WO2014202805A1 - Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera - Google Patents

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WO2014202805A1
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wood
group
treatment
organic compounds
hydrophobic organic
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Diego MOLDES MOREIRA
María FERNÁNDEZ FERNÁNDEZ
María Angeles SANROMÁN BRAGA
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Universidade De Vigo
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    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/50—Mixtures of different organic impregnating agents
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    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/0207—Pretreatment of wood before impregnation

Definitions

  • the invention is part of the material treatment sector, specifically those related to wood and wood products in order to improve their properties.
  • Wood is a tissue produced by woody vegetables, which is formed by tubular anatomy cells linked together. This characteristic gives it, along with its chemical composition, its particular properties, which make wood a material with many applications.
  • Wood in its natural state, has certain undesirable characteristics for some purposes. Among the most important are its reduced dimensional stability and its susceptibility to degradation by so-called wood rot fungi (Mai et al., 2004; Kudanga et al., 2010a). Both characteristics are related to the water content of the wood, either directly or indirectly. Thus, in the case of dimensional stability, the natural hygroscopicity of wood allows it to absorb a significant amount of water in its structure causing changes in its volume. The dilation and contraction cycles produced by changes in the water content of the wood can alter its structure and even cause it to break (Rowell, 2005).
  • CCB salts chromium, copper and boron
  • CCA salts chromium, copper and arsenic
  • salts E copper and azoles
  • creosotes etc.
  • these materials are usually treated with different chemical compounds: resins or waxes, mainly (Temiz et al., 2008).
  • resins or waxes mainly (Temiz et al., 2008).
  • these compounds can be “washed” over time, depending on the aggressiveness of the wood's exposure environment, which can cause the loss of hydrophobicity and make new water-repellent treatments necessary.
  • waterproofing treatments to avoid the dampening of wood, although in this case it is not allowed to "breathe” the wood in a natural way, that is to say, in case of a defect in the impermeable layer the water could penetrate the wood but hardly It would be eliminated.
  • Wood treatments are carried out by various methodologies, being the most used: spraying, brushing, immersion and pressure treatments (autoclave). It has been to select the methodology according to the need of the treatment, either superficial or in depth, and of the product to apply.
  • washing of the active agent need to repeat the treatment and release to the environment of the washed compounds.
  • Furfurilation treatment modification of wood with furfuryl acid.
  • the enzyme-activated compound has the ability to chemically bind to the material and can confer new properties depending on its chemical composition (Chandra et al., 2002a; Chandra et al., 2002b; Chandra et al., 2004a; Chandra et al., 2004b; Liu et al., 2009; Choose et al., 2008; Garc ⁇ a-Ubasart et al., 2011).
  • the procedure described herein consists of a chemical-enzymatic treatment that manages to hydrophobize a wooden surface.
  • Said process consists in the activation of a hydrophobic phenolic compound by an enzymatic reaction carried out by an oxidase, preferably a laccase.
  • This activated hydrophobic phenolic compound has the ability to bind wood in a stable manner, giving the wood its water-repellent character. The joint is stable, so that there is no washing or dragging of the hydrophobic compound during the life of the treated wood.
  • the application of this new procedure can be carried out by conventional methods of applying chemical treatments of wood (spraying, brushing, immersion, autoclave, etc.).
  • the treatment can be carried out under varied conditions of humidity of the wood, not being necessary that it is dry.
  • Figure 1 shows the appearance of a drop of water after a few seconds after the initial contact with beech wood.
  • Left A wood treated with lauryl gallate and subsequently extracted with organic solvent (acetone);
  • Right B wood treated with lauryl gallate and laccase, subsequently extracted with organic solvent (acetone).
  • the laccase allows a stable bond of lauryl gallate in the wood, giving it hydrophobicity.
  • FIG. 2 shows the infrared spectrum of beech wood to which the following treatments have been performed in the order indicated:
  • the invention consists in the activation of a hydrophobic phenolic compound by an oxidative enzyme; said activated compound is then stably bound to the wood or a product derived therefrom, the wood or its derivative product acquiring the property conferred by phenol, in this case hydrophobicity.
  • Conditioning of the wood for treatment it consists of the normal conditioning of the wood before any treatment that includes cleaning and machining stages (recessing, profiling, cutting, etc.).
  • hydrophobic treatment it consists of the application of the oxidative enzyme (preferably laccase) and the hydrophobic phenolic compound. This can be done in two ways:
  • oxidases can be used, preferably lacquers of the fungi Trametes villosa or Myceliophthora thermophila.
  • hydrophobic compound various phenolic compounds with the ability to be activated by the selected enzyme can be used.
  • hydrophobic compound various phenolic compounds with the ability to be activated by the selected enzyme can be used.
  • chemical structures with potential application There are several chemical structures with potential application:
  • the conditions under which the enzyme solution should be added, and the solution of the hydrophobic compound are: pH from 4 to 9 and temperature from 20 ° C to 70 ° C.
  • the pH can be adjusted if necessary with an acid, a base or with a buffer (preferably citrate buffer or phosphate).
  • the application of the treatment can be carried out using conventional methodologies: spraying, brushing, immersion or pressure application (autoclave). If the application is carried out by immersion or with a pressure system, the hydrophobic compound) is added in an amount of between 0.2g and 20g per kilogram of dry wood. If the application is carried out by spraying or brushing the hydrophobic compound is added) in a solution with a concentration between 0.1 mM and 10 mM in one or several applications
  • the treatment time for this to be effective varies depending on the environmental conditions, the enzyme and the hydrophobic compound) used, which can vary between 1 hour and 12 hours but it is recommended that not less than two hours.
  • the dose of the laccase enzyme varies depending on the type of treatment. In exclusively surface treatments it is advisable to use a treatment solution that contains an activity of between 0.1 and 10U / ml. On the other hand, if the treatment is done in depth, an enzyme dose of between 1 and 40 U / g of dry wood is recommended. If the application is carried out by immersion or with a pressure application system, the enzyme adds in the amount necessary for its activity to be between 1 and 100U / g of dry wood. If the application is done by spraying or brushing, in one or several applications, it is recommended that the solution contains an activity between 0.1 and 10U / ml of enzyme.
  • the degree of hydrophobicization obtained can be measured, once the wood or wood product is treated and dried, by adding a drop of liquid, preferably water, to the surface of the treated material.
  • a drop of liquid preferably water
  • the time necessary for the absorption of the liquid to take place or the contact angle of the water drop with the surface of the treated wood can be measured, for which specific equipment will be necessary.
  • Example 1 Beech wood treatment with Myceliophthora thermophila and lauryl gallate laccase.
  • Pieces of beech wood (Fagus sylvatica) were immersed in a solution of the hydrophobic phenolic compound lauryl gallate in a range of concentrations between 0.1 and 5mM with Myceliophthora thermophila laccase with an activity level of 10U / ml.
  • the buffer used was phosphate buffer pH 7.3 (10mM) with 30% acetone.
  • the wood was submerged at a rate of 10ml of solution / g of dry wood. The treatment was carried out for 2 hours at 50 ° C.
  • the wood pieces were extracted with acetone in Soxhlet following the TAPPI T-264 standard.
  • the wood samples were placed in a cellulose cartridge adapted to be introduced into a Soxhlet system.
  • the extraction was performed with 200 ml of acetone at reflux for 8 hours, passing the acetone through the samples at a rate of 4 cycles per hour. After this process the wood was washed with hot water to remove the remains of acetone. Subsequently the pieces of wood were introduced in an Erlenmeyer flask with 500ml of distilled water that was introduced in a boiling bath for 1 hour. The wood was washed and air dried.
  • Example 2 Retention of lauryl gallate in wood with various application methods.
  • the impregnation study was also carried out by applying vacuum and vacuum with pressure (autoclave treatment).
  • the retention levels of the treatment solution were 240 and 420 kg / m 3 of wood. All the values obtained in these studies are similar to the impregnation values of various commercial products for wood treatment.
  • Antwi-Boasiako C Atweri-Obeng A. Leachability and efficacy of CCA, creosote and two durable hardwood extracts in Ceiba pentandra (L.) Gaertn.-treated stakes against termite attack.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

La presente invención consiste en un procedimiento para proporcionar hidrofobicidad a la madera o productos madereros mediante un tratamiento químico-enzimático. Dicho tratamiento consiste en la aplicación de enzimas oxidasas, preferentemente lacasas, y de un compuesto fenólico con un grupo hidrofóbico a la madera o a un producto maderero bajo unas condiciones ambientales determinadas. En dichas condiciones, el enzima promueve la unión del compuesto con grupo hidrofóbico a la madera o producto maderero confiriendo la propiedad del compuesto a la madera o producto maderero tratado. La unión de este modo es permanente ya que el compuesto hidrofóbico se une a la madera mediante enlaces químicos estables, evitando su arrastre en posteriores lavados. Este tratamiento permite dotar a la madera de una mayor resistencia a la humedad, lo cual mejora su aplicación, debido al incremento de su estabilidad dimensional y su durabilidad.

Description

Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera
Sector de la técnica
La invención se encuadra en el sector de tratamiento de materiales, concretamente en aquellos relativos a la madera y productos madereros con objeto de mejorar sus propiedades.
Estado de la técnica
La madera es un tejido producido por los vegetales leñosos, que está formada por células de anatomía tubular unidas entre sí. Esta característica le confiere, junto a su composición química, sus particulares propiedades, que hacen de la madera un material con multitud de aplicaciones.
La madera, en su estado natural, presenta determinadas características no deseables para algunas finalidades. De entre las más importantes se encuentran su reducida estabilidad dimensional y su susceptibilidad a la degradación por los llamados hongos de podredumbre de la madera (Mai et al., 2004; Kudanga et al., 2010a). Ambas características están relacionadas con el contenido en agua de la madera, ya sea de forma directa o indirecta. Así, en el caso de la estabilidad dimensional, la higroscopicidad natural de la madera permite que absorba en su estructura una importante cantidad de agua provocando cambios en su volumen. Los ciclos de dilatación y contracción producidos por los cambios en el contenido de agua de la madera pueden alterar su estructura e incluso provocar la rotura de la misma (Rowell, 2005). Respecto a la biodegradación por parte de algunas especies de hongos, es necesaria una humedad mínima de un 20% aproximadamente para que las especies biodegradadoras puedan germinar y crecer conforme se alimentan de los componentes de la madera; de modo que la humedad no es negativa para la protección de la madera por sí misma, sino que ejerce un efecto indirecto ya que aporta las condiciones ambientales para que los agentes biodegradadores puedan actuar (Forest Products Laboratory, 2007). Por este motivo, en muchas ocasiones se trata de evitar la biodegradación de la madera con compuestos fungicidas. Existen diversas tipologías de estos productos: hidrosolubles, hidrodispersables, orgánicos, orgánicos naturales, mixtos, etc. Cada tipología puede presentar diversos agentes activos, todos regulados por estrictas normas que tratan de evitar su uso excesivo debido a su carácter tóxico. Alguno de estos agentes activos son: sales CCB (cromo, cobre y boro), sales CCA (cromo, cobre y arsénico), sales E (cobre y azoles), creosotas, etc. (Forest Products Laboratory, 2007; Antwi- Boasiako y Atwery-Obeng, 2012; Humar et al., 2008; Schultz et al., 2007).
Con el objetivo de aportar hidrofobicidad a la madera y productos madereros, estos materiales son habitualmente tratados con diferentes compuestos químicos: resinas o ceras, principalmente (Temiz et al., 2008). En ocasiones estos compuestos se pueden "lavar" con el paso del tiempo, dependiendo de la agresividad del ambiente de exposición de la madera, lo que puede producir la pérdida de la hidrofobicidad y hacer necesario nuevos tratamientos hidrófugos. Para evitar el humedecimiento de la madera también es posible aplicar tratamientos impermeabilizantes, aunque en este caso no se permite "respirar" a la madera de modo natural, es decir, ante un defecto en la capa impermeable el agua podría penetrar en la madera pero difícilmente sería eliminada.
Los tratamientos de madera se llevan a cabo por diversas metodologías, siendo las más empleadas: pulverización, pincelado, inmersión y tratamientos con presión (autoclave). Se ha de seleccionar la metodología en función de la necesidad del tratamiento, ya sea superficial o en profundidad, y del producto a aplicar.
No existen métodos que eviten los problemas derivados de los tratamientos más convencionales: lavado del agente activo, necesidad de repetir el tratamiento y liberación al medio ambiente de los compuestos lavados.
Algunas de las alternativas que se aplican hoy en día son:
• Tratamiento térmico: exposición de la madera a altas temperaturas (180-260°C) en atmósfera inerte con baja cantidad de oxígeno (Ayadi et al., 2003)
• Tratamiento de furfurilación: modificación de la madera con ácido furfurílico.
• Tratamiento de benzoilación (Evans et al., 2002).
• Tratamiento de acetilación: acetilación de los grupos hidroxilo de la madera.
Estos tratamientos suelen mejorar la hidrofobicidad de la madera pero también pueden producir en ocasiones pérdidas en las propiedades mecánicas o colores no deseados.
Se han descrito en los últimos años determinados tratamientos enzimáticos en materiales lignocelulósicos, principalmente en pasta de papel, que han dado como resultado la unión de determinados compuestos de bajo peso molecular a dichos materiales. El mecanismo de este tratamiento enzimático está basado en la activación previa de un compuesto de bajo peso molecular mediante un enzima oxidativa (lacasa o peroxidasa) en presencia del material lignocelulósico. De este modo el compuesto activado por el enzima posee la capacidad de unirse químicamente al material pudiendo conferirle nuevas propiedades en función de su composición química (Chandra et al., 2002a; Chandra et al., 2002b; Chandra et al., 2004a; Chandra et al., 2004b; Liu et al., 2009; Elegir et al., 2008; García-Ubasart et al., 2011).
Se han descrito diferentes aplicaciones de estos enzimas, desde la degradación de contaminantes hasta la síntesis de compuestos orgánicos. Pero es en el ámbito de la pasta de papel dónde este tipo de tratamientos enzimáticos han sido objeto de un profundo estudio en los últimos años. Ya sea de una forma premeditada o no, se ha observado en diferentes casos la unión de diversos compuestos fenólicos a la pasta de papel tras un tratamiento enzimático. Basándose en este aspecto se han descrito algunas patentes relacionadas con la posible modificación de las propiedades de la pasta de papel, de entre las que cabe destacar la de Colom Pastor et al. (2011). Estos tratamientos están pensados para productos exclusivamente papeleros, en los que la celulosa supone la totalidad o casi la totalidad de la composición de las fibras, a diferencia de la madera que tiene un contenido en lignina considerable, de un 20-30%. En el caso de la madera, que como se ha comentado posee una composición más heterogénea que la pasta de papel, estos tratamientos enzimáticos son más anecdóticos y no se han explorado en detalle, aunque sí se han conseguido algunos resultados interesantes (Park et al., 2001; Schroeder et al., 2007; Widsten et al., 2010; Kudanga et al., 2010b). Por ejemplo Kudanga et al. (2010a) han conseguido unir compuestos fluorados hidrofóbicos a madera de haya mediante un tratamiento enzimático. Sin embargo, el enzima no actúa directamente sobre estos compuestos sino que lo hace con la propia madera, la cual se "activa" y permite posteriormente que se unan los compuestos fluorados. De este modo se puede obtener madera con un pequeño grado de hidrofobicidad que aporta el flúor. En esta línea también se ha descrito reciencemente un procedimiento para añadir yodo en la superficie de la madera con participación del enzima lacasa, igual que en el caso anterior, de un modo indirecto (Schubert et al., 2012). Esta modificación podría mejorar la resistencia de la madera ante algunos microorganismos. Descripción de la invención
El procedimiento descrito en el presente documento consiste en un tratamiento químico- enzimático que consigue hidrofobizar una superficie de madera. Dicho procedimiento consiste en la activación de un compuesto fenólico hidrofóbico mediante una reacción enzimática llevada a cabo por una oxidasa, preferentemente una lacasa. Este compuesto fenólico hidrofóbico activado tiene la capacidad de unirse a la madera de modo estable aportando a la madera su carácter hidrófugo. La unión es estable, de modo que no hay lavado o arrastre del compuesto hidrofóbico durante la vida de la madera tratada.
La aplicación de este nuevo procedimiento se puede realizar por los métodos convencionales de aplicación de tratamientos químicos de la madera (pulverización, pincelado, inmersión, autoclave, etc).
Se presenta una nueva aplicación de enzimas oxidativas que actúan sobre compuestos fenólicos hidrofóbicos, los cuales tienen posteriormente la capacidad de unirse a la madera o productos madereros confiriendo su hidrofobicidad a los mismos. Este nuevo tratamiento presenta las siguientes ventajas respecto a los convencionales:
• La unión del componente hidrofóbico a la madera es de carácter estable, de modo que resiste al lavado ante diferentes agentes. De este modo se evita la posible contaminación ambiental y la necesidad de repetir el tratamiento por este motivo.
• Todos los materiales empleados tienen origen natural o bien son derivados de productos naturales.
• El proceso se puede llevar a cabo bajo diversas condiciones ambientales, tanto de pH como de temperatura.
• El tratamiento se puede llevar a cabo del mismo modo que los tratamientos convencionales.
• El tratamiento se puede llevar a cabo en condiciones variadas de humedad de la madera, no siendo necesario que ésta esté seca.
Breve descripción de las figuras
En la figura 1 se puede observar el aspecto de una gota de agua tras unos segundos después del contacto inicial con madera de haya. Izquierda A: madera tratada con lauril galato y posteriormente extraída con solvente orgánico (acetona); Derecha B: madera tratada con lauril galato y lacasa, posteriormente extraída con solvente orgánico (acetona). La lacasa permite una unión estable de lauril galato en la madera confiriéndole hidrofobicidad a la misma.
En la figura 2 se observa el espectro infrarrojo de madera de haya a la que se le han realizado los tratamientos siguientes en el orden indicado:
A. extracción con solvente orgánico (acetona), lavado con agua, inmersión con solución de lauril galato, extracción con solvente orgánico.
B. extracción con solvente orgánico (acetona), lavado con agua, inmersión con solución de lacasa y lauril galato, extracción con solvente orgánico.
C. Espectro infrarrojo del lauril galato puro
Se puede observar que los picos correspondientes al lauril galato se detectan en la madera en el caso de aplicar un tratamiento con lauril galato en presencia de lacasa, pero no en el caso de aplicar el lauril galato sólo. Tras estos tratamientos se ha aplicado un procedimiento de extracción con acetona, lo que garantiza que el lauril galato detectado en la madera está unido de forma estable a la misma.
Descripción de una realización preferida
La invención consiste en la activación de un compuesto fenólico hidrofóbico mediante un enzima oxidativo; dicho compuesto activado se une luego de forma estable a la madera o un producto derivado de la misma, adquiriendo la madera o su producto derivado, la propiedad que le confiere el fenol, en este caso la hidrofobicidad. Ésta aporta mejoras en los potenciales usos de la madera y sus productos derivados ya que reduce algunos de los defectos naturales de este material, en concreto su estabilidad dimensional y la resistencia ante los hongos que producen su podredumbre, los cuáles necesitan una humedad mínima en la madera para su desarrollo.
El tratamiento de la madera mediante este método consta de las siguientes etapas:
1) Acondicionamiento de la madera para el tratamiento: consiste en el acondicionamiento normal de la madera antes de cualquier tratamiento que incluye etapas de limpieza y mecanizado (rebajado, perfilado, corte, etc).
2) Aplicación del tratamiento hidrofóbico: consiste en la aplicación del enzima oxidativa (lacasa preferentemente) y el compuesto fenólico hidrofóbico. Ésta se puede llevar a cabo de dos modos:
a) Un paso: preparación de la mezcla de enzima y compuesto hidrofóbico e impregnación de la mezcla sobre la superficie de la madera.
b) Dos pasos: impregnación de la madera con disolución del enzima y posterior aplicación de una disolución del compuesto fenólico hidrofóbico.
Como enzima se pueden utilizar oxidasas, preferentemente lacasas de los hongos Trametes villosa o Myceliophthora thermophila.
Como compuesto hidrofóbico se pueden emplear diversos compuestos fenólicos con capacidad de ser activados por el enzima seleccionado. Existen diversas estructuras químicas con potencial aplicación:
1. Estructuras derivadas del ácido gálico, generalmente empleadas en la industria alimentaria como antioxidantes:
e n carbonos (1 < n < 14)
Figure imgf000005_0001
Estructuras recomendadas derivadas del ácido gálico, por orden de prioridad:
Figure imgf000006_0001
2. Estructuras tipo fenilpropanoide:
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0002
3. Estructuras con tert-butilos
ica: (C4H10)
Figure imgf000007_0003
La aplicación, ya sea con el método de "un paso" o de "dos pasos" se ha de hacer en medio líquido con los diversos componentes disueltos en agua, aunque la adición de un solvente orgánico o un surfactante puede ser adecuada para mejorar la disolución del compuesto hidrofobico y poder aumentar su concentración.
Las condiciones en las que se debe adicionar la disolución de enzima, y la disolución del compuesto hidrofobico son: pH de 4 a 9 y temperatura de 20°C a 70°C. El pH se puede ajustar si es necesario con un ácido, una base o con un tampón (preferiblemente tampón citrato o fosfato). La aplicación del tratamiento se puede llevar a cabo mediante las metodologías convencionales: pulverización, pincelado, inmersión o aplicación por presión (autoclave). Si la aplicación se realiza mediante inmersión o bien con sistema de presión el compuesto hidrofobia) se añade en una cantidad de entre 0,2g y 20g por cada kilogramo de madera seca. Si la aplicación se realiza mediante pulverización o pincelado se añade el compuesto hidrofobia) en una solución de concentración comprendida entre 0,1 mM y 10 mM en una o varias aplicaciones
El tiempo de tratamiento para que éste resulte efectivo varía en función de las condiciones ambientales, del enzima y del compuesto hidrofobia) empleados, pudiendo variar entre 1 hora y 12 horas pero se recomienda que no menos de dos horas.
La dosis del enzima lacasa, varía en función de la tipología de tratamiento. En tratamientos exclusivamente superficiales es recomendable emplear una disolución de tratamiento que contenga una actividad de entre 0,1 y 10U/ml. En cambio, si el tratamiento se realiza en profundidad se recomienda una dosis de enzima de entre 1 y 40 U/g de madera seca. Si la aplicación se realiza mediante inmersión o bien con sistema de aplicación de presión la enzima añade en la cantidad necesaria para que su actividad se sitúe entre 1 y 100U/g de madera seca. Si la aplicación se realiza mediante pulverización o pincelado, en una o varias aplicaciones, se recomienda que la disolución contenga una actividad entre 0,1 y 10U/ml de enzima.
El grado de hidrofobización obtenido se puede medir, una vez tratada y seca la madera o el producto maderero, mediante la adición de una gota de líquido, preferentemente agua, a la superficie del material tratado. Se puede medir el tiempo necesario para que la absorción del líquido tenga lugar o bien el ángulo de contacto de la gota de agua con la superficie de la madera tratada, para lo que será necesario equipamiento específico.
Ejemplos:
Ejemplo 1: Tratamiento de madera de haya con lacasa de Myceliophthora thermophila y lauril galato.
Piezas de madera de haya (Fagus sylvatica) fueron sumergidas en una solución del compuesto fenólico hidrofóbico lauril galato en un rango de concentraciones entre 0,1 y 5mM con lacasa de Myceliophthora thermophila con un nivel de actividad de 10U/ml. El tampón empleado fue tampón fosfato pH 7,3 (lOOmM) con un 30% de acetona. La madera se sumergió a razón de 10ml de disolución/g de madera seca. El tratamiento se llevó a cabo durante 2 horas a 50°C.
Tras el tratamiento químico-enzimático, se realizó la extracción de las piezas de madera con acetona en Soxhlet siguiendo la norma TAPPI T-264. Las muestras de madera se situaron en un cartucho de celulosa adaptado para introducirse en un sistema Soxhlet. La extracción se realizó con 200ml de acetona en reflujo durante 8 horas, haciendo pasar la acetona por las muestras a razón de 4 ciclos por hora. Tras este proceso la madera se lavó con agua caliente para eliminar los restos de acetona. Posteriormente se introdujeron las piezas de madera en un matraz Erlenmeyer con 500ml de agua destilada que se introdujo en un baño hirviendo durante 1 hora. La madera se lavó y secó al aire.
Finalmente se analizó la hidrofobicidad de la madera mediante el análisis del ángulo de contacto de una gota de agua en la superficie de la madera. En la Tabla 1 se muestran los resultados principales de estos experimentos. Se representan en la misma los ángulos de contacto iniciales de una gota de agua sobre las láminas de haya tratadas con un solución de lauril galato (0,1 a 5 mM) ó con lacasa y lauril galato (0,1 a 5 mM).
Tabla 1. Resultados del tratamiento de madera de haya con el nuevo procedimiento.
Figure imgf000009_0001
Ejemplo 2: Retención de lauril galato en madera con diversos método de aplicación.
Diversas láminas de madera de dimesiones que rondaron 250x75mm y 250x120 mm fueron tratadas con solución de lauril galato mediante pincelado para estudiar el potencial grado de impregnación de dicho producto. Se emplearon maderas de pino (Pinus pinaster), roble (Quercus robur), castaño (Castanea sativa) y eucalipto (Eucalyptus globulus). La impregnación se hizo en varias aplicaciones o manos. Tras cada una de ellas la madera se pesó y se determinó el aumento de peso de la lámina. Los resultados de aumento de peso de las láminas tratadas se encuentran en la Tabla 2.
Tabla 2. Resultados de la retención de lauril galato aplicado mediante pincelado en diversas maderas.
Figure imgf000009_0002
A su vez también se hizo el estudio de la impregnación aplicando vacío y vacío con presión (tratamiento en autoclave). Los niveles de retención de la disolución de tratamiento fueron de 240 y 420 kg/m3 de madera. Todos los valores obtenidos en estos estudios son similares a los valores de impregnación de diversos productos comerciales para tratamiento de madera.
Bibliografía
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Claims

Reivindicaciones:
1. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos que comprende las siguientes etapas, a) un acondicionamiento del material de madera que mediante operaciones de limpieza o/y mecanizado,
b) un tratamiento del material de madera con una enzima oxidasa y un compuesto orgánico fenólico,
c) un lavado para retirar los subproductos generados en el tratamiento anterior.
2. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos que comprende las siguientes etapas, a) un acondicionamiento del material de madera que mediante operaciones de limpieza o/y mecanizado,
b) un tratamiento del material de madera con una enzima oxidasa,
c) un tratamiento del material de madera con un compuesto orgánico fenólico, d) un lavado para retirar los subproductos generados en los tratamientos anteriores
3. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos, según reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el compuesto fenólico es una molécula seleccionada de las siguientes fórmulas: a)
Figure imgf000012_0001
en donde:
n es un número entero seleccionado de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14;
R1 es un grupo seleccionado de: un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo G-C5, un grupo hidroxilo, un grupo alcóxido C_-C5
R2 es un grupo seleccionado de: un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo Ci-C5, un grupo hidroxilo, un grupo alcóxido C C5 b)
Figure imgf000013_0001
en donde:
R1 es un grupo seleccionado de: un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C1-C5
R2 es un grupo seleccionado de: un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C1-C5, un grupo hidroxilo, un grupo alcóxido C1-C5,
Figure imgf000013_0002
en donde:
R1 es un grupo seleccionado de: un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C1-C5
R2 es un grupo seleccionado de: un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C1-C5, un grupo hidroxilo, un grupo alcóxido C1-C5 d)
Figure imgf000013_0003
R1 es un grupo seleccionado de: un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C1-C5
R2 es un grupo seleccionado de: un átomo de hidrógeno, un grupo tertbutilo, un grupo isobutilo, un grupo n-butilo, un grupo alquilo C1-C5,
4. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por emplear una enzima oxidasa de tipo lacasa, producida por los hongos del grupo Trametes o del hongo Myceliophthora thermophila o bien por otros microorganismos modificados para producir dichos enzimas.
5. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos, según reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los tratamientos del material de madera se realizan mediante operaciones de pulverización, inmersión o pincelado, o se realiza por medio de sistemas de aplicación de presión como un autoclave.
6. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos, según reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el compuesto fenólico se añade en una cantidad de entre 0,2g y 20g por cada kilogramo de madera seca si la aplicación del mismo se realiza mediante inmersión o bien con sistema de presión.
7. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos, según reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por añadir el compuesto fenólico en una solución de concentración comprendida entre 0,1 mM y 10 mM en una o varias aplicaciones si la aplicación del mismo se realiza mediante pulverización o pincelado.
8. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos, según reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por añadir la enzima en la cantidad necesaria para que su actividad se sitúe entre 1 y 100U/g de madera seca si la aplicación del mismo se realiza mediante inmersión o bien con sistema de aplicación de presión.
9. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos, según reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por realizar el tratamiento a partir de una disolución que contiene entre 0,1 y 10U/ml de enzima, en una o varias aplicaciones si la aplicación del mismo se realiza mediante pulverización o pincelado.
10. Procedimiento para dotar de hidrofobicidad materiales de madera mediante la unión de forma estable de compuestos orgánicos hidrófugos, según reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por utilizar como disolvente agua, una mezcla de agua con un disolvente orgánico miscible con el agua o una solución acuosa que contiene un surfactante.
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