Método de protección de la madera mediante la penetración mejorada de conservadores de la madera y una solución relacionada.

Un método de protección de la madera mediante la penetración mejorada de conservadores de la madera que consiste en:

proveer una solución que comprende al menos un óxido de amina y al menos un conservador de madera y un agente tampón, siendo el equilibrio al menos un disolvente adecuado,

en donde dicha solución tiene un pH de 5 a 12,4;

aplicar dicha solución a la superficie de dicha madera; y

activar dicho óxido de amina, dicho conservador de madera y dicho agente tampón para efectuar la penetración de dicho conservador de madera en dicha madera a una temperatura elevada; utilizando dicho agente tampón en una cantidad de un 3 a un 80 por ciento en peso en base al peso total de la solución;

en donde el agente tampón se selecciona del grupo que consiste en boratos, ácidos bóricos y combinaciones de los mismos; y en donde al menos un conservador de madera se selecciona del grupo que consiste en compuestos orgánicos, compuestos halo-orgánicos, compuestos metalo-orgánicos, organo-sales y organofosfatos.

Método de protección de la madera mediante la penetración mejorada de conservadores de la madera y una solución relacionada Antecedentes de la invención

1.Campo de la invención La presente invención, según se define en las reivindicaciones, se refiere a un método mejorado para mejorar la penetración de conservadores de la madera en la madera y, más concretamente, se refiere un método tal que contiene un compuesto tamponado que facilita una mejor penetración de los conservadores de la madera en la madera.

2.Descripción del estado de la técnica Desde hace muchos años se sabe que la madera puede tratarse con materiales que la protegerán contra su deterioro. Entre tales planteamientos están la pintura de las superficies o el uso de materiales que penetrarán en la madera mediante, por ejemplo, la impregnación por presión o la aplicación de vacío. Entre los materiales utilizados se encuentran los fungicidas, insecticidas, materiales resistentes a la pudrición, materiales resistentes a las alteraciones cromáticas, materiales resistentes a la intemperie y otros. Véanse, por ejemplo, las Patentes Estadounidenses 4.879.083; 4.950.685; 5.468.284; 5.763.338; 5.833.741; 5.855.817; 5.972.266; 6.416.789 y

6.582.732.

En los métodos a presión y al vacío, la madera se trata con agua o con disolventes que contienen conservadores. Los métodos a presión o al vacío hacen que la madera capte grandes cantidades de estos vehículos y, como resultado, se necesita un secado en cámara o un secado al horno o un secado al aire de larga duración para que la madera pueda resultar de utilidad. Tal secado de la madera tratada a presión o al vacío utilizando agua como vehículo puede causar defectos estructurales como alabeos, agrietamientos y fisuras.

Se conocen propuestas sobre el uso de óxidos de amina en combinación con otros materiales en los conservadores de la madera. Véanse, por ejemplo, las Patentes Estadounidenses 6.274.199; 6.375.727;

6.448.279 y 6.527.981.

También se conoce la introducción de materiales con propiedades ignífugas en maderas. En la Patente Estadounidense 6.811.731 se presenta una protección ignífuga conseguida mediante el tratamiento de madera verde con un fosfato/borato.

También se conocen propuestas sobre la combinación de un óxido de amina con un compuesto de boro utilizándose el compuesto de boro en una cantidad lo suficientemente elevada como para que actúe como conservador de la madera. Véanse las Patentes Estadounidenses 5.846.305; 6.503.869 y la Solicitud de Patente publicada en los Estados Unidos 20020065206. En las Patentes WO02/052935 y US2002/0661366 se presentan soluciones conservadoras de la madera.

En el uso de los sistemas conocidos de técnicas anteriores que requerían una impregnación a presión o al vacío, la inversión de capital en el equipo necesario para conseguir la relación de presión deseada influía en la economía a la hora de introducir materiales conservadores de la madera. Además, algunos sistemas de técnicas anteriores utilizaban disolventes volátiles que presentaban condiciones no deseadas para el medio ambiente. Además, dichos disolventes aumentaban el coste de tales procedimientos. Un ejemplo de tales materiales no deseados son los destilados del petróleo.

Por lo tanto, persiste una necesidad absolutamente real e importante de que exista un medio mejorado para conseguir el nivel deseado de penetración de los conservadores en la madera de una manera eficaz, al tiempo que resulte económicamente ventajoso y se eviten los riesgos para la salud humana y las condiciones no deseadas para el medio ambiente.

Resumen de la invención La presente invención, según se define en las reivindicaciones, ha cumplido las necesidades descritas anteriormente.

El método de la presente invención, según se define en las reivindicaciones, permite la penetración mejorada de los conservadores de la madera mediante el uso de soluciones con un pH tamponado por encima del pH de la madera obtenido mediante el uso de una combinación de un óxido de amina y un agente tampón.

En una práctica preferente del método, se crea una solución con al menos un óxido de amina junto con el conservador de la madera que se aplicará a la madera y un agente tampón. Esta solución tiene un pH de 5 a 12, 4 aproximadamente y preferentemente de 7 a 10 aproximadamente y, mejor aún, de 7 a 8, 5 aproximadamente. Se aplica a la superficie de la madera. Con o sin un almacenamiento intermedio, la activación hace que el óxido de amina y el agente tampón de la solución se combinen para mejorar la penetración de uno o más conservadores de la madera en la madera. Preferentemente, la aplicación se realizará a una temperatura de la solución de 30 a 75 °C aproximadamente y la activación tendrá lugar a una temperatura mayor en un entorno con una alta humedad relativa. La madera también puede calentarse antes y/o después de la aplicación de la solución para mejorar la penetración.

En caso de utilizarse una pluralidad de conservadores de la madera, la profundidad de penetración de cada uno de ellos puede tener lugar a un nivel diferente, pero, en general, resultará mejor en comparación con la introducción de conservadores de la madera sin la combinación del agente tampón y el óxido de amina presentes.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un método mejorado para aumentar la profundidad de penetración de los conservadores de la madera en la madera.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método con el que no resulta necesario el uso de una impregnación a presión, sistemas de vacío o materiales volátiles no deseados.

Otro objeto de la presente invención es eliminar el paso de resecado requerido en los métodos a presión o al vacío de técnicas anteriores en los que los conservadores se aplicaban mezclándolos con agua o con un disolvente.

Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un método que puede ser utilizado en madera “verde”, a saber, madera que contiene savia sin secar o en otros productos basados en madera verde para mejorar la penetración.

Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un método según el cual la madera a la que se le ha aplicado la solución de la presente invención se puede almacenar durante un período de tiempo considerable antes de otra etapa más de activación.

Otro objeto más de la presente invención es proporcionar una solución a utilizar con el método de la invención o un concentrado que contiene algunos o todos los compuestos deseados que pueden diluirse para crear la solución deseada con o sin la adición de otros compuestos utilizables con el método.

Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un método tal que permite la penetración rápida de los conservadores de la madera en la madera.

Otro objeto de la invención es proporcionar un método que consiste en calendar al menos bien (a) la madera antes del tratamiento o bien (b) la solución y (c) la madera tratada.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método tal que puede utilizarse con una amplia variedad de tipos de madera y que resiste la aparición no deseada de vetas.

Otro objeto más de la presente invención es la utilización de un agente tampón en una cantidad efectiva para el tamponamiento deseado, pero preferentemente no en la cantidad más alta necesaria para que el agente tampón actúe como conservador.

Estos y otros objetos de la invención se comprenderán mejor con la descripción siguiente de la invención en referencia a la ilustración adjunta a la misma.

Breve descripción de los dibujos La figura es una ilustración esquemática de una sección transversal de una porción de una muestra de madera.

Descripción de las realizaciones preferentes Según se utiliza en este documento, el término “agente tampón” significa boratos, ácido bórico, bórax, octaborato de disodio, fosfatos, fosfatos cálcicos, hidróxido cálcico, además de otros materiales tampón efectivos y combinaciones de los mismos.

Según se utiliza en el presente documento, “madera” significa madera, materiales a base de madera, materiales de fibra de madera, productos forestales, tableros, madera de construcción, derivados de la madera, madera aserrada, madera para ebanistería, laminados de madera, chapa de madera laminada, contrachapado, tableros de fibra laminados, compuestos de fibra de madera, tableros de fibra de densidad media, tableros de aglomerado, tableros duros, tableros de virutas orientadas, compuestos de fibra de madera y resina, compuestos de virutas de madera y resina, compuestos... [Seguir leyendo]

1. Un método de protección de la madera mediante la penetración mejorada de conservadores de la madera que consiste en:

proveer una solución que comprende al menos un óxido de amina y al menos un conservador de madera y un agente tampón, siendo el equilibrio al menos un disolvente adecuado,

en donde dicha solución tiene un pH de 5 a 12, 4;

aplicar dicha solución a la superficie de dicha madera; y

activar dicho óxido de amina, dicho conservador de madera y dicho agente tampón para efectuar la penetración de dicho conservador de madera en dicha madera a una temperatura elevada; utilizando dicho agente tampón en una cantidad de un 3 a un 80 por ciento en peso en base al peso total de la solución;

en donde el agente tampón se selecciona del grupo que consiste en boratos, ácidos bóricos y combinaciones de los mismos; y

en donde al menos un conservador de madera se selecciona del grupo que consiste en compuestos orgánicos, compuestos halo-orgánicos, compuestos metalo-orgánicos, organo-sales y organofosfatos.

2. El método de la Reivindicación 1 en donde el óxido de amina, el conservador de madera y el agente tampón se activan aplicando calor a la madera o a la solución o a ambas.

3. El método de la Reivindicación 1 ó 2 que incluye efectuar dicha activación a una temperatura de ambiente a vapor.

4. El método de las Reivindicaciones 1 a 3 que incluye efectuar dicha activación a una temperatura de 70 °C a 95 °C y a una humedad relativa de un 60 a un 100 %.

5. Una solución conservadora de madera para su uso en un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que comprende:

al menos un óxido de amina; y

al menos un conservador de madera y un agente tampón, siendo el equilibrio al menos un disolvente adecuado;

en donde el agente tampón se selecciona del grupo que consiste en boratos, ácidos bóricos y combinaciones de los mismos; y

en donde al menos un conservador de madera se selecciona del grupo que consiste en compuestos orgánicos, compuestos halo-orgánicos, compuestos metalo-orgánicos, organo-sales y organofosfatos; y

en donde dicha solución tiene un pH de 5 a 12, 4 y dicho agente tampón en un porcentaje en peso de un 5 a un 30 por ciento del peso de dicha solución.

6. La solución de la Reivindicación 5, en donde dicha solución tiene un pH de 7 a 10.

7. La solución de las Reivindicaciones 5 a 6 que incluye agua como dicho disolvente.

8. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 7 que incluye dicho óxido de amina que se selecciona del grupo de los óxidos de alquildimetilamina, óxido de decildimetilamina, óxido de laurildimetilamina, óxido de isoalquildimetilamina, óxido de miristildimetilamina, óxido de cetildimetilamina, óxido de estearildimetilamina, óxido de octildimetilamina y óxido de N-alquil (C12C16) -N, N-dimetilamina (ADO) y combinaciones de los mismos.

9. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 8 que incluye dicho óxido de amina en una cantidad de un 0, 11 a un 70 por ciento en peso en base al peso total de la solución.

10. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 8 que incluye el uso de dicho óxido de amina en un porcentaje en peso de un 1 a un 20 por ciento de dicha solución.

11. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 10 que incluye dicho conservador de madera en una cantidad de 3 ppm a un 50 por ciento en base al peso total de la solución.

12. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 10 que incluye dicho conservador de madera presente en una cantidad de 20 ppm a 5000 ppm.

13. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 12 que incluye dicho agente tampón en una cantidad de un 5 a un 30 por ciento en peso en base al peso total de la solución.

14. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 13 en donde dicho agente tampón es de un 50 a un 60 por ciento en peso bórax y de un 40 a un 50 por ciento en peso ácido bórico.

15. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 14 en donde dicho conservador de madera incluye al menos un fungicida.

16. La solución de la Reivindicación 15 en donde dicho fungicida se selecciona del grupo que consiste en metileno, bistiocianato, betoxazina, 3-yodo-2-propinil butil carbamato, diyodometil-p-tolilsulfona, triazoles, isotiazalonas, fenoles, compuestos de amonio cuaternario y combinaciones de los mismos.

17. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 16 que además comprende al menos un aditivo disolvente en dicha solución.

18. La solución de la Reivindicación 17 en donde dicho aditivo disolvente se selecciona del grupo que consiste en glicoles, alcoholes y combinaciones de los mismos.

19. La solución de cualquiera de las 1. ó 19, en donde un repelente del agua está presente como dicho aditivo.

20. La solución de la Reivindicación 19 en donde dicho repelente del agua incluye una emulsión de cerapolímero.

21. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 20 que incluye un colorante como dicho aditivo.

22. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 21 en donde dicho conservador de madera incluye al menos un insecticida.

23. La solución de la Reivindicación 22 en donde dicho insecticida incluye al menos un material seleccionado del grupo que consiste en nicotinimidas, piretroides y combinaciones de los mismos.

24. La solución de una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 23 en donde dicho agente tampón se encuentra presente en una cantidad lo suficientemente pequeña como para no proporcionar un efecto sustancial de conservación de la madera.

25. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 que incluye efectuar dicha aplicación a una temperatura de la solución de ambiente a ebullición.

26. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 que incluye efectuar dicha aplicación a una temperatura de la solución de 30 ° a 75 °C.

27. El método de la Reivindicación 3 ó 4 que incluye efectuar dicha activación durante un período de al menos 8 horas.

28. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, 25 ó 26, que incluye efectuar dicha activación a una humedad relativa de un 60 a un 100 %.

29. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, 25 ó 26, que incluye efectuar dicha activación a una humedad relativa de un 80 a un 100 %.

30. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 29, que incluye efectuar dicha activación después de dicha aplicación de dicha solución sin un retraso sustancial entre ellas.

31. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 29, que incluye efectuar dicha activación dejando que dicha madera después de dicha aplicación permanezca a temperatura ambiente de 8 horas a tres días.

32. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 29, que incluye después de dicha aplicación, colocar dicha madera en pilas y envolver dichas pilas con un material sustancialmente impermeable al aire.

33. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 32, que incluye efectuar dicha aplicación mediante un método seleccionado del grupo que consiste en pulverizar, recubrir con rodillos

o sumergir.

34. El método de la Reivindicación 33 que incluye efectuar dicha aplicación sin requerir una impregnación a presión, o efectuar dicha aplicación sin requerir un entorno de vacío.

35. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 34, en donde dicha madera es una madera seleccionada del grupo que consiste en madera de ingeniería y madera laminada que tiene una capa encolada o una cantidad sustancial de cola en la misma, y efectuar la penetración de dicho conservador de madera a través de dicha cola.

36. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 35 que incluye que dicha madera es un tablero de virutas orientadas.

37. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 35 que incluye introducir una pluralidad de dichos conservadores de madera en dicha madera y efectuar mediante dicho proceso la

penetración de al menos uno de dichos conservadores de madera a una mayor profundidad que la de otro de dichos conservadores de madera.

38. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 37 que incluye efectuar dicha aplicación y dicha activación según un método en cadena.

39. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 38 que incluye efectuar dicho método al tiempo que se evita que se produzca un aumento sustancial de las vetas sobre la superficie de dicha madera.

40. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 39 que incluye precalentar dicha madera antes de efectuar dicha aplicación de dicha solución en dicha madera.

41. El método de la Reivindicación 40 que incluye precalentar dicha madera a de 8 a 230 °C.

42. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 41 que incluye almacenar dicha madera después de dicha aplicación y antes de dicha activación.

43. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 42 que incluye realizar dicho método en una madera que tiene un nivel de humedad que no supera el punto de saturación de las fibras de dicha madera.

44. El método de la Reivindicación 43 que incluye realizar dicho método en madera seca.

45. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 42 que incluye realizar dicho método en una madera que tiene un nivel de humedad que supera el punto de saturación de las fibras de dicha madera.

46. El método de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 45 que incluye que dicho método efectúa la penetración de dicho conservador de madera de manera más rápida que los métodos en los que no se utiliza óxido de amina y un agente tampón.

47. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 a 46 en donde la solución es una solución según una cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 24.

48. El método de la Reivindicación 1 que incluye efectuar, a través de dicho método, la penetración de dichos conservadores de madera en la madera a una profundidad mayor que la que existiría sin dicho agente tampón.

49. El método de las Reivindicaciones 1 a 4 ó 25 que incluye efectuar dicha activación a una humedad relativa alta.