BR122021019783B1 - Meio filtrante que compreende um substrato, método para tratar o mesmo e elemento filtrante - Google Patents

Meio filtrante que compreende um substrato, método para tratar o mesmo e elemento filtrante Download PDF

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Stephen K. Sontag
Davis B. Moravec
Stuti S. Rajgarhia
Andrew J. Dallas
Vijay K. Kapoor
Aflal Rahmathullah
Charles S. Christ
Joseph M. Block
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Abstract

Trata-se de um substrato para uso em um meio filtrante, incluindo, por exemplo, em um filtro de separação de fluido de hidrocarboneto e água; métodos para identificar o substrato; métodos para produzir o substrato; métodos para usar o substrato; e métodos para melhorar o ângulo de rolagem do substrato. Em algumas modalidades, o substrato inclui um polímero contendo grupo hidrofílico ou um revestimento de polímero contendo grupo hidrofílico.

Description

[001] Dividido do BR 11 2019 003075 1, depositado em 16.08.2017.
CONTINUAÇÃO DOS DADOS DO PEDIDO
[002] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório de número de série US 62/375.768, depositado em 16 de agosto de 2016 e do Pedido Provisório de número de série US 62/375.772, depositado em 16 de agosto de 2016, cada um dos quais está incorporado a título de referência no presente documento.
ANTECEDENTES
[003] A filtração de fluidos de hidrocarboneto, incluindo combustíveis diesel, para uso em motores de combustão interna é frequentemente essencial para desempenho de motor adequado. A remoção de água e partículas pode ser necessária para fornecer desempenho de motor favorável assim como proteger componentes do motor contra danos. A água livre (ou seja, água não dissolvida), que existe como uma fase separada no fluido de hidrocarboneto, pode, se não removida, causar problemas, incluindo dano aos componentes do motor através de cavitação, corrosão ou promoção de crescimento microbiológico.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[004] Esta revelação descreve um substrato para uso em um meio filtrante, incluindo, por exemplo, em um filtro de separação de fluido de hidrocarboneto e água; métodos para identificar o substrato; métodos para produzir o substrato; métodos para usar o substrato; e métodos para melhorar o ângulo de rolagem do substrato. O fluido de hidrocarboneto pode inclui combustível, incluindo, por exemplo, combustível diesel. O substrato pode ser identificado ou modificado com base no ângulo de rolagem (ou seja, a adesão) de uma gotícula de água em uma superfície hidrofóbica do substrato (ou seja, uma superfície que tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus) quando a superfície é imersa em tolueno. Conforme descrito no presente documento, o ângulo de rolagem da gotícula de água em uma superfície hidrofóbica de um substrato quando a superfície é imersa em tolueno correlaciona-se à capacidade de um substrato para remover água do fluido de hidrocarboneto.
[005] Em um aspecto, esta revelação descreve um meio filtrante que inclui um substrato. Em algumas modalidades, o substrato inclui uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 microlitros (μl) quando a superfície é imersa em tolueno. Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 40 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno. Em algumas modalidades, a superfície é uma superfície tratada com UV, incluindo, por exemplo, uma superfície tratada com UV e oxigênio. Em algumas modalidades, o substrato inclui uma superfície que tem um polímero contendo grupo hidrofílico disposto na mesma.
[006] Em outro aspecto, esta revelação descreve um elemento filtrante incluindo um meio filtrante que inclui um substrato. Em algumas modalidades, o substrato inclui uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno. Em algumas modalidades, o substrato inclui uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 40 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[007] Em outro aspecto, esta revelação descreve um método para tratar um material que inclui uma superfície. O método inclui tratar a superfície para formar uma superfície tratada. Em algumas modalidades, a superfície tratada tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno. Em algumas modalidades, a superfície tratada tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 40 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno. Em algumas modalidades, o método inclui expor uma superfície do substrato à radiação UV. Em algumas modalidades, o método inclui dispor um polímero contendo grupo hidrofílico em uma superfície do substrato.
[008] Em ainda outro aspecto, esta revelação descreve um método para identificar um material adequado para separação de fluido de hidrocarboneto e água. O método inclui determinar o ângulo de rolagem de uma gotícula em uma superfície do material, em que o material é imerso em um fluido que inclui um hidrocarboneto e em que o ângulo de rolagem está na faixa de 40 graus a 90 graus. Em algumas modalidades, o fluido que inclui um hidrocarboneto inclui tolueno.
[009] Em outros aspectos, esta revelação descreve o uso de radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato, o uso de uma substância obtenível por exposição de pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado à radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato, e o uso de um polímero contendo grupo hidrofílico ou um polímero hidrofílico para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[010] Conforme usado aqui, o termo "quimicamente distintos" significa que dois compostos têm composições químicas diferentes.
[011] Conforme usado no presente documento, o termo "hidrofílico" refere-se à capacidade de uma molécula ou outra entidade molecular de dissolver-se em água, e o termo "hidrófilo" refere-se a uma molécula ou outra entidade molecular que é hidrofílica e/ou é atraída a e tende a ser miscível com ou solúvel em água. Em algumas modalidades, "hidrofílico" significa que, até o ponto em que saturação não tenha sido atingida, pelo menos 90% das moléculas ou outras entidades moleculares, de preferência, pelo menos 95% das moléculas ou outras entidades moleculares, mais preferencialmente, pelo menos 97% das moléculas ou outras entidades moleculares e, com a máxima preferência, pelo menos 99% das moléculas ou outras entidades moleculares dissolvem-se em água a 25 graus Celsius (°C). Em algumas modalidades, "hidrófilo" significa que, até o ponto em que saturação não tenha sido atingida, pelo menos 90% das moléculas ou outras entidades moleculares, de preferência, pelo menos 95% das moléculas ou outras entidades moleculares, mais preferencialmente, pelo menos 97% das moléculas ou outras entidades moleculares e, com a máxima preferência, pelo menos 99% das moléculas ou outras entidades moleculares são miscíveis com ou solúveis em água a 25 °C.
[012] Uma "superfície hidrofílica" refere-se a uma superfície em que uma gotícula de água tem um ângulo de contato menor que 90 graus. Em algumas modalidades, a superfície está, de preferência, imersa em tolueno.
[013] Uma "superfície hidrofóbica" refere-se a uma superfície em que uma gotícula de água tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus. Em algumas modalidades, a superfície está, de preferência, imersa em tolueno.
[014] Um substrato ou uma superfície que é "estável" ou tem "estabilidade" refere-se a um substrato ou uma superfície que tem a capacidade para manter um ângulo de rolagem de pelo menos 80 por cento (%), de preferência, pelo menos 85%, mais preferencialmente, pelo menos 90% ou, ainda mais preferencialmente, pelo menos 95% de um ângulo de rolagem inicial após ser submerso em um fluido de hidrocarboneto a uma temperatura de pelo menos 50 °C por pelo menos 1 hora, pelo menos 12 horas ou pelo menos 24 horas e até 10 dias, até 30 dias ou até 90 dias. Em algumas modalidades, o "ângulo de rolagem inicial" da superfície ou do substrato é o ângulo de rolagem de um substrato de superfície que foi submerso em um fluido de hidrocarboneto por menos de uma hora ou, mais preferencialmente, menos de 20 minutos.
[015] Um "grupo funcional polar" refere-se a um grupo funcional que tem um dipolo líquido como um resultado da presença de átomos eletronegativos (por exemplo, nitrogênio, oxigênio, cloro, flúor, etc.).
[016] Os termos "preferencial" e "de preferência" referem-se a modalidades da invenção que podem proporcionar certos benefícios, sob certas circunstâncias. Porém, outras modalidades também podem ser preferenciais, nas mesmas ou em outras circunstâncias. Além disso, o relato de uma ou mais modalidades não implica que outras modalidades não sejam úteis, e não pretende excluir outras modalidades do escopo da invenção.
[017] Os termos "compreende" e variações dos mesmos não têm um significado limitante quando esses termos aparecem na descrição e nas reivindicações.
[018] O termo "que consiste em" significa incluindo, e limitado a, o que quer que siga o sintagma "que consiste em". Ou seja, "que consiste em" indica que os elementos listados são exigidos ou mandatórios e que nenhum outro elemento pode estar presente.
[019] O termo "que consiste essencialmente em" indica que quaisquer elementos listados após o sintagma estão incluídos e que outros elementos além daqueles listados podem estar incluídos contanto que esses elementos não interfiram na ou contribuam para a atividade ou ação especificada na revelação para os elementos listados
[020] A não ser que especificado de outro modo, “um”, “uma”, “o”, “a” e “pelo menos um” são usados de forma intercambiável e significam um ou mais de um.
[021] Também no presente documento, as menções a faixas numéricas por pontos finais incluem todos os números agrupados dentro dessa faixa (por exemplo, 1 a 5 inclui 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5, etc.).
[022] Para qualquer método revelado no presente documento que inclui etapas distintas, as etapas podem ser conduzidas em qualquer ordem viável. E, conforme for adequado, qualquer combinação de duas ou mais etapas pode ser conduzida simultaneamente.
[023] O sumário acima da presente invenção não se destina a descrever cada modalidade revelada ou cada implantação da presente invenção. A descrição a seguir exemplifica mais particularmente as modalidades ilustrativas. Em diversas partes por todo o pedido, é fornecida orientação através de listas de exemplos, em que os exemplos podem ser usados em várias combinações. Em cada caso, a lista mencionada serve apenas como um grupo representativo e não deve ser interpretada como uma lista exclusiva.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[024] A Figura 1A mostra uma disposição exemplificativa das camadas de um meio filtrante que inclui um substrato. A Figura 1B mostra uma disposição exemplificativa das camadas de um meio filtrante que inclui um substrato. A Figura 1C mostra uma disposição exemplificativa das camadas de um meio filtrante que inclui um substrato. A Figura 1D mostra uma disposição exemplificativa das camadas de um meio filtrante que inclui um substrato.
[025] A Figura 2 mostra imagens exemplificativas de uma gotícula de água de 50 μl em substrato tratado com UV e oxigênio 1 imerso em tolueno a 0 graus (0°) de rotação (esquerda) e 90° de rotação (direita).
[026] A Figura 3 mostra um esquema do sistema de dois circuitos usado para o teste de dimensionamento de gotícula.
[027] A Figura 4 mostra o desempenho de substrato não tratado 1 (controle) e substrato tratado com UV e oxigênio 1, conforme medido por eficiência de remoção de água.
[028] A Figura 5 mostra o ângulo de contato e o ângulo de rolagem de substrato não tratado 1 e substrato tratado com UV e oxigênio 1 sem embebição ou após embebição em Combustível de Bomba por 30 dias. Os ângulos de contato e os ângulos de rolagem foram medidos com o uso de uma gotícula de água de 50 μl em tolueno, e os valores relatados são uma média de três medições independentes tomadas em áreas diferentes do meio.
[029] A Figura 6 mostra o ângulo de contato (CA) e o ângulo de rolagem (RO) de um lado tratado e um lado não tratado de substrato tratado com UV/H2O2 1 imerso em tolueno, medidos com o uso de uma gotícula de água de 50 μl.
[030] A Figura 7 mostra imagens exemplificativas de uma gotícula de água de 20 μl em substrato tratado com PHPM 1 imerso em tolueno a 0° de rotação (esquerda) e 60° de rotação (direita).
[031] A Figura 8 mostra o desempenho conforme medido por eficiência de remoção de água de substrato não revestido (controle) e revestido com PEI-10K 1.
[032] A Figura 9 mostra a permeabilidade de substrato não revestido 1 e de substrato 1 revestido com 2% (p/v) de PHEM, 4% (p/v) de PHEM, 6% (p/v) de PHEM ou 8% (p/v) de PHEM.
[033] A Figura 10 mostra o ângulo de contato e o ângulo de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em substrato não revestido 1 (controle), substrato revestido com PHPM 1, substrato revestido com PHPM 1 reticulado (CL) com o uso de 1% (p/v) de N-(2-Aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano e substrato revestido com PHPM 1 reticulado (CL) com o uso de 1% (p/v) de N-(2-Aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxissilano e anelado sem embebição ou após embebição em Combustível de Bomba pelo período indicado.
[034] A Figura 11 mostra o ângulo de contato e o ângulo de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em substrato não revestido 1 (controle), substrato revestido com PEI-10K 1, substrato revestido com PEI-10K 1 reticulado (CL) com o uso de 1% (p/v) de (3-glicidiloxipropil)trimetoxissilano) e substrato revestido com PEI-10K 1 reticulado (CL) com o uso de 1% (p/v) de (3-glicidiloxipropil)trimetoxissilano e anelado sem embebição ou após embebição em Combustível de Bomba pelo período indicado.
[035] A Figura 12 mostra o ângulo de contato e o ângulo de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em um substrato revestido com nanofibra de PHEM exemplificativo 6 com e sem reticulador DAMO-T.
[036] A Figura 13 mostra o ângulo de contato e o ângulo de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em um substrato revestido com nanofibra de PEI exemplificativo 6 sem reticulador ou reticulado com (3-glicidiloxipropil)trimetóxi silano) (reticulador 1) ou diacrilato de poli (etilenoglicol) (reticulador 2).
[037] A Figura 14 mostra os ângulos de contato e os ângulos de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em um substrato reticulado com DAMO-T, revestido com nanofibra de PHEM exemplificativo substrato 6 1 dia, 6 dias e 32 dias após a formação do revestimento por eletrofiação.
[038] A Figura 15 mostra o ângulo de contato e o ângulo de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em um substrato reticulado, revestido com nanofibra de PEI- 10K exemplificativo substrato 6 1 dia, 6 dias e 32 dias após a formação do revestimento por eletrofiação. O PEI foi reticulado com o uso de (3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano (reticulador 1) ou diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA) (reticulador 2).
[039] A Figura 16(A a C) mostra imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (SEM) de substrato não revestido 6 (Figura 16A), substrato 6 revestido por eletrofiação com PHEM sem reticulador (Figura 16B) ou substrato 6 revestido por eletrofiação com PHEM com reticulador DAMO-T (Figura 16C). Todas as imagens são mostradas em magnificação de 1.000x.
[040] A Figura 17(A a C) mostra imagens obtidas por SEM exemplificativas de substrato 6 revestido por eletrofiação com PEI-10K sem reticulador (Figura 17A), substrato 6 revestido por eletrofiação com PEI-10K com reticulador (3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano (Figura 17B) e substrato 6 revestido por eletrofiação com PEI-10K com reticulador diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA) (Figura 17C). Todas as imagens são mostradas em magnificação de 50x.
[041] A Figura 18(A a D) mostra imagens obtidas por SEM exemplificativas de substrato não revestido 6 (Figura 18A); substrato 6 revestido por eletrofiação com PEI- 10K sem reticulador (Figura 18B); substrato 6 revestido por eletrofiação com PEI-10K e reticulador 1 ((3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano) (Figura 18C); e substrato 6 revestido por eletrofiação com PEI-10K e reticulador 2 (diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA)) (Figura 18D). Todas as imagens são mostradas em magnificação de 200x.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[042] Um filtro de separação de fluido de hidrocarboneto e água pode incluir um meio filtrante que inclui pelo menos uma camada para remover partículas e/ou pelo menos uma camada para coalescer água de uma corrente de fluido de hidrocarboneto; a camada ou camadas podem ser um substrato ou podem ser sustentadas por um substrato. Em algumas modalidades, a camada de remoção de partícula e a camada de coalescência de água podem ser a mesma camada e a camada pode ser um substrato ou pode ser sustentada por um substrato. Esta revelação descreve um meio filtrante que inclui um substrato para uso em um filtro de separação de fluido de hidrocarboneto e água, métodos para identificar o substrato, métodos para produzir o substrato, métodos para usar o substrato e métodos para melhorar o ângulo de rolagem do substrato. A inclusão do substrato em um meio filtrante ou um elemento filtrante incluindo, por exemplo, um elemento filtrante de separação de fluido de hidrocarboneto e água, pode fornecer fabricação de filtro mais eficiente e/ou características de desempenho melhoradas do meio filtrante ou elemento filtrante, incluindo, por exemplo, eficiência de separação de água melhorada.
[043] O fluido de hidrocarboneto pode incluir, por exemplo, combustível diesel, gasolina, fluido hidráulico, óleo compressor, etc. Em algumas modalidades, o fluido de hidrocarboneto, de preferência, inclui combustível diesel.
Métodos para Identificar Material Adequado para Separação de Fluido de Hidrocarboneto e Água
[044] Em um aspecto, esta revelação descreve um método para identificar um material, incluindo, por exemplo, um meio filtrante, que tem propriedades específicas. O material é, de preferência, adequado para separação de fluido de hidrocarboneto e água.
[045] Em algumas modalidades, o método inclui determinar o ângulo de rolagem e, opcionalmente, o ângulo de contato de uma gotícula em uma superfície do material enquanto o material está imerso em fluido que inclui um hidrocarboneto. Em algumas modalidades, o método inclui identificar um material que tem propriedades de um substrato adequado para separação de fluido de hidrocarboneto e água, incluindo o ângulo de rolagem e/ou os ângulos de contato descritos abaixo.
[046] Em algumas modalidades, a gotícula inclui um hidrófilo. Em algumas modalidades, a gotícula, de preferência, inclui água. Em algumas modalidades, a gotícula consiste essencialmente em água. Em algumas modalidades, a gotícula consiste em água. Em algumas modalidades, a gotícula tem pelo menos 5 μl, pelo menos 10 μl, pelo menos 15 μl, pelo menos 20 μl, pelo menos 25 μl, pelo menos 30 μl, pelo menos 35 μl, pelo menos 40 μl, pelo menos 45 μl ou pelo menos 50 μl. Em algumas modalidades, a gotícula tem até 10 μl, até 15 μl, até 20 μl, até 25 μl, até 30 μl, até 35 μl, até 40 μl, até 45 μl, até 50 μl, até 60 μl, até 70 μl ou até 100 μl. Em algumas modalidades, a gotícula é, de preferência, uma gotícula de 20 μl ou uma gotícula de 50 μl.
[047] Em algumas modalidades, o fluido que inclui um hidrocarboneto inclui tolueno. Em algumas modalidades, o fluido que inclui um hidrocarboneto consiste essencialmente em tolueno. Em algumas modalidades, o fluido que inclui um hidrocarboneto consiste em tolueno. Sem o desejo de se vincular à teoria, acredita-se que, devido à sua tensão interfacial com a água, o tolueno atua como um substituto para outros fluidos de hidrocarboneto, incluindo, por exemplo, combustível diesel.
[048] Em contrapartida aos métodos anteriores para identificar materiais adequados para uso em separação de fluido de hidrocarboneto e água, os métodos descritos no presente documento não se baseiam nas propriedades de uma superfície plana (por exemplo, uma superfície que é não porosa). Em vez disso, os métodos descritos no presente documento para testar as propriedades de um material poroso (incluindo, por exemplo, um substrato poroso) ou um material que tem uma superfície porosa. Além disso, os métodos descritos no presente documento não se baseiam nas propriedades do material em ar. Em vez disso, os materiais são identificados pelas propriedades do material em um fluido que inclui um hidrocarboneto, incluindo, por exemplo, tolueno.
[049] Por exemplo, o documento no WO 2015/175877 relata que um meio filtrante projetado para aumentar a eficiência de separação de fluido pode compreender uma ou mais camadas que têm uma superfície modificada para umedecer a ser separado e uma ou mais camadas que têm uma superfície modificada para repelir o fluido a ser separado. E o documento no WO 2015/175877 determina que uma "superfície hidrofílica" pode referir-se a uma superfície que tem um ângulo de contato de água menor que 90 graus e uma "superfície hidrofóbica" pode referir-se a uma superfície que tem um ângulo de contato de água maior que 90 graus. Mas o documento no WO 2015/175877 não relata que o ângulo de contato deve ser calculado em fluido em vez de em ar. E, de fato, a hidrofobicidade de uma superfície em ar não prevê a hidrofobicidade de uma superfície em um fluido de hidrocarboneto.
[050] Além disso, o documento no WO 2015/175877 não relata que o ângulo de rolagem de uma superfície é importante e não relata como selecionar os materiais que alteram o ângulo de rolagem. Em vez disso, o documento no WO 2015/175877 relata que aspereza ou revestimentos podem ser usados para modificar a molhabilidade de uma camada em relação a um fluido particular e que os termos “úmido" e "umedecimento" referem-se à capacidade de um fluido para interagir com uma superfície de modo que o ângulo de contato do fluido em relação à superfície seja menor que 90 graus.
[051] Mas a molhabilidade ou o ângulo de contato de uma superfície sozinho - seja medido em ar ou em um fluido de hidrocarboneto - não prevê a capacidade de separação de hidrocarboneto e água da superfície em um fluido de hidrocarboneto. Em contrapartida, e conforme descrito adicionalmente abaixo, a adesão ou o ângulo de rolagem de uma gotícula de água em uma superfície em um fluido de hidrocarboneto, opcionalmente, em combinação com o ângulo de contato de uma gotícula na superfície em um fluido de hidrocarboneto pode ser usado para prever a capacidade de um substrato para remover água de fluido de hidrocarboneto.
Propriedades da Superfície do Substrato
[052] Em um aspecto, esta revelação descreve um meio filtrante que inclui um substrato adequado para separação de fluido de hidrocarboneto e água. O substrato inclui uma superfície. Em algumas modalidades, o substrato ou uma superfície do substrato são, de preferência, estáveis.
[053] Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de rolagem de pelo menos 30 graus, pelo menos 35 graus, pelo menos 40 graus, pelo menos 45 graus, pelo menos 50 graus, pelo menos 55 graus, pelo menos 60 graus, pelo menos 65 graus, pelo menos 70 graus, pelo menos 75 graus ou pelo menos 80 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno. Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de rolagem de pelo menos 30 graus, pelo menos 35 graus, pelo menos 40 graus, pelo menos 45 graus, pelo menos 50 graus, pelo menos 55 graus, pelo menos 60 graus, pelo menos 65 graus, pelo menos 70 graus, pelo menos 75 graus ou pelo menos 80 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[054] Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de rolagem de até 60 graus, até 65 graus, até 70 graus, até 75 graus, até 80 graus, até 85 graus ou até 90 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno. Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de rolagem de até 60 graus, até 65 graus, até 70 graus, até 75 graus, até 80 graus, até 85 graus ou até 90 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[055] Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno. Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 40 graus a 90 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[056] Em algumas modalidades, a superfície é, de preferência, hidrofóbica, ou seja, a superfície tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus. Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus, pelo menos 100 graus, pelo menos 110 graus, pelo menos 120 graus, pelo menos 130 graus ou pelo menos 140 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno. Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus, pelo menos 100 graus, pelo menos 110 graus, pelo menos 120 graus, pelo menos 130 graus ou pelo menos 140 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[057] Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de contato de até 150 graus, até 160 graus, até 170 graus ou até 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno. Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de contato de até 150 graus, até 160 graus, até 170 graus ou até 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[058] Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 150 graus ou em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[059] Em algumas modalidades, a superfície tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 150 graus ou em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[060] Conforme adicionalmente descrito abaixo, o ângulo de rolagem (ou seja, a adesão) de uma gotícula de água em uma superfície hidrofóbica (ou seja, uma superfície que tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus) de um substrato em um fluido de hidrocarboneto correlaciona-se com o tamanho de uma gotícula de água que pode ser coalescida ou feita crescer na superfície do substrato em um fluido de hidrocarboneto. O tamanho da gotícula de água que pode ser coalescida ou feita crescer com a capacidade de um substrato para remover água de fluido de hidrocarboneto. Assim, a capacidade de um substrato de remover água de fluido de hidrocarboneto pode ser precisamente prevista determinando-se o ângulo de rolagem e o ângulo de contato de uma gotícula de água na superfície do substrato em um fluido de hidrocarboneto.
[061] Os substratos produzidos e/ou identificados pelos métodos revelados no presente documento têm um ângulo de contato alto e um ângulo de rolagem alto. O ângulo de contato alto é indicativo das baixas forças de arraste evidentes em uma gotícula de água, enquanto o alto ângulo de rolagem é indicativo da capacidade da gotícula para ser mantida na superfície do substrato. Sem o desejo de se vincular à teoria, acredita-se que essa combinação de recursos permite que gotículas maiores se formem através de coalescência, tornando-se as gotículas mais fáceis de separar de uma corrente de fluido de hidrocarboneto e melhorando a eficiência geral de separação de água da corrente de fluido de hidrocarboneto.
[062] O equilíbrio de alto ângulo de contato e alto ângulo de rolagem é atingível com o uso da metodologia revelada no presente documento, incluindo, por exemplo, modificando-se as superfícies do substrato para aumentar seu ângulo de rolagem. Tipicamente, esses métodos têm pouco impacto negativo sobre o ângulo de contato. Em algumas modalidades, os substratos de filtro que têm alto ângulo de contatos podem ser, portanto, modificados para fornecer um substrato que tem a combinação reivindicada de ângulo de contato e ângulo de rolagem.
Materiais e Propriedades do Substrato
[063] O substrato pode ser qualquer substrato adequado para uso em um meio filtrante. Em algumas modalidades, o substrato é, de preferência, um substrato adequado para uso em um fluido de hidrocarboneto elemento filtrante, incluindo, por exemplo, um filtro de combustível. Em algumas modalidades, o substrato pode incluir, por exemplo, celulose, poliéster, poliamida, poliolefina, vidro ou combinações dos mesmos (por exemplo, mesclas, misturas ou copolímeros dos mesmos). O substrato pode incluir, por exemplo, uma manta de não tecido, uma manta de tecido, uma folha porosa, um plástico sintético, uma tela de alta densidade, uma malha de alta densidade ou combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, o substrato pode incluir fibras sintéticas, fibras de ocorrência natural ou combinações dos mesmos (por exemplo, mesclas ou misturas dos mesmos). O substrato é tipicamente de uma natureza porosa e de uma característica de desempenho especificada e definível, tal como tamanho de poro, permeabilidade ao ar de Frazier e/ou outra métrica adequada.
[064] Em algumas modalidades, o substrato pode incluir uma fibra polimérica termorrígida ou termoplástica. Os polímeros da fibra podem estar presentes em um único sistema de material polimérico, em uma fibra bicomponente ou em uma combinação dos mesmos. Uma fibra bicomponente pode incluir, por exemplo, um polímero termoplástico. Em algumas modalidades, uma fibra bicomponente pode ter uma estrutura de núcleo e bainha, incluindo uma estrutura concêntrica ou não concêntrica. Em algumas modalidades, a bainha da fibra bicomponente pode ter uma temperatura de fusão mais baixa que a temperatura de fusão do núcleo, de modo que, quando aquecida, a bainha ligue-se às outras fibras na camada enquanto o núcleo mantém a integridade estrutural. As modalidades exemplificativas de fibras bicomponentes incluem fibras lado a lado ou fibras do tipo ilha no mar.
[065] Em algumas modalidades, o substrato pode incluir uma fibra celulósica, incluindo, por exemplo, uma fibra de madeira macia (tal como pinheiro do sul mercerizado), uma fibra de madeira dura (tal como fibras de eucalipto), uma fibra celulósica regenerada, uma fibra de polpa mecânica ou uma combinação dos mesmos (por exemplo, uma mistura ou uma mescla dos mesmos).
[066] Em algumas modalidades, o substrato pode incluir uma fibra de vidro, incluindo, por exemplo, um microvidro, uma fibra de vidro cortada ou uma combinação dos mesmos (por exemplo, uma mistura ou uma mescla dos mesmos).
[067] Em algumas modalidades, o substrato inclui uma fibra que tem um diâmetro médio de pelo menos 0,3 mícron, pelo menos 1 mícron, pelo menos 10 mícrons, pelo menos 15 mícrons, pelo menos 20 mícrons ou pelo menos 25 mícrons. Em algumas modalidades, o substrato inclui uma fibra que tem um diâmetro médio de até 50 mícrons, até 60 mícrons, até 70 mícrons, até 75 mícrons, até 80 mícrons ou até 100 mícrons. Uma pessoa que tem habilidade na técnica reconhecerá que o diâmetro da fibra pode ser variado dependendo do material de fibra assim como do processo usado para fabricar a fibra. O comprimento dessas fibras pode também variar de alguns milímetros de comprimento até ser uma estrutura fibrosa contínua. O formato de corte transversal da fibra pode ser também variado dependendo do material ou do processo de fabricação usado.
[068] O substrato pode, em algumas modalidades, inclui um ou mais materiais de ligação. Em algumas modalidades, um material de ligação inclui uma resina modificante que fornece rigidez e/ou dureza adicionais ao substrato. Por exemplo, em algumas modalidades, o substrato pode ser saturado com uma resina modificante. Uma resina modificante pode incluir uma resina reativa a UV, conforme descrito no presente documento, ou uma resina não reativa a UV. Uma resina modificante pode, em algumas modalidades, incluir uma resina fenólica e/ou uma resina acrílica. Uma resina não reativa a UV pode, em algumas modalidades, incluir uma resina acrílica que carece de um componente aromático e/ou um componente insaturado.
[069] Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando o substrato é preparado sendo submetido a tratamento com UV, o substrato inclui, de preferência, um componente aromático e/ou um componente insaturado. O componente aromático e/ou um componente insaturado podem estar presentes nos materiais incluídos no substrato ou podem ser adicionados ao substrato com o uso de outro material, incluindo, por exemplo, uma resina. Uma resina que inclui um componente aromático e/ou um componente insaturado é denominada no presente documento uma resina reativa a UV. Uma resina reativa a UV pode incluir, por exemplo, uma resina fenólica. Em algumas modalidades, o componente insaturado inclui, de preferência, uma ligação dupla.
[070] Em algumas modalidades, o substrato inclui poros que têm um diâmetro médio de até 10 micrômetros (μm), até 20 μm, até 30 μm, até 40 μm, até 45 μm, até 50 μm, até 60 μm, até 70 μm, até 80 μm, até 90 μm, até 100 μm, até 200 μm, até 300 μm, até 400 μm, até 500 μm, até 600 μm, até 700 μm, até 800 μm, até 900 μm, até 1 milímetro (mm), até 1,5 mm, até 2 mm, até 2,5 mm ou até 3 mm. Em algumas modalidades, o substrato inclui poros que têm um diâmetro médio de pelo menos 2 μm, pelo menos 5 μm, pelo menos 10 μm, pelo menos 20 μm, pelo menos 30 μm, pelo menos 40 μm, pelo menos 50 μm, pelo menos 60 μm, pelo menos 70 μm, pelo menos 80 μm, pelo menos 90 μm, pelo menos 100 μm, pelo menos 200 μm, pelo menos 300 μm, pelo menos 400 μm, pelo menos 500 μm, pelo menos 600 μm, pelo menos 700 μm, pelo menos 800 μm, pelo menos 900 μm ou pelo menos 1 mm. Em algumas modalidades, o substrato inclui poros que têm um diâmetro médio em uma faixa de 5 μm a 100 μm. Em algumas modalidades, o substrato inclui poros que têm um diâmetro médio em uma faixa de 40 μm a 50 μm. Em algumas modalidades, o tamanho de poro pode ser medido com o uso de porometria de fluxo capilar. Em algumas modalidades, o tamanho de poro é, de preferência, medido por porometria de extrusão de líquido, conforme descrito na Publicação de Patente no US 2011/0198280.
[071] Em algumas modalidades, o substrato é pelo menos 15% poroso, pelo menos 20% poroso, pelo menos 25% poroso, pelo menos 30% poroso, pelo menos 35% poroso, pelo menos 40% poroso, pelo menos 45% poroso, pelo menos 50% poroso, pelo menos 55% poroso, pelo menos 55% poroso, pelo menos 60% poroso, pelo menos 65% poroso, pelo menos 70% poroso, pelo menos 75% poroso ou pelo menos 80% poroso. Em algumas modalidades, o substrato é até 75% poroso, até 80% poroso, até 85% poroso, até 90% poroso, até 95% poroso, até 96% poroso, até 97% poroso, até 98% poroso ou até 99% poroso. Por exemplo, o substrato pode ser pelo menos 15% poroso e até 99% poroso, pelo menos 50% poroso e até 99% poroso ou pelo menos 80% poroso e até 95% poroso.
[072] Em algumas modalidades, o meio filtrante pode ser projetado para o fluxo que passa de a montante para a jusante durante o uso do meio filtrante. Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando um meio filtrante incluir um substrato localizado a jusante de uma camada a montante, o substrato pode incluir poros que têm um diâmetro médio maior que o diâmetro médio dos poros da camada a montante. Adicional ou alternativamente, o substrato pode incluir poros que têm um diâmetro médio maior que o diâmetro médio de uma gotícula que se forma em um lado a jusante da camada a montante. Por exemplo, quando um meio filtrante inclui uma camada a montante que é uma camada de coalescência que inclui poros que têm um diâmetro médio, o substrato pode incluir poros que têm um diâmetro médio maior que o diâmetro médio dos poros da camada de coalescência.
[073] Tipicamente, uma superfície de um material (incluindo, por exemplo, um substrato), antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície, tem um ângulo de rolagem menor que 50 graus, menor que 40 graus ou menor que 30 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno. Tipicamente, uma superfície de um material (incluindo, por exemplo, um substrato), antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície, tem um ângulo de rolagem menor que 30 graus, menor que 20 graus, menor que 15 graus ou menor que 12 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[074] Por exemplo, o ângulo de rolagem da superfície antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície pode estar em uma faixa de 0 graus a 50 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[075] Em algumas modalidades, o ângulo de rolagem da superfície antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície pode estar, de preferência, em uma faixa de 0 graus a 40 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[076] Por exemplo, o ângulo de rolagem da superfície antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície pode estar em uma faixa de 0 graus a 20 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[077] Fornecer um material (incluindo, por exemplo, um substrato) que tem uma superfície que tem um ângulo de rolagem adequado está dentro da competência da pessoa versada.
[078] Tipicamente, uma superfície de um material (incluindo, por exemplo, um substrato), antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície, tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus, pelo menos 100 graus ou pelo menos 110 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno. Tipicamente, uma superfície de um material (incluindo, por exemplo, um substrato), antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície, tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus, pelo menos 100 graus ou pelo menos 110 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[079] Por exemplo, o ângulo de contato da superfície antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície pode estar em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[080] Em algumas modalidades, o ângulo de contato da superfície antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície pode estar, de preferência, em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[081] Por exemplo, o ângulo de contato da superfície antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície pode estar em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[082] Em algumas modalidades, o ângulo de contato da superfície antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície pode estar, de preferência, em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno.
[083] Em algumas modalidades, a superfície, antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície, pode ter um ângulo de contato de 0 graus, ou seja, uma gotícula será completamente espalhada na superfície. Em algumas modalidades, incluindo, quando a superfície, antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície, tem um ângulo de contato de 0 graus, a rolagem do ângulo, antes de qualquer modificação ou tratamento de superfície, será indefinida.
[084] Fornecer um material (incluindo, por exemplo, um substrato) que tem uma superfície que tem um ângulo de contato adequado está dentro da competência da pessoa versada. Tipicamente, incluir materiais que são, de modo geral, hidrofóbicos usualmente resultará em um ângulo de contato mais alto.
[085] Outros fatores que influenciam o ângulo de contato de uma superfície podem incluir o tamanho de poro e a porosidade. Por exemplo, os poros de um certo tamanho podem promover que o fluido de hidrocarboneto, que é hidrofóbico, seja capturado no filtro. Além disso, a alta tensão interfacial da água impede que a mesma penetre efetivamente os poros abaixo de um certo tamanho.
Meio Filtrante Incluindo o Substrato
[086] Em algumas modalidades, um meio filtrante que inclui o substrato é, de preferência, usado para separação de hidrocarboneto e água ou, mais preferencialmente, separação de combustível e água e, com máxima preferência, separação de combustível diesel e água.
[087] O meio filtrante pode incluir uma camada, duas camadas ou uma pluralidade de camadas. Em algumas modalidades, uma ou mais das camadas do meio filtrante podem ser sustentadas pelo substrato, podem incluir o substrato ou podem ser o substrato.
[088] Em algumas modalidades, e, conforme mostrado, por exemplo, na Figura 1A a D, o meio filtrante pode incluir uma camada para remover partículas de uma corrente líquida de hidrocarboneto 20 e/ou uma camada para coalescer água de uma corrente líquida de hidrocarboneto (também denominada uma camada de coalescência) 30. Em algumas modalidades, uma camada para remover partículas de uma corrente líquida de hidrocarboneto e/ou uma camada de coalescência pode ser sustentada pelo substrato 10, conforme mostrado em uma modalidade na Figura 1A e na Figura 1B. Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando o meio filtrante é projetado para acomodar um fluxo que passa de a montante para a jusante durante o uso do meio filtrante, uma camada para remover partículas de uma corrente líquida de hidrocarboneto e/ou uma camada de coalescência pode estar localizada a montante do substrato. Em algumas modalidades, a camada para remover partículas de uma camada líquida de hidrocarboneto e o substrato são a mesma camada 40, conforme mostrado em uma modalidade na Figura 1C. Em algumas modalidades, a camada de coalescência e o substrato são a mesma camada 50, conforme mostrado em uma modalidade na Figura 1D. Quando o substrato e a camada para remover partículas de uma camada líquida de hidrocarboneto são a mesma camada ou quando o substrato e a camada para coalescer água de uma camada líquida de hidrocarboneto são a mesma camada, a fabricação de meio filtrante pode ser mais eficiente devido ao fato de que o meio filtrante pode incluir um número diminuído de camadas totais.
[089] Em algumas modalidades, uma superfície do substrato de preferência forma um lado a jusante do substrato. Em algumas modalidades, uma superfície do substrato pode formar um lado ou uma camada a jusante do meio filtrante ou um lado a jusante do meio filtrante.
[090] Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando uma superfície do substrato forma um lado ou camada a jusante do meio filtrante ou um lado a jusante do meio filtrante, o substrato pode, de preferência, ser separado de outra camada por espaço suficiente para permitir a formação de gotícula de água e/ou rolagem de gotícula de água. Em algumas modalidades, o substrato pode ser separado de outra camada por pelo menos 10 μm, pelo menos 20 μm, pelo menos 30 μm, pelo menos 40 μm, pelo menos 50 μm, pelo menos 100 μm, pelo menos 200 μm, pelo menos 500 μm ou pelo menos 1 mm. Em algumas modalidades, o substrato pode ser separado de outra camada por até 40 μm, até 50 μm, até 100 μm, até 200 μm, até 500 μm, até 1 mm, até 2 mm, até 3 mm, até 4 mm ou até 5 mm.
[091] Em algumas modalidades, uma camada configurada para remover contaminantes particulados 20 está localizada a montante de uma camada de coalescência 30 e a camada de coalescência está localizada a montante do substrato 10, conforme mostrado em uma modalidade, na Figura 1A. Em algumas modalidades, uma camada de coalescência está localizada a jusante do substrato. Em algumas modalidades, o meio filtrante pode incluir pelo menos duas camadas de coalescência com uma das camadas de coalescência localizadas a jusante do substrato.
[092] Em algumas modalidades, o substrato pode estar incluído em uma estrutura de fluxo, incluindo, por exemplo, uma estrutura conforme descrito no Pedido de Patente copendente no U.S. 62/543.456, depositado em 10/08/2017 e intitulado: Fluid Filtration Apparatuses, Systems, and Methods, que está incorporado ao presente documento a título de referência para sua descrição de estruturas de meio.
[093] Em algumas modalidades, o meio filtrante pode estar incluído em um elemento filtrante. O meio filtrante pode ter qualquer configuração adequada. Em algumas modalidades, o elemento filtrante pode incluir uma tela. Em algumas modalidades, a tela pode estar localizada a jusante do substrato.
[094] O meio filtrante pode ter qualquer configuração adequada. Por exemplo, o meio filtrante pode ter uma configuração tubular. Em algumas modalidades, o meio filtrante pode incluir pregas.
Métodos de Produção
[095] A revelação descreve, ainda, métodos para produzir um material. Em algumas modalidades, o material pode incluir um meio filtrante que inclui um substrato. O material, o meio filtrante, o substrato e/ou uma superfície do mesmo podem ser tratados por qualquer método adequado para atingir o ângulo de rolagem desejado e o ângulo de contato desejado. Em algumas modalidades, o tratamento do material, do meio filtrante, do substrato e/ou uma superfície dos mesmos inclui tratar apenas uma porção do material, do meio filtrante, do substrato e/ou uma superfície dos mesmos.
[096] Em algumas modalidades, o tratamento para atingir o ângulo de rolagem desejado e o ângulo de contato desejado não muda a estrutura do substrato. Por exemplo, em algumas modalidades, o tratamento não muda pelo menos um dentre o diâmetro médio dos poros do substrato e a permeabilidade do substrato. Em algumas modalidades, o tratamento não muda a aparência do meio quando visto em magnificação de 500x.
Cura
[097] Em algumas modalidades, o substrato inclui uma resina (por exemplo, uma resina modificante). As resinas são bem conhecidas e são tipicamente usadas para melhorar a ligação interna de substratos de filtro.
[098] Qualquer resina adequada pode ser usada, incluindo, por exemplo, uma resina reativa a UV ou uma resina não reativa a UV. A resina pode incluir, por exemplo, uma resina parcialmente curada (por exemplo, uma resina fenólica parcialmente curada), e a cura da resina pode ser realizada para aumentar a rigidez do substrato e/ou impedir a desintegração do substrato durante o uso. A cura pode ser realizada antes de realizar um tratamento para atingir o ângulo de rolagem desejado e o ângulo de contato desejado ou após realizar um tratamento para atingir o ângulo de rolagem desejado e o ângulo de contato desejado. Por exemplo, se o substrato incluir um polímero contendo grupo hidrofílico presente em uma camada separada da resina, a cura da resina pode ser realizada antes da formação da camada que inclui o polímero contendo grupo hidrofílico ou após a formação da camada que inclui o polímero contendo grupo hidrofílico. Em algumas modalidades, a resina é, de preferência, impregnada no substrato.
[099] A resina pode incluir monômeros polimerizáveis, oligômeros polimerizáveis, polímeros polimerizáveis ou suas combinações dos mesmos (por exemplo, mesclas, misturas ou copolímeros dos mesmos). Conforme usado no presente documento, a cura refere-se ao endurecimento da resina e pode incluir reticular e/ou polimerizar componentes da resina. Em algumas modalidades, a resina inclui polímeros, e, durante a cura, o peso molecular do polímero é aumentado devido à reticulação dos polímeros.
[0100] A cura pode ser realizada por quaisquer meios adequados, incluindo, por exemplo, aquecendo-se o substrato. Em algumas modalidades, a cura é, de preferência, realizada aquecendo-se o substrato a uma temperatura e por um tempo suficientes para curar uma resina (incluindo, por exemplo, uma resina fenólica). Em algumas modalidades, o substrato pode ser aquecido a uma temperatura de pelo menos 50 °C, pelo menos 75 °C, pelo menos 100 °C ou pelo menos 125 °C. Em algumas modalidades, o substrato pode ser aquecido a uma temperatura de até 125 °C, até 150 °C, até 175 °C ou até 200 °C. Em algumas modalidades, o substrato pode ser aquecido a uma temperatura que tem uma faixa de 50 °C a 200 °C. Em algumas modalidades, o substrato pode ser aquecido por pelo menos 1 minuto, pelo menos 2 minutos, pelo menos 5 minutos, pelo menos 7 minutos, pelo menos 10 minutos ou pelo menos 15 minutos. Em algumas modalidades, o substrato pode ser aquecido por até 8 minutos, até 10 minutos, até 12 minutos, até 15 minutos, até 20 minutos ou até 25 minutos. Em algumas modalidades, pode ser preferencial aquecer o substrato a 150 °C por 10 minutos.
Métodos para Tratar um Substrato para Melhorar o Ângulo de Rolagem
[0101] Em algumas modalidades, a revelação refere-se a métodos para tratar um substrato para melhorar o ângulo de rolagem de uma superfície. Sem o desejo de se vincular à teoria, acredita-se que os vários métodos revelados melhorem o ângulo de rolagem modificando as propriedades de superfície do substrato para tornar a microestrutura da superfície mais hidrofílica, enquanto são mantidas as propriedades hidrofóbicas gerais da superfície às gotículas de água.
[0102] As várias abordagens diferentes incluem aquelas apresentadas abaixo.
UV
[0103] Em algumas modalidades, o substrato inclui uma superfície tratada com UV, ou seja, uma superfície tratada com radiação UV. Em tais modalidades, o substrato, de preferência, inclui um componente aromático e/ou insaturado.
[0104] Por exemplo, o substrato pode incluir um material fibroso que tem um componente aromático e/ou insaturado. Em algumas modalidades, o substrato pode incluir uma resina reativa a UV, ou seja, uma resina que tem um componente aromático e/ou insaturado. Tal resina reativa a UV pode estar presente adicionalmente a um material fibroso que tem um componente aromático e/ou insaturado ou pode ser usada em combinação com material fibroso que não tem um componente aromático e/ou insaturado.
[0105] Em algumas modalidades, o substrato de preferência inclui uma resina aromática (ou seja, uma resina contendo grupos aromáticos), incluindo, por exemplo, uma resina fenólica.
[0106] Em algumas modalidades, a radiação UV é aplicada ao substrato a uma distância da fonte de pelo menos 0,25 centímetro (cm), pelo menos 0,5 cm, pelo menos 0,75 cm, pelo menos 1 cm, pelo menos 1,25 cm, pelo menos 2 cm ou pelo menos 5 cm. Em algumas modalidades, a radiação UV é aplicada ao substrato a uma distância da fonte de até 0,5 cm, até 1 cm, até 2 cm, até 3 cm, até 5 cm ou até 10 cm.
[0107] Em algumas modalidades, o substrato é exposto à radiação UV de pelo menos 250 microwatts por centímetro quadrado (μW/cm2), pelo menos 300 μW/cm2, pelo menos 500 μW/cm2, pelo menos 1 miliwatt por centímetro quadrado (mW/cm2), pelo menos 5 mW/cm2, pelo menos 10 mW/cm2, pelo menos 15 mW/cm2, pelo menos 20 mW/cm2, pelo menos 21 mW/cm2 ou pelo menos 25 mW/cm2. Em algumas modalidades, o substrato é exposto à radiação UV de até 20 mW/cm2, até 21 mW/cm2, até 22 mW/cm2, até 25 mW/cm2, até 30 mW/cm2, até 40 mW/cm2, até 50 mW/cm2, até 60 mW/cm2, até 70 mW/cm2, até 80 mW/cm2, até 90 mW/cm2, até 100 mW/cm2, até 150 mW/cm2 ou até 200 mW/cm2.
[0108] Em algumas modalidades, por exemplo, o substrato é exposto à radiação UV em uma faixa de 300 μW/cm2 a 100 mW/cm2.
[0109] Em algumas modalidades, por exemplo, o substrato é exposto à radiação UV em uma faixa de 300 μW/cm2 a 200 mW/cm2.
[0110] Em algumas modalidades, o substrato é exposto a (ou seja, tratado com) radiação UV por pelo menos 1 segundo, pelo menos 2 segundos, pelo menos 3 segundos, pelo menos 5 segundos, pelo menos 10 segundos, pelo menos 30 segundos, pelo menos 1 minuto, pelo menos 2 minutos, pelo menos 3 minutos, pelo menos 4 minutos, pelo menos 5 minutos, pelo menos 7 minutos, pelo menos 9 minutos, pelo menos 10 minutos, pelo menos 11 minutos, pelo menos 13 minutos, pelo menos 15 minutos, pelo menos 17 minutos ou pelo menos 20 minutos. Em algumas modalidades, o substrato é exposto à radiação UV por até 5 segundos, até 10 segundos, até 30 segundos, até 1 minute, até 2 minutos, até 4 minutos, até 5 minutos, até 6 minutos, até 8 minutos, até 10 minutos, até 12 minutos, até 14 minutos, até 15 minutos, até 16 minutos, até 18 minutos, até 20 minutos, até 22 minutos, até 24 minutos, até 25 minutos, até 26 minutos, até 28 minutos ou até 30 minutos.
[0111] Em algumas modalidades, a radiação UV é aplicada por um tempo em uma faixa de 2 segundos a 20 minutos.
[0112] Em algumas modalidades, diferentes comprimentos de onda de radiação UV podem ser aplicados sequencialmente. Em algumas modalidades, pode ser preferencial aplicar diferentes comprimentos de onda de radiação UV simultaneamente.
[0113] Sem o desejo de se vincular à teoria, acredita-se que a radiação UV faça com que um componente aromático e/ou insaturado reaja e torne-se quimicamente modificado. Essa reação aumenta o ângulo de rolagem da superfície enquanto mantém substancialmente as propriedades de ângulo de contato.
[0114] Foi constatado que agentes adicionais, tais como aqueles apresentados abaixo, podem promover a reação química de componentes aromáticos e/ou insaturados presentes em e/ou sobre o substrato. Esses agentes adicionais podem ser usados de modo individual, sequencial e/ou simultâneo durante o tratamento do substrato com UV.
UV + Oxigênio
[0115] Em algumas modalidades, o substrato inclui, de preferência, uma superfície tratada com UV e oxigênio, ou seja, uma superfície tratada com radiação UV na presença de oxigênio. O tratamento na presença de oxigênio pode incluir pelo menos um dentre, por exemplo, tratamento em ar atmosférico incluindo oxigênio, tratamento em um ambiente contendo oxigênio, tratamento em um ambiente enriquecido com oxigênio ou tratamento de um substrato que inclui oxigênio em ou sobre o substrato.
[0116] Em algumas modalidades, o substrato é, de preferência, tratado sob condições e com comprimentos de onda de radiação UV suficientes para gerar ozônio e radicais de oxigênio. Em algumas modalidades, a fonte de radiação UV é, de preferência, uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão. A radiação UV pode ser aplicada com o uso de qualquer combinação dos parâmetros descritos acima em relação ao tratamento com radiação UV, incluindo distância, intensidade e tempo, e múltiplos comprimentos de onda podem ser aplicados com o uso de aplicação sequencial ou simultânea.
[0117] Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda que pode formar dois radicais de oxigênio (O) a partir de O2. Os radicais de oxigênio podem reagir com O2 para formar ozônio (O3). Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de pelo menos 165 nanômetros (nm), pelo menos 170 nm, pelo menos 175 nm, pelo menos 180 nm ou pelo menos 185 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de até 190 nm, até 195 nm, até 200 nm, até 205 nm, até 210 nm, até 215 nm, até 220 nm, até 230 nm ou até 240 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda em uma faixa de 180 nm a 210 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de 185 nm.
[0118] Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda que pode dividir o ozônio (O3) para formar O2 e um radical de oxigênio (O). Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de pelo menos 200 nm, pelo menos 205 nm, pelo menos 210 nm, pelo menos 215 nm, pelo menos 220 nm, pelo menos 225 nm, pelo menos 230 nm, pelo menos 235 nm, pelo menos 240 nm, pelo menos 245 nm ou pelo menos 250 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de até 260 nm, até 265 nm, até 270 nm, até 275 nm, até 280 nm, até 285 nm, até 290 nm, até 295 nm, até 300 nm, até 310 nm ou até 320 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda em uma faixa de 210 nm a 280 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de 254 nm.
UV + Ozônio
[0119] Em algumas modalidades, o substrato inclui uma superfície tratada com UV e ozônio, ou seja, uma superfície tratada com radiação UV na presença de ozônio (O3). A radiação UV pode ser aplicada com o uso de qualquer combinação dos parâmetros descritos acima em relação ao tratamento com radiação UV, incluindo distância, intensidade e tempo, e múltiplos comprimentos de onda podem ser aplicados com o uso de aplicação sequencial ou simultânea.
[0120] O tratamento na presença de ozônio pode incluir, por exemplo, tratamento em um ambiente contendo ozônio ou tratamento durante a geração de ozônio dentro do ambiente (por exemplo, por descarga corona). Em algumas modalidades, o ambiente contendo ozônio inclui O2. Em outras modalidades, o ambiente contendo ozônio inclui menos de 10 por cento em volume (% em volume) O2, menos de 5% em volume O2, menos de 2% em volume O2 ou menos de 1% em volume O2. Em algumas modalidades, o ambiente contendo ozônio inclui um gás inerte, tal como nitrogênio, hélio, argônio ou misturas dos mesmos.
[0121] Em algumas modalidades, o ambiente contendo ozônio inclui pelo menos 0,005% em volume O3, pelo menos 0,01% em volume O3, pelo menos 0,05% em volume O3, pelo menos 0,1% em volume O3, pelo menos 0,5% em volume O3, pelo menos 1% em volume O3, pelo menos 2% em volume O3, pelo menos 5% em volume O3, pelo menos 10% em volume O3 ou pelo menos 15% em volume O3. Em algumas modalidades, o ambiente contendo ozônio inclui uma concentração mais alta de ozônio na superfície do substrato. Tal concentração pode ser atingida, por exemplo, introduzindo-se o ozônio na superfície do substrato (por exemplo, permitindo-se que o ozônio difunda a partir do lado traseiro do meio). Em algumas modalidades, a concentração de ozônio na ou próximo à superfície do substrato é, de preferência, suficiente para gerar radicais de oxigênio a partir do ozônio presente na presença de radiação UV.
[0122] Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda que pode dividir o ozônio (O3) para formar O2 e um radical de oxigênio (O). Nas modalidades, incluindo, por exemplo, quando o ambiente contendo ozônio inclui menos de 10% em volume O2, menos de 5% em volume O2, menos de 2% em volume O2 ou menos de 1% em volume O2, a radiação UV pode incluir um comprimento de onda de pelo menos 165 nm, pelo menos 170 nm, pelo menos 175 nm, pelo menos 180 nm ou pelo menos 185 nm e de até 260 nm, até 265 nm, até 270 nm, até 275 nm, até 280 nm, até 285 nm ou até 290 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda em uma faixa de 180 nm a 280 nm.
[0123] Nas modalidades em que o ambiente contendo ozônio inclui O2 que poderia absorver radiação UV em uma faixa de 180 nm a 210 nm, a radiação UV, de preferência, inclui um comprimento de onda de pelo menos 210 nm, pelo menos 215 nm, pelo menos 220 nm, pelo menos 225 nm, pelo menos 230 nm, pelo menos 235 nm, pelo menos 240 nm, pelo menos 245 nm ou pelo menos 250 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de até 260 nm, até 265 nm, até 270 nm, até 275 nm, até 280 nm, até 285 nm, até 290 nm, até 295 nm, até 300 nm, até 310 nm ou até 320 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda em uma faixa de 210 nm a 280 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de 254 nm.
UV + H2O2
[0124] Em algumas modalidades, o substrato inclui uma superfície tratada com UV e H2O2, ou seja, uma superfície tratada com radiação UV e H2O2. Em algumas modalidades, a superfície do substrato e/ou do substrato inteiro pode ser colocada em contato com (por exemplo, revestida com e/ou submersa em) uma solução incluindo H2O2. Em algumas modalidades, a solução pode incluir pelo menos 20 por cento em peso (% em peso) H2O2, pelo menos 25% em peso H2O2, pelo menos 30% em peso H2O2, pelo menos 40% em peso H2O2, pelo menos 50% em peso H2O2, pelo menos 60% em peso H2O2, pelo menos 70% em peso H2O2, pelo menos 80% em peso H2O2 ou pelo menos 90% em peso H2O2. Em algumas modalidades, a solução pode conter até 30% em peso H2O2, até 40% em peso H2O2, até 50% em peso H2O2, até 60% em peso H2O2, até 70% em peso H2O2, até 80% em peso H2O2, até 90% em peso H2O2 ou até 100% em peso H2O2.
[0125] Em algumas modalidades, o substrato pode ser colocado em contato com uma solução incluindo H2O2 por pelo menos 10 segundos, pelo menos 30 segundos, pelo menos 45 segundos, pelo menos 1 minute, pelo menos 2 minutos, pelo menos 4 minutos, pelo menos 6 minutos ou pelo menos 8 minutos. Em algumas modalidades, o substrato pode estar em contato com uma solução incluindo H2O2 por até 30 segundos, até 45 segundos, até 1 minuto, até 2 minutos, até 4 minutos, até 6 minutos, até 8 minutos, até 10 minutos ou até 30 minutos.
[0126] Em algumas modalidades, o substrato pode ser tratado com radiação UV enquanto está em contato com uma solução incluindo H2O2. Em algumas modalidades, o substrato pode ser tratado com radiação UV após estar em contato com uma solução incluindo H2O2. A radiação UV pode ser aplicada com o uso de qualquer combinação dos parâmetros descritos acima em relação ao tratamento com radiação UV, incluindo distância, intensidade e tempo, e múltiplos comprimentos de onda podem ser aplicados com o uso de aplicação sequencial ou simultânea.
[0127] O substrato pode ser tratado com radiação UV suficiente para gerar radicais hidroxila (OH). O substrato pode ser tratado com radiação UV enquanto a superfície está em contado com H2O2, após a superfície ter sido colocada em contato com H2O2, ou tanto durante o contato quando após o contato com H2O2.
[0128] Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda que pode formar dois radicais de oxigênio (O) a partir de O2. Os radicais de oxigênio podem reagir com O2 para formar ozônio (O3). Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de pelo menos 165 nm, pelo menos 170 nm, pelo menos 175 nm, pelo menos 180 nm ou pelo menos 185 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de até 190 nm, até 195 nm, até 200 nm, até 205 nm, até 210 nm, até 215 nm, até 220 nm, até 230 nm ou até 240 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda em uma faixa de 180 nm a 210 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de 185 nm.
[0129] Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda que pode dividir o ozônio (O3) para formar O2 e um radical de oxigênio (O). Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de pelo menos 200 nm, pelo menos 205 nm, pelo menos 210 nm, pelo menos 215 nm, pelo menos 220 nm, pelo menos 225 nm, pelo menos 230 nm, pelo menos 235 nm, pelo menos 240 nm, pelo menos 245 nm ou pelo menos 250 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de até 260 nm, até 265 nm, até 270 nm, até 275 nm, até 280 nm, até 285 nm, até 290 nm, até 295 nm, até 300 nm, até 310 nm ou até 320 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda em uma faixa de 210 nm a 280 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de 254 nm.
[0130] Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de pelo menos 200 nm, pelo menos 250 nm, pelo menos 300 nm, pelo menos 330 nm, pelo menos 340 nm, pelo menos 350 nm, pelo menos 355 nm, pelo menos 360 nm ou pelo menos 370 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de até 350 nm, até 360 nm, até 370 nm, até 375 nm, até 380 nm, até 385 nm, até 390 nm, até 395 nm, até 400 nm, até 410 nm ou até 420 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda em uma faixa de 350 nm a 370 nm. Em algumas modalidades, a radiação UV inclui um comprimento de onda de 360 nm.
[0131] Em algumas modalidades, um substrato pode ser seco após ser colocado em contato com uma solução incluindo H2O2 e antes de ser tratado com UV. Em algumas modalidades, um substrato pode ser seco após ser colocado em contato com uma solução incluindo H2O2 e após ser tratado com UV. Em algumas modalidades, o substrato pode ser seco em forno.
[0132] O tratamento com UV (seja UV sozinho ou UV com oxigênio, ozônio e/ou peróxido de hidrogênio) é mais efetivo quando o substrato inclui um componente aromático e/ou insaturado, incluindo, por exemplo, quando o substrato inclui uma resina reativa a UV incluindo, por exemplo, uma resina aromática (por exemplo, uma resina contendo grupos aromáticos), incluindo, por exemplo, uma resina fenólica.
Substrato Incluindo um Polímero Contendo Grupo Hidrofílico
[0133] Como uma alternativa ou adicionalmente ao tratamento com UV, as propriedades de superfície do substrato podem ser modificadas pela inclusão de um polímero contendo grupo hidrofílico em e/ou sobre o substrato. Em algumas modalidades, quando tanto o tratamento com UV quanto a inclusão de um polímero contendo grupo hidrofílico são usados, pode ser preferencial incluir um polímero contendo grupo hidrofílico em um substrato ou modificar um substrato para incluir um polímero contendo grupo hidrofílico antes do tratamento com UV.
[0134] Em algumas modalidades, o substrato inclui um polímero contendo grupo hidrofílico. O grupo hidrofílico do polímero contendo grupo hidrofílico pode incluir um grupo pendente hidrofílico ou um grupo hidrofílico que se repete dentro da cadeia polimérica principal ou ambos. Conforme usado no presente documento, um "grupo pendente” está ligado covalentemente à cadeia polimérica principal, mas não forma uma parte da cadeia polimérica principal. Em algumas modalidades, o grupo hidrofílico inclui pelo menos um dentre um hidróxi, uma amida, um álcool, um ácido acrílico, uma pirrolidona, um éter metílico, um etilenoglicol, um propilenoglicol, dopamina e uma etileno imina. Em algumas modalidades, um grupo pendente hidrofílico inclui pelo menos um dentre um hidróxi, uma amida, um álcool, um ácido acrílico, uma pirrolidona, um éter metílico e dopamina. Em algumas modalidades, um grupo hidrofílico que se repete dentro da cadeia polimétrica principal inclui pelo menos um dentre um etilenoglicol, um propilenoglicol, dopamina e uma etileno imina.
[0135] Em algumas modalidades, um substrato incluindo um polímero contendo grupo hidrofílico pode incluir uma superfície que tem um polímero contendo grupo hidrofílico disposto na mesma. Em algumas modalidades, o substrato de preferência inclui uma camada que inclui um polímero contendo grupo hidrofílico. Em algumas modalidades, a superfície que tem o polímero contendo grupo hidrofílico disposto na mesma ou, em algumas modalidades, a camada contendo polímero contendo grupo hidrofílico, de preferência, forma a superfície do substrato que tem as propriedades desejadas (incluindo ângulo de rolagem e ângulo de contato), conforme descrito no presente documento.
[0136] A camada pode ser formada com o uso de qualquer método adequado. Por exemplo, a camada poderia ser formada aplicando-se um polímero, incluindo, por exemplo, um polímero pré-polimerizado. Adicional ou alternativamente, a camada poderia ser formada aplicando-se monômeros, oligômeros, polímeros ou combinações dos mesmos (por exemplo, mesclas, misturas ou copolímeros dos mesmos) e, então, polimerizando-se os monômeros, oligômeros, polímeros ou combinações dos mesmos para formar um polímero, copolímero ou combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, um polímero pode ser depositado a partir de uma solução com o uso de polimerização oxidante ou redutiva.
[0137] Em algumas modalidades, a camada pode ser formada com o uso de qualquer processo de revestimento adequado, incluindo, por exemplo, revestimento por deposição de plasma, revestimento por cilindro a cilindro, revestimento por imersão e/ou revestimento por aspersão. O revestimento por aspersão pode incluir, por exemplo, aspersão por pressão de ar, aspersão eletrostática, etc. Em algumas modalidades, a superfície pode ser laminada. Em algumas modalidades, a camada pode ser formada fiando-se um polímero sobre o substrato. Fiar um polímero sobre o substrato pode incluir, por exemplo, eletrofiação do polímero sobre o substrato ou deposição do polímero sobre o substrato por fiação a molhado, fiação a seco, fiação por fusão, fiação por gel, fiação por jato, fiação por ímãs, etc. A fiação do polímero sobre o substrato pode, em algumas modalidades, formar nanofibras poliméricas. Adicional ou alternativamente, a fiação do polímero sobre o substrato pode revestir fibras já presentes no substrato. Em algumas modalidades, incluindo em que o polímero é depositado por fiação a seco de solução polimérica sobre o substrato, uma ou mais forças de acionamento, incluindo ar, um campo elétrico, força centrífuga, um campo magnético, etc., podem ser usadas individualmente ou em combinação.
[0138] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico inclui grupos funcionais polares.
[0139] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico é um polímero hidrofílico.
[0140] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico não pode se dissolver em água (por exemplo, não é um polímero hidrofílico), mas propriamente inclui pelo menos um dentre um grupo pendente que pode dissolver-se em água (por exemplo, um grupo pendente hidrofílico) ou um grupo que se repete dentro da cadeia polimérica principal que pode dissolver-se em água (por exemplo, um grupo hidrofílico que se repete dentro da cadeia polimérica principal).
[0141] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico inclui um polímero de metacrilato hidroxilado. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico não inclui um grupo flúor.
[0142] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico não inclui um fluoropolímero. Conforme usado no presente documento, um fluoropolímero refere-se a um polímero que inclui pelo menos 5% de flúor, pelo menos 10% de flúor, pelo menos 15% de flúor ou pelo menos 20% de flúor.
[0143] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode incluir, por exemplo, poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM), incluindo poli(2- metacrilato de hidroxipropila, poli(3-metacrilato de hidroxipropila ou uma mistura dos mesmos; poli(metacrilto de 2-hidroxietila) (PHEM); poli(2-etil-2-oxazolina) (P2E2O); polietilenoimina (PEI); polietilenoimina quaternizada; ou poli(dopamina); ou combinações dos mesmos (por exemplo, mesclas, misturas ou copolímeros dos mesmos).
[0144] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser disperso e/ou dissolvido em um solvente durante a formação de camada. Em algumas modalidades, o solvente, de preferência, solubiliza o polímero contendo grupo hidrofílico, mas não solubiliza o substrato ou qualquer componente do substrato. Em algumas modalidades, o solvente é, de preferência, não tóxico. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico é, de preferência, insolúvel em um fluido de hidrocarboneto. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico é, de preferência, insolúvel em tolueno.
[0145] Em algumas modalidades, o solvente é um solvente que tem uma alta constante dielétrica. O solvente pode incluir, por exemplo, metanol, etanol, propanol, isopropanol (também chamado de álcool isopropílico (IPA)), butanol (incluindo cada uma de suas estruturas isoméricas), butanona (incluindo cada uma de suas estruturas isoméricas), acetona, etilenoglicol, dimetil formamida, acetato de etila, água, etc.
[0146] A concentração do polímero contendo grupo hidrofílico no solvente pode ser selecionada com base no peso molecular do polímero. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode estar presente no solvente a uma concentração de pelo menos 0,25 por cento (%) peso/volume (p/v), pelo menos 0,5% (p/v), pelo menos 0,75% (p/v), pelo menos 1,0% (p/v), pelo menos 1,25% (p/v), pelo menos 1,5% (p/v), pelo menos 1,75% (p/v), pelo menos 2,0% (p/v), pelo menos 3% (p/v), pelo menos 5% (p/v), pelo menos 10% (p/v), pelo menos 20% (p/v), pelo menos 30% (p/v), pelo menos 40% (p/v) ou pelo menos 50% (p/v). Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode estar presente no solvente a uma concentração de até 0,5% (p/v), até 0,75% (p/v), até 1,0% (p/v), até 1,25% (p/v), até 1,5% (p/v), até 1,75% (p/v), até 2,0% (p/v), até 3% (p/v), até 4% (p/v), até 5% (p/v), até 10% (p/v), até 15% (p/v), até 20% (p/v), até 30% (p/v), até 40% (p/v), até 50% (p/v) ou até 60% (p/v).
[0147] Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, para depositar o polímero contendo grupo hidrofílico por revestimento por imersão, o polímero pode estar presente no solvente a uma concentração em uma faixa de 0,5% (p/v) a 4% (p/v).
[0148] Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, para depositar o polímero contendo grupo hidrofílico por revestimento por imersão, o polímero pode estar presente no solvente a uma concentração em uma faixa de 0,5% (p/v) a 1% (p/v).
[0149] Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, para depositar o polímero contendo grupo hidrofílico por eletrofiação, o polímero pode estar presente no solvente a uma concentração em uma faixa de 5% (p/v) a 30% (p/v).
[0150] Em algumas modalidades, a camada pode ser formada com o uso de revestimento por imersão. O revestimento por imersão pode ser realizado com o uso, por exemplo, de um revestidor por imersão Chemat DipMaster 50. Em algumas modalidades, a camada pode ser formada por revestimento por imersão do substrato uma, duas, três ou mais vezes. Em algumas modalidades, o substrato pode ser revestido por imersão, girado 180 graus e revestido por imersão novamente. Em algumas modalidades, o substrato pode ser submerso em uma dispersão incluindo o polímero contendo grupo hidrofílico e retirado a uma taxa de 50 milímetros por minuto (mm/min). Em algumas modalidades, a dispersão é, de preferência, uma solução.
[0151] Em algumas modalidades, a camada pode ser formada com o uso de eletrofiação. A eletrofiação pode ser realizada conforme descrito, por exemplo, no documento no US20160047062 A1.
[0152] Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando o polímero contendo grupo hidrofílico inclui poli(dopamina), o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser depositado a partir de uma solução com o uso de polimerização oxidante ou redutiva. Por exemplo, uma camada incluindo poli(dopamina) pode ser preparada a partir da polimerização oxidante de dopamina.
[0153] Em algumas modalidades, a camada incluindo um polímero contendo grupo hidrofílico tem uma espessura de pelo menos 0,5 Angstrom (A), pelo menos 1 A, pelo menos 5 A, pelo menos 8 A, pelo menos 10 A, pelo menos 12 A, pelo menos 14 A, pelo menos 16 A, pelo menos 18 A, pelo menos 20 A, pelo menos 25 A, pelo menos 30 A ou pelo menos 50 A.
[0154] Em algumas modalidades, o solvente pode ser removido após a formação de camada, incluindo, por exemplo, após um procedimento de revestimento por imersão. O solvente pode ser removido, por exemplo, por evaporação, incluindo, por exemplo, por secagem com o uso de um forno.
[0155] Em algumas modalidades, um revestimento carregado pode ser formado (por exemplo, por meio de quaternização, oxidação eletroquímica ou redução) e/ou o revestimento pode incluir um polímero carregado. Em algumas modalidades, a camada incluindo um polímero contendo grupo hidrofílico pode ser alterada após a formação da camada. Por exemplo, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser quaternizado. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser quaternizado tratando-se a camada polimérica com um ácido. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser quaternizado imergindo-se o substrato incluindo a camada de polímero contendo grupo hidrofílico em uma solução incluindo um ácido. Em algumas modalidades, o ácido pode ser HCl.
[0156] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico e/ou o revestimento podem ser tratados com anidrido maleico.
[0157] Em algumas modalidades, o substrato pode incluir um polímero contendo grupo hidrofílico disposto no mesmo. Se o substrato incluir uma resina modificante, o polímero é quimicamente distinto da resina modificante. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser aplicado simultaneamente com uma resina modificante. Por exemplo, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser misturado com uma resina modificante antes de a resina modificante ser aplicada ao substrato.
[0158] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser reticulado. Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando o polímero forma um polímero contendo grupo hidrofílico forma camada em um substrato, o polímero pode ser reticulado incluindo-se um reticulador na dispersão de polímero usada para revestimento ou eletrofiação. Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando o polímero está disposto dentro de um substrato, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser reticulado incluindo-se um reticulador em uma dispersão usada para introduzir o polímero contendo grupo hidrofílico. Em algumas modalidades, a dispersão é, de preferência, uma solução.
[0159] Qualquer reticulador adequado para uso com o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser selecionado. Por exemplo, N-(2-Aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxissilano (DAMO-T) pode ser usado como um reticulador para PHEM. Por exemplo, (3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano ou diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA) pode ser usado como um reticulador para polietilenoimina (PEI). Os polímeros contendo grupo hidrofílico incluindo grupos amina primária ou secundária poderiam ser reticulados, por exemplo, por compostos incluindo ácidos carboxílicos (ácido adípico), aldeídos (por exemplo, gluteraldeído), cetonas, resinas de melamina-formaldeído, resinas de fenol-formaldeído, etc. Em outro exemplo, os polímeros contendo grupo hidrofílico contendo grupos álcool primário ou secundário poderiam ser reticulados, por exemplo, por compostos incluindo ácidos carboxílicos (ácido adípico), isocianatos (di-isocianato de tolueno), silanos orgânicos (tetrametoxissilano), complexos de titânio(IV) (tetrabutiltitanato), resinas de fenol- formaldeído, resinas de melamina-formaldeído, etc.
[0160] Em algumas modalidades, a reticulação do polímero contendo grupo hidrofílico pode ser acelerada expondo-se o polímero contendo grupo hidrofílico e o reticulador ao calor. O calor pode ser aplicado por qualquer método adequado, incluindo, por exemplo, aquecendo-se o substrato em um forno, expondo-se o substrato a uma luz infravermelha, expondo-se o substrato a vapor ou tratando-se o substrato com cilindros aquecidos. Qualquer combinação de tempo e temperatura adequada para uso com o polímero contendo grupo hidrofílico, reticulador e substrato pode ser usada. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico e o reticulador podem ser expostos a temperaturas de pelo menos 80 °C, pelo menos 90 °C, pelo menos 100 °C, pelo menos 110 °C, pelo menos 120 °C, pelo menos 130 °C, pelo menos 140 °C, pelo menos 150 °C, pelo menos 160 °C, pelo menos 170 °C, pelo menos 180 °C ou pelo menos 190 °C. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico e o reticulador podem ser expostos a temperaturas de até 140 °C, até 150 °C, até 160 °C, até 170 °C, até 180 °C, até 190 °C, até 200 °C, até 210 °C, até 220 °C, até 230 °C, até 240 °C, até 260 °C, até 280 °C ou até 300 °C. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico e o reticulador podem ser expostos a um tratamento térmico por pelo menos 15 segundos, pelo menos 30 segundos, pelo menos 60 segundos, pelo menos 120 segundos, pelo menos 2 minutos, pelo menos 5 minutos, pelo menos 10 minutos ou pelo menos 1 hora. Em algumas modalidades, o meio é exposto ao calor por até 2 minutos, até 3 minutos, até 5 minutos, até 10 minutos, até 15 minutos, até 20 minutos, até 1 hora, até 2 horas, até 24 horas ou até 2 dias. Por exemplo, em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser reticulado, aquecendo-se o polímero contendo grupo hidrofílico e o reticulador a uma temperatura de pelo menos 100 °C e até 150 °C por entre 15 segundos e 15 minutos. Em outro exemplo, em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser reticulado, aquecendo-se o polímero contendo grupo hidrofílico e o reticulador a uma temperatura de pelo menos 80 °C e até 200 °C por entre 15 segundos e 15 minutos.
[0161] Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser anelado. Conforme usado no presente documento, "anelamento" inclui expor um polímero contendo grupo hidrofílico a um ambiente com o propósito de reorientar grupos funcionais dentro do polímero contendo grupo hidrofílico e/ou aumentar a cristalinidade do polímero contendo grupo hidrofílico. Se a reticulação do polímero contendo grupo hidrofílico for acelerada expondo-se o polímero contendo grupo hidrofílico e o reticulador ao calor, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser anelado antes da reticulação, durante a reticulação ou após a reticulação. Em algumas modalidades, se a reticulação do polímero contendo grupo hidrofílico for acelerada expondo-se o polímero contendo grupo hidrofílico e o reticulador ao calor, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser, de preferência, anelado durante a reticulação ou após a reticulação. Em algumas modalidades, o polímero contendo grupo hidrofílico pode ser, de preferência, anelado após reticulação.
[0162] Em algumas modalidades, o anelamento inclui aquecer o substrato incluindo o polímero contendo grupo hidrofílico na presença de um solvente polar. Por exemplo, o anelamento pode incluir submergir um substrato contendo polímero contendo grupo hidrofílico e/ou revestido com polímero contendo grupo hidrofílico em um solvente polar. Adicional ou alternativamente, o anelamento pode incluir expor um substrato contendo polímero contendo grupo hidrofílico e/ou revestido com polímero contendo grupo hidrofílico a um solvente polar na forma de vapor. Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando uma camada de polímero contendo grupo hidrofílico é aplicada por revestimento por imersão de um substrato em uma solução de polímero, a solução de polímero pode incluir um solvente polar, e o aquecimento e a evaporação subsequente do solvente polar do substrato podem anelar a camada de polímero.
[0163] Um solvente polar adequado para anelamento pode incluir, por exemplo, água ou um álcool. Um álcool pode incluir, por exemplo, metanol, etanol, isopropanol, t-butanol, etc. Outros solventes polares podem incluir, por exemplo, acetona, acetato de etila, metil etil cetona (MEK), dimetilformamida (DMF), etc.
[0164] Em algumas modalidades, o anelamento inclui expor o substrato a uma temperatura de pelo menos a temperatura de transição vítrea (Tg) do polímero contendo grupo hidrofílico. Em algumas modalidades, o anelamento incluir expor o substrato a um solvente que tem uma temperatura de pelo menos a Tg do polímero contendo grupo hidrofílico.
[0165] Em algumas modalidades, incluindo, por exemplo, quando o anelamento inclui submergir o substrato revestido com polímero contendo grupo hidrofílico em um solvente polar, o solvente polar está a pelo menos 50 °C, pelo menos 55 °C, pelo menos 60 °C, pelo menos 65 °C, pelo menos 70 °C, pelo menos 75 °C, pelo menos 80 °C, pelo menos 85 °C, pelo menos 90 °C, pelo menos 95 °C, pelo menos 100 °C, pelo menos 110 °C, pelo menos 120 °C, pelo menos 130 °C, pelo menos 140 °C ou pelo menos 150 °C. Em algumas modalidades, o solvente polar está a até 90 °C, até 95 °C, até 100 °C, até 105 °C, até 110 °C, até 115 °C, até 120 °C, até 130 °C, até 140 °C, até 150 °C ou até 200 °C. Em algumas modalidades, o meio está submerso no solvente polar por pelo menos 10 segundos, pelo menos 30 segundos, pelo menos 60 segundos, pelo menos 90 segundos, pelo menos 120 segundos, pelo menos 150 segundos ou pelo menos 180 segundos. Em algumas modalidades, o meio é submerso no solvente polar por até 60 segundos, até 120 segundos, até 150 segundos, até 180 segundos, até 3 minutos ou até 5 minutos. Em algumas modalidades, o solvente polar pode ser, de preferência, água. Por exemplo, em algumas modalidades, o anelamento inclui submergir o meio revestido com polímero contendo grupo hidrofílico em água a 90 °C por pelo menos 10 segundos e até 5 minutos.
[0166] Sem o desejo de se vincular à teoria, acredita-se que a superfície do substrato que tem um polímero contendo grupo hidrofílico disposto sobre a mesma ou incluindo um polímero contendo grupo hidrofílico disposto sobre a mesma pode ter as propriedades desejadas (incluindo ângulo de rolagem e ângulo de contato), descrito acima, devido às descontinuidades na superfície do substrato. Consequentemente, em algumas modalidades, o substrato pode incluir uma mistura de fibras. Em algumas modalidades, o substrato pode incluir fibras tanto não poliméricas quanto poliméricas e/ou dois tipos de fibras poliméricas. Por exemplo, o substrato poderia incluir fibras de poliéster envolvidas descontinuamente com náilon e/ou fibras de náilon envolvidas descontinuamente com poliéster. Adicional ou alternativamente, o substrato pode incluir uma fibra que, se formada na superfície inteira, poderia criar uma superfície hidrofílica e uma fibra que, se formada na superfície inteira, poderia criar uma superfície hidrofóbica.
[0167] Em algumas modalidades, um substrato incluindo um polímero contendo grupo hidrofílico - incluindo um substrato que inclui um revestimento de polímero contendo grupo hidrofílico ou um substrato que inclui um polímero contendo grupo hidrofílico disposto sobre o mesmo - é, de preferência, estável. Em algumas modalidades, a estabilidade de um substrato que inclui um polímero contendo grupo hidrofílico pode ser aumentada por tratamento com anidrido maleico, anelamento do polímero contendo grupo hidrofílico e/ou reticulação do polímero contendo grupo hidrofílico. Sem o desejo de se vincular à teoria, em algumas modalidades, acredita- se que a estabilidade de um substrato que inclui um polímero contendo grupo hidrofílico seja aumentada diminuindo-se a solubilidade do polímero contendo grupo hidrofílico - incluindo, por exemplo, por reticulação. Novamente, sem o desejo de se vincular à teoria, em algumas modalidades, acredita-se que a estabilidade de um substrato possa ser aumentada aumentando-se a acessibilidade de um grupo pendente hidrofílico do polímero (por exemplo, um grupo hidroxila) em uma superfície de um substrato - incluindo, por exemplo, por anelamento.
Substratos Tratados e Usos
[0168] Em algumas modalidades, a revelação refere-se a um meio filtrante que inclui um substrato obtenível por um método que inclui expor uma superfície do substrato à radiação UV. O substrato inclui pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado.
[0169] Em algumas modalidades, a superfície do substrato, antes do tratamento, de preferência, tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus, conforme adicionalmente descrito no presente documento.
[0170] Em algumas modalidades, expor uma superfície do substrato à radiação UV inclui expor a superfície à radiação UV na presença de oxigênio, conforme adicionalmente descrito no presente documento. Em algumas modalidades, expor uma superfície do substrato à radiação UV inclui expor a superfície à radiação UV e pelo menos um dentre H2O2 e ozônio, conforme adicionalmente descrito no presente documento. Em algumas modalidades, o substrato inclui uma resina reativa a UV, ou seja, uma resina que inclui pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado. Em algumas modalidades, a resina reativa a UV inclui uma resina fenólica.
[0171] Em algumas modalidades, a revelação refere-se a um meio filtrante que inclui um substrato obtenível por um método que inclui dispor um polímero contendo grupo hidrofílico em uma superfície do substrato.
[0172] Em algumas modalidades, a superfície do substrato, antes do tratamento, de preferência, tem um ângulo de contato de pelo menos 90 graus, conforme adicionalmente descrito no presente documento.
[0173] Em algumas modalidades, a revelação refere-se ao uso de radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de uma superfície de um substrato, em que o substrato inclui pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado.
[0174] Em algumas modalidades, o uso é caracterizado pelo substrato que inclui uma resina aromática.
[0175] Em algumas modalidades, o uso é caracterizado pelo substrato que inclui uma resina fenólica.
[0176] Em algumas modalidades, o uso é caracterizado pelo uso de radiação UV na presença de pelo menos um dentre oxigênio, ozônio e H2O2.
[0177] Em algumas modalidades, a revelação refere-se ao uso de uma substância obtenível por exposição de pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado à radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0178] Em algumas modalidades, o uso refere-se a um uso de uma substância obtenível por exposição de uma resina reativa a UV à radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0179] Em algumas modalidades, o uso refere-se a um uso de uma substância obtenível por exposição de uma resina aromática à radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0180] Em algumas modalidades, o uso refere-se a um uso de uma substância obtenível por exposição de uma resina fenólica à radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0181] Em algumas modalidades, o uso é caracterizado pela exposição à radiação UV na presença de pelo menos um dentre oxigênio, ozônio e H2O2.
[0182] A revelação também se refere ao uso de um polímero contendo grupo hidrofílico para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0183] A revelação refere-se, ainda, ao uso de um polímero hidrofílico para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0184] Em algumas modalidades desses usos, o substrato é, de preferência, um substrato de filtro, incluindo, por exemplo, um substrato de filtro que tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície está imersa em tolueno, conforme adicionalmente descrito no presente documento.
[0185] Em algumas modalidades desses usos, o substrato é, de preferência, um substrato de filtro, incluindo, por exemplo, um substrato de filtro que tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície está imersa em tolueno, conforme adicionalmente descrito no presente documento.
[0186] Modalidades Exemplificativas de Meio Filtrante
[0187] Modalidade 1. Um meio filtrante que compreende um substrato, em que o substrato compreende
[0188] uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0189] Modalidade 2. O meio filtrante da modalidade 1, em que a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 60 graus a 90 graus, em uma faixa de 70 graus a 90 graus ou em uma faixa de 80 graus a 90 graus.
[0190] Modalidade 3. Um meio filtrante que compreende um substrato, em que o substrato compreende
[0191] uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 40 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0192] Modalidade 4. O meio filtrante da modalidade 3, em que a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus, em uma faixa de 60 graus a 90 graus, em uma faixa de 70 graus a 90 graus ou em uma faixa de 80 graus a 90 graus.
[0193] Modalidade 5. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que a superfície compreende uma superfície tratada com UV.
[0194] Modalidade 6. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 5, em que a superfície compreende uma superfície tratada com UV e oxigênio.
[0195] Modalidade 7. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 6, em que a superfície compreende uma superfície tratada com UV e ozônio.
[0196] Modalidade 8. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 7, em que a superfície compreende uma superfície tratada com UV e H2O2.
[0197] Modalidade 9. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 8, em que o substrato compreende um polímero contendo grupo hidrofílico.
[0198] Modalidade 10. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 9, em que a superfície compreende um polímero contendo grupo hidrofílico disposto sobre a mesma.
[0199] Modalidade 11. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 9 ou 10, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um grupo pendente hidrofílico.
[0200] Modalidade 12. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 9 a 11, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM), poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PHEM), poli(2-etil-2- oxazolina) (P2E2O), polietilenoimina (PEI), polietilenoimina quaternizada, poli(dopamina) ou combinações dos mesmos.
[0201] Modalidade 13. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 9 a 12, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um polímero hidrofílico.
[0202] Modalidade 14. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 9 a 13, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um polímero carregado.
[0203] Modalidade 15. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 9 a 14, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um polímero de metacrilato hidroxilado.
[0204] Modalidade 16. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 9 a 15, em que o polímero contendo grupo hidrofílico não compreende um fluoropolímero.
[0205] Modalidade 17. Um meio filtrante que compreende um substrato,
[0206] em que o substrato compreende uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno; e
[0207] em que a superfície compreende poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM), poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PHEM), poli(2-etil-2-oxazolina) (P2E2O), polietilenoimina (PEI), polietilenoimina quaternizada, poli(dopamina) ou combinações dos mesmos.
[0208] Modalidade 18. O meio filtrante da modalidade 17, em que a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 60 graus a 90 graus, em uma faixa de 70 graus a 90 graus ou em uma faixa de 80 graus a 90 graus.
[0209] Modalidade 19. Um meio filtrante que compreende um substrato,
[0210] em que o substrato compreende uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 40 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno; e
[0211] em que a superfície compreende poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM), poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PHEM), poli(2-etil-2-oxazolina) (P2E2O), polietilenoimina (PEI), polietilenoimina quaternizada, poli(dopamina) ou combinações dos mesmos.
[0212] Modalidade 20. O meio filtrante da modalidade 19, em que a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus, em uma faixa de 60 graus a 90 graus, em uma faixa de 70 graus a 90 graus ou em uma faixa de 80 graus a 90 graus.
[0213] Modalidade 21. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 20, em que o substrato compreende celulose, poliéster, poliamida, poliolefina, vidro ou uma combinação dos mesmos.
[0214] Modalidade 22. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 21, em que o substrato compreende pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado.
[0215] Modalidade 23. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 22, em que o substrato compreende pelo menos uma resina modificante.
[0216] Modalidade 24. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que o substrato compreende pelo menos uma resina reativa a UV.
[0217] Modalidade 25. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 24, em que o substrato compreende uma resina fenólica.
[0218] Modalidade 26. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 25, em que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio de até 2 mm.
[0219] Modalidade 27. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 26, em que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio em uma faixa de 40 μm a 50 μm.
[0220] Modalidade 28. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 27, em que o substrato é pelo menos 15% poroso e até 99% poroso.
[0221] Modalidade 29. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 28, em que o meio filtrante compreende, ainda, uma camada de coalescência localizada a montante do substrato.
[0222] Modalidade 30. O meio filtrante da modalidade 29, em que a camada de coalescência compreende poros que têm um diâmetro médio e o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio, e o diâmetro médio dos poros do substrato é maior que o diâmetro médio dos poros da camada de coalescência.
[0223] Modalidade 31. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 29 ou 30, em que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio, e em que uma gotícula que tem um diâmetro médio forma-se em um lado a jusante da camada de coalescência e, ainda, em que o diâmetro médio dos poros do substrato é maior que o diâmetro médio da gotícula.
[0224] Modalidade 32. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 31, em que o substrato é estável.
[0225] Método Exemplificativo de Modalidades de Tratamento
[0226] Modalidade 1. Um método para tratar um material que compreende uma superfície, em que o método compreende
[0227] tratar a superfície para formar uma superfície tratada,
[0228] em que a superfície tratada tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0229] Modalidade 2. O método da modalidade 1, em que a superfície tratada tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 60 graus a 90 graus, em uma faixa de 70 graus a 90 graus ou em uma faixa de 80 graus a 90 graus.
[0230] Modalidade 3. Um método para tratar um material que compreende uma superfície, em que o método compreende
[0231] tratar a superfície para formar uma superfície tratada,
[0232] em que a superfície tratada tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 40 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0233] Modalidade 4. O método da modalidade 3, em que a superfície tratada tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus, em uma faixa de 60 graus a 90 graus, em uma faixa de 70 graus a 90 graus ou em uma faixa de 80 graus a 90 graus.
[0234] Modalidade 5. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que tratar a superfície compreende expor a superfície à radiação ultravioleta (UV).
[0235] Modalidade 6. O método da modalidade 5, em que tratar a superfície compreende expor a superfície à radiação ultravioleta (UV) na presença de oxigênio e em que a radiação UV compreende um primeiro comprimento de onda em uma faixa de 180 nm a 210 nm e um segundo comprimento de onda em uma faixa de 210 nm a 280 nm.
[0236] Modalidade 7. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 6, em que a radiação UV compreende um comprimento de onda de 185 nm.
[0237] Modalidade 8. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 7, em que a radiação UV compreende um comprimento de onda de 254 nm.
[0238] Modalidade 9. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 8, em que tratar a superfície compreende expor a superfície a H2O2.
[0239] Modalidade 10. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 9, em que tratar a superfície compreende expor a superfície à radiação ultravioleta (UV) que compreende um comprimento de onda na faixa de 350 nm a 370 nm.
[0240] Modalidade 11. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que tratar a superfície compreende expor a superfície à radiação ultravioleta (UV) na presença de ozônio.
[0241] Modalidade 12. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que tratar a superfície compreende expor a superfície à radiação UV em uma faixa de 300 μW/cm2 a 200 mW/cm2.
[0242] Modalidade 13. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que tratar a superfície compreende expor a superfície à radiação UV por um tempo em uma faixa de 2 segundos a 20 minutos.
[0243] Modalidade 14. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 13, em que tratar a superfície compreende formar uma camada que compreende um polímero contendo grupo hidrofílico na superfície.
[0244] Modalidade 15. O método da modalidade 14, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM), poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PHEM), poli(2-etil-2-oxazolina) (P2E2O), polietilenoimina (PEI), polietilenoimina quaternizada, poli(dopamina) ou combinações dos mesmos.
[0245] Modalidade 16. O método de qualquer uma das modalidades 14 ou 15, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um polímero hidrofílico.
[0246] Modalidade 17. O método de qualquer uma das modalidades 14 a 16, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um grupo pendente hidrofílico.
[0247] Modalidade 18. O método de qualquer uma das modalidades 14 a 17, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um polímero de metacrilato hidroxilado.
[0248] Modalidade 19. O método de qualquer uma das modalidades 14 a 18, em que o polímero contendo grupo hidrofílico não compreende um fluoropolímero.
[0249] Modalidade 20. O método de qualquer uma das modalidades 14 a 19, em que a camada compreende uma camada carregada.
[0250] Modalidade 21. O método de qualquer uma das modalidades 14 a 20, em que formar uma camada que compreende um polímero contendo grupo hidrofílico compreende imergir o material em uma solução que compreende o polímero contendo grupo hidrofílico.
[0251] Modalidade 22. O método da modalidade 21, em que a solução que compreende o polímero contendo grupo hidrofílico compreende, ainda, um reticulador.
[0252] Modalidade 23. O método da modalidade 22, em que o reticulador compreende pelo menos um dentre N-(2-Aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano (DAMO-T), 3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano e diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA).
[0253] Modalidade 24. O método de qualquer uma das modalidades 14 a 20, em que formar uma camada que compreende um polímero contendo grupo hidrofílico na superfície compreende eletrofiação de uma solução que compreende um polímero contendo grupo hidrofílico na superfície.
[0254] Modalidade 25. O método da modalidade 24, em que o método compreende, ainda, formar nanofibras que compreendem o polímero contendo grupo hidrofílico na superfície.
[0255] Modalidade 26. O método de qualquer uma das modalidades 24 ou 25, em que a solução que compreende um polímero contendo grupo hidrofílico compreende, ainda, um reticulador.
[0256] Modalidade 27. O método da modalidade 26, em que o reticulador compreende pelo menos um dentre N-(2-Aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano (DAMO-T), 3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano e diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA).
[0257] Modalidade 28. O método de qualquer uma das modalidades 14 a 27, em que o método compreende, ainda, reticular o polímero contendo grupo hidrofílico.
[0258] Modalidade 29. O método da modalidade 28, em que reticular o polímero contendo grupo hidrofílico compreende aquecer o material revestido com polímero contendo grupo hidrofílico a uma temperatura em uma faixa de 80 °C a 200 °C por 30 segundos a 15 minutos.
[0259] Modalidade 30. O método de qualquer uma das modalidades 14 a 29, em que o método compreende, ainda, anelar o polímero contendo grupo hidrofílico.
[0260] Modalidade 31. O método da modalidade 30, em que anelar o polímero contendo grupo hidrofílico compreende submergir o material revestido com polímero contendo grupo hidrofílico em um solvente por pelo menos 10 segundos, em que a temperatura do solvente é pelo menos a temperatura de transição vítrea do polímero contendo grupo hidrofílico.
[0261] Modalidade 32. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 31, em que o material compreende um meio filtrante.
[0262] Modalidade 33. O método da modalidade 32, em que o meio filtrante compreende um substrato.
[0263] Modalidade 34. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 33, em que o material compreende celulose, poliéster, poliamida, poliolefina, vidro ou uma combinação dos mesmos.
[0264] Modalidade 35. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 34, em que o material compreende pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado.
[0265] Modalidade 36. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 35, em que o material compreende uma resina modificante.
[0266] Modalidade 37. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 36, em que o material compreende uma resina reativa a UV.
[0267] Modalidade 38. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 37, em que o material compreende uma resina fenólica.
[0268] Modalidade 39. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 38, em que o material compreende poros que têm um diâmetro médio de até 2 mm.
[0269] Modalidade 40. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 39, em que o material compreende poros que têm um diâmetro médio em uma faixa de 40 μm a 50 μm.
[0270] Modalidade 41. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 40, em que o material é pelo menos 15% poroso e até 99% poroso.
[0271] Modalidade 42. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 41, em que a superfície tratada é estável.
[0272] Modalidade 43. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 42, em que a superfície do material, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0273] Modalidade 44. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 43, em que a superfície do material, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0274] Modalidade 45. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 44, em que a superfície do material, antes do tratamento, tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 0 graus a 50 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0275] Modalidade 46. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 42, em que a superfície do material, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0276] Modalidade 47. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 42 ou 46, em que a superfície do material, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0277] Modalidade 48. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 42, 46 ou 47, em que a superfície do material, antes do tratamento, tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 0 graus a 40 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0278] Modalidades Exemplificativas de Elemento Filtrante
[0279] Modalidade 1. Elemento de filtro que compreende:
[0280] um meio filtrante que compreende um substrato, em que o substrato compreende uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0281] Modalidade 2. O elemento filtrante da modalidade 1, em que a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 60 graus a 90 graus, em uma faixa de 70 graus a 90 graus ou em uma faixa de 80 graus a 90 graus.
[0282] Modalidade 3. Um elemento filtrante que compreende
[0283] um meio filtrante que compreende um substrato, em que o substrato compreende uma superfície que tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 40 graus a 90 graus e um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0284] Modalidade 4. O elemento filtrante da modalidade 3, em que a superfície tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 50 graus a 90 graus, em uma faixa de 60 graus a 90 graus, em uma faixa de 70 graus a 90 graus ou em uma faixa de 80 graus a 90 graus.
[0285] Modalidade 5. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que a superfície define um lado a jusante do meio filtrante.
[0286] Modalidade 6. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 5, em que o meio filtrante compreende uma cada configurada para remover contaminantes particulados.
[0287] Modalidade 7. O elemento filtrante da modalidade 6, em que a camada configurada para remover contaminantes particulados está a montante do substrato.
[0288] Modalidade 8. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 7, em que o meio filtrante compreende uma cada de coalescência.
[0289] Modalidade 9. O elemento filtrante da modalidade 8, em que a camada de coalescência está a montante do substrato.
[0290] Modalidade 10. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 9, em que o meio filtrante compreende uma camada configurada para remover contaminantes particulados e uma camada de coalescência, e a camada configurada para remover contaminantes particulados está a montante da camada de coalescência e a camada de coalescência está a montante do substrato.
[0291] Modalidade 11. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que o elemento filtrante compreende, ainda, uma tela.
[0292] Modalidade 12. O elemento filtrante da modalidade 11, em que a tela está a jusante do substrato.
[0293] Modalidade 13. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que o elemento filtrante compreende, ainda, uma segunda camada de coalescência a jusante do substrato.
[0294] Modalidade 14. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 13, em que o meio filtrante tem uma configuração tubular.
[0295] Modalidade 15. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 14, em que o meio filtrante compreende pregas.
[0296] Modalidade 16. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 15, em que o elemento filtrante é configurado para remover água de um fluido de hidrocarboneto.
[0297] Modalidade 17. O elemento filtrante da modalidade 16, em que o fluido de hidrocarboneto compreende combustível diesel.
[0298] Modalidade 18. O elemento filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 17, em que a superfície é estável.
[0299] Métodos Exemplificativos para Identificar Material Adequado para Separação de Fluido de Hidrocarboneto e Água
[0300] Modalidade 1. Um método para identificar um material adequado para separação de fluido de hidrocarboneto e água, em que o método compreende determinar o ângulo de rolagem de uma gotícula em uma superfície do material, em que o material é imerso em um fluido que compreende um hidrocarboneto e em que o ângulo de rolagem está na faixa de 40 graus a 90 graus.
[0301] Modalidade 2. O método da modalidade 1, em que a gotícula compreende um hidrófilo.
[0302] Modalidade 3. O método de qualquer uma das modalidades 1 ou 2, em que a gotícula compreende água.
[0303] Modalidade 4. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 3, em que o fluido que compreende um hidrocarboneto compreende tolueno.
[0304] Modalidade 5. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que a gotícula é uma gotícula de 20 μl.
[0305] Modalidade 6. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que a gotícula é uma gotícula de 50 μl.
[0306] Modalidade 7. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 6, em que o método compreende, ainda, determinar o ângulo de contato da gotícula na superfície do material.
[0307] Modalidade 8. O método da modalidade 7, em que o ângulo de contato está em uma faixa de 90 graus a 180 graus.
[0308] Modalidade 9. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 8, em que o material compreende um polímero contendo grupo hidrofílico disposto sobre a mesma.
[0309] Modalidade 10. O método da modalidade 10, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um polímero hidrofílico.
[0310] Modalidade 11. O método de qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que a superfície do material é estável.
[0311] Modalidade 12. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que o material compreende poros que têm um diâmetro médio de até 2 mm.
[0312] Modalidade 13. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que o material compreende poros que têm um diâmetro médio em uma faixa de 40 μm a 50 μm.
[0313] Modalidade 14. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 13, em que o material é pelo menos 15% poroso e até 99% poroso.
[0314] Modalidades Exemplificativas de Substrato Tratado com Radiação UV
[0315] Modalidade 1. Um meio filtrante que compreende um substrato obtenível por um método que compreende:
[0316] expor uma superfície do substrato à radiação ultravioleta (UV), em que o substrato compreende pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado.
[0317] Modalidade 2. O meio filtrante da modalidade 1, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0318] Modalidade 3. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 ou 2, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0319] Modalidade 4. O meio filtrante da modalidade 1, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0320] Modalidade 5. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 ou 4, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0321] Modalidade 6. Um meio filtrante que compreende um substrato obtenível por um método que compreende
[0322] fornecer um substrato que compreende pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado, em que o substrato tem uma superfície que tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno e
[0323] expor uma superfície do substrato à radiação ultravioleta (UV).
[0324] Modalidade 7. O meio filtrante da modalidade 6, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0325] Modalidade 8. Um meio filtrante que compreende um substrato obtenível por um método que compreende
[0326] fornecer um substrato que compreende pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado, em que o substrato tem uma superfície, em que a superfície tem, antes do tratamento, um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno e
[0327] expor uma superfície do substrato à radiação ultravioleta (UV).
[0328] Modalidade 9. O meio filtrante da modalidade 8, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0329] Modalidade 10. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 9, em que expor a superfície do substrato à radiação UV compreende expor a superfície à radiação UV na presença de oxigênio e em que a radiação UV compreende um primeiro comprimento de onda em uma faixa de 180 nm a 210 nm e um segundo comprimento de onda em uma faixa de 210 nm a 280 nm.
[0330] Modalidade 11. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que a radiação UV compreende um comprimento de onda de 185 nm.
[0331] Modalidade 12. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que a radiação UV compreende um comprimento de onda de 254 nm.
[0332] Modalidade 13. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que expor a superfície compreende expor a superfície a H2O2.
[0333] Modalidade 14. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 13, em que expor a superfície compreende expor a superfície à radiação UV que compreende um comprimento de onda na faixa de 350 nm a 370 nm.
[0334] Modalidade 15. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 14, em que expor a superfície compreende expor a superfície à radiação UV na presença de ozônio.
[0335] Modalidade 16. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 15, em que expor a superfície compreende expor a superfície à radiação UV em uma faixa de 300 μW/cm2 a 200 mW/cm2.
[0336] Modalidade 17. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 16, em que expor a superfície compreende expor a superfície à radiação UV por um tempo em uma faixa de 2 segundos a 20 minutos.
[0337] Modalidade 18. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 17, em que o substrato compreende pelo menos um componente aromático e um componente insaturado.
[0338] Modalidade 19. O meio filtrante da modalidade 18, em que o substrato compreende uma resina reativa a UV.
[0339] Modalidade 20. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 18 ou 19, a resina reativa a UV que compreende uma resina fenólica.
[0340] Modalidade 21. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 20, em que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio de até 2 mm.
[0341] Modalidade 22. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 21, em que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio em uma faixa de 40 μm a 50 μm.
[0342] Modalidade 23. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 22, em que o substrato é pelo menos 15% poroso e até 99% poroso.
[0343] Modalidade 24. O meio filtrante de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 22, em que o substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 0 graus a 50 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0344] Modalidade 25. O meio filtrante de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 22, em que o substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 0 graus a 40 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0345] Modalidades Exemplificativas de Substrato Tratado com Polímero Contendo Grupo Hidrofílico
[0346] Modalidade 1. Um meio filtrante que compreende um substrato obtenível por um método que compreende:
[0347] dispor um polímero contendo grupo hidrofílico em uma superfície do substrato.
[0348] Modalidade 2. O meio filtrante da modalidade 1, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0349] Modalidade 3. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 ou 2, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0350] Modalidade 4. O meio filtrante da modalidade 1, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0351] Modalidade 5. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 ou 4, em que a superfície do substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de contato em uma faixa de 100 graus a 150 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0352] Modalidade 6. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 5, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM), poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PHEM), poli(2-etil-2- oxazolina) (P2E2O), polietilenoimina (PEI), polietilenoimina quaternizada, poli(dopamina) ou combinações dos mesmos.
[0353] Modalidade 7. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 6, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um polímero hidrofílico.
[0354] Modalidade 8. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 7, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um grupo pendente hidrofílico.
[0355] Modalidade 9. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 8, em que o polímero contendo grupo hidrofílico compreende um polímero de metacrilato hidroxilado.
[0356] Modalidade 10. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 9, em que o polímero contendo grupo hidrofílico não compreende um fluoropolímero.
[0357] Modalidade 11. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que dispor um polímero contendo grupo hidrofílico na superfície do substrato compreende formar uma camada que compreende o polímero contendo grupo hidrofílico na superfície.
[0358] Modalidade 12. O meio filtrante da modalidade 11, em que a camada compreende uma cada carregada.
[0359] Modalidade 13. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que dispor um polímero contendo grupo hidrofílico na superfície do substrato compreende revestir por imersão o substrato em uma solução que compreende o polímero contendo grupo hidrofílico.
[0360] Modalidade 14. O meio filtrante da modalidade 13, em que a solução que compreende o polímero contendo grupo hidrofílico compreende, ainda, um reticulador.
[0361] Modalidade 15. O meio filtrante da modalidade 14, em que o reticulador compreende pelo menos um dentre N-(2-Aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano (DAMO-T), 3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano e diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA).
[0362] Modalidade 16. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que dispor um polímero contendo grupo hidrofílico na superfície do substrato compreende eletrofiação de uma solução que compreende um polímero contendo grupo hidrofílico na superfície.
[0363] Modalidade 17. O meio filtrante da modalidade 16, em que a eletrofiação de uma solução que compreende um polímero contendo grupo hidrofílico na superfície compreende formar nanofibras que compreendem o polímero contendo grupo hidrofílico na superfície.
[0364] Modalidade 18. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 16 ou 17, em que a solução que compreende um polímero contendo grupo hidrofílico compreende, ainda, um reticulador.
[0365] Modalidade 19. O meio filtrante da modalidade 18, em que o reticulador compreende pelo menos um dentre N-(2-Aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano (DAMO-T), 3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano e diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA).
[0366] Modalidade 20. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 20, em que o método compreende, ainda, reticular o polímero contendo grupo hidrofílico.
[0367] Modalidade 21. O meio filtrante da modalidade 20, em que reticular o polímero contendo grupo hidrofílico compreende aquecer o material revestido com polímero contendo grupo hidrofílico a uma temperatura em uma faixa de 80 °C a 200 °C por 30 segundos a 15 minutos.
[0368] Modalidade 22. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 21, em que o método compreende, ainda, anelar o polímero contendo grupo hidrofílico.
[0369] Modalidade 23. O meio filtrante da modalidade 22, em que anelar o polímero contendo grupo hidrofílico compreende submergir o material revestido com polímero contendo grupo hidrofílico em um solvente por pelo menos 10 segundos, em que a temperatura do solvente é pelo menos a temperatura de transição vítrea do polímero contendo grupo hidrofílico.
[0370] Modalidade 24. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio de até 2 mm.
[0371] Modalidade 25. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 24, em que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio em uma faixa de 40 μm a 50 μm.
[0372] Modalidade 26. O meio filtrante de qualquer uma das modalidades 1 a 25, em que o substrato é pelo menos 15% poroso e até 99% poroso.
[0373] Modalidade 27. O meio filtrante de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 26, em que o substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 0 graus a 50 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0374] Modalidade 28. O meio filtrante de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 26, em que o substrato, antes do tratamento, tem um ângulo de rolagem em uma faixa de 0 graus a 40 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0375] Modalidades Exemplificativas de Uso
[0376] Modalidade 1. O uso de radiação ultravioleta (UV) para melhorar o ângulo de rolagem de uma superfície de um substrato, em que o substrato compreende pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado.
[0377] Modalidade 2. O uso da modalidade 1, em que o uso é caracterizado pelo substrato compreender uma resina aromática.
[0378] Modalidade 3. O uso de qualquer uma das modalidades 1 ou 2, em que o uso é caracterizado pelo substrato compreender uma resina fenólica.
[0379] Modalidade 4. O uso de qualquer uma das modalidades 1 a 3, em que o uso é caracterizado pelo uso de radiação UV na presença de oxigênio para melhorar o ângulo de rolagem.
[0380] Modalidade 5. O uso de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que o uso é caracterizado pelo uso de radiação UV na presença de ozônio para melhorar o ângulo de rolagem.
[0381] Modalidade 6. O uso de qualquer uma das modalidades 1 a 5, em que o uso é caracterizado pelo uso de radiação UV na presença de H2O2 para melhorar o ângulo de rolagem.
[0382] Modalidade 7. O uso de uma substância obtenível por exposição de pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado à radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0383] Modalidade 8. O uso da modalidade 7, em que o uso se refere a um uso de uma substância obtenível por exposição de uma resina reativa a UV à radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0384] Modalidade 9. O uso de qualquer uma das modalidades 7 ou 8, em que o uso se refere a um uso de uma substância obtenível por exposição de uma resina fenólica à radiação UV para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0385] Modalidade 10. O uso de qualquer uma das modalidades 7 a 9, em que o uso é caracterizado por exposição de pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado à radiação UV na presença de oxigênio.
[0386] Modalidade 11. O uso de qualquer uma das modalidades 7 a 9, em que o uso é caracterizado por exposição de pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado à radiação UV na presença de ozônio.
[0387] Modalidade 12. O uso de qualquer uma das modalidades 7 a 9, em que o uso é caracterizado por exposição de pelo menos um dentre um componente aromático e um componente insaturado à radiação UV na presença de H2O2.
[0388] Modalidade 13. O uso de um polímero contendo grupo hidrofílico para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0389] Modalidade 14. O uso de um polímero hidrofílico para melhorar o ângulo de rolagem de um substrato.
[0390] Modalidade 15. O uso de qualquer uma das modalidades 1 a 14, em que o substrato é um substrato de filtro.
[0391] Modalidade 16. O uso da modalidade 15, em que o substrato de filtro tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 20 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0392] Modalidade 17. O uso da modalidade 15, em que o substrato de filtro tem um ângulo de contato em uma faixa de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μl quando a superfície é imersa em tolueno.
[0393] A presente invenção é ilustrada pelos exemplos a seguir. Deve-se entender que os exemplos, materiais, quantidades e procedimentos particulares devem ser interpretados amplamente em conformidade com o escopo e o espírito da invenção conforme apresentado no presente documento.
EXEMPLOS MATERIAIS
[0394] Todos os materiais adquiridos foram usados conforme recebidos (ou seja, sem purificação adicional). A não ser que especificado de outro modo, os materiais foram adquiridos junto à Sigma Aldrich (St. Louis, MO). 1 .Álcool isopropílico CHROMASOLV (IPA) - 99,9% 2 .Tolueno CHROMASOLV - 99,9% 3 .Acetato de etila CHROMASOLV - 99,9% 4 .Álcool metílico - Reagente ACS - 99,8% 5 .Álcool etílico (EtOH) 6 .Anidrido maleico - 99% 7 .H2O2 - 30% ou 50% 8 .NH4OH - Reagente ACS - 50% 9 .N-(2-Aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano (também denominado DYNASYLAN DAMO-T ou DAMO-T) - Evonik Industries AG (Essen, Alemanha) 10 .DYNASYLAN SIVO 203 - Evonik Industries AG (Essen, Alemanha) 11 .Tyzor 131 (Tyzor) 12 .HCl em álcool isopropílico (IPA) - 0,05 M 13 .poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PHEM) - Scientific Polymer Products (Ontario, NY) - Mw=20.000 14 .poli(2-etil-2-oxazolina) (P2E2O) - Mw=50.000 15 .Polietilenoimina, ramificado (PEI-10K ou PEI 10000) - Mw=25.000 - Mn=10.000 16 .Polietilenoimina, ramificado (PEI-600) - Mw=600 17 .Poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM) - Scientific Polymer Products (Ontario, NY) - Granular 18 .Poli(óxido de etileno) diamina terminada (PEO-NH2) - Scientific Polymer Products (Ontario, NY) - Mw=2.000 19 .Poliestireno-co-Álcool alílico (PS-co-AA) - 40% em mol 20 .Poli(ácido acrílico) (PAA) 21 .Acrodur 950L - BASF Corporation (Florham Park, NJ) 22 .3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano 23 .Diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA) 24 .Água ultrapura foi gerada tratando-se água da torneira com módulos Millipore Elix 10UV e Millipore Milli-Q A10 e teve uma resistência de 18,2 MQ*cm 25 .Combustível diesel ou Combustível de bomba = Diesel com baixo teor de enxofre ultrabaixo (ULSD) que atende o documento ASTM-D975. "Combustível de bomba" indica que o ULSD fornecido foi usado conforme recebido de uma bomba de combustível. 26 .Bio Diesel = biodiesel à base de sódio que atende o documento ASTM- D6751 (Renewable Energy Group (REG), Inc., Mason City, IA).
[0395] PROCEDIMENTOS DE TESTE
ii.Ângulos de Contato e Ângulos de Rolagem
[0396] O ângulo de contato e o ângulo de rolagem de um substrato foram medidos com o uso de um medidor de ângulo de contato DropMaster DM-701 equipado com um estágio de inclinação (Kyowa Interface Science Co., Ltd.; Niiza-City, Japão). As medições foram realizadas com o uso de ajustes de lentes de câmera amplas e calibradas com o uso de um padrão de calibração de 6 milímetros (mm) com o pacote de software FAMAS (Kyowa Interface Science Co., Ltd.; Niiza-City, Japão). As medições foram tomadas apenas após a gotícula ter atingido equilíbrio na superfície (ou seja, o ângulo de contato e o volume de gotícula exposta foi constante por um minuto). As medições foram tomadas de gotículas que estavam em contato apenas com o substrato, ou seja, a gotícula não estava em contato com qualquer superfície que sustenta o substrato.
[0397] Os ângulos de contato com a água em tolueno foram medidos com o uso de gotas de 20 μl ou gotas de 50 μl de água ultrapura depositada em uma amostra de substrato que foi submersa em tolueno. Os ângulos de contato foram medidos com o uso de um encaixe tangente e foram calculados a partir de uma média de cinco medições independentes tomadas em diferentes áreas do substrato.
[0398] Os ângulos de rolagem da água em tolueno foram medidos com o uso de gotas de 20 μl ou gotas de 50 μl de água ultrapura depositada em uma amostra de substrato que foi submersa em tolueno. O estágio foi definido para girar a 90° a uma velocidade de rotação de 2 graus por segundo (°/s). No ponto em que a gota de água rolou livremente, ou a linha de contato traseira moveu-se pelo menos 0,4 milímetro (mm) em relação à superfície de meio, a rotação foi interrompida. O ângulo no momento que a rotação foi interrompida foi medido; esse ângulo é definido como o ângulo de rolagem. Se a gotícula não tiver rolado antes de 90 graus (°), o valor é relatado como 90°. Se a gotícula tiver rolado para longe durante o processo de deposição, o valor é relatado em 1°. As imagens exemplificativas de gotículas de água em uma amostra de substrato imersa em tolueno são mostradas na Figura 2. Os valores relatados foram calculados a partir de uma média de cinco medições independentes tomadas em diferentes áreas de meio. As depressões intencionais no substrato (por exemplo, depressões de ligação por pontos) foram evitadas. Se o substrato tiver uma macroestrutura direcional (por exemplo, corrugação), os ângulos de rolagem forma medidos em uma direção que minimizou o efeito da macroestrutura.
Teste de Dimensionamento de Gotícula
[0399] Para determinar o dimensionamento de gotícula, uma versão modificada do documento ISO 16332 foi usada. Um tanque de 10 litros (l) que abastece um sistema de dois circuitos em múltiplas passagens, mostrado na Figura 3, foi empregado. Um circuito principal manipulou a maior parte do fluxo, e um circuito de teste, incluindo um retentor de meio, forneceu um fluxo de arraste fora do circuito principal. Os valores de retropressão manual foram usados para regular o fluxo a uma velocidade de face de 0,00035 metro por segundo (m/s) (0,07 pé por minuto (ft/min)) através do meio de teste por toda a duração do teste. Essa velocidade de face é típica de valores para aplicações no campo.
[0400] Amostras quadradas de 5,08 centímetros por 5,08 centímetros (duas polegadas por duas polegadas) de cada camada foram cortadas e, então, embaladas em um compósito de meio de múltiplas camadas, incluindo: uma camada de carregamento, uma camada de eficiência e a amostra de substrato. A amostra de substrato a ser testada foi colocada a da camada de eficiência, e a camada de eficiência foi colocada a jusante da camada de carregamento. A camada de carregamento e a camada de eficiência foram folhas termicamente ligadas que incluíram 20% a 80% de fibra aglutinante bicomponente que tem um diâmetro de fibra de 5 μm a 50 μm e um comprimento de fibra de 0,1 cm a 15 cm, fibra de vidro que tem um diâmetro de fibra de 0,1 mícron a 30 mícrons e uma razão de aspecto de 10 a 10.000 e têm um tamanho de poro de 0,5 μm a 100 μm.
[0401] Uma vez embaladas em um compósito de meio de múltiplas camadas, as camadas de meio foram mentidas em um retentor de acrílico limpo construído de modo personalizado. Tubulação de diâmetro externo (OD) de 0,63 centímetro (% polegada) de aço inoxidável, fixada a encaixes National Pipe Thread Taper (NPT), foi usada para entregar combustível para dentro e para fora do circuito de teste. O retentor tinha 15,24 centímetros (6 polegadas) x 10,16 centímetros (4 polegadas) com uma janela de amostra de 2,54 centímetros (1 polegada) x 2,54 centímetros (1 polegada) e um canal de 2,54 centímetros (1 polegada) x 10,16 centímetros (4 polegadas) x 1,9 centímetro (% polegada) no lado a jusante do meio para permitir que gotas coalescidas saiam da corrente de combustível. As gotículas saíram da corrente de combustível, passaram através de uma zona em que uma câmera de dispositivo de acoplamento de carga (CCD) capturou imagens das gotículas. O software de análise de imagem (Image J 1.47T, disponível na rede mundial de computadores em imagej.nih.gov) foi usado para analisar as imagens capturadas para determinar os tamanhos de gotícula. Os tamanhos de gotícula medidos foram usados para análise estatística. Os tamanhos de gotícula médios relatados foram ponderados em volume: D10 representa o diâmetro em que 10% das gotículas incluíram um volume total de água menor que D10 e 90% das gotículas incluíram um volume total de água maior que D10; D50 representa o diâmetro mediano em que 50% das gotículas incluíram um volume total de água menor que D50 e 50% das gotículas incluíram um volume total de água maior que D50; D90 representa o diâmetro em que 90% das gotículas incluíram um volume total de água menor que D90 e 10% das gotículas incluíram um volume total de água maior que D90.
[0402] O diesel com baixo teor de enxofre ultrabaixo da Chevron Phillips Chemical (The Woodlands, TX) foi usado como um combustível base. 5% (em volume) de biodiesel de soja (Renewable Energy Group (REG), Inc., Mason City, IA) foram adicionados ao combustível base para formar uma mistura de combustível. A tensão interfacial da mistura de combustíveis foi 21 ± 2 dynes por centímetro, conforme determinado por método de gota pendente. O mesmo lote de mistura de combustíveis foi usado para todo o teste.
[0403] Para teste, um compósito de meio de múltiplas camadas foi colocado no retentor, e o retentor foi preenchido com a mistura de combustíveis. Uma velocidade de face de 0,00035 m/s (0,07 ft/min) foi definida e mantida manualmente por 10 minutos antes de introduzir água.
[0404] Uma emulsão de água em combustível foi gerada injetando-se água no circuito de combustível principal e forçando-se a mesma através de uma placa de orifício. Para atingir a emulsão de 20 μm média desejada, uma placa de 1,8 mm foi usada. A velocidade de fluxo no circuito principal foi ajustada para atingir uma pressão diferencial através da placa de orifício de 5,0 libras por polegada quadrada (psi) (aproximadamente 1,2 litro por minuto (lpm)). A água foi injetada a uma taxa de 0,3 milímetro por minuto (ml/min) com um desafio de alvo inicial de 2.500 partes por milhão (ppm) de água. O combustível que não foi tomado do circuito de teste foi enviado através de um filtro de limpeza antes de ser direcionado de volta para o tanque principal, onde poderia ser passado através do orifício novamente. O sistema fornece um desafio de emulsão consistente ao compósito de meio de múltiplas camadas durante a duração de um teste de 20 minutos.
Teste de Eficiência de Separação de Combustível e Água
[0405] O teste de eficiência de separação de combustível e água foi realizado com o uso do método de teste de laboratório ISO/TS 16332, modificado conforme descrito no presente documento.
[0406] Para testar folhas planas de meio, um retentor de alumínio que retém uma folha de 17,78 centímetros (7 polegadas) x 17,78 centímetros (7 polegadas) de meio filtrante (tamanho efetivo de 15,24 centímetros (6 polegadas) x 15,24 centímetros (6 polegadas)) foi usado. No lado a jusante do meio filtrante, uma tela de poliéster de 100 μm (tamanho efetivo de 15,24 centímetros (6 polegadas) x 15,24 centímetros (6 polegadas)) foi colocada para garantir que as gotículas de água coalescidas maiores que 100 μm em diâmetro não fossem transportadas a jusante com o fluxo de combustível.
[0407] A concentração de água a montante em combustível foi definida em 5.000 ppm e é considerada como sendo constante pela duração do teste. Essa concentração de água foi determinada medindo-se as taxas de fluxo conhecidas tanto da bomba de injeção de água quanto da taxa de fluxo de combustível. A concentração de água a jusante foi registrada em intervalos predeterminados. A concentração de água foi medida com o uso de um método de titulação volumétrica de Karl-Fisher com o uso de um titulador comercial Metrohm AG (Herisau, Suíça) 841 Titrando.
[0408] A distribuição de tamanho de gotícula da água livre a montante foi determinada com o uso de um analisador de tamanho de gotícula comercial Malvern Instruments (Malvern, Reino Unido) Insitec SX com uma célula de fluxo molhado fixada. Para um teste de água emulsionada, a distribuição de tamanho de gotícula tipicamente tem um D50 de 10 μm ± 1 μm com um D10 e D90 de 3 μm e 25 μm, respectivamente.
[0409] A velocidade de face através do meio em todos os testes, anão ser que especificado de outro modo, foi fixada em 0,00025 metro por segundo (0,05 pé por minuto (fpm ou ft/min)). A não ser que especificado de outro modo, o tempo de teste total foi 15 minutos.
[0410] A eficiência de separação percentual do meio durante o teste foi calculada como a razão entre a concentração de água a jusante e a concentração de água a montante.
Teste de Permeabilidade
[0411] Uma amostra de pelo menos 38 cm2 foi cortada de um meio a ser testado. A amostra foi montada em um TEXTEST® FX 3310 (obtido junto à Textest AG, Schwerzenbach, Suíça). A permeabilidade através do meio foi medida com o uso de ar, em que os pés cúbicos de ar por pés quadrados de meio por minuto (ft3 de ar /ft2 de meio/min) ou os metros cúbicos de ar por metros quadrados de meio por minuto (m3 de ar /m2 de meio/min) foram medidos a uma queda de pressão de 0,5 polegada (1,27 cm) de água.
MÉTODOS DE PREPARAÇÃO Exemplo 1 - Tratamento com UV
[0412] As camadas de meio tratadas com UV foram produzidas expondo-se a superfície a jusante (lado de fio metálico) de um substrato à radiação UV. A fonte de UV foi uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão (10,16 centímetros (4 polegadas) x 10,16 centímetros (4 polegadas) Standard Mercury Grid Lamp, BHK, Inc., Ontario, Canadá). A lâmpada de mercúrio de baixa pressão produz luz UV nos seguintes comprimentos de onda discretos: 185 nm, 254 nm, 297 nm, 302 nm, 313 nm, 365 nm e 366 nm. Amostras de 10,16 centímetros (4 polegadas) x 10,16 centímetros (4 polegadas) foram expostas à lâmpada por entre 1 e 20 minutos. As amostras mostradas na Figura 2 foram expostas à lâmpada por 20 minutos; as amostras usadas para experimentos de dimensionamento de gota de água foram tratadas por 8 minutos. As amostras foram colocadas aproximadamente 1 cm abaixo da lâmpada durante o tratamento.
[0413] Uma amostra de cada substrato listado na Tabela 1 foi tratada com UV com a lâmpada de mercúrio de baixa pressão na presença de oxigênio atmosférico. Com o uso do mesmo lote de combustível, D10, D50 e D90 para cada substrato antes ou após o tratamento foram medidos; os resultados são mostrados na Tabela 2. Os ângulos de contato e os ângulos de rolagem (para gotas de 20 μl e 50 μl) de cada substrato (em tolueno) antes e após o tratamento são mostrados na Tabela 3.
[0414] O tratamento com UV e oxigênio com a lâmpada de mercúrio de baixa pressão resultou em substratos que exibem um ângulo de rolagem aumentado em comparação com o substrato não tratado. Conforme mostrado na Tabela 2, com exceção do substrato 6, uma melhora de tamanho médio de gotícula D50 de pelo menos 2 vezes foi também observado. Ângulos de rolagem mais altos medidos com o uso de gotas de água depositadas em uma amostra de substrato submersa em tolueno (Tabela 3) correlacionam-se com a coalescência de gotículas maiores pelo substrato (melhora de D50) em combustível diesel (Tabelas 2 e 3). Devido ao fato de que o ângulo de rolagem se correlaciona com o tamanho de gotículas que coalescem em uma superfície de um substrato, o ângulo de rolagem pode ser usado para identificar um substrato que pode coalescer gotículas maiores que podem sair da corrente de combustível.
[0415] Sem o desejo de se vincular à teoria, acredita-se que o sistema de resina com base acrílica de substrato 6 não permite modificação (ou modificações) necessária da superfície durante a exposição à irradiação UV. Dada a capacidade do tratamento com UV e oxigênio de aumentar a adesão e o crescimento de gotícula em 100% de meios contendo poliéster e resina fenólica (Substrato 7 e Substratos 1 a 5, respectivamente), acredita-se que um componente aromático ou outra forma de insaturação de ligação de carbono-carbono pode aumentar o efeito de tratamento com UV e oxigênio de substratos.
[0416] Em contrapartida, quando a lâmpada de mercúrio de baixa pressão foi encaixada com um filtro passa-banda de UV (FSQ-UG5, Newport Corp., Irving, CA) que bloqueia comprimentos de onda menores que aproximadamente 220 nm e maiores que aproximadamente 400 nm, o substrato tratado 1 mostrou pouca a nenhuma mudança em ângulo de rolagem ou tamanho médio de gotícula em comparação com o meio não tratado.
[0417] Similarmente, quando os Substratos 1 e 7 foram tratados com uma lâmpada que emite UV em comprimentos de onda maiores que 360 nm (Model F300S, Heraeus Noblelight Fusion UV Inc., Gaithersburg, MD), os substratos tratados mostraram pouca a nenhuma mudança em tamanho médio de gotícula em comparação com substratos não tratados e apenas um pequeno aumento em ângulo de rolagem em comparação com substratos não tratados. Tabela 1 Tabela 2 Tabela 3
[0418] A capacidade de amostras de substrato 1 (não tratadas e tratadas com UV e oxigênio) de remover água de combustível (ou seja, o desempenho do meio) foi determinada medindo-se o teor de água a jusante após 15 minutos; os resultados são mostrados na Figura 4. Conforme pode ser visto na Figura 4, em comparação com o substrato não tratado 1, as amostras de substrato tratado com UV e oxigênio 1 exibiram capacidade significativamente melhorada de remover água do combustível e manter o teor de água a jusante baixo, consistente com o ângulo de rolagem aumentado observado e melhora de D50 em comparação com o substrato não tratado.
[0419] As amostras de substrato 1 (não tratadas e tratadas com UV e oxigênio) foram embebidas em 200 mililitros (ml) de Combustível de Bomba por 30 dias a 55 °C. Antes do teste, o controle (não embebido) e as amostras tratadas foram lavadas com hexano e, então, aquecidas por cinco minutos em um forno a 80 °C para evaporar o hexano. Os ângulos de contato em tolueno e os ângulos de rolagem em tolueno foram medidos com o uso de gotas de 50 μl de água ultrapura depositada em uma amostra de substrato que foi submersa em tolueno. As medições foram realizadas conforme descrito acima. Os resultados são mostrados na Figura 5 e na Tabela 4. O ângulo de rolagem e o ângulo de contato médios - e a capacidade correspondente de remover água de combustível - foram mantidos em substratos tratados com UV e oxigênio mesmo após serem embebidos em combustível por 30 dias a 55 °C, condições que são encontradas em algumas aplicações no campo e podem acelerar o envelhecimento de um substrato. Tabela 4
Exemplo 2 - Tratamento com UV/H2O2
[0420] O substrato 1 foi curado aquecendo-se o meio a 150 °C por 10 minutos. O substrato foi, então, submerso em uma solução de H2O2 a 50% contida em uma placa de petri rasa (1 cm de profundidade) e tratado com UV com uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão (10,16 centímetros (4 polegadas) *10,16 centímetros (4 polegadas) Standard Mercury Grid Lamp, BHK, Inc., Ontario, Canadá) por 0 minutos, 2 minutos, 4 minutos, 6 minutos ou 8 minutos. O substrato foi, então, seco em forno a 80 °C por 5 minutos.
[0421] Os ângulos de contato (CA) em tolueno e ângulos de rolagem de água (RO) do lado tratado e do lado não tratado de cada substrato foram medidos com o uso de gotas de 50 μl de água ultrapura em tolueno. Os resultados são mostrados na Tabela 4 e na Figura 6.
Exemplo 3 - Exemplos Comparativos
[0422] O ângulo de contato e o ângulo de rolagem em tolueno de um filtro de separação de combustível e água Cummins MO-608 foram testados com o uso de gotas de água de 20 μl. O lado a montante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 143° e um ângulo de rolagem de 19°. O lado a jusante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 146° e um ângulo de rolagem de 24°.
[0423] O ângulo de contato e o ângulo de rolagem em tolueno de um filtro de separação de combustível e água ACDelco TP3018 foram testados com o uso de gotas de água de 20 μl. O lado a montante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 146° e um ângulo de rolagem de 28°. O lado a jusante do meio filtrante teve um ângulo de rolagem relatado de 1° (ou seja, gotas roladas para longe durante o processo de deposição).
[0424] O ângulo de contato e o ângulo de rolagem em tolueno de um filtro de separação de combustível e água Ford F150 FD4615 foram testados com o uso de gotas de água de 20 μl. O lado a montante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 149° e um ângulo de rolagem de 10°. O lado a jusante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 137° e um ângulo de rolagem de 9°.
[0425] O ângulo de contato e o ângulo de rolagem em tolueno de um filtro de separação de combustível e água Donaldson P551063 foram testados com o uso de gotas de água de 20 μl. O lado a montante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 157° e um ângulo de rolagem de 22°. O lado a jusante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 125° e um ângulo de rolagem de 11°.
[0426] O ângulo de contato e o ângulo de rolagem em tolueno de uma membrana de politetrafluoroetileno (PTFE) foram testados com o uso de gotas de água de 50 μl. A membrana teve um ângulo de rolagem relatado de 1° (ou seja, gotas roladas para longe durante o processo de deposição), tornando impossível estabilizar a gotícula para medir um ângulo de contato. Foi aproximado que o ângulo de contato é pelo menos 165°.
[0427] O ângulo de contato e o ângulo de rolagem em tolueno de um filtro de combustível Komatsu 600-319-5611 foram testados com o uso de gotas de água de 20 μl. O lado a montante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 150° e um ângulo de rolagem de 3°. O lado a jusante do meio filtrante tem um ângulo de contato de 145° e um ângulo de rolagem de 32°.
Exemplo 4 - Revestimento Polimérico por Revestimento por Imersão
[0428] O substrato 1 (meio de 20% de polímero/80% de celulose com um componente de resina fenólica parcialmente curado) foi revestido com um polímero, com o uso dos polímeros, concentrações e solventes mostrados na Tabela 5. As amostras foram revestidas por imersão com o uso de um revestidor por imersão Chemat DipMaster 50 (Chemat Technology, Inc., Northridge, CA). O meio foi completamente submerso em uma solução que inclui polímero e retirado a uma taxa de 50 mm/min. Para garantir a homogeneidade do revestimento, o meio foi revestido por imersão, girado 180 graus e novamente revestido por imersão (por um total de dois revestimentos por imersão). Os solventes não aquosos foram removidos por meio de secagem em forno a 80 °C por 5 minutos, e água foi removida por meio de secagem em forno a 100 °C por 5 minutos.
[0429] Para criar um revestimento carregado (por meio de quaternização) de PEI-600 (consultar a Tabela 5 (PEI-600 HCl)), o substrato 1 que foi revestido anteriormente com PEI-600 foi revestido por imersão em HCl (0,05 M em IPA), com o uso dos procedimentos de revestimento por imersão descritos acima. Para criar revestimento de PEI-10K + Anidrido Maleico (consultar a Tabela 5), o substrato 1 que foi anteriormente revestido PEI-10K foi revestido por imersão em anidrido maleico com o uso dos procedimentos de revestimento por imersão descritos acima.
[0430] Após o procedimento de revestimento por imersão ter sido concluído, para aumentar a rigidez do meio e curar a resina fenólica parcialmente curada, um tratamento de cura foi aplicado a 150 °C por 10 minutos após secagem a 80 °C por 5 minutos.
[0431] Os resultados são mostrados na Tabela 5 e na Figura 8. Uma imagem exemplificativa de uma gotícula de água de 20 μl em um substrato tratado com PHPM (consultar a Tabela 5) imerso em tolueno em 0° de rotação (esquerda) e 60° de rotação (direita) é mostrada na Figura 2.
[0432] Conforme mostrado na Tabela 4, ângulos de rolagem mais altos medidos com o uso de gotas de água depositadas em uma amostra de substrato submersa em tolueno correlacionam-se com a coalescência de gotículas maiores pelo substrato (melhora de D50) em combustível diesel. Devido ao fato de que o ângulo de rolagem se correlaciona com o tamanho de gotículas que coalescem em uma superfície de um substrato, o ângulo de rolagem pode ser usado para identificar um substrato que pode coalescer gotículas maiores que podem sair da corrente de combustível. Conforme mostrado na Figura 8, a eficiência de separação de combustível e água aumentada foi vista para substrato revestido com PEI-10K em comparação com substrato não tratado, consistente com o ângulo de rolagem aumentado observado e melhora de D50. Tabela 5
Exemplo 5 - Efeito de Revestimento Polimérico sobre Permeabilidade
[0433] O substrato 1 (meio de 20% de poliéster/80% de celulose com um componente de resina fenólica parcialmente curado) foi revestido por imersão com o uso de um revestidor por imersão Chemat DipMaster 50 (Chemat Technology, Inc., Northridge, CA) com 2% (p/v) de PHEM, 4% (p/v) de PHEM, 6% (p/v) de PHEM ou 8% (p/v) de PHEM em metanol. O meio foi completamente submerso na solução que inclui polímero e retirado a uma taxa de 50 mm/min. Para garantir a homogeneidade do revestimento, o meio foi revestido por imersão, girado 180 graus e novamente revestido por imersão (por um total de dois revestimentos por imersão). Os solventes não aquosos foram removidos por meio de secagem em forno a 80 °C por 5 minutos, e água foi removida por meio de secagem em forno a 100 °C por 5 minutos.
[0434] Após o procedimento de revestimento por imersão ter sido concluído e após a secagem a 80 °C por 5 minutos, um tratamento de cura foi aplicado a 150 °C por 10 minutos.
[0435] A permeabilidade foi testada conforme descrito acima. Os resultados são mostrados na Figura 9.
Exemplo 6 - Revestimento Polimérico por Revestimento por Imersão, Reticulação e Anelamento
[0436] O substrato 1 (meio de 20% de polímero/80% de celulose com um componente de resina fenólica parcialmente curado; consultar a Tabela 1) foi revestido com um polímero, com o uso dos polímeros, reticuladores, concentrações e solventes mostrados nas Tabelas 6 e 7. As amostras foram revestidas por imersão com o uso de um revestidor por imersão Chemat DipMaster 50 (Chemat Technology, Inc., Northridge, CA). O meio foi completamente submerso em uma solução que inclui polímero e retirado a uma taxa de 50 mm/min. Para garantir a homogeneidade do revestimento, o meio foi revestido por imersão, girado 180 graus e novamente revestido por imersão (por um total de dois revestimentos por imersão). Os solventes não aquosos foram removidos por meio de secagem em forno a 80 °C por 5 minutos, e água foi removida por meio de secagem em forno a 100 °C por 5 minutos.
[0437] Após revestimento por imersão e/ou antes de anelamento, se realizado, o meio foi seco em forno a 80 °C por 5 minutos e, então, exposto a 150 °C por 5 minutos. Acredita-se que o aquecimento aumente a rigidez do meio, cure a resina fenólica parcialmente curada e acelere a reticulação do reticulador, se estiver presente.
[0438] Se o revestimento polimérico for anelado, após o procedimento de revestimento por imersão e aquecimento terem sido concluídos, o meio foi submerso em água quente (90 °C) por 1 a 2 minutos. Após anelamento, o meio foi seco em forno por 100 °C por 5 minutos.
[0439] As amostras de substrato 1 (não tratadas e revestidas com polímero) foram embebidas em 200 milímetros (ml) de Combustível de Bomba por 13 dias, 30 dias ou 39 dias (conforme indicado na Figura 10 ou na Figura 11) a 55 °C. Antes do teste, o controle (não embebido) e as amostras tratadas foram lavadas com hexano e, então, aquecidas por cinco minutos em um forno a 80 °C para evaporar o hexano. Os ângulos de contato em tolueno e os ângulos de rolagem em tolueno foram medidos com o uso de gotas de 50 μl de água ultrapura depositada em uma amostra de substrato que foi submersa em tolueno. As medições foram realizadas conforme descrito acima.
[0440] Os resultados são mostrados na Figura 10 e na Figura 11. O ângulo de rolagem e o ângulo de contato médios - e a capacidade correspondente de remover água de combustível - foram mantidos em substratos revestidos com polímero reticulado e substratos revestidos com polímero reticulado e anelado mesmo após serem embebidos em combustível por 39 dias a 55 °C, condições que são encontradas em algumas aplicações no campo e podem acelerar o envelhecimento de um substrato. Tabela 6 Tabela 7
Exemplo 7 - Revestimento Polimérico por Eletrofiação
[0441] Um revestimento foi formado no substrato 6 (consultar a Tabela 1) por eletrofiação com uma solução de 10% de polímero (p/v) com o uso das condições mostradas na Tabela 8. Uma solução de metanol foi usada para poli(metacrilato de 2- hidroxietila) (PHEM) e uma solução de álcool isopropílico (IPA) foi usada para PEI- 10K. Os revestimentos foram formados com e sem a presença de um reticulador na solução de fiação. 0,5% (p/v) de N-(2-Aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano (também denominado no presente documento DAMO-T) foi usado como um reticulador para PHEM; 0,5% (p/v) de (3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano (também denominado no presente documento reticulador 1) ou 0,5% (p/v) de diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA) (também denominado no presente documento reticulador 2) foi usado como o reticulador para PEI-10K.
[0442] Os resultados são mostrados na Figura 12 a Figura 15. Os ângulos de contato e os ângulos de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em um substrato revestido com PHEM com e sem reticulador foram medidos imediatamente após a eletrofiação e são mostrados na Figura 12. Os ângulos de contato e os ângulos de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em um substrato revestido com PEI com e sem reticulador foram medidos imediatamente após a eletrofiação e são mostrados na Figura 13.
[0443] A Figura 14 mostra os ângulos de contato e os ângulos de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em um substrato reticulado com DAMO-T, revestido com nanofibra de PHEM exemplificativo substrato 6 1 dia, 6 dias e 32 dias após a formação do revestimento por eletrofiação. Os ângulos de contato e os ângulos de rolagem 52 dias após a formação do revestimento por eletrofiação foram similares àqueles observados 32 dias após a formação do revestimento por eletrofiação.
[0444] A Figura 15 mostra os ângulos de contato e os ângulos de rolagem de uma gotícula de água de 50 μl em um substrato reticulado, revestido com nanofibra de PEI-10K exemplificativo substrato 6 1 dia, 6 dias e 32 dias após a formação do revestimento por eletrofiação. O PEI foi reticulado com o uso de (3-glicidiloxipropil) trimetóxi silano (reticulador 1) ou diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEGDA) (reticulador 2). Os ângulos de contato e os ângulos de rolagem 52 dias após a formação do revestimento por eletrofiação foram similares àqueles observados 32 dias após a formação do revestimento por eletrofiação.
[0445] As imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (SEM) de substrato 6 revestido com polímeros por eletrofiação são mostradas na Figura 16, na Figura 17 e na Figura 18. Conforme mostrado na Figura 16, a eletrofiação de PHEM forma nanofibras de PHEM que revestem o substrato de celulose. Em contrapartida, conforme mostrado na Figura 17 e na Figura 18, PEI-10K não formou nanofibras no substrato, mas, em vez disso, revestiu diretamente as fibras de celulose presentes no substrato. Esses resultados indicam que um revestimento polimérico criado com o uso de técnica de eletrofiação pode estar presente na forma de nanofibras ou pode estar presente como um revestimento polimérico sólido em um substrato. Tabela 8
[0446] A revelação completa de todas as patentes, pedidos de patente e publicações e material eletronicamente disponível mencionadas no presente documento está incorporada a título de referência. Caso exista qualquer inconsistência entre a revelação do presente pedido e a revelação (ou revelações) de qualquer documento incorporado no presente documento a título de referência, a revelação do presente pedido prevalecerá. A descrição detalhada e os exemplos anteriores foram dados para clareza de entendimento apenas. Nenhuma limitação desnecessária deve ser inferida a partir das mesmas. A invenção não é limitada aos detalhes exatos mostrados e descritos, visto que variações óbvias a um versado na técnica estarão incluídas dentro da invenção definida pelas reivindicações.
[0447] A não ser que indicado de outro modo, todos os números que expressam quantidades de componentes, pesos moleculares e assim por diante, usadas no relatório descritivo e nas reivindicações devem ser entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo "cerca de". Consequentemente, a não ser que indicado de outro modo ao contrário, os parâmetros numéricos apresentados no relatório descritivo e nas reivindicações são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas que se busca obter pela presente invenção. Pelo menos, e não como uma tentativa de limitar a doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve ser pelo menos interpretado à luz dos diversos dígitos significativos relatados e aplicando-se técnicas de arredondamento comuns.
[0448] Embora as faixas e parâmetros numéricos que apresentam o escopo amplo da invenção sejam aproximações, os valores numéricos apresentados nos exemplos específicos são relatados o mais precisamente possível. Todos os valores numéricos, entretanto, contêm inerentemente uma faixa necessariamente resultante do desvio padrão encontrado em suas respectivas medições de teste.
[0449] Todos os cabeçalhos são para a conveniência do leitor e não devem ser usados para limitar o significado do texto após o cabeçalho, a não ser que assim especificado.

Claims (24)

1. Meio filtrante CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um substrato, em que o substrato compreende uma superfície que tem um ângulo de rolagem de 40 graus a 90 graus e um ângulo de contato de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μL quando a superfície é imersa em tolueno; e em que a superfície compreende poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM), poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PHEM), poli(2-etil-2-oxazolina) (P2E2O), polietilenoimina (PEI), polietilenoimina quaternizada, poli(dopamina) ou combinações dos mesmos, em que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio de pelo menos 2 μm e até 3 mm.
2. Meio filtrante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície tem um ângulo de rolagem de 70 graus a 90 graus.
3. Meio filtrante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que os poros têm um diâmetro médio de pelo menos 20 μm.
4. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os poros têm um diâmetro médio de pelo menos 40 μm.
5. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os poros têm um diâmetro médio de 40 μm a 50 μm.
6. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato é pelo menos 15% poroso e até 99% poroso.
7. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato é estável.
8. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície compreende poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM).
9. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície compreende poli(metacrilato de 2- hidroxietila) (PHEM).
10. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície compreende poli(2-etil-2-oxazolina) (P2E2O).
11. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície compreende polietilenoimina (PEI) ou polietilenoimina quaternizada, ou combinações dos mesmos.
12. Meio filtrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície compreende poli(dopamina).
13. Meio filtrante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os poros têm um diâmetro médio de até 1 mm e em que o substrato é pelo menos 15% poroso e até 99% poroso.
14. Elemento filtrante CARACTERIZADO pelo fato de que compreende o meio filtrante conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
15. Elemento filtrante, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento filtrante é configurado para remover água de um fluido de hidrocarboneto.
16. Elemento filtrante, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento filtrante compreende ainda uma camada de coalescência que está localizada a jusante do substrato.
17. Elemento filtrante, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de coalescência compreende poros que têm um diâmetro médio e o diâmetro médio dos poros do substrato é maior que o diâmetro médio dos poros da camada de coalescência.
18. Método para tratar um meio filtrante conforme definido na reivindicação 1, que compreende uma superfície, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende tratar a superfície para formar uma superfície tratada, em que tratar a superfície compreende formar uma camada que compreende poli(metacrilato de hidroxipropila) (PHPM), poli(metacrilato de 2-hidroxietila) (PHEM), poli(2-etil-2- oxazolina) (P2E2O), polietilenoimina (PEI), polietilenoimina quaternizada, poli(dopamina) ou combinações dos mesmos, na superfície, em que a superfície tratada tem um ângulo de rolagem de 50 graus a 90 graus e um ângulo de contato de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μL quando a superfície é imersa em tolueno.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada compreende um grupo pendente hidrofílico.
20. Método, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio de até 2 mm.
21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato compreende poros que têm um diâmetro médio de 40 μm a 50 μm.
22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato é pelo menos 15% poroso e até 99% poroso.
23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície do material, antes do tratamento, tem um ângulo de contato de 90 graus a 180 graus para uma gotícula de água de 50 μL quando a superfície é imersa em tolueno.
24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície do material, antes do tratamento, tem um ângulo de rolagem de 0 graus a 40 graus para uma gotícula de água de 50 μL quando a superfície é imersa em tolueno.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6816938B2 (ja) * 2015-07-27 2021-01-20 日東電工株式会社 撥油性が付与された通気フィルタ
JP7053569B2 (ja) 2016-08-16 2022-04-12 ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド 炭化水素流体－水分離
RU2020129351A (ru) * 2018-02-15 2022-03-15 Дональдсон Компани, Инк. Виды обработки подложки
WO2019173736A1 (en) 2018-03-09 2019-09-12 Donaldson Company, Inc. Fuel filter with coalescer
CN113230909B (zh) * 2021-03-10 2022-04-29 湖北大学 一种超双亲硝酸纤维素薄膜的制备方法
CN114100382A (zh) * 2021-11-24 2022-03-01 上海应用技术大学 一种具有破乳性能的改性pvdf膜及其制备方法

Family Cites Families (119)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2739713A (en) * 1953-10-12 1956-03-27 Fram Corp Cartridge for removing undesirable free water and solid contaminant from liquid hydrocarbon
US2933154A (en) 1957-07-31 1960-04-19 Du Pont Process for filtering with polytetrafluoroethylene fibers
GB950333A (en) 1961-05-17 1964-02-26 Winslow Engineering And Mfg Co Improvements in filters and separators
US3231091A (en) 1962-10-29 1966-01-25 Pfaudler Permutit Inc Separator
US3312350A (en) 1964-06-19 1967-04-04 Bendix Corp Filter assembly sump drain flow regulator
JPH0653203B2 (ja) 1985-08-27 1994-07-20 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 オイルフイルタの製造方法
US4908236A (en) 1986-12-04 1990-03-13 Millipore Corporation Transparent porous membrane having hydrophilic surface and process
JPH0441770A (ja) 1990-06-05 1992-02-12 Toray Ind Inc 撥水性布帛およびその製造法
DE4113524A1 (de) 1991-04-25 1992-10-29 Abb Patent Gmbh Verfahren zur behandlung von oberflaechen
EP0646151B1 (en) 1991-06-14 1997-11-05 W.L. Gore & Associates, Inc. Surface modified porous expanded polytetrafluoroethylene and process for making
US5137633A (en) * 1991-06-26 1992-08-11 Millipore Corporation Hydrophobic membrane having hydrophilic and charged surface and process
US5269925A (en) 1992-05-04 1993-12-14 Exxon Research And Engineering Company Filter comprising multiple layers of non-woven filter fabric of decreasing porosity
US5443724A (en) 1992-12-23 1995-08-22 Pall Corporation Apparatus for separating the components of a liquid/liquid mixture
JPH08120559A (ja) 1994-10-19 1996-05-14 Kanebo Ltd 模様状にフィブリル域を有する繊維構造物の製造方法
AUPN311395A0 (en) * 1995-05-23 1995-06-15 Arthur, Ronald William An apparatus and method for the effective separation of oil and water from oil/water mixtures
JPH09155167A (ja) 1995-12-07 1997-06-17 Nitto Denko Corp プリーツ型膜エレメント
AU8011898A (en) 1997-06-20 1999-01-04 Coloplast A/S A hydrophilic coating and a method for the preparation thereof
US5997739A (en) 1998-04-16 1999-12-07 Parker-Hannifin Corporation Fuel/water separator
US6422396B1 (en) 1999-09-16 2002-07-23 Kaydon Custom Filtration Corporation Coalescer for hydrocarbons containing surfactant
US6569330B1 (en) 2000-07-19 2003-05-27 Velcon Filters, Inc. Filter coalescer cartridge
US7115150B2 (en) 2000-09-05 2006-10-03 Donaldson Company, Inc. Mist filtration arrangement utilizing fine fiber layer in contact with media having a pleated construction and floor filter method
CN100503717C (zh) 2000-09-05 2009-06-24 唐纳森公司 聚合物,聚合物微米/纳米纤维和包括过滤器结构的用途
ATE548097T1 (de) * 2002-09-03 2012-03-15 Whatman Ltd Poröse verbundmembran und herstellungsverfahren dafür
JP2004100110A (ja) 2002-09-11 2004-04-02 Asahi Kasei Chemicals Corp 光触媒担持紙
US7098149B2 (en) 2003-03-04 2006-08-29 Air Products And Chemicals, Inc. Mechanical enhancement of dense and porous organosilicate materials by UV exposure
DE60312393D1 (de) 2003-04-01 2007-04-19 Separatech Canada Inc Verfahren und vorrichtung zur öl-wasser-trennung.
US7846242B2 (en) 2003-05-19 2010-12-07 Wabco GmbH & Co. Ohg. Air dryer cartridge
EP1658121B1 (en) 2003-08-01 2007-05-02 Parker-Hannifin Corporation Filter assembly with vented filter element
DE10335938A1 (de) 2003-08-04 2005-03-24 Bruno Guillaume Gelartige Masse in flächiger Form zur Behandlung von Umgebungsluft
GB0323295D0 (en) 2003-10-04 2003-11-05 Dow Corning Deposition of thin films
US8057567B2 (en) 2004-11-05 2011-11-15 Donaldson Company, Inc. Filter medium and breather filter structure
JP4563191B2 (ja) 2005-01-17 2010-10-13 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US20060207234A1 (en) 2005-03-18 2006-09-21 Ward Bennett C Coalescing filter elements comprising self-sustaining, bonded fiber structures
DE102005015194A1 (de) 2005-04-02 2006-10-05 Mahle International Gmbh Kraftstofffilter
RU2284214C1 (ru) 2005-07-04 2006-09-27 Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук (ИрИХ СО РАН) Протонпроводящие композиционные полимерные мембраны и способ их получения
US7527739B2 (en) 2005-08-15 2009-05-05 Fleetguard Inc Apparatus, system, and method for multistage water separation
US20070084776A1 (en) 2005-09-30 2007-04-19 Sasur Timothy M Water separation and filtration structure
JP2008038632A (ja) 2006-08-01 2008-02-21 Aisan Ind Co Ltd 燃料噴射弁
US8017011B2 (en) 2006-08-30 2011-09-13 Kaydon Custom Filtration Corporation Pleated single phase filter coalescer element and method
CN102438723B (zh) 2007-06-26 2015-12-16 唐纳森公司 过滤介质包，过滤元件和方法
WO2009011694A1 (en) 2007-07-13 2009-01-22 Idea Paint Inc. Coatings having writable-erasable surfaces and methods of making the same
US20090098359A1 (en) 2007-10-11 2009-04-16 Waller Jr Clinton P Hydrophilic porous substrates
CN105148614B (zh) 2008-02-04 2020-01-17 唐纳森公司 用于形成槽纹过滤介质的方法和装置
DE112009001855T5 (de) 2008-09-03 2012-01-12 Cummins Filtration Ip, Inc. Luftummantelte Abscheidermedien mit verbesserter Leistung
US8360251B2 (en) 2008-10-08 2013-01-29 Cummins Filtration Ip, Inc. Multi-layer coalescing media having a high porosity interior layer and uses thereof
US8590712B2 (en) 2008-10-08 2013-11-26 Cummins Filtration Ip Inc. Modular filter elements for use in a filter-in-filter cartridge
JP5177043B2 (ja) * 2009-03-25 2013-04-03 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置および制御方法
EP2421649B1 (en) * 2009-04-23 2018-01-24 Dublin City University A lateral flow assay device for coagulation monitoring and method thereof
US20110084028A1 (en) 2009-10-09 2011-04-14 Ahlstrom Corporation Separation media and methods especially useful for separating water-hydrocarbon emulsions having low interfacial tensions
CN101748604A (zh) * 2009-11-19 2010-06-23 上海交通大学 疏水吸油性纤维表面的制备方法
EP2528675B2 (en) 2010-01-25 2021-12-22 Donaldson Company, Inc. Pleated filtration media having tapered flutes
EP3689436A1 (en) 2010-02-12 2020-08-05 Donaldson Company, Inc. Liquid filtration media
US20130248436A1 (en) 2010-04-09 2013-09-26 Donaldson Company, Inc. Liquid filter assembly
US20130109262A1 (en) 2010-06-01 2013-05-02 3M Innovative Properties Company Coated porous materials
CN103210029B (zh) 2010-09-17 2016-05-04 剑桥企业有限公司 纳米多孔材料、纳米多孔材料的制造以及纳米多孔材料的应用
CN102394029B (zh) 2010-10-27 2013-04-03 海南亚元防伪技术研究所 烫印纹理防伪印刷物及其专用烫印膜与制造方法
US9700818B2 (en) 2010-12-30 2017-07-11 Baldwin Filters, Inc. Vented liquid filter vented through media
WO2012099125A1 (ja) * 2011-01-20 2012-07-26 旭硝子株式会社 ハードコート被膜付き樹脂基板およびその製造方法
CN102649029A (zh) 2011-02-25 2012-08-29 四川久润环保科技有限公司 一种聚乙烯中空纤维微孔膜辐照改性方法
CN102350182B (zh) 2011-07-19 2014-02-26 武汉大学 一种高效除湿汽水分离器
WO2013019643A2 (en) 2011-07-29 2013-02-07 Donaldson Company, Inc. Gas/liquid separator assemblies and components; liquid drain flow assemblies; systems of use; and, features and components
AU2011374899A1 (en) 2011-08-05 2014-02-20 Massachusetts Institute Of Technology Devices incorporating a liquid - impregnated surface
CN102277060A (zh) * 2011-08-10 2011-12-14 天津大学 氟硅丙烯酸酯共聚物的疏水防冰雪涂料及涂层制备方法
US20140069862A1 (en) * 2011-11-04 2014-03-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Coated microporous materials having filtration and adsorption properties and their use in fluid purification processes
DE102011120641A1 (de) 2011-12-09 2013-06-13 Mann + Hummel Gmbh Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine und Filterelement eines Kraftstofffilters
DE102011120647A1 (de) 2011-12-09 2013-06-13 Mann + Hummel Gmbh Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine und Filterelement eines Kraftstofffilters
KR101357483B1 (ko) 2012-03-20 2014-02-05 고려대학교 산학협력단 전기 방사 및 정전기 스프레이 방식을 이용한 혼합 코팅 장치
CN104204496B (zh) 2012-04-13 2017-12-29 康明斯过滤Ip公司 带自动排气的过滤元件
EP2668995B1 (en) 2012-05-31 2020-04-29 Universita' Della Calabria Method for preparing hydrophobic fluorinated mixed matrix membranes, said membranes, and separation methods using said membranes
US10239021B2 (en) * 2012-06-14 2019-03-26 Teledyne Scientific & Imaging, Llc Fouling resistant coating for filtration membranes and methods of producing and using same
US20130341290A1 (en) 2012-06-20 2013-12-26 Hollingsworth & Vose Company Fibrillated fibers for liquid filtration media
KR101351513B1 (ko) 2012-06-28 2014-01-16 포항공과대학교 산학협력단 물과 기름을 선택적으로 분리할 수 있는 극소수성 여과 구조물
EP2692748B1 (de) * 2012-08-03 2015-01-21 Philipps-Universität Marburg Hydro- und oleophobe Polymerblends
US9149749B2 (en) 2012-11-13 2015-10-06 Hollingsworth & Vose Company Pre-coalescing multi-layered filter media
US10882085B2 (en) 2012-11-19 2021-01-05 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and methods employing liquid-impregnated surfaces
US20140178611A1 (en) 2012-11-19 2014-06-26 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and methods employing liquid-impregnated surfaces
WO2014097309A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-26 Asian Paints Ltd. Stimuli responsive self cleaning coating
WO2014113430A1 (en) 2013-01-15 2014-07-24 Parker-Hannifin Corporation Multistage high capacity filter and depth coalescing media system
EP2767332A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-20 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Process and device for particle synthesis on a superamphiphobic or superoleophobic surface
EP2969257B1 (en) 2013-03-15 2018-05-02 Liquiglide Inc. Apparatus having a durable liquid-impregnated surface.
CN105228731A (zh) 2013-03-15 2016-01-06 佩科平面美国公司 改性的表面能非织造过滤器元件
JP2014198294A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社Ｎｂｃメッシュテック 油水分離用フィルター部材及びその製造方法
US9988742B2 (en) 2013-04-12 2018-06-05 Donaldson Company, Inc. Centrifugal electrospinning process
JP2015014214A (ja) 2013-07-03 2015-01-22 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料濾過装置
CN103357196B (zh) 2013-07-23 2014-12-31 华南理工大学 超疏水/超亲油滤布及其制备方法和在油水分离中的应用
JP6207302B2 (ja) * 2013-08-23 2017-10-04 国立大学法人 岡山大学 油水分離材の製造方法および油水分離方法
WO2015042477A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 Baker Hughes Incorporated Method of using surface modifying treatment agents to treat subterranean formations
JP5781250B1 (ja) 2013-10-11 2015-09-16 オリンパス株式会社 内視鏡システム
JP6102673B2 (ja) * 2013-10-21 2017-03-29 京三電機株式会社 ディーゼル燃料フィルタ装置
US10653979B2 (en) 2014-04-10 2020-05-19 Donaldson Company, Inc. Pleated fluid filter element and methods
DE102015205886A1 (de) 2014-04-23 2015-10-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drehmomentwandler-Antriebsbaugruppe mit einer an das Turbinengehäuse angenieteten Federhalterung
DE102015003915A1 (de) 2014-04-28 2015-11-12 Mann + Hummel Gmbh Abscheideelement einer Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines fluiden Mediums aus einem zu behandelnden Fluid und Abscheidevorrichtung
US10414847B2 (en) 2014-05-08 2019-09-17 Japan Science And Technology Agency Polymer brush
US10195542B2 (en) * 2014-05-15 2019-02-05 Hollingsworth & Vose Company Surface modified filter media
US10441909B2 (en) 2014-06-25 2019-10-15 Hollingsworth & Vose Company Filter media including oriented fibers
KR20170086023A (ko) 2014-09-18 2017-07-25 아쿠아프레스코, 아이엔씨. 폐수 재생을 위한 매체, 시스템 및 방법
BR112017007702A2 (pt) 2014-10-16 2017-12-19 Univ Kingston composição, composição de revestimento e método
WO2016081541A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 The Research Foundation For The State University Of New York Nanostructured fibrous membranes for membrane distillation
US10661496B2 (en) 2015-03-09 2020-05-26 Conopco, Inc. Process for surface modification of materials
WO2016172561A1 (en) 2015-04-24 2016-10-27 The Penn State Research Foundation Slippery rough surfaces
CN104805420A (zh) * 2015-04-30 2015-07-29 南昌航空大学 一种具有超疏水性质的油水分离网膜及其制备方法
CN104857742B (zh) * 2015-05-28 2017-05-31 重庆理工大学 一种二氯甲烷的除水方法
US10487217B2 (en) 2015-06-24 2019-11-26 Wisconsin Alumni Research Foundation Synthetic surfaces with robust and tunable underwater superoleophobicity
KR101555489B1 (ko) 2015-07-03 2015-10-06 (주)거노코퍼레이션 시계 체결 및 해제장치
US20170028358A1 (en) 2015-07-31 2017-02-02 Pall Corporation Hydrophilizing ptfe membranes
CN105153403B (zh) 2015-09-14 2017-07-14 上海乘鹰新材料有限公司 可紫外光固化含氟环氧树脂的制备及应用
CN105131318B (zh) 2015-09-16 2018-11-30 中物院成都科学技术发展中心 通过表面图案化调控聚氯代对二甲苯膜表面润湿性的方法
WO2017087880A1 (en) 2015-11-19 2017-05-26 Colorado State University Research Foundation Devices and methods for sorting droplets by surface tension
CN105749770A (zh) * 2016-03-28 2016-07-13 无锡市绿之星环保有限公司 一种新型超亲油超疏水分离膜的制备方法
JP7053569B2 (ja) 2016-08-16 2022-04-12 ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド 炭化水素流体－水分離
US11000975B2 (en) 2016-10-13 2021-05-11 Purdue Research Foundation Methods of making hydrophobic contoured surfaces and hydrophobic contoured surfaces and devices made therefrom
CN106443840A (zh) 2016-11-25 2017-02-22 中国科学院上海技术物理研究所 一种用于紫外固化的透紫外隔热膜
US10543441B2 (en) 2016-12-15 2020-01-28 Hollingsworth & Vose Company Filter media including adhesives and/or oleophobic properties
CN106752234B (zh) 2016-12-29 2020-01-14 武汉工程大学 一种具有自清洁性能的水下超疏油涂层及其制备方法
US20210354059A1 (en) 2017-08-10 2021-11-18 Donaldson Company, Inc. Fluid filtration apparatuses, systems, and methods
US20200360852A1 (en) 2017-08-22 2020-11-19 Donaldson Company, Inc. Fluted filtration media, filtration media packs, and filtration elements
BR112020016543A2 (pt) 2018-02-15 2020-12-22 Donaldson Company, Inc. Configurações de elemento de filtro
RU2020129351A (ru) 2018-02-15 2022-03-15 Дональдсон Компани, Инк. Виды обработки подложки
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