BR122024006240A2 - Método e solução relacionada para proteger madeira através da penetração melhorada de conservantes de madeira empregando óxidos de amina tamponados e óleos alcoxilados - Google Patents

Abstract

A presente invenção proporciona soluções melhoradas e métodos relacionados para efetuar uma penetração melhorada de conservantes de madeira através da ação sinergística de um óxido de amina empregando em combinação com um óleo alcoxilado e um agente tampão. Materiais e quantidades preferidos são recitados. O sistema da presente invenção pode ser empregado com madeira endurecida artificialmente.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se aos métodos melhorados e soluções relacionadas para a penetração melhorada de conservantes de madeira através do uso de óxidos de amina tamponados em combinação com óleos alcoxilados e também se refere aos sistemas efetivamente empregados com madeira endurecida por remoção de água desta.

2. Descrição do Estado da Técnica

[002] Sabe-se que aumenta a penetração de conservantes de madeira em madeira através da utilização de óxidos de amina combinados com agentes tampões para conseguir um efeito sinérgico que faz com que um conservante de madeira penetre na madeira a uma maior profundidade. Ver, por exemplo, as patentes US 7,655,281; 7,896,960; 9,125,398 e 9,125,399, cujas descrições são expressamente incorporadas aqui por referência. Estas patentes descrevem métodos de proteção da madeira através da penetração melhorada de conservantes de madeira, proporcionando uma solução que inclui pelo menos um óxido de amina, pelo menos um conservante de madeira orgânico e um agente tampão. O agente tampão é selecionado de um grupo consistindo em agentes tamponados à base de borato e não borato. Quando combinados com óxidos de amina, estes aumentam a penetração de materiais úteis na madeira.

[003] Quando a madeira é seca forçadamente através do condicionamento do forno, ou condições climáticas ambientes incomuns, a madeira resultante é difícil de penetrar através de métodos convencionais de preservação de madeira, incluindo a impregnação mecânica a vácuo e pressão. Esta secagem em excesso resulta da remoção da água da madeira, o que faz com que a madeira endureça. Há, em princípio, a água pode estar presente na forma de apenas retenção capilar ou por ligação química frouxa por hidrogênio ou por retenção molecular. Tratar a madeira para remover a água de uma ou mais dessas fontes resulta no endurecimento da madeira. Este endurecimento da madeira não só melhora a resistência estrutural da madeira e permite que certas madeiras assim processadas sejam empregadas em usos tais como a construção de edifícios em que, sem esse endurecimento, uma madeira específica não teria a resistência adequada para satisfazer os códigos e funções de construção efetivamente. A madeira endurecida artificialmente é um resultado do fechamento das cavidades resistindo à penetração efetiva de soluções conservadoras de madeira nas madeiras. As cavidades podem variar em estrutura relacionada com a espécie de madeira específica, mas acredita-se que todos contêm uma membrana formada a partir da lamela média da parede celular entre as paredes celulares adjacentes. Estas membranas da cavidade são entendidas como o maior obstáculo à penetração eficiente de conservantes de madeira.

[004] As três formas de água contidas na madeira são: 1. Água livre, a maior parte da água contida na lumina da célula é retida apenas pelas forças capilares. Está ligada quimicamente e é chamado de “água livre”. A água livre não é o mesmo estado termodinâmico da água líquida como a energia necessária para superar as forças capilares. Além disso, a água livre pode conter produtos químicos, alterando, assim, as características de secagem da madeira. 2. Uma segunda categoria de água seria água ligada ou higroscópica. Isso está ligado à madeira por meio de ligações de hidrogênio. A atração pela madeira da água livre decorre da presença dos três grupos de hidroxila (OH) na hemicelulose e nas moléculas de lignina da parede celular. Os grupos hidroxila são carregados negativamente e como a água é um líquido polar, os grupos de hidroxila livres na celulose são retidos e retêm a água por ligação de hidrogênio. 3. A água também está presente na lumina da célula na forma de vapor de água, mas isso é normalmente negligenciável em temperatura e geminidade normais.

[005] Existem, no entanto, a necessidade de melhores métodos e soluções para distribuir eficazmente conservantes de madeira a uma maior profundidade, mesmo no que diz respeito a madeiras difíceis de penetrar, tais como madeiras secas excessivamente à força.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] A necessidade aqui descrita anteriormente foi satisfeita pela solução de conservação da madeira e método associado da presente invenção. A solução contém um óxido de amina, um conservante de madeira, um óleo alcoxilado e um agente tampão, que se combinam para estabelecer um efeito sinérgico para produzir maior profundidade de penetração do conservante de madeira na madeira. Os resultados dos testes extensivos do óxido de amina em combinação com óleo de rícino etoxilado, óleo de tall ou óleo de soja e um conservante de madeira são apresentados nas TABELAS 1 a 9 da presente invenção com óleo de rícino propoxilado tendo sido testado e relatado na TABELA 10. O agente tampão é, de preferência, um agente tampão duplo.

[007] Descobriu-se que a inclusão de óleos alcoxilados em soluções de tratamento com óxido de amina tamponado aumenta a penetração de materiais úteis na madeira, incluindo madeira de difícil tratamento, tal como madeira endurecida artificialmente. No caso de madeira seca excessivamente, a penetração mostrou ser completa quando aplicada à madeira usando uma impregnação assistida não mecânica, tal como uma imersão.

[008] É um objetivo da presente invenção fornecer um método e uma solução relacionada para melhorar a penetração de conservantes de madeira em madeira, incluindo madeira, que foi vigorosamente seca em excesso, a fim de estabelecer madeira endurecida artificialmente.

[009] É um outro objetivo da presente invenção fornecer um método e solução que não requeira o uso de pressão para aumentar a penetração de conservantes de madeira.

[0010] É outro objetivo da presente invenção empregar óleos alcoxilados ou em combinação com óxido de amina tamponado para efetuar a penetração desejada.

[0011] É ainda outro objetivo da presente invenção melhorar o desempenho dos sistemas divulgados nas Patentes U.S. 7,655,281; 7,896,960; 9,125,398 e 9,125,399.

[0012] É ainda outro objetivo da presente invenção efetuar uma penetração de profundidade melhorada tanto de madeiras duras como de madeiras moles, independentemente de terem sido excessivamente secas para criar madeira endurecida artificialmente.

[0013] É ainda outro objetivo da presente invenção fornecer tal método e solução que seja compatível com os sistemas existentes para distribuir conservantes de madeira até à profundidade de penetração desejada.

[0014] Estes e outros objetivos da invenção serão mais completamente compreendidos a partir da descrição seguinte da invenção, com referência à ilustração anexa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0015] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma seção transversal de uma porção de uma amostra de madeira ilustrativa da medição da profundidade de penetração de conservantes de madeira.

[0016] A Figura 2 é uma ilustração esquemática das zonas de pontuação para medir a profundidade de penetração das amostras.

[0017] A Figura 3 é uma vista de seção transversal mostrando esquematicamente as zonas centrais.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[0018] Como empregado aqui, o termo “agente tampão” ou “tamponado” é uma solução aquosa consistindo em uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada ou uma base fraca e seu ácido conjugado. Ele tem a propriedade de que o pH da solução muda muito pouco quando uma pequena quantidade de um ácido forte ou base forte é adicionada a ele. As soluções tamponadas são usadas como um meio de manter o pH em um valor quase constante em uma ampla faixa de operações químicas. No presente sistema, o tampão ajuda a manter um pH neutro a básico na presença dos ácidos naturalmente presentes na madeira. Como o pH da madeira é tipicamente em torno de 5,4, a capacidade tamponante preferida deve estar acima de um pH de 5,4, a fim de alcançar a penetração máxima. Estes termos incluirão, mas não se limitam ao ácido bórico, bórax, octaborato de dissódio, fosfatos, fosfatos de cálcio, hidróxido de cálcio, bem como outros materiais tampões eficazes e suas combinações. Um sistema tampão duplo consiste em dois agentes tampões diferentes, cada um com seu próprio ácido fraco/base conjugada ou base fraca/pares de ácidos conjugados, que se combinam para fornecer o pH desejado.

[0019] Como empregado aqui, “madeira” significa madeira, materiais à base de madeira, materiais de fibra de madeira, produtos florestais, tipo madeira, madeira serrada, madeira trabalhada, carpintaria, marcenaria, laminados de madeira, madeira compensada laminada, madeira compensada, madeira laminada em fios, compósitos de fibras de madeira, painéis de fibras de média densidade, painéis de partículas, painéis rígidos, painéis de fios orientados, compósitos de resinas de fibras de madeira, compósitos de resinas de fios de madeira, compósitos de resinas de partículas de madeira e outros materiais à base de madeira e fibras de madeira e artigos fabricados e semifabricados feitos destes.

[0020] Como empregada aqui, a madeira “endurecida artificialmente” significa madeira que alcançou maior rigidez através do tratamento do forno, de modo a forçar a secagem da madeira de uma maneira que a remoção de pelo menos uma porção substancial de água aprisionada dentro da árvore e água molecular é alcançada. Isto inclui (a) a água retida no interior da árvore por forças capilares, geralmente, referidas como “água livre”, (b) água higroscópica e (c) água molecular removida das estruturas poliméricas da fibra de madeira.

[0021] Como empregado aqui, o termo “conservantes de madeira” significa compostos orgânicos, compostos halo- orgânicos, compostos metalo-orgânicos, organo-sais, boratos, organofosfatos e compostos não organobóricos tendo resistência à fungicidas, inseticidas, resistentes à água, resistentes aos cupins, resistentes ao apodrecimento, resistentes às manchas ou outras propriedades de proteção de madeira.

[0022] Como usado aqui, o termo "óxido de amina" ou "composto de óxido de amina" refere-se àqueles compostos que são formados como produtos de reação na reação de aminas terciárias e peróxidos de hidrogênio e são representados pela fórmula geral: onde R1, R2 e R3 são independentes e podem ser lineares, ramificados, cíclicos, aromáticos ou qualquer combinação destes, do grupo C1 a C20 saturado ou insaturado e qualquer átomo de carbono pode ser substituído por um heteroátomo selecionado do grupo que consiste em O, S e N.

[0023] Os óxidos de amina preferidos são os óxidos de alquil dimetil amina, tais como óxido de decil dimetil amina, óxido de lauril dimetil amina, óxido de isoalquil dimetil amina, óxido de miristil dimetil amina, óxido de cetil dimetil amina, óxido de estearil dimetil amina e óxido de octil dimetil amina. O mais preferido é o N-alquil (C12-C16)-N,N-dimetil AO.

[0024] Como aqui usado, o termo “óxido de amina tamponado” significa óxido de amina que foi tamponado empregando um agente tampão.

[0025] Como aqui usado, o termo “óleo alcoxilado” significa um óleo de cadeia alifática ou aromática, no qual os grupos de hidroxila foram reagidos com óxido de etileno para formar éteres de polietilenoglicol. O óleo original pode ser petroquímico ou de origem com base de planta. Quando extraídos de plantas, os materiais são comumente chamados de óleos vegetais. Óleos vegetais são classificados como triglicerídeos, que é um éster derivado do glicerol e três ácidos graxos, que foram extraídos de plantas vivas e/ou colhidas. Estes triglicerídeos podem ser dos tipos insaturados ou saturados. Os triglicerídeos insaturados contêm ligações duplas e/ou triplas em suas cadeias de carbono esqueléticas, enquanto variantes saturadas contêm apenas ligações simples. Tal como a maioria das matérias-primas baseadas em hidrocarbonetos economicamente importantes extraídas de plantas ou fontes baseadas em produtos petroquímicos, os óleos que reagem com o óxido de etileno para formar os óleos alcoxilados contêm frações de múltiplos comprimentos de cadeia de carbono. Por exemplo, o óleo de rícino etoxilado, que é produzido através da reação do óleo de rícino e do ácido de etileno contém, principalmente, cadeias de carbono de 18, com pequenas quantidades de compostos de comprimento de cadeia 16, 14 e 12. O ácido graxo propoxilado é produzido pela reação de um óleo com óxido de propileno. Os óleos alcoxilados mais comuns utilizados em várias indústrias são aqueles feitos de óleo de rícino, óleo tall e óleo de soja. Os óleos alcoxilados são especificados com base na percentagem de óxido de etileno (% EO). Estes valores são médias em todas as cadeias de óleo de rícino em solução. A %EO reportada pode ter mínimos de ± 30%EO. EXEMPLOS

[0026] Foram realizados testes para avaliar a eficácia da solução e métodos da presente invenção.

[0027] Vários sistemas aquosos de óxido de amina tamponados foram preparados dissolvendo os reagentes apropriados em água desionizada. Conservantes de madeira à base de pesticidas e químicos de processo benignos foram adicionados aos óxidos de amina tamponados. Os óleos alcoxilados foram, então, adicionados e a solução foi agitada até ficar homogênea.

[0028] Todas as soluções de tratamento foram baseadas num lote total de 1000 gramas. Adicionou-se à quantidade apropriada de água destilada os pares individuais de tampão. Enquanto, sendo continuamente agitado, a solução foi aquecida a 60°C antes de adicionar a fonte de óxido de amina. Os produtos químicos do processo de Dipropilenoglicol Monoetil éter e PEG 400 foram adicionados e a solução foi deixada a agitar durante 5 minutos. Em seguida, adicionou-se butilcarbamato de 3- iodoprop-2-in-1-il (e/ou qualquer outro conservante) e agitou-se até estar completamente dissolvido. O óleo etoxilado foi, então, adicionado e a solução foi agitada até ficar homogênea.

[0029] Entre os óleos preferidos estão o óleo de rícino que pode ser reativo com óxido de etileno para converter o óleo de rícino que é insolúvel em água em um óleo de rícino emulsionável em água. Os óleos alcoxilados preferidos são selecionados do grupo que consiste em rícino etoxilado, óleo de tall etoxilado, óleo de soja etoxilado e óleo de rícino propoxilado.

[0030] Os testes foram realizados em madeira endurecida artificialmente. Verificou-se que o endurecimento de certas madeiras de modo a criar madeira endurecida artificialmente aumenta as propriedades físicas e torna-as utilizáveis para as molduras, pode ser tornado prático através da presente invenção como a capacidade da invenção para aumentar a penetração. Entre as madeiras a serem mais beneficiadas pelo endurecimento artificiais estão abeto, pinho e pinheiro, embora outras madeiras com características de resistência semelhantes possam ter as propriedades de rigidez melhoradas para proporcionar propriedades que sejam mais adequadas para determinados usos, como na construção civil, por exemplo.

[0031] Placas SPF de origem canadense (abeto-pinho- pinheiro) (12 polegadas (0,3048 m) por 3,5 polegadas (0,0889 m) por 1,5 polegadas (0,0381 m)) foram tratadas com cada solução de tratamento mergulhando-as na solução quente (60-65°C) durante 5 minutos. Todas as amostras foram combinadas sendo cortadas das mesmas placas de 20 pés (6,096 m). As placas foram, então, embrulhadas em plástico por um período de ativação de 96 horas.

[0032] Após o período de ativação, seções transversais de uma polegada (0,0254 m) de espessura foram cortadas quatro polegadas (0,1016 m) a partir da extremidade selada de cada placa para a medição da penetração dos ingredientes ativos. Cada seção transversal foi então aquecida num forno a 175°C durante 10 minutos. Após a remoção do forno, uma solução indicadora de azul de bromofenol (0,4%) ou uma solução indicadora de Circumin alcoólica foi aplicada em cada face da seção transversal.

[0033] O indicador azul de bromofenol muda de cor de verde claro para azul escuro na presença dos óxidos de amina presentes na solução de tratamento. Como resultado, o grau de penetração dos óxidos de amina pode ser monitorado observando a profundidade da cor azul escura presente em cada face da seção transversal.

[0034] O indicador Circumin muda de uma solução amarela pálida para uma vermelha brilhante na presença de boro. A mudança de cor é dependente da concentração de boro, então as cores aceitáveis podem variar do vermelho brilhante, ao laranja, ao rosa pálido. Para garantir um resultado colorimétrico positivo é reconhecido nas amostras tratadas, foi fornecida uma peça de controle não tratada da mesma espécie de madeira com os indicadores aplicados.

[0035] Após o azul de bromofenol ou indicador Circumin ter estado presente na face de cada amostra transversal durante cinco minutos, foi utilizado um marcador para traçar a profundidade de penetração do óxido de amina ou do boro em direção ao centro de cada amostra. Essa distância é indicada pelas setas duplas mostradas na Figura 1.

[0036] Na Figura 1, as setas de duas pontas indicam a profundidade de penetração do conservante de madeira na superfície de madeira superior ou da superfície de madeira inferior.

[0037] Com referência à Figura 2, para medir com precisão a profundidade de penetração, a seção transversal das amostras foi convenientemente dividida em seções iguais. A penetração foi pontuada como 1, 2 ou 3 de cada lado e, em seguida, a média foi calculada em conjunto. A pontuação de penetração para cada tratamento foi uma média de 7 amostras.

[0038] Com referência à Figura 3, para verificar analiticamente a prova dos conservantes nas zonas mais profundas, uma 9a amostra central geométrica foi extraída e submetida a testes analíticos. Isto consistiu nos centros geométricos de ambas as 3 zonas.

[0039] A análise foi conduzida utilizando a Análise de Ativação de Nêutrons (NAA) padrão da indústria de conservação de madeira. Esta análise não destrutiva envolve o bombardeamento das amostras com energia usada para excitar elementos específicos encontrados nas moléculas de pesticidas. Detectores especializados são usados para verificar quantitativamente a presença dessas moléculas nessas zonas. Amostras de madeira não tratadas específicas da espécie são incluídas para validar as análises.

[0040] As seguintes tabelas resumem o teste usado para determinar e estabelecer a penetração aumentada vista quando se utiliza a combinação de óleos etoxilados, óxidos de amina e tampões.

[0041] A Tabela 1 representa soluções A-G comparando a penetração de várias soluções ao avaliar a inclusão de óxidos de amina, tampões e óleo de rícino etoxilado.

[0042] A Tabela 2 representa soluções H-N comparando óxidos de baixa amina (H) e tampões baixos (I) quando óxidos de amina e óleos de rícino etoxilados são mantidos constantes. As soluções J-N representam sistemas tampão não borato, ou alternativos, quando utilizadas as quantidades de base de óleo de rícino etoxilado, óxidos de amina e tampões.

[0043] A Tabela 3 representa os dados coletados com soluções (O-Q) com quantidades variáveis de óleo de rícino etoxilado quando os óxidos de amina e os tampões são mantidos constantes.

[0044] As Tabelas 4 e 5 representam soluções (R e S) contendo óleo tall etoxilado e óleo de soja etoxilado, respectivamente, em vez de óleo de rícino etoxilado para mostrar que outros óleos alcoxilados podem ser utilizados para demonstrar a mesma penetração melhorada.

[0045] A Tabela 6 contém os dados para uma solução contendo óxido de amina tamponada/óleo de rícino etoxilado (T) contendo triazol e um pirteróide sintético para demonstrar que a tecnologia se estende a vários biocidas.

[0046] A Tabela 7 representa uma solução tamponada de óxido de amina/óleo de rícino etoxilado (U) que contém um complexo de cobre inorgânico que é emparelhado com um composto orgânico de amônio quaternário.

[0047] A Tabela 8 representa dados de uma solução (V) contendo óxidos de aminas, tampões e óleo de rícino etoxilado onde o óxido de amina é um comprimento de cadeia mais curto para demonstrar que as cadeias de carbono de múltiplos comprimentos produzem a mesma penetração aumentada.

[0048] A Tabela 9 representa a solução preferida de tratamento usada em espécies fáceis de tratar, como o Pinheiro Radiata e o Álamo Amarelo. Esta foi a solução de um teste (TABELA 1) usado previamente em SPF (abeto-pinho- pinheiro) no teste mostrado nas TABELAS 1 - 8 e 10.

[0049] A Tabela 10 representa uma solução contendo um ácido graxo alternativo com os óxidos e tampões de amina. Nesta solução W, foi utilizado um óleo de rícino propoxilado. Este material é produzido pela reação de óxido de propileno e óleo de rícino.

[0050] Em todos os exemplos seguintes, se a pontuação de penetração foi de 2,1 ou maior, isto foi considerado para proporcionar uma penetração melhorada e eficaz. Se a pontuação fosse menor que 2,0, isso não seria considerado adequado. A referência a "sim" e "não"na parte inferior das colunas reflete a aplicação deste padrão.

[0051] O óxido de amina empregado em todos os testes foi Delta 4000 que tinha comprimentos de carbono na faixa de cerca de C12 a C16.

[0052] Os óleos de rícino são insolúveis em água. Ao reagir óxido de etileno com óleo de rícino, é criado um óleo de rícino etoxilado emulsionável em água

[0053] Todos os testes relatados nas TABELAS 1 a 10 usaram água como solvente para criar a solução de teste. Se desejado, a solução pode ser criada como um concentrado com água adicional sendo adicionada posteriormente para criar a solução pronta para uso.

[0054] Com referência à Tabela 1, no teste A, 5% (m/m) (massa para massa do componente para a massa da solução total) foi empregada óxido de amina com 4% de óleo de rícino etoxilado com uma massa de 2900 e tendo 68% óleo etoxilado. Utilizou-se o fungicida IPBC (butilcarbamato de iodopropinil) com os solventes PEG 400 e éter dipropilenoglicol-monoetílico com 62,26% de água. O pH desta solução foi de 7,5 e a média do ponto de penetração de 10 amostras foi de 3,0, o que corresponde a 100% de penetração. O sistema tampão era uma combinação de bórax e ácido bórico nas quantidades mostradas.

[0055] No ensaio B, utilizou-se óxido de amina a 5% (m/m), mas não se utilizou óleo de rícino etoxilado. A quantidade idêntica de tampão foi empregada. Isto produziu 2,1 penetrações. Ambos os testes, A e B, ilustram uma profundidade efetiva de penetração. Os dados comparativos mostram que a presença do óleo de rícino etoxilado no Teste A proporcionou um resultado superior ao Teste B que foi substancialmente idêntico ao Teste A, exceto para o Teste B não tendo o óleo de rícino etoxilado.

[0056] O teste C não mostrou óxido de amina sendo usado com óleo de rícino etoxilado a 4% sendo usado e a quantidade idêntica de tampão como usado anteriormente. Isto produziu uma penetração mal sucedida de 1,3.

[0057] Os testes D, E e F mostram, respectivamente, o uso de óxido de amina e óleo de rícino etoxilado (D), o uso de óleo de rícino etoxilado sem óxido de amina e o uso de óxido de amina sem óleo de rícino, mas sem tampão empregado. Em cada um dos casos (C - F), a profundidade de penetração teve uma pontuação mal sucedida na faixa de 1,3 a 1,4.

[0058] Finalmente, no teste G, nem o óxido de amina nem o óleo de rícino etoxilado foram utilizados com quantidades idênticas do sistema de tampão a ser empregue, sendo o resultado 0,7 que foi uma penetração inadequada.

[0059] A TABELA 1, portanto, mostra que o máximo benefício é obtido através dos parâmetros usados no Teste A e menor, mas ainda assim com sucesso, a penetração de profundidade foi obtida no Teste B.

[0060] A TABELA 2 mostra o uso dos mesmos ingredientes básicos que na TABELA 1, exceto que diferentes sistemas de tampão foram empregados em certos testes.

[0061] Na TABELA 2, no teste H, o óxido de amina foi reduzido para 0,16% (m/m), sendo os constituintes restantes essencialmente os mesmos do Teste A, com a diferença de que foram testados tampões duplos adicionais 2 a 6. A redução no óxido de amina resultou em penetração aceitável, mas a uma profundidade de 2,3 em contraste com 3,0 no Teste A. Considerando o Teste I, o fungicida e os solventes de óxido de amina permanecem os mesmos do Teste H, mas as quantidades do sistema tampão foram reduzidas substancialmente. Isso produziu uma penetração bem-sucedida de 2,1, mas uma que foi menor do que no teste H.

[0062] Os testes de J a N produzem todas penetrações bem-sucedidas nas faixas de 2,1 a 3,6, empregando diferentes sistemas de tampão. Esses sistemas de tampão são identificados pelos números de 2 a 6 como sistemas de tampão duplo.

[0063] Nos testes J a L, a quantidade de tampão empregada foi substancialmente menor do que no Teste H e ainda assim a penetração foi igual ou superior. Em resumo, cada um dos testes mostrados na TABELA 2 resultou em uma profundidade de penetração bem-sucedida.

[0064] Passando para a Tabela 3, estes testes mostraram o uso de 5% (m/m) do óxido de amina. O teste O mostrou apenas 0,5% de óleo de rícino etoxilado, mas apresentou um rendimento de 2,6. Uma redução do óleo de rícino etoxilado a 2% (m/m) no Teste P resultou numa profundidade de penetração bem-sucedida. O teste Q, que aumentou o óleo de rícino etoxilado a 6% (m/m), alcançou a pontuação máxima de 3,0.

[0065] Entre os derivados etoxilados preferidos estão o óleo de tall etoxilado (TABELA 4), óleo de soja etoxilado (TABELA 5) e óleos de amendoim.

[0066] A TABELA 4 mostra a utilização de óleo de tall etoxilado em combinação com óxido de amina e o sistema de tampão bórax/ácido bórico. Com os outros constituintes permanecendo essencialmente os mesmos, uma alta penetração de 2,9 foi alcançada.

[0067] A Tabela 5 mostra os resultados da utilização de óleo de soja etoxilado com uma massa de 1500 e 61% de EO. O uso de óleo de soja etoxilado na quantidade de 4% com os outros constituintes permanecendo essencialmente o mesmo resultou em uma penetração bem- sucedida de 2,9.

[0068] A Tabela 6 mostra o resultado do uso de dois fungicidas (Propiconazol, Tebuconazol) e Permetrina, um inseticida, em combinação com óxido de amina, óleo de rícino etoxilado e um tampão. Os resultados mostraram uma penetração bem-sucedida de 2,9.

[0069] No que se refere à Tabela 7, utilizou-se um composto de amônio quaternário de cobre alcalino na quantidade de 3% e utilizou-se DDACarb na quantidade de 1,7% em conjunto com o sistema de tampão de bórax/ácido bórico. Isto produziu uma penetração 2,3 bem-sucedida.

[0070] Os testes descritos na Tabela 7 empregaram um conservante à base de cobre inorgânico, em contraste com outros conservantes testados que eram conservantes orgânicos.

[0071] Com referência à Tabela 8, observa-se que o óxido de amina tem um comprimento de cadeia de carbono 10 em contraste com as tabelas anteriores em que o comprimento era de C12 a C16. O fungicida IPBC foi empregado juntamente com tampão bórax/ácido bórico. Isto mostrou que o óxido de amina a 5% m/m e 4% de óleo de rícino etoxilado a 4% forneceu uma penetração máxima de 3,0.

[0072] A Tabela 9 mostra a utilização do óxido de amina e óleo de rícino etoxilado em combinação com o fungicida IPBC e bórax/ácido bórico em pinheiro radiata com uma penetração bem-sucedida de 3,0 e álamo amarelo com uma penetração bem-sucedida de 2,7.

[0073] Com referência à Tabela 10, o óxido de amina estava presente na quantidade de 5% (m/m) e o óleo de rícino proproxilado estava presente na quantidade de 4% (m/m). O óleo de rícino propoxilado é um óleo alcoxilado que pode ser produzido por reação do óleo de rícino com óxido de propileno, em contraste com a reação do óleo de rícino com o óxido de etileno que produziria óleo de no rícino etoxilado. O óxido de amina foi o óxido de decil dimetil amina (C10) e o óleo de rícino foi de 3100 amu e 56% de PO). Os restantes constituintes estavam presentes como em quantidades exatas como na TABELA 9. A solução de tratamento tem um pH de 7,9 em comparação com 7,5 na TABELA 9 e teve uma penetração bem-sucedida de 2,9.

[0074] O óleo alcoxilado pode estar presente numa base de peso total da solução numa quantidade de 0,5 a 20% e, preferencialmente, de cerca de 1 a 4.

[0075] O óxido de amina pode estar presente numa base de peso de solução total numa quantidade de cerca de 0,5 a 10% e, de preferência, de cerca de 0,6 a 5%.

[0076] O agente tampão pode estar presente numa base de peso da solução total numa quantidade de cerca de 1 a 20% e, preferencialmente, de cerca de 2 a 12%. O pH será de preferência de cerca de 4,5 a 10,5 e, mais preferencialmente, de cerca de 7,5 a 9,5.

[0077] O óleo de rícino etoxilado terá preferivelmente uma mistura de comprimentos de carbono na faixa de 6 a 22 e, preferencialmente, 12 a 16.

[0078] A penetração na madeira é alcançada usando uma solução contendo um conservante de madeira, um óxido de amina, um óleo alcoxilado e um agente tampão. A madeira utilizada nos testes foi madeira endurecida artificialmente da categoria de abeto, pinho e pinheiro com pinheiro radiata e álamo amarelo sendo usado no teste relatado na TABELA 9. Foi demonstrado que quando um óleo alcoxilado, tampão e óxido de amina são incorporados em uma solução de conservação de madeira contendo um ou mais de qualquer grupo de pesticidas ou inseticidas, apresenta penetração reforçada em toda a madeira.

[0079] Numa modalidade preferida, o óleo de rícino etoxilado a uma percentagem em massa de 4% (m/m) proporcionou a melhor desempenho de penetração. A percentagem de massa de óxidos de amina ativa nestas formas preferidas é de 3% (m/m). O teor do tampão é 0,211 moles de tampão de boratos (a partir de uma combinação de bórax e ácido bórico).

[0080] Embora a solução possa ser aplicada à madeira a ser tratada de qualquer maneira desejada, a pulverização ou imersão seria, geralmente, a mais preferida.

[0081] Numa prática preferida da invenção, após a solução ter sido aplicada à madeira, a ativação pode ser conseguida para aumentar a penetração empilhando a madeira e envolvendo a mesma num material impermeável ao ar tal como uma folha de plástico resinosa adequada e permitindo que a madeira fique em temperatura ambiente por cerca de oito horas a três dias durante os quais a penetração adicional pode ser alcançada.

[0082] Embora o uso de pressão para aumentar a eficiência da introdução do conservante de madeira na madeira não seja necessário, se desejado, a introdução sob a influência de pressão pode ser empregada em combinação com a presente invenção.

[0083] Embora as soluções divulgadas e testadas sejam divulgadas como a solução final que seria empregada, se desejado, a solução pode ser fornecida em concentrado a partir de uma quantidade apropriada do solvente sendo adicionado para estabelecer a solução de tratamento antes do tratamento da madeira.

[0084] Embora o principal benefício da invenção seja a eficiência do transporte de um conservante de madeira na madeira, incluindo madeiras difíceis de tratar, tais como madeira endurecida artificialmente que foram endurecidas através do processamento do forno, por exemplo, a solução e método da presente invenção são concebidos para funcionar para transportar conservantes de madeira para uma grande variedade de madeiras até uma profundidade maior do que a que existiria sem a combinação da presente invenção. Embora a invenção não seja tão limitada, exemplos de fungicidas comumente usados são IPBC, propiconazol, cloreto de didecil dimetil amônio (DDAC) e tebuconazol, e os exemplos de inseticidas comumente usados são permetrina e imidacloprida.

[0085] Considerando que as modalidades particulares da invenção foram descritas aqui para fins de ilustração, será evidente para os especialistas na técnica que numerosas variações dos detalhes podem ser sem se afastar da invenção como estabelecido nas reivindicações anexas.

Claims (35)

1. Solução de conservante de madeira CARACTERIZADA por compreender: um óxido de amina, um conservante de madeira, um óleo alcoxilado, um agente tampão, e um solvente, em que a interação do óxido de amina, o óleo alcoxilado e o agente tampão efetuará sinergicamente uma maior profundidade de penetração do referido conservante de madeira na dita madeira.

2. Solução, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por incluir referido óleo alcoxilado estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 0,5 a 20 por cento.

3. Solução, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por incluir referido óxido de amina estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 0,5 a 10 por cento.

4. Solução, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por incluir referido agente tampão estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 1 a 20 por cento.

5. Solução, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA por incluir referido óleo alcoxilado estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 1 a 4 por cento.

6. Solução, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA por incluir referido óxido de amina estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 0,6 a 5 por cento.

7. Solução, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA por incluir referido agente tampão estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 2 a 12 por cento.

8. Solução, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por incluir referida solução definida por ter a propriedade de criar penetração conservada de madeira melhorada em madeira artificialmente endurecida.

9. Solução, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA por incluir referido agente tampão selecionado do grupo consistindo em Bórax/Ácido Bórico, Carbonato de Sódio/Bicarbonato de Sódio, Carbonato de Potássio/Bicarbonato de Potássio, Cloreto de Amônio/Hidróxido de Sódio, Amônio/Citrato Tribásico e Fosfato Monopotássico/Fosfato Dipotássico.

10. Solução, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA por incluir referido agente tampão Bórax/Ácido Bórico.

11. Solução, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por incluir referida solução empregando água como um solvente.

12. Solução, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA por incluir referido óleo alcoxilado sendo selecionado do grupo consistindo em óleos etoxilados de rícino e óleo de rícino propoxilado.

13. Solução, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA por incluir referido óleo etoxilado de rícino sendo selecionado do grupo consistindo em óleo de tall etoxilado, óleo de soja etoxilado e óleo de amendoim.

14. Solução, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA por incluir referida solução tendo um pH de cerca de 4,5 a 10,5.

15. Solução, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA por incluir referida solução tendo um pH de cerca de 7,5 a 9,5.

16. Solução, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA por incluir referido óxido de amina tendo uma distribuição de comprimento de carbono de cerca de 6 a 22.

17. Solução, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA por incluir referido óxido de amina tendo uma distribuição de comprimento de carbono de cerca de 12 a 16.

18. Método de conservação da madeira, CARACTERIZADO por incluir fornecer uma solução de conservação de madeira tendo um óxido de amina, um conservante de madeira, um óleo alcoxilado, um agente tampão, um solvente, e empregar referida solução para tratar a madeira introduzindo referida solução na referida madeira, em que a interação do óxido de amina, do óleo alcoxilado e o agente tampão efetuará sinergicamente uma maior profundidade de penetração do referido conservante de madeira na referida madeira.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por incluir referido óleo alcoxilado está presente numa base em peso de solução total numa quantidade de 0,5 a 20 por cento.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por incluir referido óxido de amina estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 0,5 a 10 por cento.

21. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por incluir referido agente tampão estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 1 a 20 por cento.

22. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por incluir referida solução definida por ter a propriedade de efetuar uma penetração melhorada em madeira endurecida artificial.

23. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por incluir referida solução empregando água como solvente.

24. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO por incluir referido óleo alcoxilado estando presente numa base de peso total da solução numa quantidade de cerca de 1 a 4 por cento.

25. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO por incluir referido óleo alcoxilado sendo selecionado do grupo consistindo em óleo de rícino etoxilado e óleo de rícino propoxilado.

26. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO por incluir referido óleo alcoxilado sendo selecionado do grupo consistindo em óleo de tall etoxilado, óleo de soja etoxilado e óleo de amendoim etoxilado.

27. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO por incluir referida solução tendo um pH de cerca de 4,5 a 10,5.

28. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO por incluir referido óxido de amina tendo uma distribuição de comprimento de carbono de cerca de 6 a 22.

29. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO por incluir referido agente tampão selecionado do grupo consistindo em Bórax/Ácido Bórico, Carbonato de Sódio/Bicarbonato de Sódio, Carbonato de Potássio/Bicarbonato de Potássio, Cloreto de Amônio/Hidróxido de Sódio, Citrato de Amônio Tribásico e Fosfato Monopotássico/Fosfato Dipotássico.

30. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO por incluir referido óxido de amina estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 0,6 a 5 por cento.

31. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO por incluir referido agente tampão estando presente numa base em peso de solução total numa quantidade de cerca de 2 a 12 por cento.

32. Método, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO por incluir referido óxido de amina tendo uma distribuição de comprimento de carbono de cerca de 12 a 16.

33. Método, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO por incluir referida solução tendo um pH de cerca de 7,5 a 9,5.

34. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO por incluir referido agente tampão sendo Bórax/Ácido Bórico.

35. Método, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO por incluir ativar referida madeira tratada.