BRPI0409100B1 - Produto de madeira, e, método para conservar um produto de madeira - Google Patents

Produto de madeira, e, método para conservar um produto de madeira Download PDF

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Description

“PRODUTO DE MADEIRA. E, MÉTODO PARA CONSERVAR UM PRODUTO DE MADEIRA” CAMPO DA INVENçãO A presente invenção refere-se genericamente ao campo de conservantes de madeira e, mais particularmente, a uma composição conservante de madeira compreendendo partículas micronizadas.
FUNDAMENTOS DA INVENCÀO
As composições conservantes de madeira são bem conhecidas para conservar madeira e outros materiais baseados em celulose, tais como papel, aglomerados, têxteis, corda etc., contra organismos responsáveis pela destruição de madeira, incluindo fungos e insetos. Muitas composições conservantes de madeira convencionais contêm complexos de cobre e amina. Os complexos de cobre e amina foram usados no passado porque a amina solubiliza o cobre em soluções aquosas. O cobre de tais complexos de cobre e amina é obtido de uma variedade de materiais contendo cobre, tais como fragmentos de cobre, oxido cuproso, carbonato de core, hidróxido de cobre, uma variedade de sais cuprosos e cúpricos e minérios contendo cobre. A amina de tais complexos de cobre e amina é normalmente obtida de uma solução aquosa de sais de amônia e amônio, tais como carbonato de amônio e sulfato de amônio, etanolaminas etc. Por exemplo, a Patente U.S. No. 4.622.248 descreve a formação de complexos de cobre e amina pela dissolução de óxido de cobre(II) [CuO] (também conhecido como óxido cúprico) em amônia, na presença de bicarbonato de amônio. A desvantagem da utilização de amônia como um agente solubilizante de cobre reside no forte odor da amônia. Adicionalmente, os conservantes de cobre e amônia podem afetar a aparência da madeira tratada, fornecendo resíduos de superfície e cor indesejável. Nos últimos anos, muitos compostos contendo amina, tais como as etanolaminas e poliaminas alifáticas, têm sido usados para substituir amônia para formular soluções de cobre solúveis em água. Estes compostos foram escolhidos por causa de sua forte capacidade complexante com o cobre e por causa de serem essencialmente inodoros. A Patente U.S. No. 4.622.248 descreve um método de preparar complexos de cobre amina, dissolvendo-se uma mistura de carbonato de cobre (II) [CuC03] e hidróxido de cobre (II) [Cu(OH)2] em etanolamina e água. A amina complexante (isto é, o ligando) e o íon cobre (II) combinam-se estequiometricamente e, assim, a relação em peso dos reagentes será diferente para cada amina complexante. Entretanto, os conservantes baseados em cobre e amina têm mais elevada perda de cobre devido à lixiviação, em comparação com os tradicionais conservantes baseados em cobre, tais como arseniato de cobre cromatado (CCA).
Além dos biocidas metálicos, os conservantes de madeira existentes podem também conter biocidas orgânicos. Entretanto, muitos biocidas orgânicos, atualmente em uso, não são solúveis em água. Portanto, agentes solubilizantes, tensoativos e agentes umectantes são com ffeqüência adicionados para solubilizar ou formar emulsões do biocida orgânico, para formular um produto que é adequado para o tratamento de madeira ou outros substratos de celulose.
Entretanto, os agentes solubilizantes, tensoativos e agentes umectantes são caros e o uso destes produtos pode resultar em aumentada lixiviação dos biocidas, quando o material tratado entrar em contato com umidade. Tal lixiviação aumentada é considerada ser o resultado dos agentes solubilizantes, tensoativos e agentes umectantes, que permanecem na madeira após o tratamento. Em razão destes compostos continuarem a causar lixiviação do metal e/ou biocida da madeira tratada, problemas de desempenho de campo ou conseqüências ambientais podem resultar.
Apesar de muitos esforços para tratar estas deficiências nos existentes conservantes de madeira, tem havido uma necessidade não satisfeita de produzir conservantes aquosos baseados em metal, que sejam adequados para tratar madeira e outros materiais baseados em celulose, enquanto minimizando a lixiviação indesejável de íons metálicos e/ou biocida dos materiais tratados, quando expostos à água. Esta necessidade é satisfeita pela invenção aqui descrita.
SUMÁRIO DA INVENçãO A presente invenção provê composições micronizadas para conservação de madeira. Em uma forma de realização, as composições compreendem metal ou compostos metálicos como partículas micronizadas.
Em outra forma de realização, as composições compreendem metal ou compostos metálicos e biocidas orgânicos. O metal é em uma forma (micronizada) insolúvel. Os compostos metálicos podem ser em uma forma solúvel ou em uma forma (micronizada) insolúvel em água. Os biocidas orgânicos podem ser solúveis ou insolúveis em água (micronizados). Nas composições desta forma de realização, pelo menos um componente (um metal/composto metálico ou um biocida) é micronizado.
Por conseguinte, em uma forma de realização é provida uma composição conservante de madeira compreendendo metal, compostos metálicos micronizados ou combinações deles.
Em outra forma de realização é provida uma composição conservante de madeira compreendendo um metal ou composto metálico micronizado e um biocida orgânico solúvel.
Em outra forma de realização é provida uma composição conservante de madeira compreendendo metal/compostos metálicos micronizados e biocidas orgânicos micronizados.
Em outra forma de realização é provida uma composição compreendendo composto metálico solúvel e biocidas orgânicos micronizados.
Também é provido um método para utilizar as composições da presente invenção. O método compreende a etapa de contatar um material celulósico, tal como madeira, com uma composição da presente invenção.
Quando as composições da presente invenção são usadas para conservação de madeira, há mínima lixiviação do metal ou metal e biocida da madeira.
Em uma forma de realização, o metal preferido para aplicações do tipo de conservação de madeira é o cobre na forma de um composto de cobre tendo um tamanho de partícula de 0,005 mícrons a 25,0 mícrons. O composto de cobre pode opcionalmente ser misturado com uma variedade de biocidas solúveis em água e/ou insolúveis em água e então impregnadas com vácuo, impregnadas por vácuo/pressão ou imersão em material celulósico por métodos padrão, para eficazmente conservar o material de agentes que degradam o material celulósico, tais como fungos, insetos, bactérias etc.
BREVE DESCRIçãO DOS DESENHOS A Figura IA é uma comparação de lixiviação de cobre de madeira tratada com monoetanolamina de cobre (cobre mea) vs. hidróxido de A <2 cobre micronizado em retenções de cobre de 0,0016 kg/dm e 0,0032 kg/dm de acordo com a American Wood Preservem’ Association (AWPA) Standard El 1-97 “Standard Method of Determining the Leachability of Wood Preservatives”. A Figura 1B é uma comparação da lixiviação de cobre da madeira tratada com uma formulação baseada em cobre comercial, ACQ-Tipo D, e carbonato de cobre micronizado mais carbonato/bicarbonato de dimetildidecilamônio (sal quaternário) em retenções de conservante de 0,004 kg/dm e 0,0064 kg/dm . O teste de lixiviação foi conduzido seguindo-se o procedimento descrito na AWAP Standard El 1-97 “Standard Method of Determining the Leachability of Wood Preservatives”. A Figura 2 representa a anatomia de madeira conífera. A Figura 3 representa a estrutura da cova de borda da madeira conífera. A Figura 4A representa a penetração uniforme de cobre em madeira tratada com hidróxido de cobre micronizado, de acordo com AWPA
Standard A3-00 “Standard Method for Determining Penetration of Preservatives in Fire Retardants”. A Figura 4B representa a penetração uniforme de cobre em madeira tratada com carbonato de cobre micronizado mais sal quaternário. A determinação da penetração de cobre foi conduzida em seguida aos procedimentos descritos na AWPA Standard A3-00 “Standard Method for Determining Penetration of Preservatives e Fire Retardants”. A Figura 5 representa a distribuição uniforme de partículas de óxido cúprico através das células de madeira tratada com CuO micronizado.
DESCRIçãO DETALHADA DA INVENçãO A menos que de outro modo afirmado, tal como nos exemplos, todas as quantidades e números usados neste relatório são destinados a ser interpretados como modificados pela expressão “cerca de”. Igualmente, todos os elementos ou compostos identificados neste relatório, a menos que de outro modo citado, são destinados a não serem limitativos e representativos de outros elementos ou compostos geralmente considerados por aqueles hábeis na técnica como estando dentro da mesma família de elementos ou compostos. O termo “micronizado”, como aqui usado, significa um tamanho de partícula na faixa de 0,005 a 25 mícrons. O termo “conservante”, como aqui usado, significa uma composição que toma o material, em que é aplicada, mais resistente a ataques por insetos, fungos e micróbios do que o mesmo material sem ter a composição aplicada. A expressão “tamanho de partícula” refere-se ao maior eixo geométrico da partícula e, no caso de uma partícula genericamente esférica, o maior eixo geométrico é o diâmetro.
As composições conservantes de madeira da presente invenção compreendem um componente inorgânico compreendendo um metal, composto metálico ou combinações deles e, opcionalmente,um ou mais biocidas orgânicos. Portanto, a presente invenção provê conservantes de madeira micronizada, compreendendo um ou mais metal(ais) ou compostos metálicos, com ou sem um ou mais biocidas orgânicos. Quando a composição compreende tanto metal/compostos metálicos como os biocidas orgânicos, o metal ou compostos metálicos ou os biocidas orgânicos estão presentes como partículas micronizadas insolúveis em água. Em uma forma de realização, tanto o componente inorgânico como o biocida orgânico estão presentes como partículas micronizadas.
Estas composições são usadas para tratamento de material celulósico, tal como madeira. A lixiviação de metal da madeira tratada é menos para as presentes composições do que aquela observada de madeira tratada com composições não-micronizadas.
Um metal preferido é cobre. Portanto, em uma forma de realização, o cobre ou compostos de cobre são usados. O cobre ou compostos de cobre, tais como óxido cuproso (uma fonte de íons cobre (I)), óxido cúprico (uma fonte de íons de cobre (II)), hidróxido de cobre, carbonato de cobre, carbonato de cobre básico, oxicloreto de cobre, 8-hidroxiquinolato de cobre, dimetilditiocarbamato de cobre, omadina de cobre, borato de cobre, resíduos de cobre (subprodutos de metal cobre) ou qualquer fonte de cobre adequada podem ser usados como partículas micronizadas, tendo um tamanho de partícula entre 0,005 mícrons a 25 mícrons. Estas partículas exibem uma solubilidade relativamente baixa em água.
As partículas micronizadas podem ser obtidas por umectação/dispersão e moagem de compostos de cobre, utilizando-se um moinho comercialmente disponível. Altemativamente, os compostos de cobre micronizados podem também ser comprados de fontes comerciais, que geralmente precisam ser moídos mais para serem utilizáveis para conservação da madeira. Por exemplo, hidróxido de cobre micronizado pode ser obtido de Phibro-Tech, Inc., Sumter, South Carolina e moído mais para uso na presente invenção. O óxido cúprico micronizado pode também ser obtido de Nanophase Technologies Corporation, Romeoville, Illinois. A fonte de cobre pode ser misturada com água, com ou sem adição de um aditivo reológico comercialmente disponível, tal como um derivado celulósico, para formar uma suspensão fmamente dispersa, que possa ser misturada com um biocida para formar um sistema conservante que seja adequado para tratar e proteger madeira de agentes causadores de degradação. Outros metais ou compostos metálicos, bem como metais de transição ou compostos de metais de transição (incluindo os elementos da série lantanídeo e actinídeo), tais como estanho, zinco, cádmio, prata, níquel etc. e seus compostos, podem ser usados em lugar de cobre e compostos de cobre. A dispersão metálica resultante ou a dispersão do fluido biocida metálico é adequada para a conservação da madeira e outros materiais baseados em celulósico.
Os biocidas orgânicos, úteis na presente invenção, podem ser solúveis em água, bem como insolúveis em água. Tais biocidas orgânicos, incluindo fungicidas, inseticidas, mofocidas, bactericidas, algacidas etc. são bem conhecidos daqueles hábeis na técnica e incluem azóis, compostos de amônio quaternário, compostos de borato, compostos de fluoreto e suas combinações.
Alguns exemplos não limitantes de biocidas solúveis em água são compostos de amônio quaternário, tais como cloreto de alquildimetilbenzilamônio, cloreto de dimetildidecilamônio, carbonato/bicarbonato de dimetildidecilamônio e similares.
Os biocidas orgânicos insolúveis em água são também bem conhecidos. Alguns exemplos não limitativos de biocidas orgânicos insolúveis em água são mostrados na Tabela 1.
Tabela 1 Biocidas Orgânicos Úteis para Proteção de Madeira Outros biocidas, tais como inseticidas, inibidores de mofo, algacidas, bactericidas e similares podem também ser adicionados à composição da presente invenção.
Os biocidas insolúveis podem ser micronizados em partículas de tamanho submicrônico, variando de 0,005 micrômetros a 25 micrômetros, utilizando-se um moinho. As partículas são dispersas em dispersantes padrão, tais como copolímeros acrílicos, solução aquosa de copolímeros com grupos de afinidade de pigmento, poliacrilato modificado, emulsões de polímero acrílico, lignina modificada e similares.
Em uma forma de realização, os metal ou compostos metálicos micronizados, tais como um composto de cobre, são misturados com um biocida orgânico micronizado insolúvel separadamente e em seguida misturados ou podem ser misturados primeiro e em seguida micronizados.
Em outra forma de realização, o composto metálico é solúvel em água. Exemplos de compostos metálicos solúveis em água são sulfato de cobre, acetato de cobre e nitrato de cobre. Nesta forma de realização, uma solução aquosa do composto de cobre é preparada e em seguida uma dispersão micronizada de um biocida orgânico é adicionada.
Produtos não-biológicos tais como repelentes de água (tais como emulsões de cera), colorantes, agentes emulsificantes, dispersantes, estabilizantes, inibidores UV, agentes de intensificação (tais como óxidos de trialquilamina e diaminas alcoxiladas) e similares podem também ser adicionados à composição descrita aqui, para aumentar mais o desempenho do sistema ou a aparência e desempenho dos produtos tratados resultantes.
Aqueles hábeis na técnica reconhecerão que alguns destes agentes podem também ter algumas propriedades biocidas.
Os óxidos de trialquilamina têm a seguinte estrutura. em que Rj é um grupo saturado ou insaturado C8 a C4o, linear ou cíclico e R2 e R3 são, independentemente, grupos saturados ou insaturados Ci a C4o, lineares.
As diaminas alcoxiladas têm a seguinte estrutura: em que n é um inteiro que pode variar de 1 a 4, Rh R2 e R3 são independentemente selecionados do grupo consistindo de hidrogênio, metila, etila e fenila e cada um de a, b e c são inteiros que podem ser 1 a 6 e R4 é alquila graxa de C8-C22· Quando madeira é tratada com as formulações conservantes de madeira micronizadas aqui descritas, a lixiviação do metal é reduzida. Por exemplo, como mostrado na Figura IA, quando madeira é tratada com composição Cu-ME, a lixiviação do cobre é de cerca de 12% e 24%, respectivamente, para 0,0016 kg/dm3 de cobre e 0,0032 kg/dm3 de cobre. Ao contrário, quando a madeira é tratada com uma composição micronizada da presente invenção, a lixiviação é somente de cerca de 2% e 1%, Λ 1 respectivamente, para 0,0016 kg/dm de cobre e 0,0032 kg/dm de cobre. A lixiviação de cobre foi avaliada seguindo-se os procedimentos descritos em American Wood Preservers’ Association Standard El 1-97.
Similarmente, a Figura 1B é uma comparação da lixiviação de cobre de madeira tratada com uma formulação baseada em cobre comercial ACQ-Tipo D e carbonato de cobre micronizado mais carbonato/bicarbonato de dimetildidecilamônio (sal quaternário) em retenções de conservante de 0,004 kg/dm3 e 0,0064 kg/dm3. O teste de lixiviação foi conduzido seguindo- se 0 procedimento descrito em AWPA Standard El 1-97 “Standard Method of Determining the Leachability of Wood Preservatives”. Pode ser visto que a madeira tratada com formulação baseada em carbonato de cobre micronizado demonstrou muito mais resistência à lixiviação de cobre do que a madeira tratada com o conservante comercialmente disponível Ammoniacal Copper Quat (ACQ)-Tipo D.
Também importante é a penetração da formulação de dispersão dentro da estrutura celular da madeira ou outro material baseado em celulose. Se a fonte de cobre usada em formular a formulação de dispersão aqui descrita tiver um tamanho de partícula excedente a 25 mícrons, as partículas podem ser filtradas pela superfície da madeira e, assim, não podem ser uniformemente distribuídas dentro da célula e da parede de célula. Como mostrado na Figura 2, a entrada primária e movimento de fluidos através do tecido da madeira ocorre principalmente através das traqueídas e covas de borda. As traqueídas têm um diâmetro de cerca de trinta mícrons. Os fluidos são transferidos entre as células da madeira por meio de covas de borda. O diâmetro total das câmaras de covas de borda tipicamente varia de diversos mícrons até trinta mícrons, enquanto o diâmetro das aberturas das covas (via as microfibrilas) tipicamente varia de diversas centenas de um mícron a diversos mícrons. A Figura 3 representa a estrutura de cova de borda para madeiras coníferas.
Quando a madeira é tratada com formulação conservante micronizada, se o tamanho da partícula do conservante micronizado for menor do que o diâmetro das aberturas de cova, uma penetração completa e uma distribuição uniforme de conservante micronizado da madeira são esperadas. A Figura 4A representa a completa penetração de cobre na madeira tratada com hidróxido de cobre micronizado de acordo com AWPA Standard A3-00 “Standard Method for Determining Penetration of Preservatives and Fire Retardants” Um azul uniforme foi observado, indicando a presença de cobre. A Figura 4B representa a completa penetração de cobre na madeira tratada com carbonato de cobre micronizado mais sal quaternário (quat).
Repetindo, uma cor azul uniforme foi observada, indicando a presença de cobre. A determinação de penetração de cobre foi conduzida seguindo-se os procedimentos descritos em AWPA Standard A3-00 “Standard Method for Determining Penetration of Preservatives and Fire Retardants”. A Figura 5 representa a distribuição uniforme de partículas de óxido cúprico através das células da madeira tratada com CuO micronizado através de observação por Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM). As partículas foram confirmadas serem compostos de cobre pelo uso de Análise de raios-X
Dispersos em Energia-SEM (EDXA). O tamanho de partícula do metal, compostos metálicos ou biocida orgânico, usados na formulação de dispersão aqui descrita, tipicamente não excede 30 mícrons ou o metal e/ou biocida orgânico, usado em conjunto com o metal, tendem a ser filtrados pela superfície da madeira, assim não obtendo as desejadas penetração e fluxo de fluido através do tecido da madeira. Em uma forma de realização o tamanho de partícula das partículas micronizadas, usadas na formulação de dispersão aqui descrita, pode ser entre 0,005 - 10 mícrons. Em outra forma de realização, o tamanho da partícula é entre 0,005 a 1,0 mícron. Em outra forma de realização, o tamanho da partícula é entre 0,05 a 10,0 mícrons. Se uma penetração mais uniforme for desejada, o tamanho da partícula do metal/compostos metálicos ou do biocida orgânico usado na formulação de dispersão aqui descrita pode ser entre 0,05 - 1,0 mícrons. A presente invenção também provê um método para conservar madeira. Em uma forma de realização, o método compreende as etapas de tratar a madeira com uma composição (fluido de tratamento) compreendendo uma dispersão de metal e/ou compostos metálicos micronizados insolúveis em água. Em outra forma de realização, a madeira é tratada com uma composição compreendendo uma dispersão de metal e/ou compostos metálicos micronizados e biocidas orgânicos, em que os biocidas orgânicos são solúveis ou se apresentam como partículas micronizadas insolúveis em água. O tamanho das partículas micronizadas para o metal ou compostos metálicos e biocida orgânico é entre 0,005 a 25 mícrons, preferivelmente entre 0,005 a 10 mícrons, mais preferivelmente entre 0,05 a 10 mícrons e mesmo mais preferivelmente entre 0,05 a 1,0 mícrons. Em outra forma de realização, a madeira é tratada com uma composição compreendendo compostos metálicos solúveis e biocidas orgânicos micronizados. O fluido de tratamento pode ser aplicado à madeira por imersão, embebição, pulverização, escovação ou quaisquer outros meios bem conhecidos na técnica. Em uma forma de realização preferida, as técnicas de vácuo e/ou pressão são usadas para impregnar a madeira de acordo com esta invenção, incluindo os processos padrão, tais como o processo de “Célula Vazia”, o processo de “Célula Cheia Modificada” e o processo de “Célula Cheia” e quaisquer outros processos de vácuo e/ou pressão, que sejam bem conhecidos daqueles hábeis na técnica.
Os processos padrão são definidos como descrito em AWPA
Standard Cl-03 “All Timber Products - Preservative Treatment by Pressure Processes”. No processo de “Célula Vazia”, antes da introdução de conservante, os materiais são submetidos a pressão de ar atmosférico (Lowry) ou a pressões de ar mais superiores (Rueping) da intensidade e duração necessárias. No de “Célula Cheia Modificada”, antes da introdução de conservante, os materiais são submetidos a um vácuo menor do que 77 kPa (22 polegadas Hg) (vide nível equivalente). Um vácuo final de não menos do que 77 kPa (22 polegadas Hg) (equivalente ao nível do mar) será usado.
Os seguintes exemplos são providos para descrever mais certas formas de realização da invenção, porém de nenhuma forma pretende-se que limitem o escopo da invenção. Os exemplos 1 a 5 demonstram a formulação das dispersões concentradas dos compostos de cobre e as dispersões concentradas de compostos de cobre compreendendo vários biocidas orgânicos. Os Exemplos 6 a 14 demonstram a preparação de fluidos de tratamento empregando dispersões concentradas para o tratamento de madeira.
Exemplo 1 500 g de hidróxido de cobre foram adicionados a um recipiente contendo 1091,7 g de água e 75,0 g de dispersantes/agentes umectantes comercialmente disponíveis. A mistura foi mecanicamente agitada por 5 minutos e então colocada em um moinho. A amostra foi moída por cerca de 30 minutos e uma dispersão estável, contendo cerca de 30 % de hidróxido de cobre, foi obtida. O tamanho de partícula da dispersão de hidróxido de cobre foi analisado pelo Analisador de Distribuição de Tamanho de Partícula (PSDA) Horiba LA-910. O tamanho médio de partícula foi de 0,195 micrômetros (pm), com uma faixa de distribuição de 0,04 pm a 1,5 pm.
Exemplo 2 1000 gramas de carbonato de cálcio básico foram misturados com 2158,3 g de água e 175,0 g de agentes/dispersantes umectantes comercialmente disponíveis. A mistura foi mecanicamente agitada pro 10 minutos. A mistura foi então colocada em um moinho e moída por cerca de 20 minutos. Uma dispersão estável foi obtida com um tamanho médio de partícula de 0,199 micrômetros.
Exemplo 3 1000 g de carbonato de cobre básico e 20 g de tebuconazol foram misturados com 3780 g de água e 200 g de agentes/dispersantes umectantes. A mistura foi mecanicamente agitada pro cerca de 10 minutos. A mistura foi então colocada em um moinho e moída por cera de 30 minutos.
Uma dispersão estável, contendo 25% de carbonato de cobre básico e 0,5% de tebuconazol, foi obtida com um tamanho médio de partícula de 0,200 micrômetros.
Exemplo 4 300 g de 8-hidroxiquinolato de cobre (Cu-8) foram misturados com 855 g de água e 45 g de dispersantes. A mistura foi mecanicamente misturada por cerca de 5 minutos e colocada em um moinho. A mistura foi moída por cerca de 30 minutos e uma dispersão estável, contendo 25% Cu-8, foi obtida com um tamanho médio de partícula de 0,282 micrômetros.
Exemplo 5 Uma dispersão de óxido cúprico estável (CuO), contendo cerca de 30% de CuO, foi suprida por Nanophase Technologies, Inc. O tamanho médio de partícula era de cerca de 0,1 micrômetros. Esta pode ser misturada com biocidas solúveis ou micronizados orgânicos.
Exemplo 6 38,5 g de dispersão de hidróxido cúprico do Exemplo 1 foram misturados com 7,5 g de N,N-dimetil-l-dodecilamina-N-óxido (AO) e 2954,0 g de água para produzir um fluido de tratamento conservante, contendo 0,385% de hidróxido cúprico e 0,25% AO. O fluido foi então usado para tratar amostras de 5 x 10 x 25 cm de albumo de pinho do sul e seladas com resina epóxi, empregando-se um vácuo inicial de 28” Hg por 15 minutos, seguido por um ciclo de pressão de 9,5 kg/cm2 por 25 minutos e um vácuo final de 686 mm Hg por 10 minutos. A madeira tratada resultante foi pesada e constatada ter dobrado seu peso. A amostra tratada foi cortada e as seções transversais pulverizadas com um indicador de cobre, para determinar a penetração do cobre em seguida ao procedimento descrito em American Wood Preservers’ Association Standard A3-00 e a cor azul indica a presença de cobre. A amostra foi constatada ter 100% de distribuição uniforme de cobre por toda a seção transversal como na Figura 4A. Como comparação, a Figura 4A também mostra a seção transversal de madeira não tratada.
Exemplo 7 50,0 g de dispersão de CuO do Exemplo 5 foram misturados com 2942,5 g de água e 7,5 g de cloreto de didecildimetilamônio. O produto foi misturado até uniformemente disperso e a solução de tratamento contendo as seguintes composições foi obtida: Uma estaca de pinho do sul, medindo 4 cm x 9 cm x 25 cm foi colocada em uma retorta de laboratório com um vácuo de 686 mm Hg por 15 minutos. A solução de tratamento foi então bombeada para dentro da retorta e a retorta pressurizada a 9 kg/cm2 por 30 minutos. A solução foi drenada da retorta e a estaca de teste pesada. Com base na coleta de peso, a estaca de teste dobrou seu peso e apresentou penetração uniforme do óxido cúprico por toda a seção transversal da madeira. Uma amostra retirada da parte central da madeira tratada foi submetida a análise de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e o resultado SEM indicou a distribuição uniforme das partículas na madeira, como mostrado na Figura 5.
Exemplo 8 4000 g de fluido de tratamento, contendo 0,31% de óxido cúprico e 0,16% de carbonato de didecildimetilamônio, foram preparados misturando-se a dispersão CuO do Exemplo 5 e carbonato de didecildimetilamônio. O fluido foi usado para tratar amostras de pinho do sul de 5 cm x 10 cm x 25 cm, colocando-se as amostras em uma câmara e puxando-se um vácuo de 686 mmHg por 10 minutos. O fluido de tratamento foi então puxado para dentro da câmara e permitido ficar em contato com os cubos de madeira por 15 minutos. O fluido foi bombeado da câmara e a madeira resultante tinha mais do que o dobro de seu peso. Seções transversais dos cubos mostraram 100% de penetração de cobre.
Exemplo 9 Uma formulação de tratamento conservante foi preparada adicionando-se 0,15 kg de dispersão de carbonato de cobre do Exemplo 2 a 0,025 kg de N,N-dimetil-I-hexadecilamina-N-óxido e 4,825 kg de água. Este fluido foi permitido misturar-se até um fluido homogêneo ter sido preparado.
Este fluido foi usado para tratar estacas de teste de pinho do sul, medindo 0,156 x l,5x 10,0 polegadas (4 x 38 x 254 mm)pelo processo de célula cheia.
As estacas resultantes apresentaram uma uniforme distribuição de cobre através de todas as células da madeira. As estacas de teste tratadas foram instaladas no campo, pra avaliar o desempenho no campo do conservante, em seguida ao procedimento descrito na AWPA Standard E7-1 “Standard Method of Evaluating Wood Preservatives by Field Tests with Stakes”. Os resultados do teste indicaram que as estacas tratadas eram resistentes a deterioração e ataque por insetos. O fluido foi também usado para tratar blocos de cubo de madeira de pinho do sul, medindo 3Λ” x %” x %” (19 mm x 19 mm x 19 mm). Os cubos tratados foram expostos a diversos fungos de teste, para avaliar a bio-eficácia da formulação conservante, seguida ao procedimento descrito em AWPA Standard E10-01 “Standard Method de Testing Wood Preservatives by Laboratory Soil-Block Cultures”. No término do teste de solo-bloco, os cubos foram constatados terem menos do que 2,0% de perda de peso, indicando essencialmente nenhum ataque de fungos nos cubos tratados. Em comparação, os cubos de madeira não tratados tinham aproximadamente 50% de perda de peso, após serem expostos aos fungos de teste. Os resultados do teste de solo bloco indicaram que a madeira tratada com a formulação conservante acima era resistente a ataque por fungos.
Exemplo 10 Uma composição de tratamento conservante foi preparada adicionando-se 0,2 kg de dispersão do Exemplo 3 a 4,9 kg de água. O fluido resultante continha 0,50% de carbonato de cobre e 0,01% de tebuconazol.
Este fluido foi então usado para tratar madeira cortada com tamanho total,empregando-se o processo de célula cheia, em que a madeira é inicialmente colocada sob um vácuo de 762 mmHg por 30 minutos, seguido pela adição da solução de tratamento. O sistema foi então pressurizado por 30 minutos a 7,73 kg/cm2. Um vácuo final de 711 mmHg por 30 minutos foi aplicado à madeira para remover líquido residual. A madeira foi constatada conter uma distribuição uniforme de cobre através das seções transversais e é resistente a ataques fungicos e de insetos.
Exemplo 11 54 g de dispersão do Exemplo 3 e 7,5 g de N,N-dimetil-l- hexadecilamina-N-óxido (AO) foram misturados com 2938,5 g de água, para obter-se um fluido de tratamento conservante, contendo 0,45% de carbonato, 0,009% de tebuconazol e 0,25% AO. O fluido resultante foi usado para tratar madeira cortada de pinho vermelho, empregando-se um processo de célula cheia modificado. As estacas resultantes foram secadas ao ar e constatadas terem uma uniforme distribuição de cobre por todas as seções transversais e serem resistentes a ataque fungico e de insetos.
Exemplo 12 Um fluido de tratamento conservante foi preparado adicionando-se 16,0 g de dispersão de Cu 8-hidroxiquinolato (Cu-8) do Exemplo 4 a 3984,0 g de água. O fluido resultante continha 0,1% Cu-8. O fluido foi usado para tratar madeira cortada de pinho do sul, empregando-se um processo de célula cheia. As estacas tratadas foram secadas no forno e constatadas conterem uma distribuição uniforme de partículas por todas as seções transversais e serem resistentes a ataque fungico e de insetos.
Exemplo 13 Um fluido de tratamento conservante foi preparado misturando-se 175 g de dispersão concentrada, contendo 20% de carbonato de cobre e 0,5% de ciproconazol com 3325,0 g de água. A solução resultante continha 1,0% de carbonato de cobre e 0,025% de ciproconazol e foi usada para tratar madeira cortada de pinho do sul, empregando-se um processo célula cheia. As estacas tratadas foram secadas no forno e constatadas conter uma distribuição uniforme de cobre e ciproconazol através de toda parte das seções transversais e serem resistentes a ataques fungicos e de insetos.
Exemplo 14 Um fluido de tratamento conservante pode ser preparado misturando-se solução de sulfato de cobre e ciproconazol micronizado, em uma concentração de 0,25% Cu e 0,01% de ciproconazol. O fluido resultante pode ser usado para tratar madeira cortada empregando-se um processo de célula cheia. A amostra tratada pode ser secada ao ar por duas semanas e testada quanto à resistência a ataque fungico e de cupins.
Embora formas de realização específicas tenham sido descritas aqui, aqueles hábeis na técnica reconhecerão que modificações de rotina podem ser feitas, sem desvio do espírito da invenção.

Claims (24)

1. Produto de madeira, caracterizado pelo fato de compreender uma composição conservante de madeira compreendendo: (a) uma dispersão em água de uma quantidade biocidamente eficaz de partículas de um composto de cobre tendo um tamanho de partícula entre 0,005 e 25 mícrons; e (b) uma quantidade biocidamente eficaz de um ou mais biocida orgânico. em que as partículas do composto de cobre são distribuídas no produto de madeira e tornam o mesmo resistente a deterioração por fungos.
2. Produto de madeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto de cobre é selecionado do grupo que consiste em hidróxido de cobre, óxido cúprico, oxido cuproso, carbonato de cobre, carbonato de cobre básico e oxicloreto de cobre.
3. Produto de madeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas do composto de cobre têm um tamanho de partícula entre 0,005 e 10,0 mícrons.
4. Produto de madeira de acordo com a reivindicação I, caracterizado pelo fato de que as partículas do composto de cobre têm um tamanho de partícula entre 0,05 e 10,0 mícrons.
5. Produto de madeira de acordo com a reivindicação I, caracterizado pelo fato de que as partículas do composto de cobre têm um tamanho de partícula entre 0,05 e 1,0 mícron.
6. Produto de madeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo falo de que o um ou mais biocida orgânico é selecionado de ciproconazol, propiconazol, tebuconazol, 2- (tiocianatometiltio), benzotiazol, clorotanolila, diclofluanida, Kathon 930, Kathon WT, metilisotiazolinona, benzisotiazolin-3-ona, 2-octil-3- isotiazolona, imidacloprida, butilearbamato de iodopropinil (IPBC), bifentrina, cipermetrína, permetrina, quitina, quitosano, clorpirifos, 4- cumilfenol, fipronila, carbendazim, ciflutrína e 4-alfa-cumilfenol.
7. Produto de madeira de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o um ou mais biocida orgânico é selecionado de ciproconazol, propiconazol e tebuconazol.
8. Produto de madeira de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o um ou mais biocida orgânico é tebuconazol.
9. Produto de madeira de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o um ou mais biocida orgânico é sólido.
10. Produto de madeira, caracterizado pelo fato de compreender: (a) uma dispersão em água de uma quantidade biocidamente eficaz de partículas de carbonato de cobre ou carbonato de cobre básico tendo um tamanho de partícula entre 0,005 e 25 mícrons; e (b) uma quantidade biocidamente eficaz de um ou mais biocida orgânico selecionado de ciproconazol, propiconazol e tebuconazol, em que as partículas de carbonato de cobre ou carbonato de cobre básico são distribuídas no produto de madeira e tomam o mesmo resistente a deterioração por fungos.
11. Produto de madeira de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as partículas do carbonato de cobre ou carbonato de cobre básico têm um tamanho de partícula entre 0,05 e 1,0 mícrons, e o um ou mais biocida orgânico é tebuconazol.
12. Método para conservar um produto de madeira como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de contatar o produto de madeira com uma composição conservante de madeira, compreendendo uma dispersão em água de partículas de carbonato de cobre ou carbonato de cobre básico tendo um tamanho de partícula entre 0,005 e 25 mícrons, em que as partículas de carbonato de cobre ou carbonato de cobre básico são distribuídas no produto de madeira e tomam o mesmo resistente a deterioração por fungos.
13. Método para conservar um produto de madeira como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) adicionar água a uma composição conservante de madeira concentrada compreendendo uma dispersão em água de partículas de carbonato de cobre e carbonato de cobre básico tendo um tamanho de partícula entre 0,005 e 25 mícrons para preparar um fluido de tratamento; e (b) tratar com vácuo e/ou pressão o produto de madeira com o fluido de tratamento, em que as partículas do carbonato de cobre ou carbonato de cobre básico são distribuídas no produto de madeira e tomam o mesmo resistente a deterioração por fungos.
14. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que as partículas de carbonato de cobre e carbonato de cobre básico têm um tamanho de partícula entre 0,005 e 10,0 mícrons.
15. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que as partículas de carbonato de cobre e carbonato de cobre básico têm um tamanho de partícula entre 0,05 e 10,0 mícrons.
16. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que as partículas de carbonato de cobre e carbonato de cobre básico têm um tamanho de partícula entre 0,05 e 1,0 mícrons.
17. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a composição conservante de madeira compreende adicionalmente tebuconazol.
18. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a composição conservante de madeira concentrada compreende adicionalmente tebuconazol.
19. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a composição conservante de madeira compreende adicionalmente um composto de amônio quaternário.
20. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a composição conservante de madeira concentrada compreende adicionalmente um composto de amônio quaternário.
21. Método de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que o composto de amônio quaternário é cloreto de alquildimetilbenzilamônio, cloreto de dimetildidecilamônio e carbonato de dimetildidecilamônio.
22. Método para conservar um produto de madeira como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de contatar o produto de madeira com uma composição conservante de madeira compreendendo: (a) uma dispersão em água de partículas de carbonato de cobre, carbonato de cobre básico ou hidróxido de cobre tendo um tamanho de partícula entre 0,005 e 25 mícrons; e (b) um ou mais biocida orgânico selecionado do grupo que consiste em tebuconazol, cloreto de alquildimetilbenzilamônio, cloreto de dimetildidecilamônio e carbonato de dimetildidecilamônio, em que as partículas de carbonato de cobre, carbonato de cobre básico ou hidróxido de cobre são distribuídas no produto de madeira e tomam o mesmo resistente a deterioração por fungos.
23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a composição conservante de madeira compreende carbonato de cobre ou carbonato de cobre básico, e tebuconazol.
24. Método de acordo com a reivinidcação 23, caracterizado pelo fato de que as partículas de carbonato de cobre ou carbonato de cobre básico têm um tamanho de partícula entre 0,05 e 1,0 mícrons.
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