USO DE O-FENILFENOL, PLACA DE CONSTRUÇÃO DE GESSO DOTADA COMPROTEÇÃO ANTIMICROBIANA
A presente invenção se refere ao emprego de o-fenilfenolpara a produção de placas de construção de gesso dotadas comproteção antimicrobiana.
As placas de construção de gesso representam um materialde construção de emprego vaiado, e constituem a base para aconstrução seca moderna e racional. As placas de construçãode gesso têm a vantagem de serem muito fáceis de seremtrabalhadas e econômicas, e representam, especialmente naconstrução de interiores, o material de construção ideal parauma conversão rápida de alterações arquitetônicas eestruturais. O significado econômico de placas de construçãode gesso é considerável.
Essencialmente, as placas de construção de gesso (placasde gesso-cartão) consistem em um núcleo de gesso que dos doislados têm uma placa de papel ou cartão colado, que confereestabilidade ao gesso.
O núcleo de gesso consiste em gesso, de preferênciagesso de estuque, e de componentes secundários, tais como,espessantes à base de amido, por exemplo. O gesso de estuquepode ser obtido por calcinação tanto de gesso natural comotambém de gesso técnico. Por este motivo, o núcleo de gessoconsiste principalmente em materiais inorgânicos (sulfato decálcio) com componentes orgânicos minimos, que são, noentanto, importantes para a funcionalidade. O papel queenvolve o núcleo de gesso pode recobrir uma área de pesosuperficial grande e pode, para a obtenção de propriedadesadicionais como uma melhor resistência a fogo ou uma melhorresistência à água, ser condicionado de acordo.
Uma desvantagem das placas de gesso-cartão consiste nasua sensibilidade à umidade, uma vez que esta pode serprejudicial por um lado às suas qualidades mecânicas e, poroutro lado permitir o desenvolvimento de microorganismosindesejáveis. Embora as placas de gesso-cartão, como materialde construção para construção de interiores, sejam per seexpostas a um ambiente seco, elas podem ser atingidas emdiversos pontos por umidade durante o seu ciclo de vida porcontato de menor ou maior duração. Isto pode já ocorrerdurante o armazenamento de placas recém-produzidas que aindacontêm umidade residual resultante das condições de produção,ou, por exemplo, durante a secagem em novas construções pordanos por água, por construção em recintos úmidos ou comoresultado da umidade do ar naturalmente alta, tal como empaises tropicais. Durante tais condições de utilizaçãodesvantajosas, devido à exposição a umidade temporária oumais prolongada do material de construção, pode ocorrer ocrescimento de microorganismos (bactérias, fungos,leveduras), sendo os maiores problemas na prática produzidospelo aparecimento de fungos.
A propensão em condições de umidades que as placas degesso cartão têm para o crescimento indesejável demicroorganismos é explicada pela presença de componentesorgânicos neste material de construção. Em primeiro lugar, háaqui a presença de amidos que contribuem para a aderência àscamadas superiores de papel. Embora o amido, com base no pesototal da placa de gesso, constitua uma proporção muitopequena, esta oferta de nutrientes, juntamente com outrosaditivos orgânicos possíveis, assim como ainda outros papéisou cartões na superfície são suficientes para propiciar demodo duradouro o crescimento de microorganismos, reduzindo,conseqüentemente, a qualidade do material de construção assimcomo os recintos em que eles são empregados. O crescimentoindesejável de microorganismos, especialmente de fungos nasuperfície das placas de construção de gesso temconseqüentemente uma série de inconvenientes:
- Os microorganismos representam um prejuízo estéticodas placas de gesso;
- 0 teor de umidade prejudica a integridade mecânica daplaca, e com isso é preparado um terreno para a continuaçãodo crescimento de microorganismos;
- Alterações do odor;- O fenômeno que é descrito exaustivamente na literaturade "Sick Building Syndromes" pode ser atribuído, dentreoutro, à exposição a esporos de fungos. São especialmente aspessoas que têm uma tendência aumentada contra alérgenos quepodem assim ser expostas a um risco de saúde maior emrecintos com paredes à base de placas de gesso-cartãoumedecidas.
Não faltaram no passado tentativas de se resolver oproblema descrito de ataque das placas de construção de gessopor microorganismos com diversas medidas, tal como, porexemplo, com o emprego de substâncias antimicrobianas.Essencialmente podem ser incorporadas ao núcleo de gesso taissubstâncias como fungicidas antimicrobianos (veja, porexemplo, patente US-A 3.918.981) ou podem ser incorporadashomogeneamente aos papéis e cartões que se encontram nasuperfície (veja, por exemplo, US-A 0031898), podendoeventualmente também se considerar uma proteção combinada dosdois componentes da placa.
Estes processos conhecidos da técnica anterior garantem,no entanto, a proteção das placas de construção de gessocontra o ataque microbiano somente com o emprego desubstância ativas em faixas de concentração tão altas, que doponto de vista econômico o emprego não seria possível e estesprocessos, conseqüentemente, não puderam ser utilizados emescala industrial.
O objetivo da presente invenção consiste, portanto, empropor substâncias ativas antimicrobianas, ou misturas destassubstâncias ativas, processos e métodos que permitem aproteção de placas de construção de gesso de modo eficiente eduradouro contra o ataque microbiano, apresentandosimultaneamente uma boa tolerância do ponto de vistatoxicológico e ecotoxicológico.
Descobriu-se, agora, com surpresa que o objetivoapontado pode ser alcançado com o emprego da substância ativao-fenilfenol para a proteção antimicrobiana de placas deconstrução de gesso.O objetivo da presente invenção consiste, portanto, noemprego de o-fenilfenol, de seus sais sódicos ou potássicos,ou de misturas deles, para a proteção de placas de construçãode gesso contra o ataque e/ou destruição por microorganismos.
Em uma modalidade preferida da presente invenção, asubstância ativa o-fenilfenol, seus sais sódicos oupotássicos, ou misturas deles, é incorporada ao núcleo daplaca de construção de gesso.
As quantidades de o-f enilf enol (OPP) , de seus saissódicos ou potássicos, ou de misturas deles, incorporadas aonúcleo de gesso podem variar dependendo de diversos fatores,tais como, por exemplo, da espessura da placa deste modoprotegida, da propensão a ataque microbiológico do materialque será protegido na prática, de condições climáticas ou dedeterminadas características no espaço construído (recintosúmidos, porões, etc.).
Normalmente a incorporação de acordo com a presenteinvenção de o-f enilf enol (OPP) , ou de seus sais sódicos oupotássicos, ou suas misturas, se faz em quantidades tais, queo núcleo de gesso da placa de construção de gesso contenha assubstâncias ativas citadas a uma concentração de 50 a 3000ppm, de preferência de 100 a 2000 ppm, especialmente de 250 a1500 ppm com base no peso seco do núcleo de gesso.
Com o emprego de acordo com a presente invenção, aresistência da placa de construção de gesso pronta a uma altainfestação de fungos é melhorada até um ponto tal, que não émais observado nenhum crescimento de esporos de fungos em umaplaca protegida de acordo com a presente invenção, aocontrário do que ocorre em uma placa que não tenha sido protegida (veja Exemplo 1).
Com a incorporação de outras'substâncias ativas biocidasao núcleo de gesso e/ou ao componente de papel da placa deconstrução de gesso, pode ser otimizado o efeito de o-fenilfenol (OPP) ou do seu sal sódico ou potássico. Para talfim, são considerados de preferência, os seguintescomponentes A) de efeito fungicida:- Carbendazim
- Iodopropargil-butil-carbamato
- Pirition sódico
- Propiconazol
- Tebuconazol
- Ditiocarbamato de tetrametila (Thiuram)
- Tiabendazol
- Bi-dimetilditiocarbamato de zinco (Ziram)
- Pirition de zinco
As misturas a serem empregadas de acordo com a presenteinvenção são, em geral empregadas em quantidades tais, que onúcleo de gesso da placa de construção de gesso prontaapresente de preferência uma concentração de 50 - 1000 ppm deOPP ou dos seus sais sódicos ou potássicos, ou suas misturas,e de 50 - 2000 ppm de pelo menos uma outra substância ativaA) de efeito biocida.
É especialmente preferido o emprego de acordo com apresente invenção de uma mistura constituída por i) o-fenilfenol, seus sais sódicos ou potássicos, ou por suasmisturas, e ii) tiabendazol. Esta mistura se caracteriza porum reforço sinérgico do efeito, isto é, a intensidade dofungicida das misturas sinérgicas é surpreendentemente maiordo que a soma das eficácias f ungicida s dos f ungicidasindividuais separadamente.
A mistura sinérgica a ser empregada de acordo com apresente invenção contém as substâncias ativas i) a ii) numarelação de 250:1 a 1:250, de preferência de 125:1 a 1:125,especialmente de 100:1 a 1:100.
No emprego de acordo com a presente invenção, em geral asubstância ativa o-fenilfenol, seus sais sódicos oupotássicos ou suas misturas, assim como eventualmente outrassubstâncias ativas fungicidas A), são misturados com a pastade gesso durante o processo de produção das placas deconstrução de gesso. Neste caso, é possível se acrescentar àsubstância ativa o-fenilfenol (OPP), ou seu sal sódico oupotássico, assim como eventualmente outras substâncias ativasA) , à pasta de gesso de formas conhecidas dos versados natécnica. Portanto, a substância ativa o-fenilfenol (OPP), ouseus sais sódicos ou potássicos, pode ser acrescentada àpasta de gesso no estado sólido, por exemplo, ou dissolvidaem água, em lixivia ou em solventes ou dispersa na pasta degesso.
As misturas a serem empregadas de acordo com a presenteinvenção, constituídas por o-fenilfenol, ou seu sal sódico oupotássico, ou suas misturas, e pelo menos uma outrasubstância ativa fungicida A) , podem ser aplicados,dependendo das respectivas qualidades físicas e/ou químicasdas substâncias ativas individuais ou das exigênciasespecificas do problema de conservação a ser solucionado, ouseparadamente na forma de um acréscimo das substâncias ativasindividuais à pasta de gesso, podendo se proceder, de acordocom o problema de conservação existente a um ajuste darelação entre concentrações, ou pode-se acrescentar a misturade substâncias ativas necessária para a proteção das placasde construção de gesso à pasta de gesso durante o processo deprodução das placas de construção de gesso em forma de umproduto pronto formulado.
A mistura a ser empregada de acordo com a presenteinvenção, ou a substância ativa o-fenilfenol (OPP) ou seu salsódico ou potássico, pode ser antes convertida em umaformulação convencional tal como, por exemplo, em umasolução, emulsão, suspensão, um pó, uma espuma, em pastas,granulados, aerossóis e em uma forma microencapsulada emsubstâncias poliméricas.
Estas formulações podem ser produzidas de modo conhecidoem si, por mistura da mistura de acordo com a presenteinvenção ou das substâncias individuais nela contidas comdiluentes, portanto solventes líquidos, com gasesfluidificados sob pressão e/ou com veículos sólidos,eventualmente empregando-se tensoativos, portanto
emulsificantes e/ou dispersantes e/ou produtores de espuma.No caso de utilização de água como diluente podem também serempregados, por exemplo, solventes orgânicos adicionais comosolventes auxiliares. Como solventes liquidos podem serconsiderados: álcoois, tais como butanol ou glicol assim comoos seus éteres e ésteres, cetonas, tais como acetona,metiletilcetona, metilisobutilcetona ou ciclohexanona,solventes extremamente polares, tais como dimetilformamida,N-metil-pirrolidona ou dimetil sulfoxido, assim como água;diluentes ou veiculos gasosos fluidificados significam taisfluidos, que a temperatura normal e sob uma pressão normalestão em forma de gás, tais como gases propelentes deaerossol, por exemplo, tais como hidrocarbonetos halogenados,assim como butano, propano, nitrogênio e dióxido de carbono;como veiculos sólidos podem ser considerados: pós de rochasnaturais, por exemplo, tais como caulim, aluminas, talco,greda, quartzo, atapulgita, montmorilonita ou terradiatomácea e pós de rochas sintéticas, tais como ácidosilicico, oxido de alumínio e silicato extremamentedispersos; como veiculos sólidos para granulados podem serconsiderados: rochas naturais fragmentadas e fracionadas taiscomo calcita, mármore, pedra-pomes, sepiolita, dolomita assimcomo granulados sintéticos de pós inorgânicos e orgânicosassim como granulados de material orgânico tais como pó deserra, cascas de coco, sabugos de milho e hastes de tabaco;como emulsificantes e/ou espumantes podem ser considerados:emulsificantes não-ionogênicos e aniônicos, por exemplo, taiscomo ésteres polioxietilênicos de ácidos graxos, éterespolioxietilênicos de ácidos graxos, tais como éteresalquilarilpoliglicólicos, alquil sulfonatos, alquilsulfatos,arilsulfonatos, assim como hidrolisados de albumina; comodispersantes podem ser considerados: soluções alcalinas desulfito de lignina, por exemplo, e poliacrilatos.
Podem ser empregados nas formulações aglutinantes eespessantes tais como carboximetilcelulose, metilcelulose,polímeros naturais e sintéticos, em pó, grânulos ou em formade látex, tais como goma arábica, álcool polivinilico,polivinil acetato, assim como fosfolipideos naturais, taiscomo cefalina e lecitina e fosfolipídeos sintéticos. Outrosaditivos podem ser óleos minerais e vegetais.
A incorporação dos componentes ativos fungicidas A) àscamadas de cartão ou papel que envolvem o núcleo de gessopode se produzir de acordo com métodos conhecidos dosversados na técnica, tal como, por exemplo, por acréscimodurante a colocação da massa de papel na máquina de papel,por incorporação através da prensa de aplicação de cola, poracréscimo às tintas de revestimento ou por pulverização. 0 método de incorporação a ser de cada vez empregado depende dasubstância ativa selecionada, da forma de preparaçãorespectiva (sólida, dispersa, em solução, emulsifiçada) assimdas condições ambientais determinadas pela produção. Em umamodalidade preferida da presente invenção, a produção de cartões ou papéis fungicidas se produz durante a produção dopapel e não no decorrer da preparação final das placas deconstrução de gesso.
Exemplos de Emprego
Exemplo 1
Para se testar a eficácia de uma placa de construção degesso dotada com OPP no núcleo de gesso, foi examinada a suaresistência em laboratório depois de inoculação com umamistura de fungos. Para tal fim, amostras de placa de gesso-cartão com as medidas de 14 x 5 cm foram transferidas para umrecipiente de boca larga de 1 litro e penduradas na tampa dorecipiente. No inicio do teste, as amostras deste modo pré-tratadas para simular uma forte infestação por fungos foramimersas em uma mistura dos seguintes fungos:
- Penicillium glaucum
- Chaetomium globosum
- Aspergillus niger
- Aureobasidium pullulans
Estes tipos de fungos são pragas de materiais conhecidosdos versados na técnica e são, portanto, adequados para uma expressão do grau de proteção antimicrobiana de um produtoprotegido por um OPP ou por seu sal sódico ou potássico eeventualmente contendo outros componentes ativos. Aarmazenagem das placas de amostras se produz à temperaturaambiente durante um periodo de até 8 semanas, tomando-secuidado para que a quantidade de água que se encontravainicialmente no fundo do recipiente fosse continuamentemantida para se ter uma atmosfera saturada com vapor de água(não devendo, no entanto, ocorrer um contato entre a placa degesso e a água) . A avaliação das amostras se conduz em pontosdeterminados no tempo e é tomada de acordo com o seguinteesquema de avaliação:
0 = nenhum crescimento na superfície
1 = um ligeiro crescimento (< 10 % da superfícieinfestada)
2 = contaminação média (< 50 % da superfície infestada)
3 = contaminação forte da superfície
Resultados
Capacidade de resistência antimicrobiana de uma placa deconstrução de gesso uma vez contaminada em ambiente úmido
Tabela 1
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Neste teste foi determinada, nas condições de testedescritas, uma eficácia de OPP já a partir de umaconcentração de emprego de 300 ppm de o-fenilfenol (OPP) , combase no peso do núcleo de gesso. Portanto, uma placa deconstrução protegida com esta quantidade de o-fenilfenol nonúcleo de gesso, nas condições do teste aqui descrito, dispõede uma grande resistência contra o ataque de microorganismosdestruidores de material, especialmente de fungos.Exemplo 2
Para se melhorar o desempenho geral de uma proteçãoantimicrobiana empregam-se convencionalmente misturas desubstâncias ativas, ou para preencher as lacunas de efeito dealgum componente ou para se otimizar os custos de umaconservação. Foi examinada uma mistura de acordo com apresente invenção constituída por OPP e pelo segundocomponente fungicida tiabendazol, sendo constatado, contradeterminados micróbios, especialmente relevantes na prática,tais como Aspergillus flavus, por exemplo, (Tabela 2) umefeito sinérgico surpreendentemente mais alto, isto é aeficácia da mistura tem um efeito maior do que se poderiaobter do efeito dos componentes individuais.
A sinergia das misturas de acordo com a presente invenção pode ser determinada a partir da seguinte equaçãomatemática (veja, por exemplo, F.C. Kull, P.C. Elisman, H.D.
Sylwestrowicz e P.K. Mayer, Appl. Microbiol. 9, 538 (1961):
<formula>formula see original document page 11</formula>
Qa = Quantidade do componente A na mistura desubstâncias ativas que atinge o efeito desejado, isto é,nenhum crescimento microbiano,
QA = Quantidade de componente A, que empregado sozinhosuprime o crescimento dos microorganismos,
Qb = Quantidade do componente B na mistura desubstâncias ativas que suprime o crescimento dosmicroorganismos,
QB = Quantidade do componente B, que empregado sozinho,suprime o crescimento dos microorganismos.
Sinergia de o-fenilfenol (OPP)/Tiabendazol (TBZ)
Com o micróbio de teste Aspergillus flavus foramexaminadas as concentrações mínimas de inibição das combinações de substâncias ativas lançadas na Tabela 2.Tabela 2
<table>table see original document page 12</column></row><table>
(* = Relações em peso das substâncias ativas na mistura)
As combinações de acordo com a presente invençãoapresentam em determinadas relações de concentrações umefeito sinérgico acentuado. A incorporação de uma misturaconstituída por OPP e TBZ ao núcleo de gesso leva, portanto,a um efeito melhor do que já tinha sido atingido com OPPsozinho. Alternativamente, pode ser também incorporada umadeterminada quantidade de OPP ao núcleo de gesso, e paraaumentar o seu efeito, introduzir uma proteção fungicida comoTBZ em uma ou nas duas camadas de revestimento de papel.