Durante mucho tiempo, los tratamientos conservantes de la madera no utilizaron productos químicos ( fungicidas , algicidas o insecticidas ). En la actualidad existen muchos tratamientos conservantes para la madera. Se realizan por aplicación externa, impregnación, calentamiento, etc. Estos son tratamientos:
Algunos de estos productos plantean problemas no resueltos de toxicidad , persistencia ( contaminantes orgánicos persistentes ) y fin de vida de los materiales tratados. Estas son posibles fuentes de lo que se denomina contaminación e intoxicación en interiores de aficionados al bricolaje, artesanos o trabajadores profesionales que tienen que trabajar (taladrar, aserrar, lijar) madera pretratada (cuyos residuos a veces se consideran residuos tóxicos). )
Teofrasto (371-287 a. C.) compiló una lista de maderas duraderas. El roble es la especie más utilizada en Europa por su durabilidad . También se creía que la temporada de tala de árboles o las fases de la luna influían en la durabilidad natural de la madera ( Rig-Veda indio , 1000-400 a. C.; Hesíodo , alrededor de 700 a. C. y Confucio , 551-479 a. C., etc. ) , pero el conocimiento actual la mayor parte del tiempo concede poca o ninguna importancia a estos criterios. También se formularon recomendaciones sobre el descortezado y almacenamiento al aire libre o en agua para minimizar los ataques de plagas y evitar que se parta: la madera completamente sumergida y empapada en agua (condiciones anóxicas) puede almacenarse indefinidamente; desde el Neolítico , los asentamientos lacustres han experimentado con esta capacidad de agua a diario; Los constructores navales también han sabido durante un período indeterminado que las partes sumergidas del casco están protegidas del ataque de hongos. Actualmente se conserva un método de conservación de los troncos que se lleva a cabo sumergiendo la madera en agua .
Las diferentes tradiciones constructivas en madera, ya sea para embarcaciones marítimas o edificaciones de barro, muestran una preocupación por la mejora que tiene como objetivo hacer la madera más resistente a los ataques de insectos y hongos. Para estos últimos, sacarlos del agua mediante métodos de construcción adecuados y el uso de madera más dura y resistente en las partes en riesgo reducen los riesgos de una rápida degradación de la madera. Los primeros comienzos de la conservación química de la madera incluyeron la carbonización , el almacenamiento en agua salada y el cepillado con aceite, alquitrán de pino o brea .
Los ácidos resínicos contenidos en la planta de resina , brindan protección natural contra insectos , hongos , lesiones. Se determinó el XVIII ° siglo que los mástiles de los barcos hechos de pino de Escandinavia, ricas en resina, llamados " mástil del Norte " fueron naturalmente protegidos de los ataques de insectos. Los ácidos de resina de los pinos se recuperan por destilación de los tapping productos a la forma de colofonia , que también se utiliza, así como diversos productos menos puros o mixtos ( emplazamientos , pitch y alquitranes ) en el calafateo de los buques y a prueba de agua cuerdas . En el XVII ° siglo, Suecia tiene un comercio floreciente en el alquitrán de Estocolmo (comercializado bajo el nombre de alquitrán de Estocolmo ). El alquitrán de pino obtenido por carbonización de pino en ausencia de aire y luego destilación , es un producto viscoso y pegajoso a menudo de color negro, que ha sido ampliamente utilizado para la protección de madera marina y madera de construcción en general; también se utilizó como remedio para uso interno en humanos, finalmente como antiséptico veterinario ( alquitrán de Noruega ). El spalme es la marca de un recubrimiento inventado medio XVIII ° siglo para reemplazar la resina de pino para calafatear barcos de la marina francesa, fabricado por la Real Fábrica de spalme .
En la Edad Media, las recetas de la antigüedad se adoptaron ampliamente, pero también se introdujeron nuevos productos químicos en la conservación de la madera. Sabemos que Leonardo da Vinci (1452-1519) recubrió los paneles de madera de sus pinturas con cloruro de mercurio (II) y óxido de arsénico (III) . El médico y químico Guillaume Homberg (1652-1715) en 1705 también recomendó el cloruro de mercurio (II) para luchar contra los barrenadores de la madera. Se le atribuye como el sal sedativum Hombergi la invención del ácido bórico , ahora uno de los conservantes preventivos más importantes de la madera. En 1718, un "Holtz-Balsam" (bálsamo de madera) fue patentado a principios del XIX ° siglo, la Enciclopedia Británica ya contenía listas de productos de conservación de la madera.
El proceso de Carnicería innova inyectando en todos los recipientes de la madera, un líquido que tiene la propiedad de volver "inatacables a los insectos, todas las sustancias solubles, alimenticias y putrefables que entran en la composición química y física de la madera". » Se inyecta sulfato de cobre . Los postes de telégrafo , las traviesas de ferrocarril y las maderas marinas se tratan de esta manera.
El químico inglés John Howard Kyan , tras años de experimentación, obtuvo en 1832 una patente para el tratamiento de remojo de la madera con cloruro de mercurio (II) , marcando así el inicio de la conservación moderna de la madera. Otras sustancias y procesos entraron rápidamente en un mercado en desarrollo. En 1874, el trabajo de Robert Hartig Beiträge zur Mycologie und Phytopathologie für Botaniker und Forstmänner estimuló la búsqueda de conservantes de madera adecuados, que a principios de siglo dio lugar a muchas preparaciones nuevas.
Tanto la madera como la piedra están sujetas a la competencia del acero y el hormigón. Un comerciante de madera concluye a mediados XIX XX siglo rápidamente establece: "Si usted le pidió al genio colectivo de la nación para encontrar una forma efectiva para acelerar la desintegración de un árbol desde hace más de un siglo fue el adorno de los bosques es dudoso que se podría proponer más desastroso que emplearlo en la construcción de un barco ” . El mismo año Joseph Lambot , presenta en la Exposición Universal de 1855 un nuevo material, Ferciment, precursor del hormigón "destinado a sustituir la madera tanto para la construcción naval como para aquellas que tienen que luchar contra la humedad, como tablas, etc." ".
En el XIX XX y principios del XX ésimo producto siglo tóxicos biocidas tales como plomo blanco de plomo o minio de plomo (muy tóxico, no biodegradables y no degradables) se ensayaron con éxito, pero resultó ser demasiado peligroso para los usuarios o animales en contacto con esta madera tratada. La industria química, y la de los biocidas, se vio impulsada por los avances logrados durante la Primera Guerra Mundial , mediante el uso de gases de combate .
Los rápidos avances en la preservación de la madera industrial inicialmente no tuvieron prácticamente ningún impacto en las prácticas de conservación de los objetos de madera. Hasta 1852-1855, Adalbert Stifter trató el Altar de Kefermarkt (de) en Austria con sal de mesa que es completamente ineficaz contra los insectos. Los intentos en 1916-1918 de expulsar a los barrenadores del altar cepillándolo con petróleo y hexacloroetano también fracasaron. No fue hasta 1929 con el uso del siniestro cianuro de hidrógeno , que se venía utilizando desde 1880 en América, contra plagas de plantas y productos almacenados, que se obtuvieron resultados.
Los tratamientos de la madera se realizaron con una mezcla de cobre, cromo y arsénico (CCA) a partir de 1934.
Segunda mitad del XX ° siglo, decenas y cientos de productos comerciales aparecen en el mercado.
Un signo de los tiempos, una reunión de expertos reunida en Roma en diciembre de 1959 bajo el liderazgo de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), sobre la conservación de la madera: sus conclusiones son que podemos reducir el uso de especies de madera sostenibles mediante el uso de madera menos sostenible o nada, pero que ha sido sometida a un tratamiento de conservación; Para aumentar los recursos en divisas, se reserva la madera que es cara para la exportación. Un país importador también puede, al tratar la madera que compra, extender su período de uso y así reducir el gasto externo. Al utilizar más especies, la explotación de nuevos bosques puede resultar rentable; también es posible mejorar la gestión de aquellos que ya están explotados; aumentar la sostenibilidad de la madera significa aumentar los recursos madereros; casi en todas partes, pero especialmente en los trópicos, "el uso sensato de técnicas de conservación de la madera puede ayudar a mejorar las condiciones de las viviendas y aumentar la longevidad de las construcciones de madera".
Se han realizado intentos recientes para reemplazar sustancias altamente tóxicas y nocivas para el medio ambiente como el cianuro de hidrógeno, el bromometano y el óxido de etileno por gases inertes como el dióxido de carbono , el nitrógeno o el argón . La destrucción de insectos por la reducción o sustitución del oxígeno vital por estos gases, se refiere a un método practicado en la antigüedad, donde los granos se almacenaban en recipientes herméticamente cerrados, lo que provocaba una reducción en el contenido de oxígeno tanto que las plagas habían sin posibilidad de supervivencia.
Estos productos están sujetos a normativas cada vez más precisas, especialmente en Europa y América del Norte .
En los Países Bajos En los Países Bajos , los productores holandeses ya no pueden usar conservantes de madera que contengan cobre, cromo o arsénico y madera así tratada para aplicaciones al aire libre. En Europa En Europa, una directiva de 1998 cubre los conservantes de madera, aclarados o complementados por otras directivas.El pentaclorofenol (o PCP ) es un producto tóxico, que a su vez puede contener microcontaminantes como dioxinas y furanos , y hexaclorobenceno del proceso de fabricación.
Este producto, patentado en 1934, ha demostrado ser muy eficaz pero muy tóxico (y cancerígeno ); además, se sabía teóricamente que los CCA se unían a las membranas celulares, dejando solo rastros de producto residual en estado libre en la madera y en su superficie, pero los casos de intoxicación fatal de animales (perros) que habían masticado virutas , y casos de contaminación del suelo o arena bajo juegos de madera al aire libre para niños , o incluso contaminación de pozo (EE. UU.) han demostrado que este producto, una vez expuesto a la lluvia, podría migrar y contaminar el medio ambiente. Es probable que el tratamiento con CCA tenga graves efectos directos e indirectos sobre los recursos pesqueros y los ecosistemas afectados y es una fuente de patologías graves (incluidas neuropatías y problemas neuropsicológicos) para las personas expuestas a los humos de estos bosques en caso de incendio o quema intencionada. También se preocupan los trabajadores de las plantas de aplicación, así como los expuestos al polvo en las fábricas que trabajan con madera pretratada.
Desde la década de 1990, este producto ha sido prohibido gradualmente por un número creciente de países y para un número creciente de usos. Se vendieron algunas existencias, desde países ricos a países donde este producto aún no estaba prohibido. En 2002, por ejemplo, alrededor de 200 t de arseniato de cobre cromado exportado desde Gran Bretaña a Ethiopian Power Corporation se encontraron en el puerto de Djibouti en latas de plástico que ya habían comenzado a gotear en el barco (deberían haber sido de acero). . Y mientras la FAO anunciaba un desastre ecológico, las autoridades portuarias lo negaban. Las latas se habían almacenado en cinco camiones estacionados en el puerto. Algunos trabajadores que manipularon este producto lo inhalaron y tuvieron que ser hospitalizados. Según la prensa local, el producto fluyó camiones en el puerto, a 400 m de un depósito de ayuda alimentaria del Banco Mundial . La FAO había estimado el costo del tratamiento de emergencia en 35 000 $ EUA y más de 80 000 $ EUA para el reembalaje y descontaminación de los contenedores. A los 10 contenedores interceptados enenero 2002 se agregaron 5 al principio Marzo de 2002.
En Europa, varios textos (por ejemplo, las directivas 76/464 / CEE y siguientes) se refieren a la contaminación causada por determinadas sustancias peligrosas vertidas en el medio acuático. Esta directiva se aplica a priori a la introducción de madera creosotada en las aguas superficiales. En Francia, un decreto de17 de noviembre de 2004 especifica las condiciones de comercialización y uso del arsénico y sus compuestos, prohíbe el arsénico para el tratamiento de la madera, pero con muchas excepciones.
La combinación de arsénico y cobre en arseniato de cobre amoniacal (el amoniaco facilita la penetración en la madera) hace que este producto sea eficaz contra hongos, bacterias e insectos, pero estos dos componentes son muy ecotóxicos y no degradables. Plantean un problema particular al final de la vida del objeto.
Este producto se introdujo en Canadá para reemplazar el arseniato de cobre amoniacal (ACA). Una fábrica lo utilizó en particular para grandes secciones y aplicaciones en el medio marino. ACZA penetra mucho mejor en la madera de abeto de Douglas que el CCA gracias al amoniaco, que actúa como disolvente.
A menudo se trata de productos a base de etiloamina de cobre (ecotóxico para muchos organismos acuáticos) con la adición de co-biocidas de toxicidad "baja" para los mamíferos.
Ej .: ACQ (compuesto de cobre aminado cuaternario) y CBA (compuesto tipo azol de cobre y boro), utilizado en Europa y Japón durante varios años; ACQ también se usa en los Estados Unidos. No son tan seguros en la madera ni tan estables como el CCA, y su historia está menos documentada. También son más caras que las CCA.
Estas alternativas están en desarrollo y, aunque a veces son más caras, tienen la ventaja de ser eficaces y utilizables en dosis bajas. Su principal inconveniente hasta ahora es su principal virtud: son biodegradables en el suelo y también son biodegradables en la madera. Estos tratamientos deben repetirse.
Algunos aceites esenciales naturales se están estudiando como modelos.
Los productos a base de borato de sodio no pueden actualmente reemplazar el CCA o los productos a base de aceite porque están mal fijados en la madera. Pero son aptas para maderas no expuestas a la lluvia, que también protegen del fuego. La evolución del dominio de las mezclas permite, con la asociación de un agente fijador que también tiene un papel retardante del fuego, con bases de sílice como el silicato de potasio, permite el uso en exteriores y reemplaza productos existentes en las clases de riesgo 3.2 exterior, madera no en contacto el terreno.
La creosota y los destilados de alquitrán de hulla o similares y las preparaciones que los contengan (generalmente denominados "creosota") ya no se pueden utilizar, excepto cuando de otro modo (si B [a] P es inferior al 0,005% en peso o 50 ppm) y si la concentración de fenoles extraíbles en agua es inferior al 3% en peso (es decir, 30 g / kg ). En muchos países, el uso de durmientes tratados es limitado (por ejemplo, en Francia desde un decreto de2 de junio de 2003prohíbe la venta y uso de durmientes ferroviarios para particulares); Sin embargo, para ciertos fabricantes, estos productos aún podrían usarse legalmente para el tratamiento de la madera (si contienen una concentración de benzo [a] pireno ("B [a] P") y fenoles extraíbles que no excedan ciertos niveles).
Se concedieron excepciones a determinados fabricantes, pero se prohibió la comercialización de la madera así tratada. Y se prohibió todo uso en el interior del edificio, y en el exterior cuando sea probable que entre en contacto con productos destinados al consumo humano o animal, en parques infantiles y otros lugares públicos de esparcimiento, al aire libre o donde exista riesgo de contacto con la piel .
Se pueden utilizar diferentes procesos de impregnación de la madera: pulverización, remojo, autoclave al vacío.
En todos los casos, se deben tomar las mayores precauciones durante este trabajo dada la toxicidad de los productos utilizados, que a menudo son cancerígenos, mutágenos o reprotóxicos.
Se trata principalmente de las viejas traviesas del ferrocarril y, en menor medida, de los postes de madera.
Para Europa:
El caso del carbón vegetal : El carbón vegetal ha sido producido (por ejemplo en Francia por la empresa SIDENERGIE, fabricado en Laval-de-Cère (Lot) a partir de durmientes creosotados y vendido en los supermercados como " carbón vegetal para uso doméstico ", sin que la etiqueta mencione la naturaleza y origen de la madera utilizada), con residuos industriales especiales, incluidas traviesas creosotadas suministradas por SNCF.
Un decreto de7 de agosto de 1997 "En relación con las restricciones a la comercialización y uso de ciertos productos que contienen sustancias peligrosas" menciona claramente que el uso de madera anteriormente tratada con creosota está prohibido "... para la fabricación de materiales que puedan contaminar productos crudos, intermedios y / o terminados productos destinados al consumo humano y / o animal ”, pero el 14 de septiembre de 1999, el Consejo Superior de Higiene Pública emitió dictamen autorizando la fabricación de carbón vegetal a partir de este residuo industrial. antes de26 de octubre de 2001, la Comisión Europea confirma la prohibición y recuerda: “… existe suficiente evidencia científica para apoyar la idea de que la creosota… y / o la madera tratada con esta creosota presentan un riesgo de cáncer para los consumidores y que la magnitud del riesgo es claramente preocupante . "