PT1937413E

PT1937413E - Método de protecção de madeira através da penetração reforçada de conservantes para madeira e uma solução relacionada

Info

Publication number: PT1937413E
Application number: PT57624330T
Authority: PT
Inventors: Hans Ward; Cameron Scott
Original assignee: Kop Coat Inc
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2013-11-18
Also published as: CA2510047C; US20060269677A1; ES2436173T3; CA2510047A1; WO2006127016A1; DK1937413T3; US7896960B2; EP1937413B1; US20090088481A1; US7655281B2; EP1937413A1; AU2005203168B2; AU2005203168A1; PL1937413T3; EP1937413A4; NZ541293A

Description

DESCRIÇÃO

MÉTODO DE PROTECÇÃO DE MADEIRA ATRAVÉS DA PENETRAÇÃO REFORÇADA DE CONSERVANTES PARA MADEIRA E UMA SOLUÇÃO RELACIONADA DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO 1. Objecto da invenção [0001] A presente invenção conforme definida nas reivindicações está relacionada com um método melhorado de efectuar a penetração reforçada na madeira de conservantes para madeira e, mais especificamente, está relacionada com um método que inclui um composto tamponado que facilita a penetração reforçada na madeira de conservantes para madeira. 2. Descrição do método anterior [0002] Há muitos anos que se tratam as madeiras com materiais que a protegem da deterioração. Entre estas abordagens temos a pintura da superfície ou a utilização de materiais que penetram na madeira, por exemplo, impregnação por pressão ou aplicação de vácuo. Entre os materiais utilizados encontram-se fungicidas, insecticidas, materiais resistentes à deterioração, materiais resistentes a manchas, materiais resistentes à intempérie e outros. Vejam-se, por exemplo, as patentes dos EUA 4.879.083; 4.950.685; 5.468.284; 5.763.338; 5.833.741; 5.855.817: 5.972.266; 6.416.789 e 6.582.732. 1 [0003] Pelos métodos de pressão e de vácuo, a madeira é tratada com água ou solventes que integram conservantes. Os métodos de pressão ou de vácuo fazem com que a madeira acumule grandes quantidades destes transmissores e, consequentemente, exigem secagem em forno ou estufa, ou então secagem prolongada ao ar de modo a possibilitar a utilização da madeira. A secagem da madeira tratada por pressão ou vácuo com recurso a água como transmissor pode provocar defeitos estruturais como deformação, fissuras e rachas.

[0004] Há dados que sugerem a utilização de óxidos de amina em combinação com outros materiais de conservantes para madeira. Vejam-se, por exemplo, as patentes dos EUA 6.274.199: 6.375.727; 6.448.279 e 6.527.981.

[0005] Também há registos de introdução na madeira de materiais com propriedades retardadoras de fogo. A patente dos EUA 6.811.731 revela uma protecção retardadora do fogo através do tratamento de madeira verde com um fosfato/borato.

[0006] Também existem dados que sugerem a combinação de um óxido de amina com um composto de boro, sendo o composto de boro empregue numa quantidade suficiente para actuar como conservante para madeira. Vejam-se as patentes dos EUA 5.846.305; 6.503.869 e o pedido de patente dos EUA 20020065206. As WO02/052935 e US2002/0661366 divulgam soluções conservantes para madeira. 2 [0007] Para a utilização dos métodos anteriores conhecidos que exigem impregnação por pressão ou vácuo, o investimento de capital para o equipamento necessário para se atingir a relação de pressão desejada influenciava os aspectos económicos da introdução de materiais de conservação da madeira. Além disso, alguns métodos anteriores aplicavam solventes voláteis que apresentavam condições indesejáveis em termos ambientais. Além disso, esses solventes contribuíam para o custo dos referidos procedimentos. Os destilados petrolíferos constituem um exemplo desses materiais indesejáveis.

[0008] Por conseguinte, existe uma necessidade muito real e substancial de um método melhorado para se atingir eficazmente o nível de penetração desejado dos conservantes para madeira, tendo simultaneamente aspectos económicos favoráveis e evitando riscos para a saúde humana bem como condições indesejáveis para o ambiente.

RESUMO DA INVENÇÃO

[0009] A presente invenção, conforme definida nas reivindicações, satisfaz as necessidades supracitadas.

[0010] 0 método da presente invenção, conforme definido nas reivindicações, permite a penetração reforçada dos conservantes para madeira através da utilização de soluções com um pH tamponado superior ao pH da madeira conseguido através da utilização de uma combinação de um óxido de amina e um agente tampão. 3 [0011] Numa prática preferida do método, é criada uma solução com pelo menos um óxido de amina juntamente com o conservante para madeira que deve ser aplicado na madeira e um agente tampão. Esta solução tem um pH entre 5 e 12,4 e, de preferência entre 7 e 10, e mais preferencialmente entre 7 e 8,5. É aplicada sobre a superfície da madeira. Com ou sem armazenagem, da activação resulta a combinação do óxido de amina e do agente tampão da solução, reforçando a penetração na madeira de um ou mais conservantes da madeira. É preferível que a aplicação se realize com a solução a uma temperatura de cerca de 30 a 75 °C e que a activação se processe a uma temperatura superior num ambiente de humidade relativa elevada. A madeira também pode ser aquecida antes e/ou após a aplicação da solução de modo a reforçar a penetração.

[0012] Quando se empregam diversos conservantes para madeira, a profundidade de penetração de cada um pode realizar-se a um nível diferente, porém, geralmente, seria reforçada em comparação com a introdução dos conservantes para madeira sem a presença da combinação do agente tampão e do óxido de amina.

[0013] Um objecto da presente invenção consiste em apresentar um método melhorado para reforçar a profundidade de penetração na madeira dos conservantes para madeira. [0014] Outro objecto da presente invenção consiste em apresentar um método que não exija a utilização de impregna ção por pressão, sistemas de vácuo ou materiais volát eis indesejados. 4 [0015] Outro objecto da presente invenção consiste em eliminar a etapa de nova secagem necessária nos métodos anteriores através de pressão e vácuo em que os conservantes eram transportados pela água ou por um solvente.

[0016] Ainda outro objecto da invenção consiste em apresentar um método que possa ser utilizado em madeira cortada "verde", ou seja, madeira cortada que contém seiva não seca ou outros produtos à base de madeira verde de forma a reforçar a penetração.

[0017] Ainda outro objecto da presente invenção consiste em apresentar um método através do qual a solução da presente invenção que foi aplicada possa ser conservada durante um período significativo antes de uma posterior fase de activação.

[0018] Outro objecto da presente invenção consiste em apresentar uma solução para utilização no método da invenção ou um concentrado que inclua alguns ou todos os compostos desejados que podem ser diluídos para criar a solução desejada com ou sem a adição de outros compostos que possam ser usados no método.

[0019] Ainda outro objecto da presente invenção consiste em apresentar um método que permita uma rápida penetração na madeira dos conservantes para madeira.

[0020] Ainda outro objecto da presente invenção consiste em apresentar um método que envolve o aquecimento pelo menos (a) da madeira antes do tratamento, (b) da solução, e (c) da madeira tratada. 5 [0021] Outro objecto da presente invenção consiste em apresentar um método que possa ser aplicado num vasto leque de tipos de madeira e que resista ao indesejado levantamento da fibra da madeira) .

[0022] Ainda outro objecto da presente invenção consiste em empregar um agente tampão numa quantidade eficaz para o tamponamento desejado, mas de preferência não na quantidade mais elevada necessária para que o agente tampão funcione como conservante.

[0023] Estes e outros objectos da invenção serão mais pormenorizadamente compreendidos com base na seguinte descrição da invenção tendo por referência a ilustração em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0024] A figura consiste numa ilustração esquemática de uma secção transversal de uma porção de uma amostra de madeira. DESCRIÇÃO DAS CONFIGURAÇÕES RECOMENDADAS: [0025] Conforme utilizada no presente documento, a expressão "agente tampão" refere-se a boratos, ácido bórico, bórax, octaborato dissódico, fosfatos, fosfatos de cálcio, hidróxido de cálcio, bem como outros materiais tampão eficazes e combinações dos mesmos.

[0026] Conforme utilizado no presente documento, "madeira" significa madeira, materiais à base de madeira, materiais de fibra de madeira, produtos florestais, madeira para construção, 6 madeira cortada, madeira transformada, produtos de carpintaria, produtos de marcenaria, madeira laminada, madeira folheada, contraplacado, madeira cortada e orientada laminada, compósitos de fibras de madeira, painéis de fibra de média densidade, painéis de partículas, painéis de fibras, "painel estrutural" orientado, compósitos de resina e fibra de madeira, compósitos de resina e madeira orientada, compósitos de resina e partículas de madeira e outros materiais à base de madeira e fibras de madeira, bem como artigos fabricados e semi-fabricados com os referidos materiais [0027] Conforme utilizada no presente documento, a expressão "conservantes para madeira" significa compostos orgânicos, compostos halo-orgânicos, compostos metalo-orgânicos, sais orgânicos, boratos, organofosfatos e compostos não orgânicos de boro com propriedades fungicidas, insecticidas, de impermeabilização, de resistência a térmitas, de resistência à deterioração, de resistência a manchas ou outras propriedades de protecção da madeira.

[0028] Conforme utilizada no presente documento, a expressão "óxido de amina" ou "composto de óxido de amina" refere-se aos compostos formados como produtos de reacção na reacção de aminas terciárias e peróxidos de hidrogénio e são representados pela fórmula geral: R.

I R2-N-^0 (I)

I R3 7 em que Ri, R2 e R3 são independentes e podem ser uma cadeia linear, ramificada, cíclica, aromática ou qualquer combinação das mesmas do grupo saturado ou insaturado Cl a C20 e qualquer átomo de carbono C2-C20 pode ser substituído por um heteroátomo seleccionado a partir do conjunto constituído por 0, S e N.

[0029] Os óxidos de amina preferidos são os óxidos de alquil dimetilamina, tais como óxidos de decil dimetilamina, óxido de lauril dimetilamina, óxido de isoalquil dimetilamina, óxido de miristil dimetilamina, óxido de cetil dimetilamina, óxido de estearil dimetilamina e óxido de octil dimetilamina. 0 preferido é o óxido de N-alquil (C12-C16)-N, N-dimetilamina (ADO).

[0030] Em métodos da presente invenção, uma solução contém um ou mais óxidos de amina juntamente com um agente tampão e pelo menos um conservante para madeira com a solução com um pH aproximado de 5 a 12,4 de preferência entre 7 e 10 e mais preferencialmente entre 7 e 8,5.

[0031] Com um pH inferior a 7, a eficácia de penetração máxima não é atingida e com um pH superior a 10 as propriedades da madeira podem ser danificadas. As madeiras naturais têm um pH no intervalo ácido. Por exemplo, carvalhos, abetos Douglas, choupos e pinheiros têm um pH entre 4,0 e 5,5.

[0032] Conhece-se uma grande variedade de óxidos de amina no contexto da conservação da madeira. Vejam-se, por exemplo, as Patentes dos EUA 6.343.084; 6.375.727; 6.416.789; 5.833.741; 6.527.981; 6.572.788; 6.508.869 e o Pedido de Patente dos EUA Número de Série 10/351.021. 8 0033] Se desejado, os materiais podem ser fornecidos sob forma concentrada em solução num solvente adequado, por exemplo água, sendo a solução final a aplicar formada com a adição de solvente adicional e misturando-a de modo a minimizar o transporte e a conservação do volume de solvente necessário para fazer a diferença entre o volume de solvente concentrado e o volume de solvente da solução final.

[0034] A solução contém de preferência cerca de 0,11 a 70% em peso de um ou mais óxidos de amina e mais preferencialmente cerca de 1 a 20% em peso. O agente tampão está presente em cerca de 3 a 80% em peso e preferencialmente em cerca de 5 a 30% em peso, tudo baseado no peso total da solução. O conservante para madeira está presente entre cerca de 3 ppm e 50% em peso com base no peso total da solução e preferencialmente entre cerca de 20 ppm e 5000 ppm. A solução é em água ou noutro solvente adequado, por exemplo etanol ou etileno glicol .

[0035] Os materiais podem ser fornecidos sob a forma de um concentrado que será diluído antes da aplicação para se conseguirem as relações precedentes.

[0036] A solução é aplicada na madeira através de quaisquer meios desejados, como pulverização, rolo ou imersão, por exemplo. Se desejado, pode aplicar-se pressão ou vácuo sem que a madeira fique totalmente preenchida com líquido. A madeira sujeita a este tratamento pode ser armazenada por um período de tempo antes da activação ou pode ser activada imediatamente 9 após através de tratamento a uma temperatura elevada em ambiente com humidade relativa alta. A aplicação pode fazer-se a qualquer temperatura entre a temperatura ambiente e a de ebulição, mas na abordagem preferida da invenção, a aplicação realizar-se-á a uma temperatura de cerca de 30 a 75 °C e preferencialmente a uma temperatura de cerca de 50 a 60 °C. A activação consegue-se de preferência ao longo de um período de pelo menos 8 horas entre a temperatura ambiente e a temperatura de vapor e preferencialmente entre cerca de 70 e 95 °C e com uma humidade relativa entre 60 e 100% e preferencialmente entre 80 e 100%. É preferível pré-aquecer a madeira entre cerca de 8 °C e 230 °C e mais preferencialmente entre 12 °C e 100 °C.

[0037] Numa configuração preferencial, o agente tampão pode incluir cerca de 50 a 60% em peso de bórax e cerca de 40 a 50% em peso de ácido bórico.

[0038] Poderá considerar-se a utilização de mais do que um agente tampão, óxido de amina ou conservante para madeira, e os intervalos aqui indicados referem-se a cada categoria com um único composto ou uma conjugação de compostos.

[0039] O equilíbrio da solução pode fazer-se com um solvente adequado, por exemplo água, etanol ou etileno glicol, ou qualquer aditivo desejado como repelentes de água, ceras, como por exemplo parafina, polímeros, silicones e combinações dos mesmos. Uma emulsão polimérica de cera adequada é a que é comercializada com a marca WRS-3 por Kop-Coat, Inc.

[0040] Se desejado, pode utilizar-se um agente corante adequado, tal como um pigmento de óxido de ferro em dispersão, 10 corante vermelho ou corante azul phantom como os que são oferec [0041] ajudam óxidos e outr idos com a designação comercial Day Glo ou outras.

Se desejado, podem usar-se glicóis e outros aditivos que a solubilizar materiais como o agente de tamponamento, de amina, conservantes para madeira, repelentes de água os .

[0042] De igual modo, aditivos como glicóis e álcoois que funcionam como solventes e podem ser usados em quantidades de cerca de 5 a 40 % em peso da solução total. Entre os glicóis indicados contam-se o etilenoglicol, o propilenoglicol ou o polietilenoglicol.

[0043] Verificou-se que o processo possibilita uma penetração mais profunda e rápida do que os processos que não recorrem a uma solução como a que é divulgada acima. É possível obter melhores resultados aquecendo a madeira antes ou depois da aplicação, ou a própria solução ou ambas. A solução pode também ser aplicada sem necessitar de impregnação à pressão da técnica anterior ou o recurso a condições de vácuo ou ainda aos indesejáveis solventes voláteis, potencialmente perigosos para a saúde e nocivos para o ambiente, como por exemplo os destilados de petróleo.

[0044] Entre os conservantes da madeira utilizáveis na presente invenção contam-se o 3-iodo-2 propinil butil carbamato (IPBC),o diiodometil-p-tolilsulfona (DIMPTS), compostos orgânicos halogenados, azóis, compostos quaternários de amónio, isotiazolonas, compostos orgânicos metálicos, boratos, naftanato de cobre, óxido de cobre, óxido de tributil estanho, 11 omadine zinco, sais de compostos orgânicos e organometálicos. A quantidade utilizada destes conservantes para madeira deve ser do conhecimento dos especialistas nesta matéria com os dois compostos adicionais da presente invenção a acelerarem a velocidade de penetração na madeira. Dentro deste conjunto podem usar-se, por exemplo, insecticidas como piretróides sintéticos, nicotinimidas. organofosfatos, fenilpirazóis e outros. Entre os insecticidas indicados conta-se pelo menos um composto seleccionado do conjunto constituído por nicotinimidas, piretróides sintéticos, boratos e combinações dos mesmos. Os especialistas devem conhecer as quantidades habituais dos insecticidas que se podem usar.

[0045] Podem, por exemplo, usar-se fungicidas como o clorotalonil, 2-(tiocianometiltio) benzotiazol (TCMTB), bistiocianato de metileno, betoxazinas, DIMPTS (diiodometil-p-tolilsulfona), IPBC (3-iodo-2-propinil butil carbamato), triazóis, boratos, isotiazolonas, fenóis, compostos quaternários de amónio e combinações dos mesmos e outros. Os especialistas devem conhecer bem as quantidades habituais de fungicidas que se podem introduzir na madeira.

[0046] E de referir que se forem usados vários conservantes para madeira no processo da presente invenção, alguns podem penetrar na madeira a profundidades diferentes de outros. De igual modo, dependendo da madeira, do respectivo pH e de outras características específicas de cada madeira e da penetração 12 pretendida, pode ser desejável modificar o pH da solução dentro do intervalo possível.

[0047] Numa outra abordagem à invenção, a madeira na qual a solução foi aplicada pode ser empilhada e a penetração obtida embrulhando as pilhas sub-rectilíneas quentes, recém revestidas num material impermeável ao ar, que pode ser uma película adequada de plástico resinoso e deixando que permaneça à temperatura ambiente entre 8 horas e 3 dias. Subsequentemente, é possível obter maior penetração através do processo de activação.

[0048] Um outro benefício da presente invenção é o facto de a superfície da madeira se apresentar limpa e seca sem o indesejado levantamento substancial da fibra da madeira.

[0049] 0 método da presente invenção pode ser realizado de uma forma em linha para processar eficientemente a madeira evitando forças indesejadas como as que se desenvolvem no tratamento pressurizado e que podem fazer com que uma prancha direita se desvie da configuração rectilínea desejada.

[0050] A madeira pode também ser madeira transformada ou madeira laminada possuindo uma camada colada ou uma quantidade substancial de cola na mesma efectuando método a penetração do conservante para madeira através da cola.

[0051] O método pode ser executado em madeira com qualquer teor de humidade incluindo madeira verde (húmida) e em madeira com 13 um nível de humidade que não exceda o ponto de saturação da fibra da madeira e em madeira seca.

EXEMPLOS

[0052] No sentido de possibilitar uma melhor compreensão da invenção, apresentam-se alguns exemplos.

Exemplo 1 [0053] Aqueceram-se misturas de compostos químicos como os que se apresentam na Tabela 1 a 60°C usando um aquecedor de recirculação em linha. As misturas quentes foram homogeneizadas. Mergulhou-se madeira cortada de pinheiro de Monterey com dimensões aproximadas de 45 mm de profundidade, 90 mm de largura e 3.000 mm de comprimento durante 1 segundo numa das misturas quentes. Antes do tratamento, a madeira cortada de pinheiro de Monterey seco em estufa tinha um teor de humidade que varia entre 9 e 15% em peso; cada peça pesava entre 4.800 gramas e 5.300 gramas. A imersão de 1 segundo aplicou entre 70 gramas e 100 gramas de mistura em cada peça de madeira cortada. Mergulharam-se cinco peças de madeira cortada em misturas de 50 a 60°C. As misturas arrefeceram até 30 a 40°C antes de ser mergulhado um segundo conjunto de 5 amostras. Após o tratamento, a madeira cortada foi guardada durante 6 horas. Durante a armazenagem separaram-se diferentes conjuntos de tratamento. Após 6 horas à temperatura e humidade ambiente da sala, cada peça de madeira cortada foi guardada na Condição n.° 1 apresentadas na Tabela 1, enquanto a outra metade foi guardada na Condição n.° 2 apresentada na Tabela 2. Após 24 14 horas de exposição na Condição n.° 1 ou na Condição n.° 2, as amostras foram cortadas e testadas quanto à profundidade de penetração usando o Teste da Curcumina da Norma da

Neozelandesa. Os resultados dos testes (Tabela 3) mostram a penetração invulgarmente profunda de misturas que contêm um tampão e um óxido de amina. No caso em apreço, o tampão, um composto de boro, apresenta também propriedades que inibem o apodrecimento e a decomposição. Regra geral, uma penetração média da amostra de madeira de 75 por cento ou superior deve proporcionar as propriedades inibidoras pretendidas. A título de exemplo, a Mistura III na coluna relativa à "Condição de

Armazenagem 2" nos dois intervalos de temperatura A e B produz uma penetração bem sucedida. Considerando as Composições III e V em comparação com a Composição IV, cabe referir que as quantidades do óxido de amina e o tampão bórico eram idênticas residindo a principal diferença no facto de na IV o glicol representar 40% do total de 58% de solvente o que confirma o uso de glicol como um solvente e não para outro fim. Considerando a Tabela 3, pode ver -se que os resultados na Composição IV em que o glicol foi substituído por uma quantidade significativa de água como solvente, os resultados não foram tão bons com os das Composições III e V. A confirmação analítica recorrendo ao Método de Titulação e Extracção da Norma Neozelandesa (Tabela 4) mostra a correlação com os resultados do teste da Curcumina. Neste caso, o tampão, um composto de borato, penetrou até à zona central da madeira cortada. As análises confirmaram também que os 15 compostos de boro estavam presentes na zona central em concentrações conhecidas por inibirem os fungos de decomposição e apodrecimento. Na coluna assinalada "Boro detectável", a palavra "Não" indica que a concentração de boro dentro da zona de 66 a 100% de penetração até ao centro da amostra de madeira não excedeu 0,01% em peso. Se a palavra "Sim" aparecer adjacente a uma mistura nessa coluna, significa que a concentração de boro excedeu 0,01% em peso e estava presente em quantidades suficientes para inibir apodrecimento/decomposição. Também se guardaram amostras de madeira cortada tratadas durante 7 meses num saco plástico. Durante a armazenagem, observou-se crescimento de bolor nas superfícies transversais de todas as amostras. As percentagens que aparecem na última coluna da Tabela 5 referem-se à percentagem da área transversal da amostra. De uma forma geral, isto está relacionado com a profundidade pelo que um "0" nesta coluna significa que a extremidade transversal exposta da amostra estava 100% coberta de bolor e o número "50" significa que 50% da amostra estava coberta de bolor. As amostras tratadas com a mistura que continha fungicidas em combinação com o óxido de amina tamponado mostraram surpreendentemente resistência a bolores até uma profundidade de 50% da profundidade até ao centro (Tabela 5). Este resultado confirma que pelo menos um dos fungicidas foi também transportado a uma profundidade invulgar na madeira pela mistura tamponada de óxido de amina.

[0054] Os resultados nas Tabelas 3, 4 e 5 também mostram que a inesperada elevada penetração beneficiou do aquecimento das 16 misturas de óxido de amina tamponadas e/ou do aquecimento da se madeira tratada com óxido de amina tamponado enquanto mantinha a elevada humidade relativa.

Tabelai: Misturas

Misturas Componente Proporções - Percentagem em peso - 1 Água 60,00 Tampão de borato 40,00 11 Água 20,00 Tampão de borato 40,00 Glicol 40,00 III Água 58,00 Óxido de amina 2, 00 Tampão de borato 40,00 IV Água 18,00 Óxido de amina 2, 00 Tampão de borato 40,00 Glicol 40,00 V Água 53,00 Óxido de amina 2, 00 Tampão de borato 40,00 Repelente de água 5, 00 VI Água 33,00 Óxido de amina 2,00 Tampão de borato 40,00 Glicol 20,00 Repelente de água 5,00 VII Água 56,00 Óxido de amina 2,00 Tampão de borato 40,00 Fungicida (IPBC) 0, 15 Fungicida (DDAC) 1,30 Cosolvente fungicida 0,55 VIII Água 58,00 Tampão de borato 40,00 Fungicida (IPBC) 0, 15 Fungicida (DDAC) 1,30 Cosolvente fungicida 0,55 17

Nota :

Tampão de borato = octaborato dissódico tetrahidratado

Glicol = Propilenoglicol Óxido de amina = Óxido de N-Alquil (C12 - Ci6) dimetilamina

Repelente de água = WRS-3™ Barreira respirável

Fungicida (IPBC)/DDAC/Cosolventes = produto de controlo de azulamento NP-I®

Tabela 2: Condições de armazenagem de madeira tratada

Condição de armazenagem de 24 horas * Humidade relativa Temperatura o o -C°- I 65 a 80 18 a 25 II 95 a 100 80 a 98

Nota : * Todas as amostras foram guardadas durante 6 horas após o tratamento antes de começaram as condições de armazenagem de 24 horas.

Tabela 3: Penetração da madeira

Penetração média da amostra de madeira* em percentagem da profundidade Mistura Temperatura da mistura Condição de armazenagem -C°- 1 2 O. — -¾ — o. 0 I A. 30 a 40 °C 10 15 B. 50 a 6 0 ° C 15 20 II A. 30 a 40 °C 20 25 B. 50 a 6 0 ° C 25 25 III A. 30 a 40 °C 25 75 B. 50 a 6 0 ° C 50 100 IV A. 30 a 40 °C 20 40 B. 50 a 6 0 ° C 40 70 18 V A. 30 a 40 °C 30 80 O o O o LO PQ 55 100 VI A. 30 a 40 °C 30 80 B. 50 a 60 °C 55 100 VII A. 30 a 40 °C 25 80 B. 50 a 6 0 ° C 55 100 VIII B. 50 a 6 0 ° C 15 20 * Média de 5 amostras:

Profundidade de penetração determinada por meio do indicador de Curcumina para o boro da Norma Neozelandesa. Penetração medida no centro da amostra com uma espessura de 43 a 45 mm (100% de penetração representa 22 mm para chegar ao centro).

Tabela 4: Análises para confirmar a penetração para níveis de inibição de apodrecimento/decomposição

Amostras de madeira tratada

Boro detectável1 Mistura Temperaturas da mistura Condição de armazenagem a partir da zona de profund. 66% a 100% I A 1 Não I A 2 Não I B 1 Não I B 2 Não II B 2 Não 111 A 2 Sim III B 2 Sim IV B 2 Sim V A 2 Sim VI A 2 Sim VII A 2 Sim VIII B 2 Não 19 1

Boro como (BAE) igual ou superior a 0,01% em peso determinado pela análise da Titulação da Norma Neozelandesa.

Nota : 0,01% BAE é reconhecido como a concentração inibitória mínima necessária para inibir germinação e/ou crescimento de esporos de apodrecimento/decomposição em testes padrão.

Tabela 5: Penetração de amostras de madeira tratadas com fungicidas inibidores de bolor

Mistura Temperatura da mistura Condição de armazenagem Profun. média de de inibição de bolor * em percentaqem I A 1 0 I A 2 0 I B 1 0 I B 2 0 II B 2 0 III A 2 0 III B 2 0 IV B 2 0 V A 2 0 VI A 2 0 VII A 2 50 VIII B 2 5 *Média de 5 amostras. Amostras de pinheiro de Monterey tratadas e guardadas à temperatura ambiente 1 to 29°C e 65 a 100% HR num saco de plástico durante 7 meses.

Exemplo 2 [0055] As misturas de componentes químicos apresentadas na Tabela 1 foram

homogeneizadas. A temperatura da mistura era de 30°C. Pulverizaram-se painéis estruturais orientados (OSB) de choupo e pinheiro amarelo com a especificação comercial de "11,11 mm (7/16 de polegada) de espessura" aquecidos entre 120° e 140°C 20 com as misturas dos componentes químicos. Outros OSB à temperatura ambiente foram também pulverizados. A pulverização aplicou entre 30 e 35 gramas de mistura por 1.000 centímetros quadrados de OSB. Depois de aplicada a pulverização, os OSB foram empilhados. As pilhas arrefeceram gradualmente até à temperatura ambiente após 24 horas. A prancha OSB foi cortada em três zonas profundas conforme a Figura. Em cada face cortada testou-se a presença do tampão de borato recorrendo ao teste padrão de curcumina. Retiraram-se amostras de zonas com teste positivo quanto ao tampão de borato e colocaram-se num moinho Wylie . A amostra moída foi analisada quanto à presença de iodo para determinar a concentração de fungicida IPBC por meio de um espectrómetro de fluorescência de raios X. A amostra moída foi também extraída e depois analisada quanto à presença de insecticida nicotinimida por meio de cromatografia líquida de alta pressão. Additional ground sample was digested e depois analisada quanto à presença de boro para determinar a concentração de tampão de borato por meio de um espectrómetro de plasma induzido acoplado. Os resultados das análises encontram-se na Tabela 7 com referência à Figura. Os resultados mostram a inesperada penetração do tampão de borato bem como do insecticida orgânico (nicotinimidas) e do fungicida (IPBC).

[0056] O estudo foi duplicado. Os resultados são apresentados na Tabela 7. O duplicado do estudo incluiu dois tipos de nicotinimidas. Ambos os nicotinimidas penetraram com a mistura tamponada de óxido de amina.

[0057] No que se refere à Figura, está representada de forma parcelar uma amostra de madeira de 11,11 mm (7/16 de polegada) com as zonas assinaladas pelos números 1, 2 e 3 representando a ordem crescente uma maior proximidade ao centro da amostra de madeira.

[0058] O estudo foi repetido de novo; desta vez o tampão de octaborato dissódico foi substituído por uma mistura de 21 pentahidrato de borato de sódio e ácido bórico numa relação de I, 17:1,00. Adicionalmente, este estudo incluiu uma mistura com cerca de 40% menos de tampão (na base de BAE) e cerca de 80% menos de óxido de amina. (Ver Tabela 6, Mistura V.) Os resultados mostram uma penetração bastante reforçada. A mistura foi ainda aquecida a 60°C e foi aplicada numa fábrica de OSB comercial que fabrica OSB de pinheiro amarelo. A OSB estava a uma temperatura entre 120° e 140°C à saída do processo de fabrico OSB. A mistura foi aplicada no processo, por pulverização em linha para aplicar 0,28 litros por metro quadrado (7 galões por mil pés quadrados) numa prancha OSB com II, 11 mm (7/16 de polegada). Os resultados dos testes de penetração são apresentados na Tabela 7. Os resultados mostram um reforço significativo da penetração. A OSB de pinheiro amarelo tratada foi exposta a térmitas Formosan normais e testes com fungos. O desempenho de conservação foi comparado com amostras de controlo não tratadas e tratadas a 100% para determinar o desempenho relativo.

[0059] 0 tampão de borato permitiu obter alguma resistência inerente as térmitas e à decomposição. Todavia, com as misturas do óxido de amina obteve-se um resultado muito superior devido à penetração reforçada. As misturas com o óxido de amina tamponado e com insecticidas apresentaram os melhores resultados devido à penetração dos insecticidas. As análises efectuadas (método ICP) mostraram que os níveis de borato na Zona 3 atingiram 0,34% em peso na base de BAE. Os dados históricos publicados mostram que a Zona 3 necessitaria de 22 conter 0,75 a 1,15% de BAE para impedir que as térmitas se alimentassem nessa zona.

[0060] É possível concluir que a penetração de insecticidas se alarga à Zona 3 embora as análises apenas confirmem a penetração até à Zona 2.

[0061] Refira-se que o ataque das térmitas se centrou na Zona 3 em todos os casos em que ocorreram ataques. Isto comprova mais uma vez a penetração reforçada do borato e do insecticida na mistura tamponada de óxido de amina.

Tabela 6: Mistura

Misturas Componente Proporções - Percentagem em peso - I Água 97,47 Óxido de amina 0,60 Fungicida (IPBC) 0,18 Fungicida (IST) 0,01 Cosolvente para fungicidas 0,74 Surfactante 1,00 II Água 80,00 Tampão de borato A* 20,00 III Água 79, 40 Tampão de borato A* 20,00 Óxido de amina 0,60 IV Água 77,54 Tampão de borato A* 20, 00 Óxido de amina 0,60 Fungicida (IPBC) 0,18 Fungicida (IST) 0,01 23

Insecticida (Nicotinimida) 0,01 Insecticida (Piretróide sintético) 0,02 Cosolvente para fungicida 0,64 Surf actante 1,00 V Água 83, 82 Tampão de borato B 8,30 Tampão de borato C 7,08 Óxido de amina 0,11 Fungicida (IPBC) 0,03 Fungicida (IST) <, 01 Insecticida (Nicotinimida) 0,03 Insecticida (Piretróide sintético) 0,01 Cosolvente para fungicidas 0,39 Surf actante 0,22

*Tampao de borato A *Tampão de borato B (7,06% BAE) *Tampão de borato C

Octaborato dissódico (23,4% BAE) = Pentahidrato de borato de sódio Ácido bórico (7,08% BAE)

* * B + C =14,16% BAE 24

Tabela 1: Resultados da análise de penetração da madeira

Mistura Condição da prancha Componente da mistura Análises111 Zona de penetração analítica Resultados do Teste Biológico Protecção Percentual131 Protecção biológica vs. penetração Térmitas Formosan(4) Apodrecim ento Decomposi ção(5) I Quente Fungicida IPBC Raios X 1 20 Tratamento de superfície Sem penetração II Quente Borato Curcumina 1 30 50 Tratamento de superfície Alguma difusão natural do borato III Quente Borato Curcumina 3 75 100 Penetração profunda só do borato suficiente para decomposição, mas insuficiente para térmitas III Ambiente Borato Curcumina 2 75 100 Penetração suficiente para decomposição, mas insuficiente para térmitas IV Quente Borato Borato IPBC Fungicida Nicotinimida Curcumina ICP raio X HPLC 3 3 100/100 100/100 Penetração de ínsecticidas suficiente para proteger das térmitas 3 3 3 3 2 1 (2)* V Quente/Frio Borato Curcumina 3 100 100 Penetração/Desempenho (D Pres ença confir mada a níveis superiores aos de fundo para cada componente e método (2) A Série de duplicados incluiu duas nicotinimidas separadas. 25 (3) A protecção percentual está registada em comparação com amostras de controlo tratadas e não tratadas.

(4) Teste da Norma AWPA (5) Adaptado de EN 113 26 [0062]

No que se refere à tabela 7 e à coluna intitulada "Protecção biológica vs. penetração", a amostra da Mistura I sofreu apodrecimento nas Zonas 2 e 3 e ataque de térmitas nas Zonas 1, 2 e 3. A Mistura II sofreu apodrecimento na Zona 3 e ataque de térmitas na Zona 3.

[0063] A Mistura III não sofreu qualquer apodrecimento e ataque de térmitas apenas na Zona 3. A Mistura III (condição quente) mostrou que a Mistura III (condição ambiente) não apresentava apodrecimento e ataque de térmitas nas Zonas 2 e 3, o que comprova os benefícios do aquecimento da madeira. A Mistura IV não sofreu qualquer apodrecimento nem ataque de térmitas. A Mistura V também não sofreu qualquer apodrecimento nem ataque de térmitas.

[0064] A análise transversal das pranchas tratadas mostrou penetração substancial dos principais ingredientes, especialmente do composto de borato.

[0065] A partir destes exemplos, pode verificar-se que o tratamento com as soluções e o processo descritos na presente invenção não confere uma descoloração significativa ou levantamento da fibra da madeira cortada. Além disto, o tratamento de superfície aplicado na presente invenção permite a penetração de ingredientes activos na madeira cortada sem que seja necessário aplicar os tratamentos de pressão ou duplo vácuo.

[0066] Por conseguinte, é de referir que o método da presente invenção tal como definido nas reivindicações constitui um 27 método eficiente, seguro, economicamente viável de obter, com rapidez e eficácia, a penetração profunda de conservantes de madeira em resultado da solução exclusiva e da combinação do agente tampão e do óxido de amina. Tudo isto se obtém sem que seja necessário aplicar a impregnação à pressão, o uso de condições de vácuo e o recurso a solventes indesejáveis do ponto de vista da saúde e do ambiente.

[0067] Embora no presente documento estejam descritas configurações especificas da invenção para efeitos de exemplificação, é evidente para os especialistas que se podem concretizar inúmeras variações dos pormenores que não se afastam da invenção, tal como definido nas reivindicações anexas.

Lisboa, 11 de Novembro de 2013. 28

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Um método de proteger a madeira través da penetração reforçada de conservantes de madeira que compreende: apresentar uma solução que contém pelo menos um óxido de amina e pelo menos um conservante para madeira e um agente tampão, sendo o remanescente pelo menos um solvente adequado, tendo a referida solução um pH de 5 a 12,4; aplicando a referida solução na superfície da referida madeira; e activar o referido óxido de amina, o referido conservante para madeira e o referido agente tampão para realizar a penetração do referido conservante para madeira na referida madeira a uma temperatura elevada; usando o referido agente tampão numa quantidade de 3 a 80 por cento em peso com base no peso total da solução; sendo que o agente tampão é seleccionado do conjunto constituído por boratos, ácidos bóricos e combinações dos mesmos; e sendo que pelo menos um conservante para madeira é seleccionado do conjunto constituído por compostos orgânicos, compostos halo-orgânicos, compostos metalo-orgânicos, sais orgânicos e organofosfatos. 2. 0 método da Reivindicação 1 no qual o óxido de amina, o conservante para madeira e o agente tampão são activados aplicando calor à madeira, à solução, ou a ambas. 1 3. 0 método das Reivindicações 1 ou 2 incluindo efectuar a referida activação entre uma temperatura que varia entre a do ambiente e a de vapor. 4. 0 método das Reivindicações 1 a 3 incluindo efectuar a referida activação a uma temperatura de 70°C a 95°C e uma humidade relativa de 60 a 100%.
5. Uma solução conservante para madeira para usar num método em conformidade com qualquer uma Reivindicações 1 a 4, compreendendo: pelo menos um óxido de amina; e pelo menos um conservante para madeira e um agente tampão sendo o remanescente pelo menos um solvente adequado; sendo que o agente tampão é seleccionado do conjunto constituído por boratos, ácidos bóricos e combinações dos mesmos; e sendo que pelo menos um conservante para madeira é seleccionado do conjunto constituído por compostos orgânicos, compostos halo-orgânicos, compostos metalo-orgânicos, sais orgânicos e organofosfatos; e sendo que a referida solução tem um pH de 5 a 12,4 e o referido agente tampão numa percentagem em peso de 5 a 30 por cento da referida solução em peso.
6. A solução da Reivindicação 5, tendo a referida solução um pH de 7 a 10.
7. A solução das Reivindicações 5 a 6 incluindo água como solvente. 2 8. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 7 incluindo o referido óxido de amina seleccionado do conjunto de óxido de alquil dimetilamina, óxido de decil dimetilamina, óxido de lauril dimetilamina, óxido de isoalquil dimetilamina, óxido de miristil dimetilamina, óxido de cetil dimetilamina, óxido de estearil dimetilamina, óxido de cetil dimetilamina e óxido de N-alquil (C12-C16)-N, N-dimetilamina (ADO) e combinações dos mesmos.
9. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 8 incluindo o referido óxido de amina numa quantidade de 0,11 a 70 por cento em peso com base no peso total da solução.
10. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 8 incluindo usar o referido óxido de amina numa percentagem em peso de 1 a 20 por cento da referida solução.
11. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 10 incluindo o referido conservante para madeira numa quantidade de 3 ppm a 50 por cento com base no peso total da solução.
12. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 10 incluindo o referido conservante para madeira presente numa quantidade de 20 ppm a 5000 ppm.
13. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 12 incluindo o referido agente tampão numa quantidade de 5 a 30 por cento em peso com base no peso total da solução.
14. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 13 na qual o referido agente tampão é 50 a 60 por cento em peso bórax e 40 a 50 por cento em peso ácido bórico. 3
15. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 14 na qual o referido conservante para madeira inclui pelo menos um fungicida.
16. A solução da Reivindicação 15 na qual o referido fungicida é seleccionado do conjunto constituído por metileno, bistiocianato, betoxazina, 3-iodo-2-propinil butil carbamato, diiodometil-p- tolilsulfona, triazóis, isotiazolonas, fenóis, compostos quaternários de amónio e combinações dos mesmos.
17. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 16 compreendendo adicionalmente pelo menos um aditivo solvente na referida solução.
18. A solução da Reivindicação 17 na qual o referido aditivo solvente é seleccionado do conjunto constituído por glicóis, álcoois e combinações dos mesmos.
19. A solução de qualquer uma das Reivindicações 18 ou 19 na qual um repelente de água se encontra presente no referido aditivo.
20. A solução da Reivindicação 19 na qual o referido repelente de água inclui uma emulsão polimérica de cera.
21. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 20 incluindo um corante no referido aditivo.
22. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 21 na qual o referido conservante para madeira inclui pelo menos um insecticida.
23. A solução da Reivindicação 22 na qual o referido insecticida inclui pelo menos um material seleccionado do conjunto constituído por nicotinimidas, piretróides e combinações dos mesmos.
24. A solução de qualquer uma das Reivindicações 5 a 23 na qual o referido agente tampão está presente numa quantidade 4 suficientemente pequena para não proporcionar um efeito de conservação da madeira substancial. 25. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 incluindo efectuar a referida aplicação com a temperatura da solução entre o valor ambiente e ebulição. 26. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 incluindo efectuar a referida aplicação com a solução a uma temperatura entre 30° e 75°C.
27. O método das Reivindicações 3 ou 4 incluindo efectuar a referida activação por um período de pelo menos 8 horas. 28. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4, 25 ou 26, incluindo efectuar a referida activação num ambiente com humidade relativa entre 60 e 100%.
29. O método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4, 25 ou 26, incluindo efectuar a referida activação num ambiente com humidade relativa entre 80 e 100%.
30. O método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 29, incluindo efectuar a referida activação depois da referida aplicação da referida solução sem grande demora entre ambas.
31. O método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 29, incluindo efectuar a referida activação permitindo que a referida madeira após a referida aplicação permaneça à temperatura ambiente entre 8 horas a três dias.
32. O método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 29, incluindo efectuar a referida aplicação colocando a referida madeira 5 em pilhas, e embrulhando as referidas pilhas com um material impermeável ao ar. 33. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 32, incluindo efectuar a referida aplicação por um método seleccionado de um conjunto constituído por pulverização, rolo e imersão. 34. 0 método da Reivindicação 33 incluindo efectuar a referida penetração sem necessidade de impregnação à pressão, ou efectuar a referida aplicação sem necessidade de cria um ambiente de vácuo. 35. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 34, na qual a referida madeira é uma madeira seleccionada de um conjunto constituído por madeira transformada e madeira laminada rendo uma camada colada ou uma quantidade substancial de cola na mesma, e efectuando-se a penetração do referido conservante para madeira através da referida cola. 36. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 35, incluindo a referida madeira ser um painel de partículas orientadas. 37. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 35, incluindo introduzir uma variedade dos referidos conservantes para madeira na referida madeira, e efectuando pelo referido processo a penetração de pelo menos um dos referidos conservantes para madeira a uma profundidade superior à de qualquer outro dos referidos conservantes para madeira. 38. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 3 7, incluir efectuar a referida aplicação e a referida activação num método em linha. 6 39. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 38, incluindo aplicar o referido método com resistência ao levantamento substancial da fibra na superfície da referida madeira.
40. O método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 39, incluindo antes de efectuar a referida aplicação da referida solução na referida madeira, pré-aquecer a referida madeira.
41. O método da Reivindicação 40 incluindo pré-aquecer a referida madeira entre 8 e 230°C.
42. O método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 41, incluindo após a referida aplicação e antes da referida activação, armazenar a referida madeira. 43. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 42, incluindo aplicar o referido método em madeira cuja humidade está num nível que não excede o ponto de saturação das fibras da referida madeira.
44. O método da Reivindicação 43 incluindo aplicar o referido método em madeira seca. 45. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 42, incluindo aplicar o referido método em madeira cuja humidade está num nível que não excede o ponto de saturação das fibras da referida madeira.
46. O método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 45 incluindo o referido método conseguir a penetração do referido conservante para madeira com maior rapidez do que a obtida com métodos que não usam óxido de amina e um agente tampão. 7 47. 0 método de qualquer uma das Reivindicações 1 a 4 ou 25 a 46 no qual a solução é uma solução em conformidade com qualquer uma das Reivindicações 5 a 24. 48. 0 método da Reivindicação 1 incluindo efectuar , pelo referido método, a penetração dos referidos conservantes para madeira na referida madeira a uma profundidade do que a obtida sem o referido agente tampão. 49. 0 método das Reivindicações 1 a 4 ou 25 incluindo efectuar a referida activação num ambiente de humidade relativa elevada. Lisboa, 11 de Novembro de 2013 8