meio da aplicação de pressão em cilindros fechados. Este processo ainda é usado hoje com algumas melhorias.

Processo de flutuação de pressão

Ao contrário dos processos estáticos de célula cheia e célula vazia, o processo de flutuação é um processo dinâmico. Por este processo, a pressão dentro do cilindro de impregnação muda entre a pressão e o vácuo em alguns segundos. Tem havido alegações inconsistentes de que, por meio desse processo, é possível reverter o fechamento da cava com abetos. No entanto, os melhores resultados que foram alcançados com este processo por abeto não excedem uma penetração mais profunda do que 10 mm (0,39 pol.). Equipamento especializado é necessário e, portanto, maiores custos de investimento são incorridos.

Processo Boucherie

Desenvolvido pelo Dr. Boucherie da França em 1838, esta abordagem consistia em anexar um saco ou recipiente de solução conservante a uma árvore em pé ou recém-cortada com casca, galhos e folhas ainda presas, injetando assim o líquido no fluxo de seiva. Através da transpiração da umidade das folhas, o preservativo é puxado para cima, através do alburno do tronco da árvore.

O processo de Boucherie modificado consiste em colocar madeiras recém-cortadas e descascadas em patins em declive, com o toco ligeiramente elevado, em seguida, fixando tampas de cobertura impermeáveis ​​ou fazendo vários orifícios nas extremidades e inserindo uma solução de sulfato de cobre ou outro conservante à base de água no tampas ou orifícios de um recipiente elevado. Os óleos conservantes tendem a não penetrar de forma satisfatória por este método. A pressão hidrostática do líquido força o conservante longitudinalmente para dentro e através do alburno, empurrando assim a seiva para fora da outra extremidade da madeira. Depois de alguns dias, o alburno está completamente impregnado; infelizmente, pouca ou nenhuma penetração ocorre no cerne. Apenas madeira verde pode ser tratada desta maneira. Este processo encontrou uso considerável para impregnar postes e também árvores maiores na Europa e América do Norte, e experimentou um renascimento do uso para impregnar o bambu em países como Costa Rica, Bangladesh, Índia e o estado do Havaí.

Sistema de deslocamento de sap de alta pressão

Desenvolvido nas Filipinas, este método (abreviado HPSD) consiste em uma tampa de pressão do cilindro feita de uma placa de aço macio de 3 mm de espessura fixada com 8 conjuntos de parafusos, um motor a diesel de 2 HP e um regulador de pressão com 1,4–14 kg / capacidade m 2 . A tampa é colocada sobre o toco de uma vara, árvore ou bambu e o preservativo é forçado a penetrar na madeira com a pressão do motor.

Incising

Testado e patenteado pela primeira vez por Kolossvary, Haltenberger e Berdenich da Áustria em 1911 e 1912 (patentes dos EUA. 1.012.207 e 1.018.624) com várias melhorias de OPM Goss, DW Edwards e JH Mansfield, entre outros, este processo consiste em fazer raso, semelhante a uma fenda orifícios nas superfícies do material a ser tratado, de modo que uma penetração mais profunda e uniforme do conservante possa ser obtida. O termo incisão ou perfuração vem do latim incidere , um composto de in e caedere (cortar). As incisões feitas em material serrado geralmente são paralelas à fibra da madeira. Esse processo é comum na América do Norte (desde a década de 1950), onde produtos de pinheiro-douglas e pontas de varas de várias espécies são preparados antes do tratamento. É mais útil para madeiras que são resistentes à penetração lateral, mas permitem o transporte do preservativo ao longo do grão. Na região em que é produzido, é prática comum incisar todo o Douglas-fir 3 serrado (76 mm) ou mais de espessura antes do tratamento.

Infelizmente, a impregnação de abeto, a madeira estrutural mais importante em grandes áreas na Europa, mostrou que profundidades de tratamento insatisfatórias foram alcançadas com a impregnação. A penetração máxima de 2 mm (0,079 pol.) Não é suficiente para proteger a madeira em posições intemperizadas. As máquinas de incisão atuais consistem essencialmente em quatro tambores giratórios equipados com dentes ou agulhas ou com lasers que queimam as incisões na madeira. Os conservantes podem ser espalhados ao longo do grão até 20 mm (0,79 pol.) Na direção radial e até 2 mm (0,079 pol.) Na direção tangencial e radial.

Na América do Norte, onde dimensões menores de madeira são comuns, profundidades de incisão de 4 a 6 mm (0,16 a 0,24 pol.) Tornaram-se o padrão. Na Europa, onde as dimensões maiores são comuns, profundidades de incisão de 10 a 12 mm (0,39 a 0,47 pol.) São necessárias. As incisões são visíveis e muitas vezes consideradas um erro de madeira. As incisões a laser são significativamente menores do que as de raios ou agulhas. Os custos para cada tipo de processo são de aproximadamente € 0,50 / m 2 por incisão raio / convencional convencional , € 3,60 / m 2 por incisão a laser e € 1,00 / m 2 por incisão com agulha . (Os números se originam do ano de 1998 e podem variar em relação aos preços atuais.)

Microondas

Uma alternativa aumenta a permeabilidade da madeira usando a tecnologia de microondas. Existe alguma preocupação de que este método possa afetar adversamente o desempenho estrutural do material. A pesquisa nesta área foi conduzida pelo Cooperative Research Centre da University of Melbourne, Austrália.

Charring

A carbonização da madeira resulta em superfícies resistentes ao fogo, insetos e resistentes às intempéries. As superfícies de madeira são acesas com um queimador manual ou movidas lentamente sobre o fogo. A superfície carbonizada é então limpa com uma escova de aço para remover pedaços soltos e expor o grão. Óleo ou verniz podem ser aplicados, se necessário. Carbonizar madeira com um ferro em brasa é um método tradicional no Japão , onde é chamado de yakisugi ou shō sugi ban (literalmente "cipreste de fogo").

Veja também

Referências

links externos

Não CCA

Arsenate

Borato

Silicato de sódio

Diversos