UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”
Departamento de Ciências Florestais
FUNDAMENTOS DE PRESERVAÇÃO
DE MADEIRAS
Ivaldo P. Jankowsky
DOCUMENTOS FLORESTAIS
Piracicaba (11): 1 –12, jun. 1990
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Secagem da madeira 1, Notas de estudo de Engenharia Florestal
FUNDAMENTOS DE PRESERVAÇÃO DE MADEIRAS
Tipologia: Notas de estudo
2012
1 / 8
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”
Departamento de Ciências Florestais
FUNDAMENTOS DE PRESERVAÇÃO
DE MADEIRAS
Ivaldo P. Jankowsky
DOCUMENTOS FLORESTAIS
Piracicaba (11): 1 –12, jun. 1990
FUNDAMENTOS DE PRESERVAÇÃO DE MADEIRAS
Prof. Ivaldo Pontes Jankowsky Professor Assistente Doutor, LCF-ESALQ/USP
- INTRODUÇÃO E perfeitamente possível e econômico proteger a madeira utilizada em construções e marcenaria contra cupins, apodrecimento e manchas. A utilização de técnicas preservadoras permite também resolver o sério problema da falta de madeiras duráveis nas propriedades agrícolas. Dessa forma, a madeira de eucalipto pode ser utilizada como moirões, palanques e postes sem o inconveniente de substituições e reparos freqüentes envolvendo mão-de-obra cada vez mais cara e difícil.
Os processos de preservação podem, de uma forma geral, ser classificados em 2 categorias:
a) processos com pressão ou industriais;
b) processos sem pressão ou caseiros.
Os processos industriais utilizam grandes recipientes cilíndricos de aço, onde, com o uso adequado de vácuo e pressão, produtos químicos com propriedades preservativas são injetados no interior da madeira. No Brasil existem cerca de 45 usinas de preservação, utilizando esses processos, no tratamento de dormentes, postes, travessas para linhas de transmissão de energia elétrica, postes de sinalização, dentre outros. São os melhores métodos, porem nem sempre ao alcance e dentro das possibilidades do interessado.
Existem, pôr outro lado, processos simples que dispensam o uso de equipamentos sofisticados, possíveis de serem efetuados pêlos próprios interessados que são capazes de economicamente proteger e aumentar a duração natural da madeira.
pouca umidade, atacam madeira relativamente seca.
Sua presença e indicada pôr pequenas pelotinhas junto a madeira atacada, que são resíduos fecais dos cupins. Os produtos preconizados para o tratamento contra os fungos, também são eficazes no controle dos cupins. Finalmente, resta fazer referência aos agentes destruidores da madeira que vivem nos mares. São, principalmente, algumas espécies de crustáceos e moluscos que escavam ou furam a madeira utilizada em contato com a água do mar.
- PRESERVATIVOS DE MADEIRA Quando não é possível modificar as condições que favorecem o desenvolvimento dos fungos, como pôr exemplo, diminuindo a umidade da madeira, e necessário envenenar-lhes o alimento pôr meio de preservativos.
Preservativos ou preservadores da madeira são produtos químicos tóxicos aos fungos e insetos xilófagos. Entretanto, para um produto ser considerado realmente um preservador, deve apresentar ainda outras características (LEPAGE, 1986). Dessa forma, uma vez aplicado deve penetrar profundamente na madeira, não se evaporar, nem ser arrastado pelas águas da chuva ou umidade do solo. Também não devera ser toxico ao homem e animais domésticos da fazenda, nas concentrações usuais, e ser relativamente barato.
Os preservativos são agrupados em dois tipos básicos:
a) oleosos ou oleossoluveis;
b) hidrossoluveis.
3.1 PRESERVATIVOS OLEOSOS OU OLEOSSOLUVEIS Para o tratamento de madeira a ser usada em contato direto com o solo, os preservativos oleossoluveis mais importantes são o creosoto e o pentaclorofenol. O creosoto é obtido pela destilação do alcatrão de hulha, o qual e pôr sua vez, um subproduto recuperado no processo de obtenção do coque siderúrgico. O alcatrão de hulha também e considerado como um preservativo, embora não seja tão eficiente como o creosoto. A composição química desses dois produtos (o creosoto e o alcatrão) e bastante complexa, contendo mais de uma centena de compostos orgânicos.
O alcatrão, pôr ser mais barato e pouco fluido, e normalmente associado em paras iguais ao creosoto. Obtêm-se assim uma mistura mais barata que o creosoto isoladamente. Ela será, também, dotada de maior penetração na madeira que o alcatrão. São produtos que podem ser obtidos na usinas siderúrgicas.
O pentaclorofenol, como o próprio nome diz, e um fenol clorado, que e normalmente utilizado em soluções oleosas a 5% de concentração em peso.
Os solventes poderão ser o óleo diesel, que praticamente não altera a cor das peças, o óleo queimado de cárter e óleo de caldeira 4 ou 5. O óleo de caldeira e o óleo de cárter são mais baratos que o diesel. O pentaclorofenol deixou de ser produzido no Brasil na década de 70. Atualmente, o pouco de produto disponível no Brasil e importado e tem um custo elevado. Este fato, aliado a agressividade do produto ao ser humano e a legislação que impõe crescentes restrições ao uso de biocidas organo-clorados, tem desestimulado o uso deste preservativo, embora seja um dos mais eficientes na proteção da madeira.
3.2 PRESERVATIVOS HIDROSSOLUVEIS Os modernos preservativos hidrossoluveis são constituídos pela associação de vários sais. O sulfato de cobre, bicromato de potássio ou sódio, sulfato de zinco, acido cromico, acido arsênico, acido bórico e outros compostos podem fazer parte das suas formulas. A proporção em que entram na composição de um preservativo e determinada através de cuidadosos estudos. As soluções aquosas desses sais, penetrando na madeira, sofrem reações de fixação, produzindo compostos insolúveis que dificilmente serão lixiviados, isto e, arrastados pelas águas ou umidade do solo. Pela facilidade de transporte, tem como pela elevada segurança no manuseio, os preservativos hidrossoluveis representam elevada parcela dos produtos consumidos no tratamento de madeiras. Os produtos comercializados no mercado brasileiro são: a) CCA (a base de cromo, cobre e arsênio), com as denominações de CCA Carbo e Osmose K-33; b) CCB (a base de cromo, cobre e boro), com as denominações comerciais de CCB Carbo, Osmose CCB, Jimo Sal CCB e Wolmanit CB; c) FCAP (a base de flúor, cromo, arsênio e fenois), com os nomes comerciais de Osmose MR Sal, Osmosar e Wolmanit URT.
3.3 PRESERVATIVOS PARA APLICAÇÕES ESPECIFICAS Dentro dessa categoria pode-se situar tanto produtos hidrossoluveis como oleossoluveis. O pentaclorofenato de sódio e um produto solúvel em água especialmente indicado para o tratamento de madeira recém prevenir o
aparecimento de manchas. E utilizado em soluções aquosas de concentração de 1 a 3%. Não é indicado contra fungos apodrecedores em tratamentos de moirões e estacas devido a sua pouca mobilidade na madeira que resulta na reduzida penetração do produto. Algumas formulações incluem também produtos a base de boro. Inseticidas como BHC e Aldrin são adicionados para proteção contra insetos xilófagos. O quinolinolato de cobre solubilizado e um produto de introdução relativamente recentes em nosso país. E indicado a concentração de 2,5 a 5%, utilizando como solvente derivados voláteis de petróleo como a agua-raz. E inodoro e incolor não interferindo com a pintura posterior da madeira. E o único preservador aprovado pela Administração de Alimentos e Drogas dos Estados Unidos da América para tratamento de material que entre em contato direto com alimentos. Também e utilizado em madeiras de revestimento de câmaras frigorificas, em têxteis, papel e plástico. Uma forma simples para identificar o tipo de preservativo mais adequado a uma determinada aplicação e consultar o guia publicado pôr CAVALCANTE (1985).
3.4 SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO A utilização da madeira devidamente tratada com preservativos não apresenta riscos a saude do homem e animais. Entretanto, o preservador é formulado com produtos tóxicos e, portanto, deve ser manuseado com os mesmos cuidados que se dispensam aos biocicas. As normas a serem seguidas no seu manuseio são aquelas normalmente observadas para outros produtos tóxicos: a) guardar o preservativo fora do alcance de crianças e animais domésticos; b) evitar contato prolongado com a pele. Usar luvas de borracha para proteger as mãos; c) não fumar ou alimentar-se durante as operações de tratamento sem antes lavar cuidadosamente as mãos; d) lavar a roupa de serviço após cada dia de uso; e) evitar aspirar o produto; f) lavar as mãos após a manipulação do produto e banhar-se ao fim do dia; g) proteger os olhos contra respingos. Se eles forem atingidos, lava-los com abundância de água corrente; h) em caso de acidente consultar urgentemente um médico.
- TRATAMENTOS SEM PRESSÃO Dos diversos processos de tratamento que não requerem equipamentos sofisticados, o banho quente e frio e a substituição de seiva são os métodos que melhor combinam eficiência e simplicidade.
Os processos para o tratamento de moirões e estacas que serão descritos requerem prévio descascamento do material a ser tratado. Como os preservativos normalmente irão impregnar apenas o alburno das peças, qualquer corte efetuado após o tratamento poderia expor as camadas interna da madeira não tratada. Pôr isso, todo tipo de corte ou entalhe deve ser efetuado antes do tratamento preservativo.
A secagem da madeira, no caso do processo banho quente e frio, deve ser efetuada preferivelmente a sombra e em locais secos. Os moirões devem ser empilhados sendo como suporte madeira tratada ou outro material que não apodreça. Isso evita o contato das peças com o solo, onde existem fungos que poderiam atacar a madeira enquanto ainda úmida.
As pilhas devem ser formadas de maneira a ocorrer a boa ventilação das peças. Para isso devem apresentar espaços entre si, e o empilhamento ser feito na forma de grade.
O período de tempo para secagem das peças varia com as condições climáticas do local e dimensão das peças. No geral, para moirões e estacas de eucalipto 3 a 6 meses são suficientes, com menores períodos nas épocas secas do ano.
4.1 O PROCESSO DO BANHO QUENTE E FRIO (GALVAO, 1975) O processo do banho quente e frio requer madeira seca e sem casca. Os preservativos indicados são soluções de pentaclorofenol a 5%, creosoto ou uma mistura de creosoto e alcatrão, em paras iguais.
Para o tratamento são necessários 2 vasilhas, uma para o banho quente e outra para o banho frio. A vasilha para o banho quente, dentre outras, poderá ser feita utilizando 3 tambores vazios de 200 litros cada um, cortados ao meio, no sentido longitudinal e soldados de maneira a se obter uma espécie de cocho. Para o banho frio, outro tambor de 200 litros, com uma das extremidades abertas.
O preservativo para o banho quente devera ser aquecido ate cerca de 100°C. O aquecimento deverá ser feito com cuidado devido a inflamabilidade da solução preservadora.
O banho quente consistirá na imersão total das peças pelo período de 2 horas no preservativo aquecido. A seguir as peças são rapidamente colocadas em posição vertical na vasilha contendo preservativo frio. O banho frio terá a duração de 4 horas.
Durante o banho quente haverá certa absorção de preservativo e ocorrerá uma expansão do ar contido nas cavidades da madeira, o banho
Tome-se como exemplo o sal Osmose MR-sal, cuja concentração em ingredientes ativos e de 50%, e do qual deseja-se preparar uma solução a 1,0%.
Sendo c = 1,0% temos que diluir 10g de sal, em ingredientes ativos, pôr litro de água. Como o produto comercial possui apenas 50% de ingredientes ativos, tem-se:
lOOg produto comercial → 50g de ingredientes ativos X g produto comercial → 10g de ingredientes ativos
∴ X = 20g de produto comercial
Assim, no presente exemplo, será necessário diluir 20,0g do produto comercial pôr litro de água para se obter uma solução preservativa com c=1,0%.
b) Preparo da Madeira
Conforme já explicado anteriormente, a madeira deve ser cortada e descascada no máximo 24 horas antes do tratamento. No caso de moirões de cerca o topo das peças deve ser cortado em chanfro ou bisel para facilitar o escoamento da água da chuva. Esse corte, bem como qualquer tipo de furo, entalhe ou incisão deve ser feito antes do tratamento preservativo. Estando os moirões cortados e descascados, procede-se então ao cálculo do volume de madeira a ser tratada. Para tanto, mede-se o comprimento (C) e o diâmetro médio (d) de cada peça, calculando-se o volume (v) individual com o auxilio da equação:
v =
4 d
(^2) C ou v = 0.7854 d (^2) C
O volume total de madeira (V) corresponde ao somatório dos volumes individuais das peças (v). No cave dos moirões serem de Eucalyptus, que normalmente e a madeira mais utilizada para essa finalidade, considerasse que o volume tratável (Vt) corresponde a 70% do volume total (V), uma vez que essa espécie apresenta o cerne totalmente impermeável e n ao sujeito a tratamento. Portanto o volume de madeira a ser tratada, quando utilize-se Eucalyp tus, e calculado como:
Vt = 0.7 V, sendo que V = ∑ v
No caso de se utilizar madeira de Pinus , Vt = V , uma vez que essa espécie não apresenta cerne. Para outras espécies o volume de madeira tratável (Vt) deve ser estimado em função da existência ou não de cerne.
c) Calculo da Absorção Requerida
Os moirões a serem tratados pôr este processo devem atingir uma retenção (R) de 5,5kg/m^3 ,o que significa que, após o tratamento, cada metro cubico de madeira tratável deve estar impregnada com 5,5kg do sal preservativo, calculados em ingredientes ativos. Para que se posse atingir essa retenção e necessário controlar a absorção da solução pela madeira, que e expressa em litros de solução pôr metro cubico de madeira tratável (litros/m^3 ). Para um melhor entendimento do calculo da absorção requerida, tomemos o seguinte exemplo: deseja-se tratar um lote com 10 moirões de Eucalyptus utilizando-se uma solução preservativa com c = 1,0%. 08 moirões tem 2,2m de comprimento e 12,0cm de diâmetro médio.
a) calculo do volume tratável (Vt) v = 0.7854 d^2 C—0.7854*(0.12)^2 *2.2m v = 0.0249 m^3 V = ~v = 0.249m^3 Vt = 0.7V = 0.7 * 0.249m^3 = 0.174 m^3 de madeira tratável
b) calculo da absorção
Deseja-se atingir uma retenção de 5,5kg/m^3 , portanto: 1m^3 de madeira tratável → 5,5kg de ingredientes ativos 0,174m^3 de madeira tratável → X kg de ingredientes ativos X = 0,957kg ou 957g de ingredientes ativos. Sabe-se que a solução apresenta c = 1,0%, ou seja, cada litro de solução possui 10g de ingredientes ativos. Portanto, para que o lote de 10 moirões retenha 5,5kg de ingredientes ativos devera absorver:
= 95.7 I da solução preservativa, que e a absorção requerida, e corresponde a uma absorção de:
95,71 = 550 l /m^3
d) Execução do Tratamento
Estando a madeira preparada e os cálculos efetuadas, pode-se então efetuar o tratamento. Colocam-se os moirões verticalmente na vasilha de tratamento, de modo que as bases (diâmetro maior) fiquem imersas na solução. Adiciona-se a solução ate um nível pré-determinado, colocando-se a seguir uma fina camada de óleo queimado para evitar a evaporação direta da água da solução. Deve-se cuidar para que as pontas dos moirões fiquem afastadas entre si, de modo a facilitar a ventilação e, consequentemente, a evaporação da seiva. A medida em que ocorre a evaporação da seiva, o nível da solução no recipiente baixa em conseqüência da absorção efetuada pela madeira. Periodicamente, ou diariamente se necessário, repõe-se a solução ao seu nível original, registrando-se o volume de solução reposto. Quando a quantidade reposta for igual a absorção requerida calculada anteriormente, tem-se que a madeira atingiu a retenção desejada. Nesse ponto deve-se inverter a posição das peças, deixando-as com as pontas imersas na solução pôr mais 24 horas. Esse procedimento tem pôr objetivo reforçar o tratamento na região mais exposta a lixiviação. Após o tratamento as peças devem ser empilhadas em grade para secagem. Durante esse período (20 a 40 dias) irão se completar as reações de fixação do sal na madeira, razão pela qual a secagem deve ser conduzida abrigada das chuvas e, se possível, a sombra. Uma vez secos, os moirões estarão em plenas condições de uso. E importante ressaltar que preservativos de madeira também são tóxicos ao homem e, portanto, devem ser manuseados de acordo com as regras de higiene e segurança.
- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAVALCANTE, M.S. Guia de preservativos de madeira. Boletim ABPM, São Paulo, (28):1-7, 1985.
GALVÃO, A.P.M. Processos práticos para preservar a madeira. Piracicaba, ESALQ/USP, 1975. 29p.
LEPAGE, E.S, (coord.) Manual de preservação de madeiras. São Paulo, IPT/SICCT, 1986. 708p.