PT86199B

PT86199B - Processo de preparacao de materiais a base aplicaveis como barreiras porosas

Info

Publication number: PT86199B
Application number: PT86199A
Authority: PT
Inventors: Colin Samuel Sinclair; Alan Tallentire
Original assignee: Drg Uk Ltd
Priority date: 1986-11-22
Filing date: 1987-11-23
Publication date: 1990-11-07
Also published as: FI88319B; DK407388D0; GB2229110A; MX169305B; NZ222641A; GB8911512D0; FI88319C; BR8707889A; DK170865B1; GB2229110B; GB8628008D0; IE61618B1; EP0272798A1; AU8275887A; DK407388A; GB8716835D0; WO1988003972A1; KR950004726B1; KR890700181A; HU206139B

Description

MEMORIA DESCRITIVA

O presente invento descreve a produção de materiais para barreiras porosas.

Existem muitas aplicações para materiais que actuam como barreiras à passagem de microrganismos transportados pelo ar ou de dispersões de partículas, mantendo a sua permeabilidade ao ar.

Por exemplo, objectos cirúrgicos e médicos são gsralmente fornecidos em estado esterilizado em embalagens individuais, fabricadas em parte em materiais porosos (p. ex. papel, telas polimericas ou em outros materiais não tecidos). Estes materi ais porosos são necessariamente permeáveis a gases e vapores de modo a permitirem a esterilização do objecto (após embalamento) por meio de vapor ou de um gás como óxido de etileno. Além do mais a permeabilidade ao ar é importante para permitir a aplicação de vácuo durante a esterilização para facilitar o processo de embalamento e limitar o volume de ar à volta do objecto embalado. Contudo, apesar desta permeabilidade ao ar, eficaz o material deve actuar como uma barreira/à passagem de microrganismos KRfâEKX de modo a que o objecto embalado permaneça estéril .

Outros exemplos de materiais permeáveis ao ar para barrei ras, usados no campo médico, são panos, materiais de embalagem, roupas de quarto limpas e máscaras para a cara. Outros exemplos de barreiras porosas são os meios filtrantes (p. ex. os filtros HEPA) utilizados para obter ambientes limpos por exemplo nas indústrias farmacêutica, médica, electrónica e de ener, gia.

Os materiais eficazes para barreiras porosas acima descritos podem ser difíceis e caros de produzir. Além do mais os materiais para barreiras micro-biológicas actualmente dispjo níveis variam consideravelmente na sua capacidade de retenção de microrganismos. Por exemplo, um papel, disponível comercialmente, usado como material de embalagem para objectos médicos e cirúrgicos estéreis, mostra um nível de penetração de ce_r

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-3ca de 20% quando em contacto com uma dispersão de esporos bac-3 3 -1 -2 terianos fluindo a um caudal de 6x10 dm min cm enquanto que outro papel disponível comercialmente mostra um nível de penetração à volta dos 0,001% quando ensaiado em condiçães semelhantes .

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E portanto objectivo deste invento preparar materiais pa. ra barreiras porosas que sejam altamente eficazes contra a pas. sagem de microrganismos ou partículas em suspensão no ar e que possam ser produzidos de modo relativamente fácil e barato.

De acordo com um primeiro aspecto do invento fornece-se um material para barreira porosa permeável ao ar, compreendendo um material poroso com poros numa gama de tamanhos, onde os poros do extremo superior da gama de tamanhos têm neles incorporado um agente modificador de poro que proporciona zonas de elevada área superficial nesses poros, de modo tal que restriri ja a passagem, através desses poros, de partículas transportadas pelo ar. Pode conseguir-se que a incorporação do agente modificador tenha pouco ou nenhum efeito sobre a permeabilidade do material poroso, pois a incorporação é efectuada sem reduzir substancialmente o tamanho dos poros e/ou porque a permeabilidade do material ao ar é essencialmente obtida pelos £0 ros mais pequenos que não recebem praticamente nenhum agente modificador.

De preferência, o agente modificador tem pelo menos um tamanho de partículas essencialmente uniforme (como abaixo se explica).

termo poro aqui usado inclui qualquer passagem ou interstício que vai de uma das faces principais desse material para outra face principal, oposta.

São partículas transportadas pelo ar típicas, contra as quais a barreira porosa é eficaz, os microrganismos.

De acordo com um segundo aspecto do invento apresenta-se um processo para melhorar a eficiência do comportamento da barreira feita num material permeável ao ar tendo uma gama de tamanhos de poro, processo pelo qual se incorpora, selectivamen.

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-4te, nos poros do extremo superior da gama de tamanhos, um ageri te modificador de poro (de preferência com pelo menos uma gama de tamanho de partículas substancialmente uniforme) que permite obter zonas de elevada área superficial dentro desses poros, de modo tal que restrinja a passagem de partículas transportadas pelo ar, através desses poros.

termo tamanho de poro aqui usado tem o seu significa do convencional, isto é, para um dado poro é a dimensão transversal mínima obtida a todo o comprimento do poro. 0 tamanho de poro pode ser determinado por qualquer método convencional.

material de barreira porosa do invento é um material com uma estrutura caracterizada por ter uma gama de tamanhos de poros, por exemplo, como os obtidos na produção de papel a partir de uma dispersão de fibras celulósicas, p. ex. por uma técnica de deposição hómida. Em muitos destes materiais, os seus poros têm diferentes tamanhos descritos por uma distribui ção logarítmica normal, segundo a qual uma pequena fracção do número total de poros apresenta um tamanho nitidamente superior ao dos restantes. Estes poros grandes (frequentemente refe ridos como poros de transporte) são essenciais na determinação da eficiência do comportamento da barreira visto que são principalmente estes poros que permitem a passagem de partículas ou de microrganismos transportados pelo ar. No material de barreira porosa do invento os poros grandes são modificados pela incorporação neles do agente modificador do poro de modo a obterem-se zonas de grande área superficial dentro dos poros grandes, o que melhora significativamente a sua capacidade de deter a passagem de microrganismos ou de partículas transporta das pelo ar. No entanto pode haver pouco ou nenhum agente modificador nos poros de menor tamanho. 0 produto permanece per. meável ao ar. A incorporação selectiva do agente modificador de poro nos grandes poros pode não afectar macroscopicamente o material.

No material de barreira porosa do invento, o agente modi. ficador de poro terá geralmente um tamanho significativamente menor do que o tamanho máximo do poro do material não tratado

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-5e este tamanho máximo de poro pode permanecer substancialmente inalterado (quando comparado com o material não tratado) após tratamento com o agente modificador de poro ou, se for reduzido, será ainda maior do que o tamanho dos microrganismos ou partículas que a barreira porosa deve reter. A eficiência da barreira porosa não depende portanto de uma simples crivagem dos microrganismos (ou partículas) resultante duma obturação dos poros ou de uma redução do seu tamanho, mas sim dum aumento de área superficial que o agente modificador dá ao poro.

Os agentes modificadores de poro usados no presente invento devem de preferência satisfazer vários critérios. Em particular devem ser capazes de atingir os poros do extremo su perior da gama de tamanhos. Esta exigência pode ser cumprida usando um agente modificador de poro de tamanho essencialmente uniforme. (Por tamanho essencialmente uniforme entenda-se que cerca de 90% da massa do agente modificador de poro cai numa gama de tamanho de partícula três vezes maior). Esta uniformi dade de tamanho (que pode ser escolhida de acordo com o materi al a ser tratado) assegura não haver uma quantidade significativa de grandes partículas do agente modificador que possam obstruir os poros grandes. Prefere-se em geral que o agente modificador de poro tenha um tamanho médio inferior a um terço (com maior preferência inferior a um quinto) do tamanho máximo do poro do material a ser tratado. E contudo possível usar um agente modificador de poro de duas ou mais gamas de tamanhos di, ferentes essencialmente uniformes, se tal for necessário para aplicações especiais.

A quantidade de agente modificador de poro incorporada no material é geralmente insignificante quando comparada com o seu peso original (p. e. 4 V° p/p. » possivelmente até 10% p. e. para materiais leves) mas a modificação dos grandes poros pela pequena quantidade de agente permite contudo obter uma signifi cativa melhoria no comportamento da barreira.

De preferência o agente modificador de poro é uma partícula (líquida ou sólida) com um tamanho inferior a 50 micra, de preferência inferior a 6 micra. 0 tamanho real das partícjj las depende do tipo de material de barreira a produzir. Assim

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-6para um meio filtrante pode preferir-se uma gama de tamanhos de 1 a 2 micra enquanto que se poderá usar uma outra gama de tama nhos para, por exemplo, materiais de barreiras a serem usados para embalagem de objectos estéreis.

agente modificador de poro pode ser escolhido de uma larga gama de materiais inanimadas, por exempla materiais ino_r gânicos como argilas, giz ou vidro, materiais orgânicos como os dímeros de alquilceteno, e materiais biológicos como a celu. lose. Podem usar-se misturas de dois ou mais destes materiais.

Um método para produzir o material de barreira porosa pre ferido é tratar um lado do material poroso (de que se devam me lhorar as propriedades de barreira) com o agente modificador de poro (ou um seu precursor, do qual derive o agente modificador) pro. vocando a entrada no material ou do seu precursor e a sua incorporação selectiva nos poros do material que estão no extremo superior da gama de tamanhos de poro. De preferência, o agente modificador de poro encontra-se sob a forma de suspensão ou dispersão (de preferência no ar) na qual o agente modificador constitui a fase descontínua. De preferência o agente modificador de poros em partículas é usado sob a forma de aeros. sol com um tamanho de gotículas de 0,5 a lO^u· Faz-se passar o agente modificador de poro para o material estabelecendo um diferencial de pressões através do material, quer sob a forma de um aumento de pressão do lado do material ao qual se aplica o agente modificador, quer sob a forma de uma redução de pres. são no lado do material, oposto àquele em que se aplica o agejn te modificador. Este método baseia-se no facto de o caudal da suspensão, dispersão ou aerossol através dos poros do material em tratamento ser proporcional a r (onde r é o raio do poro). Por consequência há um caudal significativamente maior através dos poros de grande secção transversal do que através dos de pequena secção e a diferença de caudais assegura que praticamente todo o agente modificador de poro visa atingir os poros maiores e incorporar-se neles. Pretende-se que este método possa realizar-se sobre uma tela do material que se move de modo contínuo e à qual se aplicou um diferencial de pressão.

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As condições de inércia do processo de modificação do poro são um factor importante do processo de tratamento. Como abaixo se descreve de modo mais completo, o uso de inércia ele, vada resulta da simples deposição do agente modificador de poro sobre a superfície do material a ser tratado, uma vez que ele não pode seguir o percurso de fluxo através dos poros. Em condições de pequena inércia, obter-se-ão os benefícios do invento ainda que as propriedades reais obtidas pela barreira po, rosa dependam das condições de inércia que afectam o agente mo dificador de poro, como também adiante se descreve.

tempo durante o qual o material é tratado para melhoria da eficiência do comportamento de barreira depende de facto res como o diferencial de pressão através do material, a concen tração do agente modificador de poro na suspensão, dispersão ou aerossol e o grau de melhoria requerido. Geralmente obtém-se uma substancial melhoria da eficiência do comportamento da barreira com tempos de tratamento comparativamente curtos e usando apenas pequenas quantidades de agente modificador de po, ro.

Com maior preferência o agente modificador de poro é usa do sob a forma de aerossol. Este aerossol pode ser criado por dispersão no ar, de um agente modificador de poro sólido ou pe, la produção de um aerossol de uma suspensão líquida do agente modificador de poro. Em alternativa é possível usar-se um aeros. sol criado por um líquido ou uma solução da qual deriva o agejn te modificador. Pode usar-se um agente tensioactivo para ajudar a formar o aerossol.

E vantajoso usar um agente adesivo em conjunto com o agente modificador de poro para melhorar a sua retenção nos p.o ros. 0 adesivo (p. ex. látex) pode ser incorporado na suspensão, dispersão ou aerossol com a qual o material é tratado. Em alternativa, o material a ser tratado pode já possuir um adesj. vo cuja acção pode ser iniciada por um processo físico ou químico, depois do material ter sido tratado com o agente modificador de poro. 0 adesivo pode ser do tipo activável pelo calor.

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-8Uma grande diversidade de materiais permeáveis ao ar pode ser tratada pelo processo do invento para vários fins. Podem ter sido produzidos por técnicas de deposição húmida, mas isto não é importante. De preferência, o material permeável ao ar é um material tecido ou não tecido, p. ex. um papel, um têxtil, um tapete comprido (mat board) ou película (p. ex. uma película ligada). 0 material pode compreender fibras que podem ser fibras celulósicas, fibras sintéticas, fibras de vidro, fibras minerais e fibras de cerâmica. Podem também usar-se misturas de fibras.

Como exemplo específico, os materiais de tela porosa (p. ex. papeis celulósicos, telas de polímeros e outros materiais não tecidos) com vários poros específicos, podem ser tratados visando o seu uso subsequente com materiais de embalagem para objectos médicos ou cirúrgicos. Os materiais não tecidos podem ser tratados visando o seu uso como panos, materiais de em brulho, roupas de quarto limpas e máscaras para a cara para uso médico. Podem também ser produzidos filtros HEPA, filtros de profundidade (depth filters) e outros meios filtrantes por tratamento de materiais apropriados.

Note-se que o processo do invento pode ser usado para produzir materiais de barreira eficientes quer a partir de substratos de fácil obtenção quer de materiais especiais definidos em relação à composição porosa e em relação aos tamanhos de poros.

invento será ainda descrito, somente como exemplo, por referência aos desenhos anexos nos quais:

A Fig. 1 ilustra a forma de uma distribuição de tamanhos de poro típica num material obtido por deposição húmida;

A Fig. 2 ilustra sob a forma de diagrama, uma concretiza, ção do aparelho para realizar o processo do invento;

A Fig. 3 é um gráfico teórico da permeaçSo ao ar versus extensão do tratamento, para os tratamentos de baixa, média ou elevada inércia;

A Fig. 4 é um gráfico teórico do tamanho máximo de poro

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BO/lS/SHK _y — 9“· versus extensão do tratamento, para os tratamentos de baixa, média ou elevada inércia;

As Figuras 5a, 5b e 5c ilustram o poro de um material tratado com um agente modificador a baixa, média e elevada inércia, respectivamente, estando o último processo fora do âm bito do invento;

A Fig. 6 mostra distribuições de tamanhos de partículas para argila e giz usados como agente modificadores de poro nos Exemplos;

As Figuras 7 a 12 são gráficos que mostram os resultados dos Exemplos a seguir descritos.

A Fig. 1 ilustra a forma de uma distribuição de tamanhos de poro logarítmica normal típica num material obtido por cama da húmida, compreendendo fibras orientadas ao acaso. Um processo concretizando o invento pode modificar todos os poros que tenham um tamanho para a direita da linha de corte A-A indicada na Figura. A posição exacta da linha A-A depende de factores como o tempo de tratamento, caudais através do material, tamanho e concentração de partículas do agente modificador no aeros. sol. Por exemplo, para um dado conjunto de condições de trata mento, o aumento do tempo de tratamento faz deslocar a linha A-A para a esquerda do gráfico.

aparelho ilustrado na Fig. 2 compreende uma câmara de tratamento 1 na qual a amostra 2 do material a ser tratado é fixada como se mostra. Um sistema de controlo de caudais 3 serve para estabelecer um diferencial de pressão através do ma terial 2 enquanto que, no outro lado, há um nebulizador Hudson 4 associado a uma linha de fornecimento de ar 5. Quando o ap_a relho está em funcionamento, cria-se no nebulizador 4 um aeros. sol do agente modificador de poro que é passado pelo material 2 por aplicação de vácuo. Como acima se mencionou, o agente modificador de poro localiza-se selectivamente nos poros maiores do material melhorando assim as propriedades da barreira do material.

As condições de inércia do tratamento modificador de po66 983

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-10ro afectam significativamente as propriedades do material tratado obtidas. A Fig. 2 é um gráfico teórico (mas baseado em resultados concretos) para a permeância ao ar num dado material versus extensão do tratamento a inércia elevada (curva A), média (curva B) e baixa (curva C). A Fig, 4 é um gráfico teórico (uma vez mais baseado em resultados concretos) do tamanho máximo de poro versus extensão do tratamento a inércia elevada (curva D), média (curva E) e baixa (curva F - que se revelou coincidente com a curva D).

A inércia do agente modificador de poro depende directamente da massa e do caudal das partículas e é inversamente pro porcional ao tamanho dos poros do material a ser tratado.

As concretizações do invento usam um ligeiro tratamento de modo a que seja incorporada apenas uma pequena quantidade de agente modificador. Para um tratamento de baixa inércia não há substancial redução do tamanho máximo do poro (com um aumento de extensão do tratamento - curva F) mas há uma redução da permeância ao ar (curva C). Com inércia média há uma redução do tamanho máximo do poro (curva B) e uma redução da permeância ao ar (curva E) superior à obtida com tratamento de baixa inércia. Com inércia elevada não há substancial redução da permeância ao ar (curva A) nem substancial redução do tamanho do poro (curva D). Isto deve-se à pequena quantidade de agente modificador usada. Com grandes quantidades (especialmente a inércia elevada) o agente modificador do poro iria impregnar-se sobre e dentro da superfície de topo formando um polvilhado ou revestimento tal que baixaria muito o tamanho do poro e a permanência ao ar. Isto deve-se a que o tamanho do poro seria então determinado pelo tamanho das aberturas dos ρ,ο ros reguladas pela natureza da polvilhação. Isto é, os poros ficam então obturados à superfície.

As Figuras 5a, 5b e 5c mostram o modo como nos parece que o agente modificador do poro é depositado em ou sobre o ma terial a ser tratado usando inércias baixa, média e elevada, respectivamente, para o agente modificador. Em cada uma destas Figuras, o material está referenciado por 6, um poro de

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-11transporte está referenciado por 7 e o agente modificador, em partículas, por 8. 0 poro 7 tipicamente compreenderá uma ou mais câmaras 9 e uma ou mais constrições 10, a mais pequena das quais tem a secção transversal mínima do poro, que determi na o tamanho do poro.

No caso de inércia baixa da Fig. 5a, o agente modificador de poro 7 (que se move para o material 6 segundo a direcção da seta X) segue a corrente do fluxo e entra na câmara 9 do poro 7 onde se mantém por captura segundo o movimento Brouiniano. Em consequência, quase todo o agente modificador de po, ro está localizado na câmara 9 onde proporciona um aumento de área superficial. Uma vez que praticamente nenhuma parte do agente modificador de poro se localiza na constrição 10 não ha verá redução do tamanho do poro medido do material. Haverá contudo uma ligeira redução da permeaçSo ao ar do material tratado devido à presença de agente modificador de poro na câmara 9.

No caso de tratamento a inércia média (como se ilustra na Fig. 5b) o momento do agente modificador de poro é demasiado grande para haver captura segundo o movimento Broiuniano, na câmara 9. Contudo, as partículas deixam a corrente de fluxo por impacto contra as paredes do poro na região da constrição 10. A deposição na constrição 10 reduz o tamanho do poro medi do e haverá uma redução da permeação ao ar, superior à do tra tamento de baixa inércia pois que o agente modificador de poro reduz o tamanho transversal mínimo do poro.

Nos tratamentos de inércia elevada, o agente modificador de poro é incapaz de seguir a corrente de fluxo no poro 7 e choca com a superfície do material polvilhando-a. Para tratamentos com quantidades de agente modificador demasiado pequenas para provocar a polvilhação de grande parte da superfície (com obturação das bocas dos poros suficiente para reduzir o tamanho do poro), não haverá redução do tamanho de poro nem redução da permeação ao ar. No entanto, grandes níveis de tratamento a alta inércia conduzirão à deposição de uma camada do agente modificador sobre e dentro da superfície de topo do ma66 983

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Βθ/lS/SHK terial, da qual resulta uma redução do tamanho da abertura dos poros e portanto uma psrmeaçSo ao ar reduzida.

Apenas os materiais que têm os seus poros modificados co. mo se indica nas Figs. 5a e 5b apresentam um comportamento melhorado como barreira, devido à presença de zonas de elevada área superficial, dentro dos poros. Os tratamentos a elevada inércia de que resulta a obturação dos poros da superfície, de. vem portanto ser evitados.

A melhoria do comportamento da barreira resulta principalmente do aumento da área superficial dentro do poro (obtido por meio do agente modificador de poro) o que tem um efeito múltiplo. Primeiro, qualquer microrganismo ou partícula que entre no poro pode seguir o caminho da corrente de ar através do poro. Contudo, as forças de difusão e de impacto obrigam os microrganismos a deixar a corrente e a serem capturados pelo agente modificador do poro depositado evitando assim a sua passagem através do material da barreira. Em segundo lugar, a presença do agente modificador do poro pode constituir um obstáculo à passagem de ar pelo poro, a qual é portanto reduzida. Em consequência há menor probabilidade das partículas atravessarem o poro.

Os seguintes exemplos são apresentados para ilustrar o invento. Todos os exemplos foram conduzidos no aparelho ilustrado na Fig. 2, trabalhando nas seguintes condições:

Pressão de entrada do nebulizador ............ 20 psi

Concentração do agente modificador do poro no aerossol ..... 3 mg/dm^

Tamanho da amostra de material ............... 78,5 cm

Exemplo 1

100 Bendtsen) foi tratado com um aerossol gerado no nebulizador 4 a partir de uma suspensão de argila em água, tendo a sus pensão a seguinte composição:

Argila .........

Adesivo de látex

50/ó

10/t v

v

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Ref: 6436-PT < ..... * 7

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-13Calgon (dispersante) ........ 0,5% p/v

Agua ................ q.b.p. 100%

A argila tinha uma distribuição de tamanhos de partículas essencialmente uniforme, indicada na Fig. 6.

processo foi realizado com vários tempos de tratamento, cada um com diferentes caudais através do material (retirado da mesma amostra) de modo a obterem-se tratamentos de diferentes extensões. Os resultados estão indicados nas Figs. 7 e 8 que são, respectivamente, gráficos do tamanho máximo de poro versus extensão do tratamento, e permeação ao ar (Bendtsen) versus extensão do tratamento. A Fig. 7 mostra a redução do tamanho máximo de poro para os caudais intermédios usados

-Ι 3 “1 *2 (7,8 x 10“ e 3,5 x 10“ dm min^- cm ) e a constância do ta. -2 3 manho máximo de poro para caudais pequenos (1,7 x 10 dm min” cm” ) e caudais grandes (7 x 10”^x dm min” cm ). A dispersão de resultados para o caso da inércia elevada resulta da variação errática do tamanho do poro por haver insuficiente agente modificador para um revestimento uniforme da superfície. A Fig. 8 mostra a redução da permeação ao ar a caudais baixos e intermédios e a permeância ao ar, praticamente constante a caudais elevados (das Figuras 3 e 4).

Exemplo 2

Este Exemplo é praticamente uma repetição do Exemplo 1 mas usando um papel de 60 g/m de diferente elevada permeação ao ar (cerca de 6500 Bendtsen). 0s resultados (e os caudais usados) estão indicados nas Figuras 9 e 10. Uma vez mais a v.a riação da permeàção ao ar e do tamanho máximo do poro, ressal. ta destes gráficos.

Exemplo 3

Amostras de um terceiro papel de 60 g/m^ de média permeação ao ar (cerca de 350 Bendtsen) foram tratadas com um aeros, sol incluindo argila como agente modificador de poro, a um cau.

dal através do material de 1,7 x 10 dm min cm para dife rentes tempos de tratamento daí resultando diferentes exten-

66 983	rf
Ref: 6436-PT	a. ' ·
BO/IS/SHK	// /'

-14sões de tratamento (e portanto permaçães ao ar diferentes). Novas amostras foram também tratadas (durante tempos diferen—2 3 “1 -2 tes) a um caudal de 7,8 x 10” dm min” cm

As amostras tratadas assim obtidas foram depois ensaiadas individualmente, nas mesmas condições, com microrganismos -3 3 transportados pelo ar a um caudal de teste de 6,5 x 10 dm

-1 -2 min cm e determinou-se a penetração, em percentagem, destes microrganismos através das amostras. Os resultados estão indicados na Fig. 11 que é um gráfico de percentagem de penetração versus permeação ao ar (Bendtsen) (ambas representadas em escala logarítmica). Na Fig. 11, os pontos representados por X são as amostras tratadas com o agente modificador de poro a um caudal de 7,8 x 10“ dm min” cm” (curva G) e os „2 representados por 0 são as amostras tratadas a 1,7 x 10 drn min” cm” (curva H).

A explicação para estas duas curvas reside na localização da zona de elevada área superficial formada pela deposição do agente modificador de poro dentro dos poros de transporte. Em condições de baixa inércia (curva H), vê-se a percentagem de penetração decair dramaticamente com ligeira redução da pe_r meação ao ar. Isto acompanha a melhoria das propriedades da barreira pela formação de uma zona de elevada área superficial dentro das câmaras dos poros sem reduzir o tamanho do poro. Por outro lado, em condições de inércia média (curva G), vê-se a percentagem de penetração decair dramaticamente com uma redução da permeação ao ar ainda maior do que em condições de inércia baixa. Isto está de acordo com a melhoria das proprie dades da barreira pela formação de uma zona de elevada área superficial nas constrições do poro. Nestas condições, além de se melhorarem as propriedades da barreira, a zona de elevada área superficial conduz a uma redução do tamanho do poro que, por sua vez, faz decrescer a permeação ao ar. A altera ção do tamanho do poro em condições de inércia média é evidente consequência do decréscimo do tamanho máximo de poro (ver valores de tamanho máximo de poro nos rectângulos representados na Fig. 11).

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Βθ/lS/SHK . ^·· ..._v..

ú ^r

-15Exemplo 4

Um quarto papel de 60 g/m e baixa permeação ao ar (cer, ca de 100 Bendtsen) foi tratado com um aerossol, gerado no nebulizador 4, a partir de uma suspensão de giz em água, com a seguinte composição:

giz ......................... adesivo de látex ............ calgon (dispersante) ........ água ............... q.b.p.

0/ú p/v

10/ p/v

0,5/ p/v

100/ giz tem uma distribuição de tamanhos de partícula praticamente uniforme, indicada na Fig. 6.

processo foi repetido com vários tempos de tratamento usando amostras diferentes (cortadas da mesma folha de papel) de modo a obter diferentes extensões de tratamento (expressas em dm^). As várias amostras tratadas (bem como uma amostra não tratada) foram depois ensaiadas individualmente, nas mesmas condições, com microrganismos transportados pelo ar e determinou-se a percentagem de penetração desses microrganismos através das amostras. Os resultadas estão graficamente representados na Fig. 12 na qual a percentagem de penetração de microrganismos (em escala logarítmica) é registada versus a extensão do tratamento.

Na Fig. 12 verifica-se imediatamente que a percentagem de penetração de 0,4/ para a amostra não tratada decai marcada, mente até um valor de cerca de 0,0002/ para uma extensão de tratamento inferior a 1 dm⁵ (na realidade, inferior a 0,4).

Exemplos 5 e 6

Na generalidade estes são semelhantes ao Exemplo 1, usajo do composições semelhantes de aerossol. No Exemplo 5 usou-se papel de 60 g/m de média permeação ao ar (cerca de 450

Bendtsen). No Exemplo 6 usou-se papel de 45 g/m de média per, meação ao ar (cerca de 500 Bendtsen). Ambos os papéis têm va lores de penetrabilidade de 4/. A Fig. 12 mostra como estes valores foram reduzidos por diferentes extensões de tratamento. A penetrabilidade do papel mais pesado (Ex. 5) foi reduzida pa.

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BO/IS/SHK = ......

— 16—

2 ra 0,0004 por tratamento de apenas 0,1 dm /78,5 cm . A penetrabilidade do papel mais leve (Ex. 6) foi reduzida de modo se, melhante (até 0,0003%) mas requereu um tratamento maior (1,3 dm'⁵/78,5 cm²).

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Claims

REIl/INDICAÇOES

1 - Processo de preparação de um material para barreiras porosas pelo melhoramento da eficiência de um material, permeá. vel ao ar, com uma gama de tamanhos de poros, processo que com preende incorporar selectivamente na parte superior da gama de tamanhos, um agente modificador de poros, de modo a proporcionar zonas de elevada área superficial, dentro desses poros de tal modo que restrinjam a passagem de partículas em suspensão no ar, através desses poros.
2 - Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracteri zado por se estabelecer um diferencial de pressões através do material e por se tratar o lado de maior pressão do material por meio de uma suspensão, dispersão ou aerosol de agente modificador de poro, pelo qual se coloca o agente modificador de poro nos poros da parte superior da gama de tamanhos de poro.
3 - Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracteri. zado por se empregar um aerosol do referido agente modificador de poro.
4 - Processo, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se usar um adesivo para reter o agente modificador do poro no material poroso.
5 - Processo, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o agente modificador de poro com preender partículas de tamanho essencialmente uniforme, tal que pelo menos 90/ das referidas partículas tenham diâmetros numa gama compreendida numa gama de tamanhos de poros três vezes maior.
6 - Processo, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o agente modificador de poro cori sistir em partículas cujo tamanho médio é inferior a 1/3 do ta manho máximo dos poros.
7 - Processo, de acordo com qualquer das reivindicações

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Ref: 6436-PT

Βθ/lS/SHK anteriores, caracterizado por o peso do agente modificador de poro incorporado nõo ser superior a 1/ do peso do referido material poroso.
8 - Processo, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o agente modificador de poro ser escolhido entre giz, argila, vidro,celulose e dímeros de alquilceteno.
9 - Processo, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o material poroso ser papel.
10 - Processo, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o material poroso ser essencialmente composto por fibras.