Lesni izdelki (pohištvo, notranja oprema) predstavljajo dandanes kar veliko vrednost, zato moramo z njimi ravnati tako, da jim čim bolj podaljšamo trajnost.
Trajnost lesnih izdelkov povečamo s pravilnim vgrajevanjem in z uporabo v pogojih, ki ne omogočajo razvoja škodljivcev (slika 1). Če to ni mogoče, pa jih zaščitimo s kemičnimi pripravki, ki vsebujejo biocide. Izdelke zaščitimo pred lesnimi škodljivci s prepojitvijo ali z impregnacijo s kemičnim zaščitnim sredstvom, kar pomeni, da biocidi prodrejo globlje v les. Vendar z biocidnimi pripravki lahko ogrožamo zdravje in počutje ljudi, posredno pa tudi onesnažujemo okolje. Med strokovnjaki se je izoblikovalo načelo, da se kemijske zaščite lesa poslužujemo čim manj oziroma le tam, kjer je nujno potrebna (slika 2). Pri zaščiti lesnih izdelkov se je treba odločiti za srednjo pot, in sicer za zaščito lesa s takimi postopki in biocidi, da bo njihov vpliv na okolje in človeka čim manjši.
Slika 1: Kupčki črvine na tleh so znak napada omare s trdoglavcem (Anobium sp.), na skrajno desni strani pa je napaden tudi parket.
Slika 2: Lesene čoke, ki so vgrajeni v zemljo, je treba zaščititi, sicer je njihova trajnost zelo kratka.
Zaščita lesa doživlja v zadnjem času korenite spremembe. V skladu z evropsko Direktivo o biocidih in zakonodajo REACH (zakonski predpisi, ki celovito posegajo na področje registracije, ocen in avtorizacije kemikalij – v primeru zaščite lesa so to biocidi) so nekateri, še pred nedavnim množično uporabljani v zaščitnih sredstvih, biocidi prepovedani (pentaklorfenol, natrijev pentaklorfenol, lindan, endosulfan, DDT, organokositrove spojine ter sredstva, ki vsebujejo arzen) ali pa je njihova uporaba zelo omejena (kreozotna olja ter sredstva, ki vsebujejo krom). Številne sodobne postopke zaščite in biocide smo v zadnjih letih prevzeli iz fitofarmacevtskih sredstev in jih prilagodili zaščiti lesa (slika 3).
Slika 3: Talne obloge in predelna stena na verandi so bile pred vgradnjo impregnirane s sodobnim pripravkom na osnovi bakra, bora, kovinskih karboksilatov in alkilamonijevih spojin.
Sodobni postopki zaščite
Med sodobne postopke zaščite lesa uvrščamo biotehnično zaščito, ki jo izvajamo s fizikalnimi in z biokemičnimi metodami. S fizikalnimi načini zaščite (z zvokom ali s svetlobo) privabimo lesne insekte, ujete v past pa nato uničimo. Metoda omogoča predvsem redukcijo insektov v skladiščih in konstrukcijah, ne zagotavlja pa uspešne in trajne zaščite lesa. Fizikalni način zatiranja uporabimo še zlasti, če so se škodljivci pojavili v manjšem številu in na relativno majhnem prostoru.
Na biokemični osnovi pa delujejo hormoni in različne privabljajoče snovi, kot so npr. feromoni, s katerimi se med seboj sporazumevajo žuželke. Te snovi izločajo osebki neke vrste, drugi osebki iste vrste pa ta kemijski signal zaznavajo in nanj reagirajo. Spolni feromoni so zelo specifične snovi, ki jih izločajo samci ali samice in z njimi privabljajo partnerja, medtem ko agregacijski feromoni privabljajo osebke iste vrste, da se združujejo. Znani so še drugi feromoni, vendar se v zaščiti najpogosteje uporabljajo agregacijski in spolni feromoni. Na osnovi naravnih feromonov so znanstveniki že sintetizirali umetne snovi z istim učinkom. Feromonske vabe nastavimo v pasti, kjer ujete insekte uničimo.
Hormoni so specifične snovi, ki usmerjajo razvoj žuželk. Z naravnimi in s sintetičnimi hormoni lahko vplivamo na razvoj insektov predvsem pri levitvi, metamorfozi in spolnem razvoju. Zaščitni pripravek na osnovi hormona povzroči motnjo v razvoju in s tem sterilnost ali propad insekta. Ker so hormoni nestabilni in se kmalu razgradijo v neaktivne produkte, bodo kot specifični biogeni insekticidi v prihodnosti imeli pomembno vlogo v represivni zaščiti lesnih izdelkov.
V zadnjem času se za zaščito lesa uporablja več postopkov modifikacije, ki temeljijo na spremembah celičnih vsebin parenhimskih celic in posameznih komponent olesenele celične stene. Modificiran les ima večjo odpornost, saj ga lesni škodljivci ne »prepoznajo« kot hrane. Z modifikacijo se spremenijo tudi druge lastnosti. Največkrat dosežemo večjo dimenzijsko stabilnost lesa, nekoliko pa se mu poslabšajo mehanske lastnosti (slika 4).
Slika 4: Z modifikacijo povečamo dimenzijsko stabilnost lesa (spodaj), zato so deformacije in razpoke na stikih v primerjavi z izdelki iz nemodificiranega lesa (zgoraj) neznatne.
Biocidi v sodobnih zaščitnih pripravkih
Borove snovi
Zaščitna sredstva na osnovi bora, predvsem borova kislina in boraks, se od leta 1940 uporabljajo v zaščiti lesa kot samostojni ali kombinirani izdelki z bakrom, s kromom ali z amini. Pred dobrim desetletjem se je uveljavil popolnoma nov, dokaj preprost in učinkovit postopek zaščite lesa s trimetilboratom (ester borove kisline). V komori s podpritiskom je les izpostavljen param trimetilborata. V lesu trimetilborat reagira z vodo in nastane borova kislina. Takoj po končanem postopku je les suh in primeren za nadaljnjo obdelavo. Borove snovi so toksične za večino ksilofagnih insektov ter gliv in povečajo protipožarno odpornost lesa. Toksičnost borovih spojin je za sesalce minimalna in je primerljiva s toksičnostjo kuhinjske soli. Ena od največjih pomanjkljivosti je njihova izpirljivost, zato je treba lesne izdelke, ki bodo izpostavljeni padavinam, po impregnaciji zaščititi s površinskim premazom oziroma v borov pripravek dodati tudi vodoodbojne snovi ali pa borove snovi zamrežiti s polimeri.
Bakrove snovi
Baker se uporablja v zaščiti lesa kot fungicid. Kot samostojen biocid se zelo redko uporablja. Bakrovi pripravki v sestavi z borom, s kromom ali z amini se uporabljajo predvsem za zaščito lesnih izdelkov v stiku s tlemi ali z vodo. Les, impregniran z bakrovimi pripravki, ima sivo-zeleno barvo. V zadnjih letih se pojavljajo sevi gliv, ki so odporni na baker in v teh primerih bakrovi pripravki neučinkovito zaščitijo les pred trohnenjem.
Kovinski naftenati
V zaščiti lesa se kovinski naftenati uporabljajo že več kot 70 let, predvsem kot fungicidi in v protitermitski zaščiti. Spadajo med manj toksična zaščitna sredstva, ki delujejo tudi vodoodbojno. Najbolj pogosto uporabljamo bakrov naftenat, ki les obarva modro, in cinkov naftenat, ki je brezbarven. Slaba stran naftenatov je, da ne delujejo insekticidno in so nekompatibilni z nekaterimi površinskimi premazi.
Alkilamonijeve spojine
Kot fungicidno sredstvo se v zadnjih letih pogosto uporabljajo alkilamonijeve spojine. Odlikuje jih dobra fiksacija v lesu ter nizka toksičnost za sesalce. V zaščitnih pripravkih se pogosto uporabljajo v kombinaciji z drugimi biocidi, še posebno ob pojavu tolerantnosti gliv na baker. So biorazgradljive in jih uvrščamo med okolju prijazne biocide za zaščito lesa.
Piretrini in piretroidi
Piretrini so naravni insekticidi, izolirani iz cveta bolhača (Chrysanthemum cinerariefolium). So zelo nestabilni, zato so na osnovi naravnega biocida sintetizirali na tisoče sintetičnih piretroidov, med katerimi so najbolj znani cipermetrin, permetrin in deltametrin. Tako naravni kot sintetični so zelo učinkoviti insekticidi in so po prepovedi lindana, arzena in endosulfana le-te zamenjali v zaščitnih pripravkih, kljub temu pa postaja v zadnjih letih njihova uporaba v notranjih prostorih vse bolj omejena, nekateri sintetični piretroidi (npr. deltametrin) pa so celo predvideni za prepoved. Močno strupeni so za vodne organizme.
Triazoli
Triazoli so obsežna skupina biocidov s fungicidnim delovanjem in so za okolje in človeka manj nevarni. Najprej so se uporabljali v agronomiji, v zadnjih nekaj letih pa so se dodobra uveljavili tudi v zaščiti stavbnega lesa, kjer so nadomestili prepovedan natrijev pentaklorfenol. Med triazoli se v zaščitnih pripravkih v kombinaciji z insekticidi najpogosteje uporabljajo propikonazol, tebukonazol in azakonazol. V lesu se dobro fiksirajo in so dokaj stabilni.
Sulfamidi
Med sulfamidi je v pripravkih za zaščito lesa kot fungicid najprimernejši tolilfluanid, ki učinkovito deluje proti plesnim. V zaščito lesa je bil prenesen iz fitofarmacevtskih sredstev, vendar ga v agronomiji izločajo iz uporabe, ker povzroča onesnaženje podtalnice. V zaščitnih pripravkih za les se še vedno uporablja v kombinaciji s tebukonazolom in s piretroidi.
Karbamati
Od karbamatov je najbolj znan biocid IPBC (3-jodo-2-propilbutil karbamat), ki deluje fungicidno, predvsem proti glivam modrivkam in plesnim. Pogosto ga dodajajo v površinske premaze, da zaščitijo površino lesnih izdelkov pred estetskimi poškodbami. Nekateri karbamati delujejo tudi insekticidno.
Izotiazoloni
Izotiazolone so najprej uporabljali kot stabilizatorje v kozmetičnih pripravkih, v zadnjih dvajsetih letih pa jih postopoma uvajajo tudi v pripravke za zaščito lesa. So učinkoviti fungicidi in baktericidi, nekateri delujejo celo insekticidno. Med izotiazoloni je najbolj poznan DCOIT (4,5-dikloro-2-n-oktil-4-izothiazolin-3-one).
prof. dr. Franc Pohleven, univ. dipl. biol.
Fotografije: arhiv avtorja
Trajnost lesnih izdelkov povečamo s pravilnim vgrajevanjem in z uporabo v pogojih, ki ne omogočajo razvoja škodljivcev (slika 1). Če to ni mogoče, pa jih zaščitimo s kemičnimi pripravki, ki vsebujejo biocide. Izdelke zaščitimo pred lesnimi škodljivci s prepojitvijo ali z impregnacijo s kemičnim zaščitnim sredstvom, kar pomeni, da biocidi prodrejo globlje v les. Vendar z biocidnimi pripravki lahko ogrožamo zdravje in počutje ljudi, posredno pa tudi onesnažujemo okolje. Med strokovnjaki se je izoblikovalo načelo, da se kemijske zaščite lesa poslužujemo čim manj oziroma le tam, kjer je nujno potrebna (slika 2). Pri zaščiti lesnih izdelkov se je treba odločiti za srednjo pot, in sicer za zaščito lesa s takimi postopki in biocidi, da bo njihov vpliv na okolje in človeka čim manjši.
Slika 1: Kupčki črvine na tleh so znak napada omare s trdoglavcem (Anobium sp.), na skrajno desni strani pa je napaden tudi parket.
Slika 2: Lesene čoke, ki so vgrajeni v zemljo, je treba zaščititi, sicer je njihova trajnost zelo kratka.
Zaščita lesa doživlja v zadnjem času korenite spremembe. V skladu z evropsko Direktivo o biocidih in zakonodajo REACH (zakonski predpisi, ki celovito posegajo na področje registracije, ocen in avtorizacije kemikalij – v primeru zaščite lesa so to biocidi) so nekateri, še pred nedavnim množično uporabljani v zaščitnih sredstvih, biocidi prepovedani (pentaklorfenol, natrijev pentaklorfenol, lindan, endosulfan, DDT, organokositrove spojine ter sredstva, ki vsebujejo arzen) ali pa je njihova uporaba zelo omejena (kreozotna olja ter sredstva, ki vsebujejo krom). Številne sodobne postopke zaščite in biocide smo v zadnjih letih prevzeli iz fitofarmacevtskih sredstev in jih prilagodili zaščiti lesa (slika 3).
Slika 3: Talne obloge in predelna stena na verandi so bile pred vgradnjo impregnirane s sodobnim pripravkom na osnovi bakra, bora, kovinskih karboksilatov in alkilamonijevih spojin.
Sodobni postopki zaščite
Med sodobne postopke zaščite lesa uvrščamo biotehnično zaščito, ki jo izvajamo s fizikalnimi in z biokemičnimi metodami. S fizikalnimi načini zaščite (z zvokom ali s svetlobo) privabimo lesne insekte, ujete v past pa nato uničimo. Metoda omogoča predvsem redukcijo insektov v skladiščih in konstrukcijah, ne zagotavlja pa uspešne in trajne zaščite lesa. Fizikalni način zatiranja uporabimo še zlasti, če so se škodljivci pojavili v manjšem številu in na relativno majhnem prostoru.
Na biokemični osnovi pa delujejo hormoni in različne privabljajoče snovi, kot so npr. feromoni, s katerimi se med seboj sporazumevajo žuželke. Te snovi izločajo osebki neke vrste, drugi osebki iste vrste pa ta kemijski signal zaznavajo in nanj reagirajo. Spolni feromoni so zelo specifične snovi, ki jih izločajo samci ali samice in z njimi privabljajo partnerja, medtem ko agregacijski feromoni privabljajo osebke iste vrste, da se združujejo. Znani so še drugi feromoni, vendar se v zaščiti najpogosteje uporabljajo agregacijski in spolni feromoni. Na osnovi naravnih feromonov so znanstveniki že sintetizirali umetne snovi z istim učinkom. Feromonske vabe nastavimo v pasti, kjer ujete insekte uničimo.
Hormoni so specifične snovi, ki usmerjajo razvoj žuželk. Z naravnimi in s sintetičnimi hormoni lahko vplivamo na razvoj insektov predvsem pri levitvi, metamorfozi in spolnem razvoju. Zaščitni pripravek na osnovi hormona povzroči motnjo v razvoju in s tem sterilnost ali propad insekta. Ker so hormoni nestabilni in se kmalu razgradijo v neaktivne produkte, bodo kot specifični biogeni insekticidi v prihodnosti imeli pomembno vlogo v represivni zaščiti lesnih izdelkov.
V zadnjem času se za zaščito lesa uporablja več postopkov modifikacije, ki temeljijo na spremembah celičnih vsebin parenhimskih celic in posameznih komponent olesenele celične stene. Modificiran les ima večjo odpornost, saj ga lesni škodljivci ne »prepoznajo« kot hrane. Z modifikacijo se spremenijo tudi druge lastnosti. Največkrat dosežemo večjo dimenzijsko stabilnost lesa, nekoliko pa se mu poslabšajo mehanske lastnosti (slika 4).
Slika 4: Z modifikacijo povečamo dimenzijsko stabilnost lesa (spodaj), zato so deformacije in razpoke na stikih v primerjavi z izdelki iz nemodificiranega lesa (zgoraj) neznatne.
Biocidi v sodobnih zaščitnih pripravkih
Borove snovi
Zaščitna sredstva na osnovi bora, predvsem borova kislina in boraks, se od leta 1940 uporabljajo v zaščiti lesa kot samostojni ali kombinirani izdelki z bakrom, s kromom ali z amini. Pred dobrim desetletjem se je uveljavil popolnoma nov, dokaj preprost in učinkovit postopek zaščite lesa s trimetilboratom (ester borove kisline). V komori s podpritiskom je les izpostavljen param trimetilborata. V lesu trimetilborat reagira z vodo in nastane borova kislina. Takoj po končanem postopku je les suh in primeren za nadaljnjo obdelavo. Borove snovi so toksične za večino ksilofagnih insektov ter gliv in povečajo protipožarno odpornost lesa. Toksičnost borovih spojin je za sesalce minimalna in je primerljiva s toksičnostjo kuhinjske soli. Ena od največjih pomanjkljivosti je njihova izpirljivost, zato je treba lesne izdelke, ki bodo izpostavljeni padavinam, po impregnaciji zaščititi s površinskim premazom oziroma v borov pripravek dodati tudi vodoodbojne snovi ali pa borove snovi zamrežiti s polimeri.
Bakrove snovi
Baker se uporablja v zaščiti lesa kot fungicid. Kot samostojen biocid se zelo redko uporablja. Bakrovi pripravki v sestavi z borom, s kromom ali z amini se uporabljajo predvsem za zaščito lesnih izdelkov v stiku s tlemi ali z vodo. Les, impregniran z bakrovimi pripravki, ima sivo-zeleno barvo. V zadnjih letih se pojavljajo sevi gliv, ki so odporni na baker in v teh primerih bakrovi pripravki neučinkovito zaščitijo les pred trohnenjem.
Kovinski naftenati
V zaščiti lesa se kovinski naftenati uporabljajo že več kot 70 let, predvsem kot fungicidi in v protitermitski zaščiti. Spadajo med manj toksična zaščitna sredstva, ki delujejo tudi vodoodbojno. Najbolj pogosto uporabljamo bakrov naftenat, ki les obarva modro, in cinkov naftenat, ki je brezbarven. Slaba stran naftenatov je, da ne delujejo insekticidno in so nekompatibilni z nekaterimi površinskimi premazi.
Alkilamonijeve spojine
Kot fungicidno sredstvo se v zadnjih letih pogosto uporabljajo alkilamonijeve spojine. Odlikuje jih dobra fiksacija v lesu ter nizka toksičnost za sesalce. V zaščitnih pripravkih se pogosto uporabljajo v kombinaciji z drugimi biocidi, še posebno ob pojavu tolerantnosti gliv na baker. So biorazgradljive in jih uvrščamo med okolju prijazne biocide za zaščito lesa.
Piretrini in piretroidi
Piretrini so naravni insekticidi, izolirani iz cveta bolhača (Chrysanthemum cinerariefolium). So zelo nestabilni, zato so na osnovi naravnega biocida sintetizirali na tisoče sintetičnih piretroidov, med katerimi so najbolj znani cipermetrin, permetrin in deltametrin. Tako naravni kot sintetični so zelo učinkoviti insekticidi in so po prepovedi lindana, arzena in endosulfana le-te zamenjali v zaščitnih pripravkih, kljub temu pa postaja v zadnjih letih njihova uporaba v notranjih prostorih vse bolj omejena, nekateri sintetični piretroidi (npr. deltametrin) pa so celo predvideni za prepoved. Močno strupeni so za vodne organizme.
Triazoli
Triazoli so obsežna skupina biocidov s fungicidnim delovanjem in so za okolje in človeka manj nevarni. Najprej so se uporabljali v agronomiji, v zadnjih nekaj letih pa so se dodobra uveljavili tudi v zaščiti stavbnega lesa, kjer so nadomestili prepovedan natrijev pentaklorfenol. Med triazoli se v zaščitnih pripravkih v kombinaciji z insekticidi najpogosteje uporabljajo propikonazol, tebukonazol in azakonazol. V lesu se dobro fiksirajo in so dokaj stabilni.
Sulfamidi
Med sulfamidi je v pripravkih za zaščito lesa kot fungicid najprimernejši tolilfluanid, ki učinkovito deluje proti plesnim. V zaščito lesa je bil prenesen iz fitofarmacevtskih sredstev, vendar ga v agronomiji izločajo iz uporabe, ker povzroča onesnaženje podtalnice. V zaščitnih pripravkih za les se še vedno uporablja v kombinaciji s tebukonazolom in s piretroidi.
Karbamati
Od karbamatov je najbolj znan biocid IPBC (3-jodo-2-propilbutil karbamat), ki deluje fungicidno, predvsem proti glivam modrivkam in plesnim. Pogosto ga dodajajo v površinske premaze, da zaščitijo površino lesnih izdelkov pred estetskimi poškodbami. Nekateri karbamati delujejo tudi insekticidno.
Izotiazoloni
Izotiazolone so najprej uporabljali kot stabilizatorje v kozmetičnih pripravkih, v zadnjih dvajsetih letih pa jih postopoma uvajajo tudi v pripravke za zaščito lesa. So učinkoviti fungicidi in baktericidi, nekateri delujejo celo insekticidno. Med izotiazoloni je najbolj poznan DCOIT (4,5-dikloro-2-n-oktil-4-izothiazolin-3-one).
prof. dr. Franc Pohleven, univ. dipl. biol.
Fotografije: arhiv avtorja
