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Artigo Técnico Nº 17 – Abril 2004

PRESERVAÇÃO DE MADEIRA

INTRODUÇÃO A vida útil da madeira maciça ou reconstituída varia dependendo da espécie, da quantidade de alburno presente, do seu uso e das condições ambientais às quais está exposta. Fungos e insetos, considerados seus inimigos naturais, a utilizam como moradia, alimento e local para postura de ovos. Isto, no entanto, depende das condições de umidade, de temperatura, de oxigenação, além da madeira em si. No intuito de satisfazer o mercado cada vez mais exigente e agregar valor ao seu produto, produtores de painéis de madeira têm investido na preservação de madeira e seus derivados, que é o tema deste boletim técnico.

DEFINIÇÃO E TIPOS DE PRESERVAÇÃO Preservação de madeiras consiste no conjunto de produtos, métodos, técnicas e pesquisas destinadas a alterar, medir, ou estudar a durabilidade da mesma, podendo ser dividida em preservação natural, indireta, biológica e química, que podem ser definidas como: • Preservação natural

É a utilização da madeira de forma a evitar a ação dos agentes deteriorantes, protegendo-a do contacto com o solo e das fontes de umidade.

• Preservação indireta É o tratamento do meio em que a madeira está sendo utilizada com a finalidade de protegê-la.

• Preservação biológica Envolve o emprego de organismos vivos na prevenção ao ataque dos organismos xilófagos.

• Preservação química É a introdução de produtos químicos dentro da estrutura da madeira, visando torná-la tóxica aos organismos que a utilizam como fonte de alimento.

CLASSIFICAÇÃO DOS PRODUTOS PRESERVATIVOS Os produtos preservativos são classificados de acordo com suas características físicas e

químicas, sendo divididos em dois grandes grupos: (1) os oleosos e oleossolúveis, e (2) os hidrossolúveis, que podem ser definidos como: • Preservativos oleosos São produtos representados pelos derivados do alcatrão de hulha. Estes são produtos naturais compostos de diversas substâncias químicas diferentes, que resultam em uma ação muito eficaz contra vários tipos de agentes que atacam a madeira. • Preservativos oleossolúveis São produtos que contêm misturas complexas de agentes fungicidas e inseticidas, à base de compostos de natureza orgânica e/ou organometálicas. • Preservativos hidrossolúveis São produtos que contêm misturas mais ou menos complexas de sais orgânicos metálicos e não metálicos. Alguns dos mais importantes preservativos destas três categorias são: (1) o creosoto, (2) o pentaclorofenol, (3) o CCA - Arsenato de Cobre Cromatado e (4) o CCB - Borato de Cobre Cromatado, também conhecido como sais de Wolman. O creosoto é um preservativo oleoso muito empregado no tratamento de postes e dormente. Mesmo após vários anos de uso, seus resíduos são capazes de evitar o ataque de fungos. O pentaclorofenol é um preservativo oleossolúvel que começou a ser utilizado no Brasil em 1957. Ele confere uma longa proteção à madeira por ser altamente tóxico e resistente à lixiviação. O CCA é um preservativo hidrossolúvel que apresenta boa fixação na madeira e resistência à lixiviação. Trata-se de um dos mais eficientes tratamentos para proteção contra fungos, insetos e brocas marinhas. As madeiras tratadas com este produto e exposta a situações de alto risco permanecem intactas por 30 anos ou mais. O CCB é um preservativo hidrossolúvel, que tem o CuO (cobre), o Cr2O3 (cromo) e o B (boro) como ingredientes ativos. É usado no Brasil no tratamento de postes, mas há dúvidas quanto a sua resistência a lixiviação e eficiência, em longo prazo, no combate aos insetos.

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PROCESSOS DE PRESERVAÇÃO Existem dois métodos de preservação de madeiras: com e sem pressão. Eles devem ser utilizados em madeiras com uma umidade adequada e com produto específicos (quadro 01).

Quadro 01: Métodos de Preservação

Métodos Produto

Umidade da madeira no

momento do tratamento

Tratamento Orgânicos

(em solvente de petróleo)

Orgânicos

25%

Regagem Hidrodispersáveis 50%

Orgânicos 25% Molhagem

Hidrodispersáveis 50%

Molhagem por difusão

Sais hidrossolúveis

>50%

Autoclave duplo vácuo

Orgânicos

Sais hidrossolúveis

Autoclave vácuo e pressão Creosate

25%

Os métodos sem pressão incluem: (1) pintura exterior (onde o produto preservativo é aplicado com pincel, escova, rolo, etc), (2) dentro de um túnel (consiste em regar um produto em todas as superfícies da madeira a tratar), (3) molhagem rápida (a madeira é imersa num produto de preservação durante alguns minutos), e (4) molhagem por difusão (trata-se da mesma técnica da molhagem rápida, mas em seguida é preciso prever um período de difusão do produto na madeira, em abrigo).

Os métodos com pressão necessitam de equipamentos especiais e alta tecnologia. Trata-se de técnicas radicais usadas para madeiras destinadas a serem constantemente humidificadas, e, portanto sujeitas a riscos maiores de ataques. Em se tratando de métodos com pressão, duas opções existem: (1) o tratamento em autoclave vácuo e pressão, e (2) autoclave duplo vácuo. Um dos maiores problemas do primeiro método é a deformação da madeira. Além disto, os sais de cobre ou de

cromo empregados nas soluções, dão à madeira uma cor avermelhada ou esverdeada, degradando a cor natural da madeira tratada. O tratamento autoclave duplo vácuo é utilizado por algumas empresas para o tratamento de madeira.

PRINCIPAIS PRODUTOS TRATADOS Os principais produtos de madeira tratados com métodos preservativos são: postes de eletrificação rural e de telefonia, cruzetas, dormentes de estrada de ferro, madeiras usadas na agricultura, madeiras estruturais para construção civil, madeiras para jardins e parques, produtos de marcenaria, madeiras para mineração e para proteção de estradas, madeiras serradas e para construção de portos, diques e compensados. TRATAMENTOS PARA PRESERVAÇÃO DE COMPENSADOS Painéis de madeira devem ser protegidos contra fogo e biodeterioração. Pela dificuldade de controle da temperatura, umidade e oxigenação em ambientes abertos, resta restringir o desenvolvimento de fungos e a penetração de insetos nos mesmos através de tratamento com produtos tóxicos a estes organismos. No caso de compensados, os principais processos industriais utilizados para isto são aplicação de preservantes (1) na matéria-prima; junto com a resina na linha de cola ou (2) depois do painel estar acabado, usando um tratamento a vácuo/pressão com preservativo hidrossolúvel em autoclave. A seguir são apresentados os principais pontos a serem observados em cada um destes tipos de tratamentos. TRATAMENTO INSETICIDA NA LINHA DE COLAGEM Neste tratamento o produto inseticida é adicionado à cola, que funciona como meio para penetração do inseticida na madeira. Pela prensagem à quente o inseticida penetra na lâmina de madeira, que fica mais resistente aos agentes degradantes.

Mesmo tratando-se de um processo simples, deve-se observar a qualidade do inseticida usado na produção dos compensados. Este deve conter um ingrediente ativo

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comprovadamente eficiente contra os agentes xilófagos, deve ser estável quimicamente, não deve apresentar problemas de afloramento, volatilização, decomposição ou qualquer incompatibilidade química com o adesivo. Deve ainda apresentar perfeita estabilidade de emulsão quando solubilizar em água ou na resina de cola. Devido a melhor característica de homogeneização quando misturado à cola, os mais utilizados para compensados são formulados como concentrados emulsionáveis. Durante a prensagem à quente, a emulsão é quebrada e o inseticida permanece fixado na linha de colagem (figura 01).

Figura 01 - Prensagem de Compensado à Quente

Quanto à concentração do inseticida utilizado nos compensados, o que o determina é o teor de ingrediente ativo. De acordo com os padrões australianos, as retenções de inseticidas são recomendadas em “kg de ingredientes ativos para cada m³ de compensado”. Os produtos mais utilizados no mercado são o Heptacloro e o Lindane, que apresentam retenção de 0,20 a 0,32 kg/m3 de compensado, e o Phoxin, com uma retenção de 0,7 kg/m3 de compensado.

TRATAMENTO DO COMPENSADO PRONTO, PELO PROCESSO DE VÁCUO/PRESSÃO EM AUTOCLAVE COM PRESERVATIVO HIDROSSOLÚVEL

Neste processo o tratamento é aplicado após o painel estar totalmente pronto. Como pré-requisitos para sua aplicação se tem que, as lâminas de compensado devem ser de madeira permeável e não devem ser usadas lâminas de cerne. Um gênero bastante usado é o Pinus

que por ser mais poroso, absorve intensamente o tratamento químico, resultando num material mais resistente do que madeiras mais nobres. Outro requisito é que só podem ser usados compensados colados com cola à prova d’água.

• Padrões do Tratamento Os padrões da AWPA (American Wood Preservers Association) e da NBR-8456 (Norma Brasileira) estabelecem que o tratamento deve ser efetuado com uma retenção de CCA de 6,5 kg/m3 em ingredientes ativos na base óxida. A avaliação da eficácia do tratamento é feita pela observação da penetração do tratamento em um corpo de prova retirado a 30 cm das bordas, que deve ser total.

• Etapas do Tratamento O tratamento preservativo de compensados é feito em uma autoclave (figura 02) e pode ser dividido em cinco etapas, que são: (1) Vácuo inicial de pelo menos 75 Kpa (560 mmHg), por no mínimo 30 minutos; (2) Enchimento da autoclave com a solução preservativa sem aliviar o vácuo; (3) Aplicação da pressão de tratamento: 1 Mpa por duas horas; (4) Retirada da pressão e retorno da solução, e (5) Aplicação de um vácuo final apenas durante o tempo necessário para que a madeira saia da autoclave com a superfície enxuta (em torno de 10 a 15 minutos).

Figura 02 – Autoclave para Tratamento à Vácuo-

Pressão

• Preservativo Empregado O arseniato de cobre cromatado (CCA-Óxido), com 72% de ingredientes ativos (OSMOSE K-33) fabricado de acordo com o padrão P5 da

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American Wood Preservers’ Association tem sido utilizado no tratamento de compensados prontos. Entre as características do produto estão: (1) uma alta eficiência contra apodrecimento e ataque de insetos, (2) o não aumento da combustibilidade, corrosividade e condutibilidade elétrica da madeira preservada, (3) a perfeita segurança para diversos usos, assim como, (3) não afetar a colagem do compensado. • Secagem das Chapas Após o tratamento, os painéis de compensado devem passar por um processo de secagem até que atinjam um teor de umidade abaixo de 25% em percentagem em base seca. DESVANTAGEM DA PRESERVAÇÃO De modo geral, pode-se citar como sendo quatro as maiores desvantagens da

preservação de madeiras: alterações dimensionais, levantamento da grã, e necessidade de secagem após o tratamento. Além disto, a preservação restringe o descarte da madeira após seu uso. Ela passa a não poder ser descartada em aterros ou ser incinerada a céu aberto, devido à liberação na atmosfera de substâncias químicas impróprias ao meio ambiente. No caso de compensados, o processo de preservação influencia em suas propriedades. O creosoto, por exemplo, é capaz de melhorar as propriedades mecânicas da madeira. Já o CCA, provoca a perda de resistência da madeira tratada, sobretudo da tenacidade, que está relacionada com o aumento da retenção.