BRPI0620289B1 - substrato que apresenta constituintes fotocatalíticos e de carbono ativado e processo para sua produção - Google Patents

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Richard A Mayernik
Shulong Li
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Milliken & Co
Sage Automotive Interiors Inc
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Abstract

substrato que apresenta constituintes fotocatalíticos e de carbono ativado e processo para sua produção. a presente invenção proporciona um substrato fotocatalítico que compreende um suporte têxtil e um acabamento sobre pelo menos sua primeira superfície. o acabamento sobre pelo menos a primeira superfície do suporte têxtil compreende um material fotocatalítico particulado e um agluti- nante. sobre a superfície oposta do suporte têxtil é disposto um revestimento que compreende partículas de carbono ativado e um aglutinante. também proporcionado é um processo para produzir esses substratos fotocatalíticos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SUBSTRATO QUE APRESENTA CONSTITUINTES FOTOCATALÍTICOS E DE CARBONO ATIVADO E PROCESSO PARA SUA PRODUÇÃO".
CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a substratos fotocatalíticos e a processos para sua produção. Adicionalmente, a presente invenção refere-se a substratos fotocatalíticos que apresentam um revestimento de carbono ativado disposto sobre eles.
BREVE SUMÁRIO
Proporciona-se aqui um substrato fotocatalítico que compreende um suporte têxtil e um acabamento sobre pelo menos uma primeira superfície desse substrato fotocatalítico. O acabamento sobre pelo menos a primeira superfície do suporte têxtil compreende um material fotocatalítico particu-lado e um aglutinante. Sobre a superfície oposta do suporte têxtil encontra-se disposto um revestimento que compreende partículas de carbono ativado e um aglutinante.
Proporciona-se também um processo para produção desses substratos fotocatalíticos. O processo compreende as etapas de proporcionar um suporte têxtil que apresenta pelo menos uma superfície, proporcionar um acabamento fotocatalítico, aplicar o acabamento fotocatalítico em pelo menos uma porção de pelo menos uma primeira superfície do suporte têxtil, secar a superfície do suporte têxtil em que o acabamento fotocatalítico foi aplicado para produzir um substrato fotocatalítico, proporcionar uma composição de revestimento que compreende partículas de carbono ativado e um aglutinante, aplicar a composição de carbono ativado em uma superfície o-posta do acabamento fotocatalítico e secar o suporte têxtil para produzir um artigo têxtil acabado.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma micrografta eletrônica de varredura (ampliação de 6.000 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3A. A Figura 1A é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 50.000 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3A. A Figura 2 é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 2.840 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3B. A Figura 2A é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 8.350 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3B. A Figura 2B é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 50.000 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3B. A Figura 3 é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 3.200 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3C. A Figura 3A é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 8.500 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3C. A Figura 4 é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 1.610 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3D. A Figura 4A é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 3.000 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3D. A Figura 4B é uma micrografia eletrônica de varredura (ampliação de 50.000 vezes) de uma porção da superfície da Amostra 3D. A Figura 5 é uma vista transversal de um substrato fotocatalítico no qual um revestimento de partículas de carbono ativado foi disposto de um lado. A Figura 6 é uma vista transversal de outro substrato fotocatalí-tico no qual um revestimento de partículas de carbono ativado foi disposto de um lado. Como representado, o substrato é um material têxtil proporcionado em uma construção de felpas tufadas. A Figura 7 é uma vista transversal de outro substrato fotocatalítico no qual um revestimento de partículas de carbono ativado foi disposto de um lado. Como representado, o substrato é um material têxtil proporcionado em uma construção de felpas ligadas. DESCRIÇÃO DETALHADA Acabamento fotocatalítico Como observado acima, a descrição proporciona um substrato fotocatalítico que compreende um suporte têxtil e um acabamento sobre a superfície desse substrato fotocatalítico. O acabamento sobre a superfície do suporte têxtil compreende um material fotocatalítico particulado e um a-glutinante. Suportes têxteis adequados incluem aqueles descritos neste relatório.
Como usado neste relatório para referir-se ao material fotocatalítico, o termo "particulado’1 refere-se a um material fotocatalítico que compreende uma coleção de partículas minúsculas separadas. Em particular, o termo "material fotocatalítico particulado" refere-se a um material fotocatalítico que compreende uma pluralidade de partículas primárias. Para certos materiais fotocatalíticos, essas partículas primárias podem ser fundidas para formar "agregados", termo este que é usado para referir-se a uma coleção de partículas primárias que se ligam fisicamente umas às outras e que podem ser somente reduzidas às suas partículas primárias constituintes pela aplicação de uma força mecânica apreciável. Os agregados individuais de partículas primárias podem ser adicionalmente associados para formar "aglomerados". Alternativamente, as partículas primárias individuais do material fotocatalítico particular podem também ser associadas para formar aglomerados. O material fotocatalítico utilizado no substrato pode ser qualquer material fotocatalítico adequado. Como usado neste relatório, o termo "material fotocatalítico" geralmente refere-se a um material que é capaz de catalisar uma reação química após exposição do material a luz (por exemplo, luz ultravioleta e/ou luz visível). Por exemplo, como usado neste relatório, o termo "material fotocatalítico” refere-se a um material que, após exposição a luz (por exemplo, luz ultravioleta e/ou luz visível), é capaz de catalisar a(s) reação(ões) redox (oxidação/redução) envolvida(s) na decomposição ou oxi-dação de materiais orgânicos, tais como substâncias orgânicas causadoras de odor, compostos orgânicos voláteis e agentes corantes à base de compostos orgânicos.
Materiais fotocatalíticos adequados para uso no substrato incluem, mas sem se limitar aos mesmos, dióxido de titânio (por exemplo, dióxido de titânio anatásio), dióxido de titânio dopado, sulfeto de molibdênio, oxido de zinco e combinações dos mesmos. O termo "dióxido de titânio anatásio" é usado para referir-se à forma cristalina anatásio de dióxido de titânio, bem como a dióxido de titânio que contém uma porção significativa (por exemplo, mais de cerca de 50%, ou mais de cerca de 60%, ou mais de cerca de 70%) da forma cristalina anatásio. Como usado neste relatório, o termo "dióxido de titânio dopado" refere-se a dióxido de titânio que foi dopado com outros elementos (por exemplo, carbono, nitrogênio ou outros elementos ou metais) ou óxidos inorgânicos a fim de diminuir o intervalo de banda entre os elétrons do estado da valência e o estado dos elétrons excitados da banda condutora (isto é, o(s) estado(s) em que os elétrons no dióxido de titânio são excitados após exposição a luz visível ou luz ultravioleta). Essa diminuição do intervalo de banda do material fotocatalítico reduz o potencial oxidante do material fotocatalítíco, o que poderá ajudar a reduzir dano potencial ou degradação do substrato pelo material fotocatalítico. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o material fotocatalítico particulado compreende dióxido de titânio anatásio defumado.
Fotocalisadores, tal como dióxido de titânio anatásio, são sabidos decompor materiais orgânicos, tais como corantes orgânicos, polímeros orgânicos (por exemplo, aglutinantes de resina) e muitas fibras de polímeros orgânicos. Assim, tem sido geralmente difícil proporcionar um revestimento ou acabamento fotocatalítico a um substrato orgânico sem sacrificar a estabilidade à ação da luz ou integridade mecânica a longo prazo do substrato orgânico. Apesar dessas dificuldades, acredita-se que, de acordo com os ensinamentos desta invenção, um revestimento ou acabamento fotocataliti-camente ativo possa sèr proporcionado sobre um substrato (por exemplo, um substrato formado de materiais orgânicos) usando um material fotocatalítico particulado e um aglutinante (por exemplo, um aglutinante de resina orgânica), sem afetar adversamente a estabilidade da cor à ação da luz ou as propriedades mecânicas do substrato. O material fotocatalítico pode estar presente no acabamento em qualquer quantidade adequada. Tipicamente, o material fotocatalítico está presente no acabamento em uma quantidade de cerca 0,05% em peso ou mais, com base no peso total do substrato. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o material fotocatalítico pode estar presente no acaba- mento em uma quantidade de cerca 0,1% em peso ou mais, cerca de 0,2% em peso ou mais, cerca de 0,3% em peso ou mais, cerca de 0,4% em peso ou mais, ou cerca de 0,5% em peso ou mais, com base no peso total do substrato. Tipicamente, o material fotocatalítico está presente no acabamento em uma quantidade de cerca 2% em peso ou menos, com base no peso total do substrato. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o material fotocatalítico pode estar presente no acabamento em uma quantidade de cerca 1,75% em peso ou menos, cerca de 1,5% em peso ou menos, cerca de 1,25% em peso ou menos, ou cerca de 1 % em peso ou menos, com base no peso total do substrato. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o material fotocatalítico está presente no acabamento em uma quantidade de cerca 0,05% em peso a cerca de 2% em peso ou cerca de 0,5% em peso a cerca de 1% em peso, com base no peso total do substrato.
Como observado acima, o acabamento sobre o suporte têxtil compreende um aglutinante além do material fotocatalítico. O aglutinante no acabamento pode ser qualquer aglutinante adequado, incluindo aglutinantes orgânicos e inorgânicos. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o aglutinante é um aglutinante orgânico no qual a cadeia principal do polímero do aglutinante compreende cerca de 50% ou menos (por exemplo, cerca de 40% ou menos, cerca de 30% ou menos, ou cerca de 20% ou menos), em número, de ligações Si-O e/ou C-F. Aglutinantes orgânicos adequados incluem, mas sem se limitar aos mesmos, aglutinantes de látex, aglutinantes de poliacrilato, aglutinantes de ésteres vinílicos, aglutinantes de poliuretano, aglutinantes de polietileno-acetato de vinila, aglutinantes de poliolefina, aglutinantes de poliésteres, aglutinantes de poliamida, aglutinantes de poliéteres, aglutinantes de poli(estireno-co-butadieno), aglutinantes de poliisopreno, aglutinantes de policloropreno e combinações dos mesmos. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o aglutinante é um aglutinantes de látex.
Exemplos específicos de aglutinantes que se acredita serem adequados para uso no substrato fotocatalítico e que se acredita serem co-mercialmente disponíveis incluem, mas sem se limitar aos mesmos, os seguintes: um látex poliacrílico que inclui monômeros modificados de perfluor- carbono vendido sob o nome UNIDYNE® TG-5010, da Daikin Industries, Ltd.\ resinas de látex poliacrílico vendidas sob os nomes RHOPLEX® HA-16, RHOPLEX® E-32NP e RHOPLEX® NW-1402, da Rohm and Haas Com-pany, resinas de látex poliacrílico vendidas sob os nomes HYCAR® 2671 e HYSTRETCH® V-43, da Noveon, Inc.·, um látex de copolímero etileno-acetato de vinila vendido sob o nome AIRFLEX® TL-51, da Air Products and Chemicals, Inc.·, uma emulsão de poliuretano vendida sob o nome SANCU-RE® 2026, da Noveon, Inc.; e um copolímero de metacrilato de metila e fluo-reto de vinilideno que se acreditou ter sido vendido sob o nome FLUORO-SHIELD® 2000W, da Advanced Polymer, Inc.. O acabamento sobre o suporte têxtil pode compreender qualquer quantidade adequado do aglutinante. Tipicamente, o aglutinante está presente no acabamento em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:0,1 ou mais. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o aglutinante está presente no acabamento em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:0,2 ou mais, ou cerca de 1:0,5 ou mais. O aglutinante tipicamente está presente no acabamento em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:5 ou menos. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o aglutinante está presente no acabamento em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:2 ou menos, ou cerca de 1:1 ou menos. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o aglutinante está presente no acabamento em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:0,1 a cerca de 1:5, ou cerca de 1:0,2 a cerca de 1:2.
Como observado acima, o material fotocatalítico pode, em certas modalidades possivelmente preferidas, compreender uma pluralidade de partículas primárias que, por sua vez, podem ser fisicamente associadas ou fundidas para formar agregados. As partículas primárias e/ou agregados de partículas primárias podem, como observado acima, tornar-se adicionalmente associados no acabamento para formar aglomerados. Devido à estrutura superficial resultante da associação física dessas partículas primárias e/ou agregados, os aglomerados tipicamente apresentam uma superfície externa porosa. Embora não se deseje estar ligado a qualquer teoria particular, a-credita-se que a superfície externa porosa desses aglomerados proporcione uma área superficial significativa que é disponível para tomar parte na foto-catálise da reação redox que leva à decomposição ou oxidação de, por e-xemplo, substâncias orgânicas causadoras de odor, compostos orgânicos voláteis e agentes corantes à base de compostos orgânicos. Adicionalmente, acredita-se que a estrutura desses aglomerados proporcione uma superfície adequada para ancorar o material fotocatalítico no suporte têxtil, proporcionando desse modo um acabamento durável sobre o suporte têxtil.
Os aglomerados, quando presentes no acabamento de certas modalidades do substrato fotocatalítico, podem apresentar qualquer tamanho ou diâmetro adequado. Em certas modalidades possivelmente preferidas, os aglomerados apresentam um diâmetro de cerca de 0,2 a cerca de 14 mícrons ou cerca de 1 a cerca de 6 mícrons. O acabamento sobre o suporte têxtil pode também incluir outros agentes adequados, tal como um composto ou aditivo antimicrobiano. Compostos ou aditivos antimicrobianos adequados incluem, mas sem se limitar aos mesmos, aditivos antimicrobianos inorgânicos tais como zeóiitos de prata, partículas de prata (por exemplo, partículas de nanoprata), fosfatos de prata-zircônio e combinações dos mesmos. Um exemplo específico de um aditivo antimicrobiano que se acredita ser adequado para uso no substrato fotocatalítico é ALPHASAN® RC 5000, aditivo antimicrobiano da MHIiken Chemical. Quando presentes no acabamento, os aditivos ou agentes adicionais podem estar presentes em qualquer quantidade adequada. Por exemplo, quando o acabamento compreende um aditivo antimicrobiano, o aditivo pode estar presente no acabamento em uma quantidade de cerca 0,5% em peso, com base no peso total do substrato.
Produção de Superfície Fotocatalítica O substrato fotocatalítico pode ser produzido por meio de qualquer método adequado; entretanto, a descrição também proporciona um processo para produzir uma superfície fotocatalítica em um substrato têxtil. O processo compreende as etapas de proporcionar um suporte têxtil que apresenta pelo menos um superfície, proporcionar um acabamento fotocatalítico, aplicar o acabamento fotocatalítico em pelo menos uma porção da superfície do suporte têxtil e secar a superfície do suporte têxtil em que o acabamento fotocatalítico foi aplicado para produzir um substrato fotocatalítico. O material têxtil utilizado como suporte pode ser qualquer material têxtil adequado. Por exemplo, o suporte têxtil pode ser dotado de uma construção em malha, tecido ou não-tecido e pode compreender fios ou fibras feitos de fibras naturais, fibras sintéticas, fibras regeneradas e misturas de quaisquer duas ou mais das três. Fibras naturais adequadas para uso no suporte têxtil incluem, mas sem se limitar aos mesmos, fibras de celulose (por exemplo, algodão), lã e seda. Fibras sintéticas adequadas para uso no suporte têxtil incluem, mas sem se limitar aos mesmos, poliésteres, poliami-das (por exemplo, políamidas alifáticas e aromáticas), poliolefinas (por e-xemplo, polietileno e polipropileno), ácido poliláctico, poliacrílicos, poliureta-nos, policetonas, resinas de fenilformaldeído e combinações dos mesmos. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o suporte têxtil compreende fios que contêm poliéster (isto é, fios que compreendem, consistem essencialmente ou consistem em fibras ou filamentos de poliéster) ou fibras de poliéster, e os fios ou fibras são proporcionados em uma construção em tecido, não-tecido ou malha. Em geral, prefere-se que o material têxtil apresente um peso não-revestido entre cerca de 0,014 g/cm2 (cerca de 4 onças por jarda quadrada) e 0,054 g/cm2 (16 onças por jarda quadrada). Os fios ou fibras poderão também ser proporcionados em uma construção em feipas, tais como feipas tufadas ou feipas ligadas. Nesse caso, o peso do material têxtil situa-se preferencialmente entre 0,014 g/cm2 (4 onças por jarda quadrada) e 0,068 g/cm2 (20 onças por jarda quadrada). O acabamento fotocatalítico utilizado no método acima descrito compreende um material fotocatalítico particulado e um aglutinante disperso ou suspenso em um meio líquido adequado. O material fotocatalítico e o a-glutinante utilizados no método podem ser qualquer material fotocatalítico e aglutinante adequados, incluindo aqueles materiais fotocatalíticos e agluti-nantes descritos acima. O meio líquido em que material fotocatalítico e aglutinante são dispersos ou suspensos podem ser qualquer meio líquido adequado. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o meio líquido é um meio aquoso. O acabamento fotocatalítico usado no método acima descrito pode ser preparado por meio de qualquer método adequado. Tipicamente, o acabamento fotocatalítico é preparado proporcionando primeiro um meio líquido adequado, em seguida dispersando ou suspendendo um material fotocatalítico particulado seco (por exemplo, um material fotocatalítico na forma de um pó) no meio líquido e adicionando o aglutinante ao meio líquido. Preferencialmente, o material fotocatalítico particulado é disperso ou suspenso no meio líquido sem moagem, trituração ou mistura com cisalhamento ultra-alto excessiva. Embora não se deseje estar ligado a qualquer teoria particular, acredita-se que dispersar ou suspender o material fotocatalítico particulado dessa maneira permita que as partículas primárias individuais e/ou agregados presentes no material fotocatalítico formem aglomerados, aglomerados estes que são então depositados sobre o suporte têxtil em etapas subseqüentes do método. O acabamento fotocatalítico pode compreender quaisquer quantidades adequadas do material fotocatalítico particulado e do aglutinante. A fim de assegurar deposição suficiente do material fotocatalítico sobre o suporte têxtil, o acabamento fotocatalítico tipicamente compreende cerca de 0,2% em peso ou mais, com base no peso total do composição de revestimento, do material fotocatalítico particulado. O acabamento fotocatalítico tipicamente compreende cerca de 1% em peso ou menos, com base no peso total da composição de revestimento, do material fotocatalítico particulado. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o acabamento fotocatalítico compreende cerca de 0,2 a cerca de 1% em peso, com base no peso total do acabamento fotocatalítico, do material fotocatalítíco.
Tipicamente, o aglutinante está presente no acabamento fotocatalítico em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:0,1 ou mais. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o aglutinante está presente no acabamento fotocatalítico em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:0,2 ou mais, ou cerca de 1:0,5 ou mais. O aglutinante tipicamente está presente no acabamento fotocatalítico em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:5 ou menos. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o aglutinante está presente no acabamento fotocatalítico em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:2 ou menos, ou cerca de 1:1 ou menos. Em certas modalidades possivelmente preferidas, o aglutinante está presente no acabamento fotocatalítico em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para sólidos do aglutinante de cerca de 1:0,1 a cerca de 1:5, ou cerca de 1:0,2 a cerca de 1:2. A fim de facilitar a formação de uma dispersão ou suspensão estável do material fotocatalítico, o acabamento fotocatalítico pode, em certas modalidades possivelmente preferidas, compreender um dispersante. O dispersante pode ser adicionado ao meio líquido do acabamento fotocatalítico em qualquer ponto adequado na preparação do acabamento fotocatalítico. Por exemplo, o dispersante pode ser adicionado ao meio líquido antes da adição do material fotocatalítico particulado e do aglutinante, ou após a adição do material fotocatalítico particulado e antes da adição do aglutinante. O dispersante pode ser qualquer dispersante adequado, contanto que ele seja compatível tanto com o material fotocatalítico quanto com o aglutinante no acabamento fotocatalítico. Dispersantes adequados incluem, mas sem se limitar aos mesmos, ésteres de fosfato, amônia, hidróxido de amônio e combinações dos mesmos. Como utilizado neste relatório, o termo "éster de fosfato" é utilizado para referir-se aos monoésteres, diésteres e triésteres representados pelas seguintes estruturas gerais: Nessas estruturas gerais, R, Ri, R2 e R3 preferencialmente são radicais orgânicos que contêm acila, e X preferencialmente é um íon amônio, um íon próton ou um íon metálico monovalente. Em certas modalidades possivelmente preferidas, R, Ri, R2 e R3 são um fenol etoxilado, álcool ou ácido carboxílico, Esteres de fosfato que se acredita serem adequados para uso no acabamento fotocatalítico e que se acredita serem comercialmente disponíveis incluem, mas sem se limitar aos mesmos, os ésteres de fosfato vendidos sob os nomes RHODOFAC® e SOPROPHOR® pela Rhodia, Inc..
Quando preparado de acordo com o procedimento anterior, o material fotocatalítico particulado forma aglomerados na composição de a-cabamento. O tamanho dos aglomerados poderá variar dependendo, por exemplo, do fotocalisador particular usado, da estrutura do fotocalisador, do aglutinante presente na composição de acabamento e de qualquer disper-sante adicionado à composição de acabamento. Em certas modalidades, tal como quando um dióxido de titânio defumado rico em anatásio é usado como material fotocatalítico particulado, acredita-se que a composição de acabamento contenha uma pequena porção de aglomerados que apresentam um diâmetro na faixa de cerca de 40 a cerca de 120 mícrons e uma porção maior de aglomerados que apresentam um diâmetro na faixa de cerca de 0,2 a cerca de 14 mícrons. Acredita-se que aqueles aglomerados que apresentam um diâmetro de cerca de 0,2 a cerca de 14 mícrons sejam mais estáveis do que os aglomerados maiores e, portanto, mais desejáveis do que os a-glomerados maiores.
Na porção maior de aglomerados (isto é, aqueles aglomerados que apresentam um diâmetro de cerca de 0,2 a cerca de 14 mícrons), acre- dita-se que a maioria (por exemplo, cerca de 50% ou mais) dos aglomerados apresente um diâmetro de cerca de 1 a cerca de 6 mícrons. Acredita-se que aqueles aglomerados que apresentam um diâmetro maior que cerca de 40 mícrons sejam menos estáveis que os aglomerados menores, mostrando uma tendência a sedimentar com o tempo em uma composição de acabamento diluída de baixa viscosidade. Os aglomerados maiores poderão, contudo, ser suspensos de uma maneira relativamente estável em uma composição de acabamento viscosa produzida usando, por exemplo, um agente de espessamento. Se uma quantidade significativa de aglomerados que apresentam um diâmetro maior que cerca de 40 mícrons está presente na composição de acabamento, esses aglomerados maiores podem ser removidos, por exemplo, passando a composição de acabamento através de meios de filtração adequados, ou o diâmetro dos aglomerados pode ser reduzido por meio de ultra-som, mistura por cisalhamento mecânico ou moagem moderada da composição de revestimento. A composição de acabamento pode ser aplicada à superfície do suporte têxtil utilizando qualquer método adequado. Por exemplo, a composição de acabamento pode ser impressa ou pulverizada na superfície do suporte têxtil. Alternativamente, o suporte têxtil pode ser imerso no acabamento fotocatalítico e, em certas modalidades, passado através de um par de cilindros de compressão para remover qualquer excesso de meio líquido do suporte têxtil. A composição de acabamento pode também ser aplicada à superfície do suporte têxtil na forma de uma espuma (por exemplo, uma espuma à base de água). Nesse processo, a espuma pode ser produzida a partir da composição de acabamento usando um agente de insuflação adequado ou surfatante de estabilização de espuma e aplicada à suporte têxtil usando um aparelho convencional de acabamento com espuma. O suporte têxtil em que o acabamento fotocatalítico foi aplicado poderá ser secado por meio de qualquer método adequado. Por exemplo, o suporte têxtil poderá ser secado expondo o suporte têxtil revestido a uma temperatura elevada, por exemplo em um forno, por um tempo suficiente para secar o suporte e produzir o substrato fotocatalítico. O substrato fotocatalítico e o substrato produzido pelo processo anterior poderão ser úteis em uma variedade de aplicações. Por exemplo, acredita-se que o substrato fotocatalítico poderá ser particularmente útil como estofamento em interior de automóveis. Na verdade, acredita-se que es-tofamento automotivo que incorpora o substrato fotocatalítico poderá ser particularmente eficaz sob odores à base de compostos orgânicos que causam degradação ou oxidação, tal como fumaça de cigarro. Embora não se deseje estar ligado a qualquer teoria particular, acredita-se que a área superficial significativa do estofamento e a exposição significativa do estofamento a luz ultravioleta e luz visível possam proporcionar um ambiente ideal para a rápida degradação ou oxidação de agentes orgânicos causadores de odores.
Os exemplos seguintes ilustram adicionalmente os ensinamentos contidos aqui, mas, naturalmente, não deverão ser considerados de modo algum limitativos de seu escopo. EXEMPLO 1 Este exemplo demonstra a preparação de um substrato fotocatalítico de acordo com os ensinamentos aqui apresentados e as propriedades fotocatalíticas desse substrato. Foi preparado um acabamento fotocatalítico mediante dispersão de aproximadamente 0,6 grama de um dióxido de titânio defumado rico em anatásio (AEROXIDE® P25 da Degussa) em aproximadamente 98 gramas de água desionizada usando agitação moderada. Em seguida, aproximadamente 0,1 grama de um surfatante de éster de fosfato (RHODOFAC® RS-610 da Rhodia, Inc.) foi adicionado à dispersão, e aproximadamente 0,2 grama de hidróxido de amônio foi adicionado à dispersão para elevar o pH até aproximadamente 8. Aproximadamente 0,5 grama de um aglutinante de copolímero de metacrilato de metila e fluoreto de vinili-deno (FLUOROSHIELD® 2000W da Advanced Polymer, Inc.) foi então adicionado à dispersão para produzir um acabamento fotocatalítico.
Uma amostra de pano branco liso tecido feito inteiramente de 100% de fios de poliéster fiado foi por conseguinte imersa no acabamento fotocatalítico e passada através de um par de cilindros de compressão ajustados em uma pressão de aproximadamente 280 kPa (40 psi). A amostra de pano tratado foi então colocada em um forno de convecção e secada a uma temperatura de aproximadamente 180°C (350°F) por aproximadamente 3 minutos. O substrato fotocatalítico resultante tinha um acabamento sobre sua superfície, e o acabamento continha aproximadamente 5 gramas de fo-tocalisador por metro quadrado de pano e uma razão, em peso, de fotocali-sador para aglutinante de aproximadamente 2:1. A fim de medir qualitativamente as propriedades fotocatalíticas do substrato, uma amostra do substrato medindo aproximadamente 10 cm (4 polegadas) por aproximadamente 8 cm (3 polegadas) foi colocada em uma jarra de vidro transparente de 3,8 litros (1 galão) que havia sido dotada de uma porta de injeção. Aproximadamente 30 ml de fumaça foram então extraídos de um cigarro suave usando uma seringa, e a fumaça foi injetada na jarra via porta de injeção. A jarra foi por conseguinte colocada entre duas lâmpadas de luz negra de 20 watts paralelas para expor o substrato fotocatalítico a radiação ultravioleta. Após o tempo desejado de exposição, o odor do ar dentro da jarra e o odor do substrato na jarra foram avaliados por juizes humanos, e os resultados foram registrados. Após duas horas de exposição, o substrato e o ar na jarra exibiram uma significativa redução de odor de cigarro. Após cinco horas de exposição, o odor de cigarro não era notável. Um pano similar não-tratado, que foi testado sob as mesmas condições, todavia exibiu um forte odor de cigarro. A atividade fotocatalítica do substrato foi também quantitativamente medida da maneira seguinte. Uma amostra do substrato fotocatalítico medindo aproximadamente 12 cm (4,75 polegadas) por aproximadamente 6,4 cm (2,5 polegadas) foi colocada em um frasco de vidro transparente de 64 ml dotado de um septo de borracha. Aproximadamente dois mililitros de acetaldeído saturado com vapor foram então injetados no frasco, e o frasco foi colocado entre duas lâmpadas de luz negra de 20 watts separadas por uma distância de aproximadamente 2,5 cm (1 polegada). Amostras de gás de um mililitro foram então periodicamente extraídas do frasco para análise por CG para determinar a concentração relativa de acetaldeído. Usando essas medições de concentração, a constante de velocidade da decomposição do acetaldeído de acordo com a seguinte reação pode ser determinada: Admitindo que a reação de decomposição segue cinética de primeira ordem, a constante de velocidade para a reação pode ser determinada usando a seguinte equação: Na equação, [M] representa a concentração de acetaldeído no frasco após um tempo especificado de irradiação UV, t representa o tempo (em minutos) de irradiação UV e ké a constante de velocidade da reação de decomposição. Integrando a equação anterior em função do tempo de 0 a t obtém-se a seguinte equação: Nessa equação, [M], t e k são o mesmo apresentado para a e-quação precedente, e [M]0 representa a concentração inicial de acetaldeído no frasco antes de irradiação UV. Plotando o valor de !og{[M]/[M]0) versus tempo (t), a constante de velocidade da reação de decomposição poderá ser determinada a partir da inclinação da linha plotada.
De acordo com o procedimento anterior, amostras de gás de um mililitro foram extraídas do frasco contendo o substrato e acetaldeído antes de irradiação UV, e após 30, 60, 120 e 180 minutos de irradiação UV. Os valores calculados para {[M]/[M]0) e log{[M]/[M]0) nos tempos especificados são apresentados na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1.
Valores para ([M]/[M]0) e log([M]/[M]0) em tempos especificados.
Após plotar os valores de \oq{[M]/[M]0) versus tempo (t), a constante de velocidade da reação de decomposição na presença do substrato fotocatalítico foi determinada como sendo de aproximadamente 0,0035 min'1. EXEMPLO 2 Este exemplo demonstra a preparação de um substrato fotocatalítico de acordo com os ensinamentos aqui apresentados e as propriedades fotocatalíticas desse substrato. Um substrato fotocatalítico foi preparado de acordo com o procedimento geral apresentado no Exemplo 1. A composição de revestimento usada para produzir o substrato foi substancialmente idêntica àquela utilizada no Exemplo 1, com a exceção de que o aglutinante usado na composição de acabamento foi de 0,5 grama de um aglutinante de látex de poliacrilato (RHOPLEX® E-32NP da Rohm and Haas Company). A atividade fotocatalítica do substrato resultante foi então qualitativa e quantitativamente medida de acordo com os procedimentos apresentados no Exemplo 1. Após duas horas de exposição a UV, os juizes humanos foram incapazes de detectar odor de cigarro do ar na jará do substrato. Também, a constante de velocidade da reação de decomposição de acetal-deído na presença do substrato fotocatalítico foi determinada como sendo de aproximadamente 0,0035 min'1. EXEMPLO 3 Este exemplo demonstra a preparação de diversos substratos fotocatalílicos de acordo com os ensinamentos aqui apresentados e as propriedades fotocatalíticas desses substratos. Quatro substratos (Amostras 3A-3D) foram preparados de acordo com o procedimento geral apresentado no Exemplo 1 usando 1% em peso de quatro diferentes fotocatalisadores e 0,5% em peso de um aglutinante de látex (RHOPLEX® HA-16 da Rohm and Haas Company).
Amostra 3A foi produzida usando um pó de dióxido de titânio defumado rico em anatásio (AEROXIDE® P25 da Degussa) como fotocalisa-dor.
Amostra 3B foi produzida usando um sol de dióxido de titânio ri- co em anatásio (TPX-S5® da Kon Corporation).
Amostra 3C foi produzida usando outro sol de dióxido de titânio rico em anatásio (STS-01® da Ishihara Corporation USA).
Amostra 3D foi produzida usando um pó de dióxido de titânio rico em anatásio (ANX® Tipo A da Kemira Corporation). A constante de velocidade da reação de decomposição de ace-taldeído na presença de cada substrato fotocatalítico foi por conseguinte determinada de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1. O resultado para cada uma das amostras é apresentado na Tabela 2 abaixo.
Tabela 2.
Constantes de velocidade da decomposição de acetaldeído para as Amostras 3A-3D.
Como se pode ver dos resultados apresentados na Tabela 2, os substratos fotocatalíticos produzidos usando materiais fotocatalíticos secos em pó que foram dispersos ou suspensos em um meio antes de aplicação (isto é, Amostras 3A e 3D) exibiram maior atividade fotocatalítica que aqueles substratos produzidos usando sóis de um material fotocatalítico. Sóis de um material fotocatalítico, tais como os sóis de dióxido de titânio usados para produzir as Amostras 3B e 3C, geralmente são dispersões muito finas do material fotocatalítico particulado com apenas uma quantidade mínima de ou nenhum aglomerado contido nelas. Essa maior atividade fotocatalítica é evidenciada pela elevada constante de velocidade da reação de decomposição do acetaldeído na presença de Amostras 3A e 3D. A superfície de cada amostra foi então analisada utilizando microscópio eletrônico de varredura para analisar qualitativamente a morfologia do acabamento sobre a superfície do suporte têxtil. As micrografias obtidas para cada uma das Amostras 3A-3D são apresentadas nas Figures 1-4B. Como se pode ver de uma comparação das micrografias, aqueles substratos que exibem maior atividade fotocatalítica (isto é, Amostras 3A e 3D) apresentaram um acabamento que compreende aglomerados do material fotoca-talítico, enquanto aqueles substratos que exibem uma atividade fotocatalítica menor (isto é, Amostras 3B e 3C) apresentaram um acabamento contendo material fotocatalítico que era de tamanho relativamente uniforme e não continham aglomerados detectáveis. EXEMPLO 4 Este exemplo demonstra a preparação de diversos substratos fotocatalíticos de acordo com os ensinamentos aqui apresentados e as propriedades fotocatalíticas deses substratos. Oito substratos (Amostras 4A-4H) foram preparados de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1 usando quantidades variáveis do fotocalisador (AEROXIDE® P25 da Degus-sa) e um aglutinante de látex poliacrílico (RHOPLEX® HA-16 da Rohm e Haas Company). As quantidades de fotocalisador e aglutinante usados são apresentadas na Tabela 3 abaixo. O aglutinante usado para produzir as a-mostras (isto é, RHOPLEX® HA-16) é uma emulsão aquosa do aglutinante de látex poliacrílico contendo aproximadamente 45% em peso de sólidos no aglutinante. As quantidades de aglutinante apresentada na Tabela 3 abaixo baseiam-se na quantidade da emulsion adicionada (isto é, meio aquoso e os sólidos no aglutinante). A atividade fotocatalítica de cada um dos substratos foi quantitativamente medida de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1. A constante de velocidade da reação de decomposição do acetaldeído na presença de cada uma das amostras é apresentada na Tabela 3 abaixo.
Tabela 3.
Quantidades de fotocalisador e aglutinante e constantes de velocidade de decomposição de acetaldeído para as Amostras 4A-4H.
Como se pode ver dos resultados apresentados na Tabela 3, a atividade fotocatalítica dos substratos (como evidenciado pela constante de velocidade da reação de decomposição do acetaldeído) geralmente aumenta com quantidades maiores de fotocalisador. Entretanto, uma comparação das Amostras 4C, 4D, 4G e 4H mostrou que, para a mesma concentração de fotocalisador, a atividade fotocatalítica na verdade aumentou para aqueles substratos que apresentam menos aglutinante. EXEMPLO 5 Este exemplo demonstra a preparação de diversos substratos fotocatalíticos de acordo com os ensinamentos aqui apresentados e as propriedades fotocatalíticas desses substratos. Cinco amostras (Amostras 5A-5E) foram preparadas mediante tratamento de cinco materiais têxteis diferentes de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1. A Amostra 5A foi produzida com um pano de poliéster de sarja tecida com textura cor de café. A Amostra 5B foi produzida com um pano de felpa de poliéster cinza em malha pólo. A Amostra 5C foi produzida com um pano de poliéster branco não tingido em malha circular. A Amostra 5D foi produzida com um pano de poliéster vermelho tingido em malha circular dispersa. A Amostra 5E foi produzida com um pano de poliéster negro tingido em malha circular dispersa.
Cada amostra foi então testada para determinar sua refletância luminosa média e sua absorbância luminosa média apresentando um comprimento de onda entre 400 nm e 250 nm. Os substratos foram também testados de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1 para determinar sua atividade fotocatalítica. A fim de determinar a estabilidade dos substratos à ação da luz, as Amostras 5A e 5B foram também testadas de acordo com o Método de Teste SAE J1885 expondo as amostras a aproximadamente 225 kJ de radiação ultravioleta. A mudança de cor do substrato foi então medida utilizando um fotômetro, com a mudança de cor sendo expressa em termos de ΔΕ. Os resultados dessas medições são apresentados na Tabela 4 abaixo.
Tabela 4.
Refletância luminosa média, absorbância luminosa média e ΔΕ para as Amostras 5A-5E.
Como se pode ver dos resultados, os presentes substratos foto-catalíticos mostram atividade fotocatalítica com uma variedade de suportes têxteis de cores diferentes. Os resultados também demonstram que a atividade fotocatalítica do substrato (como determinado mediante uma comparação da constante de velocidade da reação de decomposição do acetaldeído) é geralmente menor para substratos de cor mais escura do que para substratos de cor mais clara. Por exemplo, uma comparação das constantes de velocidade medidas para as Amostras 5C-5E mostrou que a atividade foto-catalítica dos substratos foi a mais alta para o substrato branco e a mais baixa para o substrato negro. Embora não se deseje estar ligado a qualquer teoria particular, acredita-se que essa diminuição observada na atividade fotocatalítica com base na cor do substrato poderá ser atribuível, pelo menos em parte, a absorção competitiva de luz ultravioleta pelo corante ou pigmento de cor escura. Assim, acredita-se que, à medida que a quantidade de luz ultravioleta absorvida pelo corante ou pigmento aumenta, há menos luz ultravioleta disponível para o fotocalisador utilizar para catalisar a reação. Os resultados anteriores também mostram que o acabamento fotocatalítico aplicado ao suporte têxtil não afeta significativamente a cor do suporte, mesmo após exposição a grandes quantidades de radiação ultravioleta. EXEMPLO 6 Este exemplo demonstra a preparação de diversos substratos fo-tocatalíticos de acordo com os ensinamentos aqui apresentados e as propriedades fotocatalíticas desses substratos. Quatro amostras (Amostras 6A-6D) foram produzidas de acordo com o procedimento geral apresentado no E-xemplo 1, com as modificações seguintes. O acabamento fotocatalítico usado para produzir as Amostras 6A e 6B não continham um dispersante, e o acabamento fotocatalítico usado para produzir as Amostras 6C e 6D continham 0,1% em peso de um surfactante de éster de fosfato (RHODOFAC® RS-610 da Rhodia, Inc.). O acabamento fotocatalítico usado para produzir as Amostras 6A e 6C continha 1% em peso de um aglutinante de látex poliacrílico (RHOPLEX® E-32NP da Rohm and Haas Company), e o acabamento fotocatalítico usado para produzir as Amostras 6B e 6D continha 1% em peso de um aglutinante de látex poliacrílico diferente (RHOPLEX® HA-16 da Rohm and Haas Company). As amostras foram então testadas de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1 para determinar a constante de velocidade da reação de decomposição do acetaldeído na presença de cada amostra. Os resultados dessas medições são apresentados na Tabela 5 abaixo.
Tabela 5.
Constante de velocidades para a reação de decomposição do acetaldeído para as Amostras 6A-6D.
Como se pode ver dos resultados anteriores, a presença de um dispersante (por exemplo, surfatante de éster de fosfato) no acabamento fotocatalítico pode aumentar a atividade fotocatalítica do substrato produzido usando a composição de revestimento.
EXEMPLO COMPARATIVO
Este exemplo demonstra os efeitos de deposição de um fotoca-lisador na superfície de um material têxtil sem o uso de um aglutinante. Uma amostra de pano de poliéster tecido medindo aproximadamente 30 cm (12 polegadas) por aproximadamente 30 cm (12 polegadas) foi colocada em uma pequena máquina de tingimento a jato de escala de laboratório. Aproximadamente 1 litro de uma dispersão aquosa que compreende água desio-nizada, aproximadamente 0,1% em peso de dióxido de titânio defumado rico em anatásio (AEROXIDE® P25 da Degussa) e diversas gotas de ácido clorídrico foi então colocado na máquina de tingimento a jato. O pano foi por conseguinte agitado na dispersão aquosa por aproximadamente 30 minutos a uma temperatura de aproximadamente 125°C e uma pressão elevada. O pano foi deixado resfriar, moderadamente levado com água e secado. O pano resultante apresentava uma camada adsorvida de dióxido de titânio em sua superfície. O pano foi então submetido a exposição acelerada a luz ultravioleta de acordo com o Método de Teste SAE J1885 para uma exposição total a radiação ultravioleta de aproximadamente 225 kJ. Após irradiação, o pano enfraqueceu-se dramaticamente e foi facilmente rasgado à mão. Uma micrografia eletrônica de varredura da superfície do pano revelou significativa formação de pequenos buracos (pits) e causticação das fibras do pano. À guisa de contraste, substratos preparados de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 2 não mostraram qualquer dano superficial visível após exposição similar a ultravioleta. Também, a cor dos substratos preparados de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 2 não mostrou mudança significativa de cor após a exposição a ultravioleta. EXEMPLO 7 Este exemplo demonstra a preparação de diversos substratos fotocatalíticos de acordo com os ensinamentos aqui apresentados e as propriedades fotocatalíticas desses substratos. Quatro amostras (Amostras 7A-7D) foram produzidas de acordo com o procedimento geral apresentado no Exemplo 1, com as modificações seguintes. As Amostras 7A e 7C foram panos de poliéster brancos tecidos lisos de fios 100% fiados. As Amostras 7B e 7D foram panos de poliéster negros tecidos lisos de fios 100% fiados. A composição de revestimentos usada para produzir os substratos compreenderam aproximadamente 1% em peso de um dióxido de titânio defumado rico em anatásio (AEROXIDE® P25 da Degussa). A composição de revestimento usada para produzir as Amostras 7A e 7B também continha aproximadamente 1% em peso de um aglutinante de látex poliacrííico (RHOPLEX® HA-16 da Rohm and Haas Company). A composição de revestimento usada para produzir as Amostras 7C e 7D continham aproximadamente 1% em peso de um monômero modificado por perfluorcarbono (UNIDYNE® TG-5010 da Daikin Industries, Ltd.) e aproximadamente 0,5% em peso de um agente de reticulação de trímero de isocianato alifático bloqueado com metiletil ce-toxima (ARKOPHOB® DAN da Clariant).
Os substratos resultantes foram testados de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1 para determinar quantitativamente sua atividade fotocatalítica. Os resultados dessas medições são apresentadas na Tabela 6 abaixo. As amostras foram então expostas a radiação ultravioleta por aproximadamente 40 horas de acordo com o Método de Teste AATCC 16, Opção E, e a atividade fotocatalítica das amostras foi outra vez medida quantitativamente de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1. Os resultados dessas medições são também apresentados na Tabela 6 abaixo.
Tabela 6.
Constante de velocidades para a reação de decomposição do acetaldeído para as Amostras 7A-7D.
Como se pode ver dos resultados anteriores, a atividade fotoca-talítica de cada uma das amostras (como determinado mediante uma comparação da constante de velocidade da reação de decomposição do acetaldeído) aumentou de aproximadamente 88% para aproximadamente 360% após os substratos terem sido expostos a radiação ultravioleta conforme descrito acima. Embora não se deseje estar ligado a qualquer teoria particular, acredita-se que o aumento observado na atividade fotocatalítica dos substratos pode ser atribuído, pelo menos em parte, à degradação parcial do aglutinante devido à radiação ultravioleta e ao fotocalisador. Acredita-se que essa degradação parcial do aglutinante ajude a expor uma quantidade maior da área superficial do material fotocatalítico, aumentando desse modo a área disponível para catálise e elevando a velocidade da reação.
As amostras irradiadas foram então lavadas diversas vezes em um esforço para determinar se a degradação parcial do aglutinante acreditada afetou adversamente a adesão do material fotocatalítico ao suporte têxtil. Após amostras selecionadas serem submetidas a diversas lavagens, a atividade fotocatalítica das amostras lavadas e não-lavadas foi determinada de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1. Uma comparação da atividade fotocatalítica das amostras lavadas e não-lavadas revelou pequena alteração na atividade entre amostras lavadas e não-lavadas. Assim, embora não se deseje estar ligado a qualquer teoria particular, acredita-se que a degradação parcial do aglutinante teorizada não afeta adversamente, como um todo, a adesão do material fotocatalítico particulado ao suporte têxtil. EXEMPLO 8 Este exemplo demonstra a preparação de um substrato fotocatalítico de acordo com os ensinamentos aqui apresentados, as propriedades fotocatalíticas desse substrato e a durabilidade do substrato a procedimentos de lavar e passar. Uma amostra de pano branco tecido 100% poliéster foi tratado de acordo com o procedimento geral apresentado no Exemplo 1 u-sando uma composição de revestimento contendo o seguinte: aproximadamente 1% em peso de um dióxido de titânio defumado rico em anatásio (A-EROXIDE® P25 da Degussa), aproximadamente 0,2% em peso de hidróxido de amônio, aproximadamente 1% em peso de um aglutinante de látex polia-crílíco (RHOPLEX® HA-16 da Rohm and Haas Company) e como equilíbrio água. O substrato resultante foi testado de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1 para determinar quantitativamente sua atividade fotocatalítica. Os resultados dessa medição são apresentados na Tabela 7 abaixo. O substrato foi então passado através de dez ciclos de lavar e passar domésticos (isto é, um ciclo de lavagem em uma máquina de lavar doméstica e um ciclo de secagem em um secador doméstico a tambor) e a atividade fotocatalítica da amostra foi outra vez quantitativamente medida de acordo com o procedimento apresentado no Exemplo 1. Os resultados dessa medição são também apresentados na Tabela 7 abaixo.
Tabela 7.
Constantes de velocidade para a reação de decomposição de acetaldeído para as Amostras 6A-6D.
Como se pode ver dos resultados anteriores, um substrato foto-catalítico de acordo com os ensinamentos aqui apresentados é relativamente durável, como evidenciado pela diminuição relativamente pequena na atividade fotocatalítica exibida pelo substrato após dez ciclos de lavar e passar domésticos. Em particular, a atividade fotocatalítica do substrato (como determinado mediante uma comparação da constante de velocidade da reação de decomposição do acetaldeído) diminuiu em torno de apenas 20% após o substrato ter sido passado através de dez ciclos de lavar e passar domésticos.
Revestimento de Carbono Ativado Em certa modalidade possivelmente preferida, um substrato fo-tocatalítico de acordo com a invenção pode adicionalmente compreender um revestimento ou acabamento contendo carbono ativado sobre o suporte têxtil. Carbono ativado é usado para absorver componentes indesejáveis da atmosfera ou de um ambiente local. No presente exemplo, carbono ativado é usado para remover compostos orgânicos voláteis (VOCs) e outros contami-nantes (por exemplo, fumaça de cigarro) de um ambiente fechado, tal como um interior de automóvel. Preferencialmente, o revestimento de carbono ativado é disposto sobre somente um lado do pano, tal que, quando o pano é instalado, por exemplo em um interior de veículo, a cor negra do revestimento de carbono ativado não seja visível do lado oposto.
Carbono ativado, particularmente quando usado em forma granulada ou de pó, contém um alto número de poros na superfície (isto é, uma grande área superficial) sobre os quais contaminantes indesejáveis poderão ser adsorvidos. As partículas de carbono ativado apresentam uma área superficial BET de pelo menos 600 m2/g e, mais preferencialmente, de pelo menos 900 m2/g.
Em uma modalidade preferida, carbono ativado é presentemente usado na forma de partículas finas. O tamanho preferido dessas partículas de carbono ativado situa-se, em média, entre cerca de 1 mícron e cerca de 50 mícrons; mais preferencialmente, o tamanho médio das partículas situa-se entre cerca de 3 mícrons e cerca de 20 mícrons.
As características adsorventes de partículas de carbono ativado dependem da estrutura inerente da fonte de que se originam. Carbono ativado origina-se de várias fontes diferentes, incluindo, mas sem se limitar aos mesmos, carvão mineral, casca de coco, madeira, raiom, turfa, poliacrilonitri-la, resina de fenol-formaldeído e resina de poliestireno reticulado. Em uma modalidade preferida, as partículas de carbono ativado são à base de carvão mineral. Carbono ativado à base de carvão mineral proporciona estrutura porosa equilibrada para adsorvência de VOCs e odores, bem como é incorporado de forma econômica e imediata em uma dispersão estável com aglu-tinante de resina. Como utilizado aqui, o termo "estrutura porosa equilibrada" é usado para referir-se a partículas de carbono ativado que possuem uma combinação de macroporos (por exemplo, partículas que apresentam um diâmetro maior que cerca de 100 nm), mesoporos (por exemplo, partículas que apresentam um diâmetro entre cerca de 10 nm e cerca de 100 nm) e microporos (por exemplo, partículas que apresentam um diâmetro menor que cerca de 10 nm). Embora não se deseje estar ligado a qualquer teoria particular, acredita-se que a combinação de macroporos, mesoporos e microporos proporcione uma estrutura superficial apropriada para adsorver uma variedade de moléculas causadoras de odor, enquanto também proporciona uma estrutura superficial que permite que as moléculas causadoras de odor passem para as porções interiores das partículas de carbono ativado, onde as moléculas são adsorvidas. Partículas de carbono ativado que exibem uma estrutura porosa equilibrada incluem, mas sem se limitar às mesmas, partículas de carbono ativado produzidas a partir de resinas de fenol-formaldeído e partículas de carbono ativado produzidas a partir de carvão mineral extraído na China. Carbono ativado à base de carvão mineral da China é mais preferido, devido à estrutura morfológica inerente do carvão mineral chinês.
Produção de Superfície de Carbono Ativado Para aplicar as partículas de carbono ativado ao suporte têxtil, as partículas de carbono ativado pode ser dispersas em uma solução aquo-sa, à qual um aglutinante de látex mole é adicionado para formar uma com- posição de revestimento de carbono ativado. Preferenciaimente, um disper-sante de alto peso molecular está presente na dispersão de partículas aquo-sas em uma quantidade entre 0,1% e 10% em peso da dispersão. Exemplos desses dispersantes incluem polímeros aniônicos ou não-iônicos solúveis em água ou dispersáveis em água, tais como copolímeros acrílicos ácidos com estireno, éster acrílico ou ésteres metacrílicos; copolímeros de estireno sulfonados com ésteres acrílicos ou ésteres metacrílicos; estireno; copolímeros que contêm segmentos de polímero de óxido de etileno; e copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno. O aglutinante de látex poderá ser selecionado de polímeros e copolímeros de acrilatos, metacrilatos, estireno, ésteres vinílicos, cloreto de vinila, cloreto de vinilideno, butadieno, cloropreno e olefinas. Outros polímeros de condensação, tais como poliésteres, poliamidas, poliuretanos, silicones, aminorresinas, resinas de epóxi e combinações dos mesmos, todos os quais apresentam uma temperatura de transição vítrea na faixa -60°C a 50°C, poderão também ser usados. O material de látex é usado para ligar as partículas de carbono ativado entre si e ao suporte têxtil. Entretanto, a quantidade de látex não é tão grande de modo a encapsular completamente as partículas de carbono ativado, bloqueando desse modo os poros de adsor-ção de contaminantes.
Preferencialmente, o peso das partículas de carbono ativado, como percentagem do peso da composição de revestimento, é pelo menos 15% e, mais preferencialmente, situa-se entre 20% e 50% do peso da composição de revestimento. Em uma modalidade, a razão de carbono ativado para resina de aglutinante é selecionada tal que as partículas de carbono ativado no revestimento (quando seco) forme pelo menos um caminho contínuo e que revestimento seja eletricamente condutor. Em outras palavras, a quantidade de partículas de carbono ativado no revestimento preferencíal-mente é acima do limite de percolação, que é a quantidade de partículas de carbono ativado necessária para proporcionar pelo menos um caminho contínuo de contato com as partículas de carbono ativado. Nessa modalidade, as partículas de carbono ativado poderão realizar as funções duais de ad- sorver moléculas causadoras de odor e dissipar qualquer eletricidade estática que possa ser gerada por contato com o substrato. Em certas modalidades possivelmente preferidas, as partículas de carbono ativado estão presentes na composição de revestimento em uma quantidade suficiente para proporcionar a uma condutividade superficial de cerca de 10'12 sie-mens/metro quadrado ou mais. Em certas outras modalidades, a condutividade superficial dessa composição de revestimento preferencialmente é de cerca de 10'10 siemens/metro quadrado ou mais e é mais preferencialmente de cerca de 10'8 siemens/metro quadrado ou mais. Embora as partículas de carbono ativado preferencialmente estejam presentes na composição de revestimento em uma quantidade suficiente para proporcionar uma condutividade mínima como observado acima, as partículas de carbono ativado tipicamente estão presentes na composição de revestimento em uma quantidade que proporcione uma condutividade superficial menor que cerca de 10'3 siemens/metro quadrado (por exemplo, cerca de 10'3 siemens/metro quadrado ou menos). Embora não se deseje estar ligado a qualquer teoria particular, acredita-se que incluir uma quantidade de carbono ativado suficiente para proporcionar uma condutividade superficial maior que cerca de 10'3 siemens/metro quadrado não levará a quaisquer aumentos dramáticos na capacidade do revestimento em dissipar eletricidade estática que possa ser gerada por contato com o substrato. A condutividade superficial do substrato pode ser medida utilizando qualquer método adequado. Por exemplo, a condutividade superficial pode ser medida usando um medidor de resistividade superficial comercialmente disponível, tal como o medidor de resistividade superficial modelo ACL 385 da ACL Staticide, Inc. de Elk Grove Village, Illinois.
Além de um dispersante que esteja presente na composição de revestimento de carbono ativado, poderá também ser desejável incorporar um composto antimicrobiano ou conservante na composição de revestimento. Esse composto funcionar de modo a impedir crescimento biológico indesejável na superfície de carbono ativado e manter a longevidade do substrato. Exemplos de compostos adequados para esse fim incluem agentes inor- gânicos antimicrobianos (por exemplo, fosfato de prata-zircônio vendido sob o nome comercial ALPHASAN® da MiUiken & Company). Agentes antimicrobianos voláteis são menos preferidos, porque sua presença poderá contribuir para a produção de VOCs adicionais em interior de automóvel. A composição de revestimento ativada (isto é, as partículas de carbono ativado e o látex) é aplicada ao suporte têxtil, preferencialmente no lado posterior do suporte, usando qualquer de várias técnicas que incluem revestimento com o uso de espátula, revestimento com o uso de raspagem, revestimento com o uso de espuma, revestimento com o uso de rolo, revestimento com o uso de tela, revestimento por meio de pulverização e similares. O nível seco de adição da composição de revestimento situa-se preferencialmente na faixa de cerca de 0,0017 g/cm2 (cerca de 0,5 onça por jarda quadrada) e cerca de 0,014 g/cm2 (cerca de 4,0 onças por jarda quadrada), e, mais preferencialmente, situa-se entre cerca de 0,0051 g/cm2 (cerca de 1,5 onça por jarda quadrada) e cerca de 0,0085 g/cm2 (cerca de 2,5 onças por jarda quadrada).
Voltando às figuras, em que numerais de referência iguais referem-se a partes iguais através das diversas vistas, a Figura 5 representa um substrato fotocatalítico de acordo com a invenção. O substrato fotocatalítico 500 compreende um suporte têxtil 505. O suporte têxtil 505 compreende uma pluralidade de fios 506. Como representado na Figura 5, a pluralidade de fios 506 é proporcionada em forma de uma construção tecida; contudo, como observado acima, a pluralidade de fios pode também ser em forma de uma construção em malha ou outra construção têxtil adequada. Um primeiro acabamento 510 é proporcionado na superfície do suporte têxtil 505. O primeiro acabamento 510 compreende um material fotocatalítico particulado e um aglutinante, como descrito acima. Um segundo acabamento 515 é proporcionado sobre a superfície do suporte têxtil oposta à superfície que transporta o primeiro acabamento 510. O segundo acabamento 515 compreende partículas de carbono ativado e um aglutinante, conforme descrito acima. Embora o substrato representado na Figura 5 seja mostrado com o primeiro acabamento disposto sobre somente um lado do suporte têxtil, o primeiro acabamento pode ser disposto sobre ambos os lados do suporte têxtil. Nessa modalidade, o segundo acabamento é aplicado sobre o primeiro acabamento de um lado do suporte têxtil. A Figura 6 representa outra modalidade de um substrato fotoca-taiítico de acordo com a invenção. O substrato 600 compreende um suporte têxtil 605 que compreende uma pluralidade de fios 606 proporcionada em uma construção em felpas tufadas. Um primeiro acabamento 510 é proporcionado sobre a superfície do suporte têxtil 605 de tal maneira que ele revista pelo menos uma porção dos fios em felpas tufadas 606. O primeiro acabamento 510 compreende um material fotocatalítico particulado e um agluti-nante, como descrito acima. Um segundo acabamento 515 é proporcionado sobre a superfície do suporte têxtil 605 oposta à superfície que transporta o primeiro acabamento 510 (isto é, a superfície tufada do suporte têxtil). O segundo acabamento 515 compreende partículas de carbono ativado e um aglutinante, como descrito acima. Embora o substrato representado na Figura 6 seja mostrado com o primeiro acabamento disposto sobre somente um lado do suporte têxtil, o primeiro acabamento pode ser disposto sobre ambos os lados do suporte têxtil. Nessa modalidade, o segundo acabamento é aplicado sobre o primeiro acabamento de um lado do suporte têxtil.
Como representado na Figura 6, o suporte têxtil 605 compreende uma pluralidade de fios 606 tufados através de uma parte posterior primária 620, que pode ser qualquer têxtil ou pano para forro ("scrim") adequado tecido, em malha ou não-tecido. Uma camada posterior 630, tal como uma camada de aglutinante (por exemplo, um revestimento que contém um aglu-tínante de látex), uma parte posterior de espuma (por exemplo, uma parte posterior de espuma de poliuretano) e similares, é disposta sobre o lado posterior da parte posterior primária 620 e ajuda na fixação dos fios 606 no lugar. O segundo acabamento 615 pode ser disposto sobre o lado técnico do substrato na forma de um revestimento ou acabamento aplicado à camada posterior 630. Alternativamente, o segundo acabamento pode ser incorporado à camada posterior 630, por exemplo, na forma de um revestimento de aglutinante de látex que contém partículas de carbono ativado ou uma es- puma (por exemplo, uma parte posterior de espuma de poliuretano) que contém partículas de carbono ativado. Em outra modalidade possível, o segundo acabamento pode ser disposto entre a parte posterior primária e a camada posterior. Nessa modalidade, o segundo acabamento pode ser aplicado à parte posterior primária após a tufagem dos fios. A Figura 7 representa outra modalidade de um substrato fotoca-talítico de acordo com a invenção. O substrato 700 compreende um suporte têxtil 705 que compreende uma pluralidade de fios 706 proporcionada em uma construção de felpas ligadas. Um primeiro acabamento 510 é proporcionado sobre a superfície do suporte têxtil 705 de tal maneira que ele revista pelo menos uma porção dos fios em felpas ligadas 706. O primeiro acabamento 510 compreende um material fotocatalítico particulado e um agluti-nante, conforme descrito acima. Um segundo acabamento 515 é proporcionado sobre a superfície do suporte têxtil 705 oposta à superfície que transporta o primeiro acabamento 510 (isto é, a superfície em felpas ligadas do suporte têxtil). O segundo acabamento 515 compreende partículas de carbono ativado e um aglutinante, conforme descrito acima. Embora o substrato representado na Figura 7 seja mostrado com o primeiro acabamento disposto sobre somente um lado do suporte têxtil, o primeiro acabamento pode ser disposto sobre ambos os lados do suporte têxtil. Nessa modalidade, o segundo acabamento é aplicado sobre o primeiro acabamento de um lado do suporte têxtil.
Como representado na Figura 7, o suporte têxtil 705 pode compreender uma pluralidade de fios 706 ligados no lugar por um adesivo 720. O segundo acabamento 515 pode ser disposto sobre o lado técnico do substrato na forma de um revestimento ou acabamento aplicado à camada adesiva 720. Alternativamente, o segundo acabamento pode ser incorporado à camada posterior aplicada à camada adesiva, por exemplo, na forma de um revestimento de aglutinante de látex que contém partículas de carbono ativado ou uma espuma (por exemplo, uma parte posterior de espuma de poliuretano) que contém partículas de carbono ativado.
Como resultado da aplicação de partículas de carbono ativado de um lado do suporte têxtil, o têxtil revestido é eletricamente condutor no lado revestido, o que resulta em uma superfície dissipadora estática. Tal a-tributo é particularmente útil em um interior de veículo, em que redução de eletricidade estática é desejável não só para eliminar choques irritantes em ocupantes de um veículo, mas também para reduzir a probabilidade de incêndio causado pela descarga de eletricidade estática, por exemplo em um posto de gasolina.
Os Exemplos seguintes demonstram a condutividade elétrica superficial de um suporte têxtil revestido com um revestimento de carbono ativado, como presentemente descrito. EXEMPLOS 9-17 O pano da Amostra 5A, que apresenta um acabamento fotocata-lítico aplicado sobre ele (como no Exemplo 1), foi revestido de um lado com um revestimento de carbono ativado. O revestimento de carbono ativado continha pó de carbono ativado (como proporcionado na Tabela 8 abaixo), que foi primeiro disperso com água sob mistura cisalhante a alta velocidade na presença um dispersante de ácido metacrílico. O revestimento foi então misturado com um aglutinante de látex de poliacrilato que apresenta uma temperatura de transição vítrea de cerca de -10°C, tal que o componente de carbono ativado fosse de cerca de 20% em peso da composição de revestimento.
Tabela 8.
Fonte e Fabricante de Várias Partículas de Carbono Ativado A condutividade elétrica do revestimento de carbono ativado foi medida usando um medidor de resistividade superficial modelo ACL 385 da ACL Staticide, Inc. de Elk Grove Village, Illinois. Os Exemplos 9-11 e 13-17 exibiram cada um uma condutividade elétrica superficial de cerca de 10'5 siemens/metro. O Exemplo 12 exibiu uma condutividade elétrica superficial de 10'10 siemens/metro. O presente suporte têxtil, que apresenta um acabamento fotoca-talítico aplicado pelo menos em seu primeiro lado e um revestimento de carbono ativado aplicado em seu segundo lado, é projetado tanto para adsorver contaminantes do interior de um automóvel quanto para degradar ou oxidar tais contaminantes. Ele é particularmente bem apropriado como pano de tapeçaria, no qual as propriedades dissipadoras estáticas impedem que os ocupantes recebam choque quando eles entram ou saem do veículo.
Adicionalmente, como foi anteriormente discutido, o acabamento fotocatalítico funciona de modo a eliminar odores à base de compostos orgânicos, na medida em que possam ser levados para o interior de um automóvel por seus ocupantes. Esses odores incluem fumaça de cigarro, odores associados a alimentos e similares. Os constituintes de carbono ativado no suporte têxtil funcionam adsorvendo odores desagradáveis, incluindo aqueles que emanam da espuma de uretano usada em assentos de automóveis. Sabe-se que essa espuma produz um odor de amina característico à medida que materiais de partida residuais são volatilizados. Ao cobrir os assentos com o presente suporte têxtil, permite-se que VOCs menos desagradáveis penetrem no esapço da cabina. De fato, acredita-se que incorporando um substrato de acordo com a invenção no estofamento do interior de um automóvel possa contribuir para o automóvel ultrapassar padrões relativos à quantidade de VOCs presentes no compartimento de passageiros, tais como os níveis-alvo de VOCs recentemente adotados pela Associação Japonesa de Fabricantes de Automóveis (JAMA).
Adicionalmente, o presente suporte têxtil poderá também ser usado como cobertura de teto (isto é, pano utilizado para cobrir o teto interior de um veículo) ou como revestimento para mala (isto é, pano usado para cobrir a área de armazenamento interno de um veículo), bem como para quaisquer outros painéis têxteis no interior de um veículo. Tapetes, tais como capachos, poderão também ser tratados com os presentes tratamentos com fotocalisador e carbono ativado para conferir a esses artigos propriedades de adsorção e eliminação de odor.
Embora o presente suporte têxtil seja descrito para uso em associação com veículos, considera-se que tais suportes poderão encontrar utilidade em uma ampla variedade de outras aplicações. Por essa razão, o presente suporte têxtil representa um útil avanço no estado da técnica.
Todas as referências, incluindo publicações, pedidos de patente e patentes, citadas neste relatório são incorporadas aqui como referência no mesmo grau, como se cada referência fosse individual e especificamente indicada como sendo incorporada como referência e fosse apresentada aqui em sua totalidade. O uso dos termos "um(a)" e "o(a)" e referentes similares no contexto da descrição dos presentes produtos e processos (especialmente no contexto das reivindicações seguintes) deve ser considerado como cobrindo tanto o singular quanto o plural, a não ser que indicado de outra maneira aqui ou claramente contradito pelo contexto. Os termos "compreendendo", "que compreende(m)", "apresentando", "que apresenta(m)", "incluindo", "que inciui(incluem)", "contendo" e "que contém(contêm)" devem ser considerados como termos de extremidade aberta (isto é, significando "incluindo, mas não limitado a"), a não ser que anotado de outra maneira. Indicação de faixas de valores pretendem meramente servir como um método taquigráfico de referir-se individualmente a cada valor separado que se enquadra na faixa, a menos que indicado aqui de outra maneira, e cada valor separado é incorporado ao relatório descritivo como se fosse individualmente recitado aqui. Todos os métodos descritos neste relatório podem ser realizados em qualquer ordem adequada, a menos que indicado de outra maneira aqui ou de outro modo claramente contradito pelo contexto. O uso de qualquer e todos os exemplos, ou linguagem exemplar (por exemplo, "tal como/tais como") proporcionada aqui, pretende meramente iluminar melhor os ensinamentos proporcionados aqui e não encerram uma limitação do escopo dos ensinamentos, a não ser que reivindicado de outro modo. Nenhuma linguagem no relatório descritivo deverá ser considerada como indicando qualquer elemento não-reivindicado como essencial à prática dos ensinamentos aqui apresentados.
Modalidades preferidas foram proporcionadas na descrição precedente, incluindo a modalidade preferida conhecida dos inventores para praticar os ensinamentos aqui apresentados. Variações dessas modalidades preferidas poderão tornar-se evidentes àqueles habilitados no estado da técnica após revisão. Os inventores esperam que artesãos habilitados empreguem essas variações conforme apropriado, e os inventores pretendem que os ensinamentos aqui apresentados sejam praticados diferentemente de como especificamente descrito neste relatório. Consequentemente, esta descrição inclui todas as modificações e equivalentes do assunto descrito nas reivindicações aqui anexas conforme permitido por lei aplicável. Adicionalmente, qualquer combinação dos elementos acima descritos em todas as suas variações possíveis é abrangida pela invenção, a não ser que indicado aqui de outra maneira ou de outro modo claramente contradito pelo contexto.
REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Substrato fotocatalítico, o qual compreende: (a) um suporte têxtil que apresenta pelo menos uma superfície, e (b) um primeiro acabamento sobre a superfície do suporte, caracterizado pelo fato de que o primeiro acabamento compreende: (i) um material fotocatalítico particulado que compreende uma pluralidade de partículas primárias, o material fotocatalítico estando presente no primeiro acabamento em uma quantidade de cerca 0,05 a cerca de 2% em peso, com base no peso total do substrato, e (ii) um aglutinante, o aglutinante estando presente no primeiro acabamento em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para aglutinante de cerca de 1:0,1 a cerca de 1:5, em que o primeiro acabamento sobre a superfície do suporte têxtil compreende uma pluralidade de aglomerados das partículas primárias do material fotocatalítico, em que os aglomerados apresentam uma superfície externa porosa, e em que o aglutinante compreende um polímero apresentando 20% ou menos, em número, de ligações Si-O na cadeia principal do polímero, em que o suporte têxtil compreende uma malha, tecido ou não-tecido, em que o material fotocatalítico particulado compreende dióxido de titânio, dióxido de titânio dopado, sulfeto de molibdênio, óxido de zinco, ou uma combinação dos mesmos; e em que o aglutinante compreende um poliacrilato, éster vní-lico, poliuretano, acetato de vinil-polietileno, poliolefina, poliêster, poliamida, polieter, poli(estíreno-co-butadieno), poli-isopreno, policloropreno ou uma combinação dos mesmos.
2. Substrato fotocatalítico, o qual compreende: (a) um suporte têxtil que apresenta primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície, (b) um primeiro acabamento disposto sobre a primeira superfície do suporte têxtil, e (c) um segundo acabamento disposto sobre a segunda superfície do su- porte têxtil, caracterizado pelo fato de que o primeiro acabamento compreende (i) um material fotocatalítico particulado compreendendo uma pluralidade de partículas primarias, e (ii) um primeiro aglutinante, em que o primeiro acabamento na superfície do suporte têxtil compreende uma pluralidade de aglomerados de partículas primarias do material fotocatalítico, e em que os aglomerados apresentam uma superfície externa porosa; e o segundo acabamento compreende partículas de carbono ativado e um segundo aglutinante, em que o material fotocatalítico particulado compreende dióxido de titânio, dióxido de titânio dopado, sulfeto de molibdênio, óxido de zinco, ou uma combinação dos mesmos, em que o aglutinante compreende um poliacrilato, éster vnílico, poliuretano, acetato de vinil-polietileno, poliolefina, poliéster, poliami-da, polieter, poli(estireno-co-butadieno), poli-isopreno, policloropreno ou uma combinação dos mesmos, em que o segundo aglutinante é selecionado dentre polímeros e copolímeros de acrilatos, metacrilatos, estirenos, ésteres vi-nílicos, cloretos vinílicos, cloreto vinilidênico, butadieno, cloropreno e olefi-nas, poliésteres, poliamidas, poliuretanos, silicones, resinas de amino, resinas epóxi, e combinações dos mesmos; em que o material fotocatalítico está presente no primeiro acabamento em uma quantidade de 0,05 a 2% em peso com base no peso total do substrato, e em que o aglutinante está presente no primeiro acabamento em uma quantidade suficiente para fornecer uma proporção, em peso, de material fotocatalítico em relação ao aglutinante de 1:0,1 a 1:5.
3. Substrato fotocatalítico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o suporte têxtil compreende fios que contêm poliéster, e os fios são proporcionados em uma construção tecida ou em malha.
4. Substrato fotocatalítico, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material fotocatalítico particulado compreende dióxido de titânio anatásio defumado.
5. Substrato fotocatalítico, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material fotocatalítico está presente no acabamento em uma quantidade de cerca 0,5 a cerca de 1% em peso, com base no peso total do substrato.
6. Substrato fotocatalítico, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é um aglutinante de látex.
7. Substrato fotocatalítico, de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro aglutinante está presente no primeiro acabamento em uma quantidade suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para aglutinante de cerca de 1:0,1 a cerca de 1:5.
8. Processo para produção de um substrato fotocatalítico, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) proporcionar um suporte têxtil que apresenta pelo menos uma superfície, (b) proporcionar uma composição de revestimento, essa composição de revestimento sendo preparada: (i) proporcionando um meio líquido, (ii) dispersando um material fotocatalítico particulado seco no meio líquido e (iii) adicionando um primeiro aglutinante ao meio líquido produzido na etapa (ii) para produzir uma composição de revestimento, essa composição de revestimento compreendendo uma quantidade de primeiro aglutinante suficiente para proporcionar uma razão, em peso, de material fotocatalítico para aglutinante de cerca de 1:0,1 a cerca de 1:5, (c) aplicar a composição de revestimento em pelo menos uma porção da superfície do suporte têxtil, e (d) secar a superfície do suporte têxtil em que a composição de revestimento foi aplicada, para produzir um substrato fotocatalítico.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: (e) proporcionar uma segunda composição de revestimento, essa segunda composição de revestimento compreendendo partículas de carbono ativado e um segundo aglutinante, (f) aplicar a segunda composição de revestimento em pelo menos uma porção da segunda superfície do suporte têxtil, e (g) secar a porção da segunda superfície do suporte têxtil em que a segunda composição de revestimento foi aplicada para produzir um substrato fotocatalítico.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o suporte têxtil compreende fios que contêm poliéster, e os fios são proporcionados em uma construção tecida ou em malha.
11. Processo, de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o material fotocatalítico particulado compreende dióxido de titânio anatásio defumado.
12. Processo, de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o material fotocatalítico está presente sobre a superfície do suporte em uma quantidade de cerca 0,5 a cerca de 1 % em peso, com base no peso total do substrato.
13. Processo, de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é um aglutinante de látex.
14. Processo, de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 13, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento compreende adicionalmente um dispersante selecionado do grupo que consiste de ésteres de fosfato, amônia, hidróxido de amônio e combinações dos mesmos.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dispersante é adicionado ao meio líquido antes da adição do aglutinante.
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