Dnešní pohled na aplikaci biocidů k ochraně dřeva

26. května 2008

Partneři sekce:

V současnosti jsou velmi aktuální trendy zvyšovat životnost výrobků ze dřeva především jejich konstrukční ochranou (vhodným designem) a současně i volbou trvanlivějších druhů dřeva s vyšší odolností vůči biologickým škůdcům – akátu, dubu a exotických dřevin. Používají se rovněž modifikovaná dřeva, jako jsou termodřevo nebo acetylované dřevo. Chemická ochrana dřeva je přitom stále aktuální a nadále zůstane za podmínky, že se použijí ekologicky přijatelné látky.

Výše uvedené požadavky vycházejí hlavně z pohledu environmentalistů s cílem snížit zatížení životního prostředí chemikáliemi. Samozřejmě, že životní prostředí nezřídka zatíží i samotná aktivita škůdců dřeva, případně i vodou rozpustné toxické extrakty z dřevin. Například výtrusy dřevokazné houby Serpula lacrymans jsou nebezpečné pro alergiky. Aflatoxin a jiné mykotoxiny produkované především plísněmi z rodů Aspergillus a Penicillium mohou vyvolat závažné choroby u lidí i zvířat včetně smrti. Při požáru dřevěných konstrukcí vznikají toxické plyny, jako je oxid uhelnatý, kyanovodík, metan i jiné.

Čistě konstrukčními opatřeními i při současném použití trvanlivějších druhů dřeva nebo dřevních kompozitů (např. voděodolných překližek, OSB desek, cementotřískových desek) se nedá vždy dosáhnout požadované dlouhodobé životnosti a funkčnosti dřevařských výrobků. Je to hlavně v exteriéru při kontaktu výrobku s půdou nebo vodou. Klasická chemická ochrana dřeva biocidy, protipovětrnostními nátěry, retardéry hoření i jinými chemikáliemi si tak v perspektivě několika desítek let jistě ještě zachová své postavení na trhu (tab. 1).

Tab. 1 Principy preventivní ochrany dřeva (Reinprecht 2004)

Chemická ochrana dřeva z pohledu ekologie

Chemická ochrana dřeva musí být v budoucnu ekologičtější. To znamená, že se budou moci používat jen zdravotně neškodné ochranné prostředky s žádným nebo jen s minimálním dopadem na životní prostředí a vhodné inovované technologie.

Biocidy

Ekologicky přijatelná a současně dlouhodobě kvalitní chemická ochrana dřeva vůči hnilobě, biozbarvení, plísním a dřevokaznému hmyzu se dá docílit použitím tzv. vhodných biocidů:

•    s přesně definovanou směrovou účinností,
•    aplikovaných v optimálních množstvích (ne méně/ne výrazně více) pro definované expoziční podmínky – třídy ohrožení (EN 335-1),
•    schopných v dostatečné míře proniknout do dřeva,
•    stabilních ve dřevě, tj. ze dřeva těžce vypařitelných, v exteriéru těžce vodou vylouhovatelných a s žádnými nebo jen s minimálními vlivy na vlastnosti dřeva,
•    toxikologicky přijatelných, tj. s minimální akutní a chronickou toxicitou na teplokrevné organizmy, bez mutagenních, karcinogenních a teratogenních účinků,
•    ekotoxikologicky přijatelných, tj. schopných měnit se na látky zdravotně relativně neškodné, např. působením mikroorganizmů, spalováním ve spalovnách nebo pomocí recyklace.

Biocidy na ochranu dřeva mohou vykazovat buď širší směrový účinek – fungicidní vůči všem houbám znehodnocujícím dřevo a současně i insekticidní vůči dřevokaznému hmyzu, nebo působí jen vůči specifikované skupině organizmů, např. mají fungicidní účinek vůči plísním (4) a (5).

Fungicidy

Z ekologicky přijatelnějších fungicidů se dnes používají hlavně sloučeniny bóru, kvartérní amoniové sloučeniny, měďnaté a organo-měďnaté látky, karbamáty, sulfonamidy a různé heterocykly – jako Propiconazol, Tebuconazol aj. Dnes se do praxe zavádějí i amoniové měďnaté kvartérní sloučeniny (ACQ), např. typu Korasit TS pro ošetření dřeva máčením nebo Korasit KS pro tlakovou impregnaci dřeva. Z přírodních fungicidů se aplikuje hlavně chitozan.

V mykologické laboratoři na Dřevařské fakultě Technické univerzity ve Zvolenu se testuje účinnost i jiných nově syntetizovaných látek, např. ditiokarbamátů (3). Z celosvětových výzkumů vyplývá, že např. přípravky s obsahem bóru jsou málo účinné vůči plísním a podstatně více účinkují vůči dřevokazným houbám. Při ochraně dřeva jen vůči plísním nebo vůči zbarvení dřevo zbarvujícími houbami je vhodné použít přípravky s podílem mědi nebo karbamát typu IPBC.

Insekticidy

Z insekticidů jsou po ekologické stránce přijatelné hlavně sloučeniny bóru, pyretroidy (Permetrin, Cypermetrin, Cyflutrin, Deltametrin aj.) a některé heterocykly (Imidacloprid a jiné), ale nejnověji se začaly používat i organosilikony (Silafluofen). Aplikují se podobně jako organické fungicidy ve vhodných organických rozpouštědlech nebo ve vodních emulzích. Kromě nich se začínají více uplatňovat i hormonální insekticidy (Fenoxycarb, Flufenoxuron aj.) a feromony, respektive v menším rozsahu i repelenty a atraktanty (1).

Technologie chemické ochrany dřeva

Jsou založeny na tlakových i difuzních silách transportu ochranného prostředku do jeho pórovitě-kapilární struktury (tab. 2). Důležitá je tu nejen dostatečná hloubka průniku (mm) a příjmu (kg/m³, g/m²) účinných složek ochranného prostředku do dřeva, ale i jejich fixace a stabilita ve dřevě. Tito ukazatelé kvalitní ochrany dřeva závisejí na volbě vhodných způsobů prvotních úprav dřeva (např. na jeho vstupní vlhkosti a opracování povrchů), na použití vhodné beztlakové nebo podtlakově-tlakové impregnační technologii, i na přídavku fixačních činidel k biocidu, aby se dostatečně navázal na lignin-sacharidickou matrici dřeva.

Tab. 2 Základní technologie chemické ochrany dřeva

Všeobecné technologické zásady chemické ochrany dřeva biocidy

Chemické ochraně je třeba podrobit dřevo prvotně opracované. Pokud se dodatečným řezáním, hoblováním, vrtáním nebo jiným mechanickým zásahem odstraní vrstva ošetřeného dřeva, tuto zónu dřeva je nutné znovu chemicky ošetřit.

Pro hloubkovou chemickou ochranu je nutné přednostně zvolit snadno impregnovatelné druhy dřeva. Impregnační schopnost těžce propustných druhů dřeva (např. smrk a jedle) lze podle potřeby zlepšit mechanickými či laserovými perforacemi, resp. i biologickými a chemickými předúpravami.

Vstupní vlhkost dřeva závisí na technologii ochrany (na způsobu aplikace ochranného prostředku a na hybné síle transportu – tlak, difuze nebo obojí). Při ochraně výrobků ze dřeva přímo na stavbě nátěrem, postřikem nebo máčením by jejich vlhkost neměla být vyšší než 20 %, případně u exteriérových prvků vyšší než 30 %, aby ve dřevě nebyla volná voda, která brání vnikání kapalných ochranných látek hlouběji do dřeva.

Typ technologie (tlaková impregnace – Bethell, Rüping apod., máčení, povrchové způsoby ošetření aj.) je nutné navrhnout na základě expozičního zatížení výrobku ze dřeva, při zohledňování i chemicko-fyzikálních vlastností ochranného prostředku.

a) Technologie chemické ochrany dřeva proti hmyzu a houbám se volí na základě třídy jeho ohrožení biotickými škůdci (EN 335-1), použita metodika EN 351-1.
b) Technologie chemické ochrany dřeva retardéry hoření závisí na jejich typu (tj. intumescentní nátěry aplikovat jen na povrch dřeva, ale jiné typy i máčením a tlakovými technologiemi).
c) Technologie chemické ochrany dřeva proti povětrnosti se vykonává obvykle jedním až trojnásobným nátěrem, nánosem nebo postřikem.

Ochranu dřevních kompozitů lze vykonat během jejich výroby nebo dodatečně. Na ochranu dřevních kompozitů (překližky, DTD, OSB, DVD apod.) se dají použít buď technologie známé z ochrany povrchových vrstev dřeva – nátěr, nános nebo postřik, resp. speciální technologie, jimiž se dřevní kompozit ochraňuje ještě v etapě výroby (např. ochrana dřevních částic, lepidel apod.).

Ochranný prostředek se musí ve dřevě dostatečně fixovat, aby se vlivem případných výparů a výluhů ze dřeva nesnížila jeho účinnost a nezatížilo životní prostředí.

Při použití vylouhovatelných prostředků je třeba ošetřené dřevo skladovat pod přístřeškem. Před srážkami musí být chráněno po dobu montáže i v hotové stavbě.

Poděkování: Autor vyjadřuje poděkování grantové agentuře Slovenské republiky (grant č. 1/4377/07) za finanční podporu při vypracování tohoto odborného příspěvku.

prof. Ing. Ladislav Reinprecht, CSc.

Autor je zaměstnancem Dřevařské fakulty Technické univerzity ve Zvolenu. Pracuje v oblasti biologických a abiotických poškození dřeva, konstrukční a chemické ochrany dřeva a sanace poškozeného dřeva.

Literatura:
(1)    Pallaske, M.: Insect growth regulators – modes action and mode of action-dependent peculiarities in the evaluation of the efficacy for their use in wood preservation. In: Reconstruction and Conservation of Historical Wood, 2nd International Symposium, TU Zvolen, s. 239–248, 1999.
(2)    Reinprecht, L.: Nové trendy v ochrane drevárskych výrobkov. In: Technológie spracovania dreva, Medzinárodná vedecká konferencia, TU Zvolen, s. 139–144, 2004.
(3)    Reinprecht, L. – Kizlink, J. – Švaljenová, O.: Fungicídna účinnosť karbaminátov a meďnatých chelátov. Acta Fac. Rer. Nat. Univ. Ostr. Biol. Ekol., 210, 2003, (9), s. 29–34, 2004.
(4)    Reinprecht, L. – Tiralová, Z.: Biocídy na ochranu dreva – aplikácia v interiéroch. Stavebné materiály, 3, (6), s. 52–54, 2007.
(5)    Reinprecht, L. – Tiralová, Z.: Biocídy na ochranu dreva – aplikácia v exteriéroch. Stavebné materiály, 3, (7–8), s. 45–48, 2007.