Tratamiento antimicrobiano basado en la tecnología de la plata

Luiz Wagner de Paula XIX CONGRESO LATINOAMERICANO DE QUIMICA Y TEXTIL Hotel Intercontinental – Santiago - Chile 14 - 16 de octubre de 2008

Acabados antimicrobianos en textiles

Definición de los términos Antibacteriano Antibacteriano

Bacteriostático Bacteriostático

mortalidad mortalidad

Acabados Acabados higiénicos higiénicos sobre sobre ropas ropas yy textiles textiles Principio Principio activo activo diseñado diseñado para para las las bacterias bacterias

Germicida Germicida

Acabados Antimicrobianos

Desodorizante Desodorizante

Acabados Acabados antimicrobianos antimicrobianos sobre sobre tejidos tejidos técnicos técnicos Principio activo diseñado diseñado para para los los hongos hongos Principio activo

Fungicida Fungicida 2

Antimicótico Antimicótico

inhibición del del crecimiento crecimiento inhibición

Bactericida Bactericida

Fungistático Fungistático Textile Effects

Tratamiento antimicrobiano

Es un tratamiento realizado en materiales textiles, pol ímeros y otros polímeros que confiere la protecci ón contra la proliferaci ón de las bacterias protección proliferación (micro -organismos indeseables). (micro-organismos

Pseudomonas

3

Staphylococcus

Textile Effects

Concepto (antibacteria)

Una sustancia que previne el crecimiento de las bacterias. Puede ser un bactericida (mata) o un bacteriost ático (inhibe). bacteriostático

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Textile Effects

Definición de Bacteria


Micro-organismo primitivo unicelular (es el más antiguo ser que se tiene noticias y también lo más abundante habitante de la Tierra).


Multiplicase muy rápido. (dobla su cantidad a cada 20 minutos. En poco menos de 11 horas, su populación llega hasta 5 billones de células). 5

Textile Effects

Crecimiento de las Bacterias


Algunas causan olor y otras, enfermedades 6

Textile Effects

El elemento químico Nombre Nombre del del elemento: elemento: Símbolo Símbolo químico: químico:

Ag Ag

Número Número atómico: atómico:

47 47

Peso Peso Atómico: Atómico: Grupo Grupo de de la la tabla: tabla: Configuración Configuración electrónica: electrónica:

107,8682 107,8682 11 11 10.5s [Kr].4d [Kr].4d10 .5s11

Clasificación: Clasificación:

Metal Metal de de transición transición

Estado Estado físico: físico:

Sólido Sólido (T= (T= 298 298 K) K)

Densidad Densidad del del sólido: sólido: Punto Punto de de fusión: fusión: Punto de ebullición: ebullición: Punto de Origen Origen del del nombre: nombre:

7

Plata Plata

10,490 10,490 g/cm g/cm33 1234,93 1234,93 K K 2435 2435 K K El El símbolo símbolo Ag Ag tiene tiene origen origen del del latín latín “argentum” “argentum” que que significa significa plata. plata.

Textile Effects

La Historia de la Plata

Aunque la plata ha sido utilizada como antimicrobiano para el segmento textil por más de 10 años, existían problemas en tornala aplicable de modo efectivo en este segmento por diversos motivos.

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Textile Effects

La Historia de la Plata

Dificultad en la aplicación
Muchos productos a la base de plata son usados en la

producción de fibras, causando los siguientes problemas: - Cantidades efectivas de la plata que se fijan en el centro de la fibra donde no es funcional. La plata necesita estar en la superficie de la fibra para tener efecto antibacteria. - Tratar fibras es uno proceso de grande escala lo que significa que el fabricante de tejidos necesita comprar grandes cantidades de las mismas.

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Textile Effects

La Historia de la Plata

Métodos de teste


Aunque la presencia de la plata pueda ser determinada en un tejido, el efecto bacteriostático parece ser bastante variable, dependiendo del método de teste y del laboratorio que lo realiza. Los resultados pueden variar de excelente protección para ninguna, en el mismo tejido.

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Textile Effects

La Historia de la Plata

Decoloración


Si la plata es liberada de modo muy rápido de un antimicrobiano basado en esta, el efecto de decoloración en el tejido también es muy rápido, generando un efecto indeseable amarillento o agrisado en este tejido.

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Textile Effects

La Historia de la Plata

Las ventajas de la plata Salud humana
Su uso es muy seguro. El principio activo es utilizado dentro y fuera del cuerpo humano y no es mutagénico, cancerígeno o teratogénicos.

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Textile Effects

La Historia de la Plata

Las ventajas de la plata Salud humana
La Plata es usada en aplicaciones médicas como vendajes para proteger feridas de infecciones, en catéteres y implantes para reducir infecciones.


No irritante, no sensibilizante y no ocasiona problema de efecto cumulativo.

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Textile Effects

La Historia de la Plata

Las ventajas de la plata Eficacia
Control de un gran número de bacterias Bacterias Grampositivas

Bacterias Gramnegativas

Bacillus cereus

Acinetobacter calcoaceticus

Bacillus mycoides

Enterobacter aerogenes

Bacillus subtilis

Escherichia coli

Brevibacterium ammoniagenes

Klebsiella pneumoniae

Corynebacterium pseudodiptheriticum

Proteus vulgaris Pseudomonas aeruginosa

Enterococcus faecalis

Providencia rettgeri

Micrococcus luteus Staphylococcus aureus Streptococcus pyogenes

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Textile Effects

La Historia de la Plata

Las ventajas de la plata Efluente
Típicamente, más de 90% de la plata proveniente del agua residual para la Estación de Tratamiento es removida como parte normal del proceso.
La pequeña cantidad restante en el agua de descarte se presenta de forma insoluble.
La cantidad de iones de plata en el tratamiento Silpure es mucho menor que el establecido por las autoridades ambientales en el descarte. 15

Textile Effects

SILPURE

Tratamiento antimicrobiano totalmente durable y aplicable de modo fácil para los tipos de tejidos. Supera todos los tradicionales tratamientos antimicrobianos asociados a la plata, utilizados hasta hoy en los artículos textiles. 16

Textile Effects

Comparativo entre generaciones Vieja Generación Antimicrobiano Ag

Silpure Antimicrobiano Ag

Concentración de la Plata en la Superficie

Concentración de la Plata en la Superficie

Concentración Ag

Concentración Ag

Tiempo

Tiempo

Concentración Superficial Microbiana Contaminación Microbiana (unidad de formación de colonias)

Contaminación Microbiana (unidad de formación de colonias) Tiempo

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Concentración Superficial Microbiana

Tiempo

Textile Effects

SILPURE

La eficacia de cualquier activo plata dependerá de los siguientes factores:
Dimensiones (forma, tamaño).
Vehículo a ella asociada (adhesión del activo, control de la liberación).
Comportamiento químico (pH, tonicidad, dispersión, compatibilidad).
Facilidad de aplicación en el proceso de manufactura (impregnación, velocidad).

El conocimiento de todos estos factores son necesarios para definir la eficacia del producto. 18

Textile Effects

El activo del SILPURE


Especialmente formulado para se tener un control de la liberación de los iones de plata en el ambiente microbiano (textiles).
La clave para esta tecnología es la habilidad en el uso de la tecnología para producir una dispersión extremamente delgada de la plata (tamaño promedio de la partícula de 180 nm).
Esto hace con que se tenga una óptima cobertura de la superficie de los textiles, resultando en una alta eficacia antimicrobiana.

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Textile Effects

El vehiculo del SILPURE


Dispersión polimérica para promover la adhesión de la plata en los materiales textiles.
Desarrollado conjuntamente con la nanotecnología de la plata, así se fomenta el control adicional de liberación de los iones para lograr una eficiencia antimicrobiana duradera (resistencia a los lavados en húmedo.
Óptima performance en el proceso de impregnación.
Compatible con gran parte de los auxiliares textiles.

20

Textile Effects

Tejido no tratado

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Textile Effects

SILPURE

La combinación del activo con el vehiculo en el tratamiento Silpure

Perfectamente adherida Cobertura uniforme Máxima durabilidad

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Textile Effects

¿Como el SILPURE trabaja?


Funciona de tres maneras en la célula de las bacterias.... Cambiando la membrana citoplasmática Interfiriendo en la funcionalidad del DNA y RNA Reaccionando con los grupos proteicos y enzimas
Con esto, interrumpiese el proceso normal de la célula que no se puede más funcionar y tampoco se reproducir .

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Textile Effects

Como el SILPURE trabaja?

Ag+ +

Ag+

+

Ag

Ag+

Ag

+

Ag

+

Ag+

Ag

Ag+

+

Ag

Ag+

Ag+ +

Ag +

Ag

Ag+ Liberación controlada de los íons de plata

Inibición y eliminación

Superfície del tejido 24

Textile Effects

El producto SILPURE FBR-5

25



Tecnología natural de la plata



Evita el olor indeseable



Alta resistencia a los lavados en húmedo (arriba de 50 lavados) en todos los tipos de fibras, mismo en tejidos difíciles de tratar (100% poliéster).



Sin decoloración



Todas las fibras tratadas y protegidas



Proporciona conforto y bienestar



Garantiza la sensación permanente de higiene y frescor Textile Effects

Aplicación del tratamiento SILPURE




Pick-up

: 25-100%




Impregnación

: seco/ húmedo o húmedo/ húmedo




pH del baño

: 5-8




Cantidad

: 1-3%




Dureza

: sin efecto




Vehiculo de aplicación

: 20 - 40 m/min




Cura/ tiempo

: 150 - 180ºC (20 - 45 seg.)

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Textile Effects

Cura del tratamiento SILPURE®

Estudios han mostrado que, en ambos tejidos PES y CO, la mejor retención del producto para una mejor durabilidad, ocurre cuando la temperatura de cura se hace > 150ºC (45 s). Entre 120 - 150ºC – se reduce la durabilidad, pero sigue buena. Menor 120ºC – se reduce significantemente la durabilidad. Artículos destinados a la cobertura, tratados con 5% Silpure, no mostraran descoloramiento en exposición directa al sol.

27

Textile Effects

Aplicación del SILPURE


El uso de niveles entre 2.0 hasta 3.0% SILPURE FBR-5 es realizado i efectivo en situaciones donde se necesita una alta resistencia a lavados (arriba de 50 lavados).
Tratamiento en 100% poliéster, entre 1.0 hasta 2.0%, ha mostrado eficacia entre 30 hasta 50 lavados.
Niveles bajo de 1% => puede ser aplicado cuando se requiere baja durabilidad a lavados.

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Textile Effects

Eficacia del tratamiento – teste industrial

Crecimiento bacteriano 100% PES

Ciclos de lavados

50 40

Untreated Article

30 20

Treated Article

10 0 1

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

Unidades de formación de colonias bacterianas

29

Textile Effects

¿Como hacer el control del tratamiento?

A través del medio de cultura cualitativa...

30

Textile Effects

¿Como hacer el control del tratamiento?

O cuantitativo....

31

Textile Effects

Overview – Avaluaciones cuantitativas (1)

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País

Método

Mejores matrices

Testes en organismos

Tiempo de contacto

Solución de exposición, temperatura

USA

AATCC 147

Hydrophilic/ absorbent textiles, foams

K. Pneumoniae ATCC 4352 S. Aureus ATCC 6538

24 hrs

„nutrient broth“, saline or other 37°C

AATCC 100

Hydrophilic/ absorbent textiles, foams

K. Pneumoniae ATCC 4352 S. Aureus ATCC 6538

24 hrs

„nutrient broth“, saline or other 37°C

Draft Method of AATCC (NYS Test)

Hydrophobic textiles, plastics

K. Pneumoniae ATCC 4352 S. Aureus ATCC 6538

24 hrs

„nutrient broth“, saline or other 37°C

ASTM E2149-01 Shake flask

All: high volume to sample ratio

K. Pneumoniae ATCC 4352

1 & 24 hrs

0,3 mM phospate buffer or other 25°C

ASTM E2180-01

Hydrophobic textiles, plastics

K. Pneumoniae ATCC 4352 S. Aureus ATCC 6538

24 hrs

0,3% agar slurry in saline 37°C

Textile Effects

Overview - Avaluaciones cuantitativas (2)

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País

Método

Mejores matrices

Testes en organismos

Tiempo de contacto

Solución de exposición, temperatura

Japan

JIS L 1902

Hydrophilic/ absorbent textiles, foams

K. Pneumoniae ATCC 4352 S. Aureus TCC 6538P

18 hrs

5% „nutrient broth“in saline 37°C

JIS Z 2801

Hydrophobic textiles, plastics

E. Coli ATCC 8739 S. Aureus ATCC 6538 P

24 hrs

0,2% „nutrient broth“ in distilled water 35°C

Switzerland

SN 195924

Most matrices

K. Pneumoniae ATCC 4352 S. Aureus ATCC 6538

24 hrs

?

Germany

DIN EN ISO 20743

All fibers, nonwovens

K. Pneumoniae ATCC 4352 S. Aureus ATCC 6538

24 - 48 hrs

„nutrient broth“ 37°C

Hohenstein method; not published

Hydrophobic textiles, plastics

K. Pneumoniae ATCC 4352 S. Aureus ATCC 6538

24 hrs

5% „nutrient broth“in saline 37°C

Textile Effects

New York State Protocol (NYS TEST)


Muestras tratadas y muestras de control, sin tratamiento, son inoculadas con una cantidad de bacteria conocida.


La inoculación es hecha directamente en las muestras en forma de micro-gotas para maximizar la superficie de contacto con las bacterias.

Inoculación Muestra

34

Textile Effects

New York State Protocol (NYS TEST)

Sin Tratamiento

Diluciones ➱ ➱

Tratada

P.S.: Cada colonia se origina de una bacteria. 35

Textile Effects

New York State Protocol (NYS TEST)

Nº de Bacterias

Muestra

Tratada No tratada

70 54

Solución (ml)

x x

50 50

x x

Factor dilución

Valor Actual

10 1000

3.5 x 103 2.7 x 106

Notar: Las diluciones suministran los siguientes cálculos: Ej.:

3.5 x 103 2.7 x 106

= 0.0013 x 100

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(nº de bacterias en la muestra tratada) (nº de bacterias en la muestra sin tratamiento)

% Sobrevivencia = 0.13%

Textile Effects

New York State Protocol (NYS TEST)


Menos que 0,1% de sobrevivencia ▲ Indica que el tratamiento es muy efectivo en inhibir el crecimiento de las bacterias en la superficie de la muestra. Ninguna bacteria se proliferó en la muestra tratada.


100% de sobrevivencia ▼ Indica que la muestra tratada no está inhibiendo el crecimiento de las bacterias. La muestra demostra los mismos valores de la muestra sin tratamiento. 37

Textile Effects

New York State Protocol (NYS TEST)

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Textile Effects

Oeko-Tex – certificado

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Etiquetas SILPURE

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Antimicrobianos by Huntsman

Garantía de calidad, Eficacia, Durabilidad.

Last update September’08

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