ES2331284A1

Nanocompuestos materials with antimicrobial activity and the procedure for their obtaination (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Abstract

Nanocomposite materials with antimicrobial activity and the procedure for obtaining it. The present invention relates to new nanocomposite materials with antimicrobial activity, which comprise a matrix and nanoadditives. Furthermore, the present invention describes a process for obtaining said nanocomposite materials and using them in different sectors of the industry.

ES2331284A1, drawing sheet 1
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  1. 1
    ES 2 331 284 A1 REIVINDICACIONES 1. Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana, caracterizados porque comprenden los siguientes elementos:a. matriz;b. nanoaditivos.
  2. 2
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 1, caracterizados porque la matriz es plástica o cerámica.
  3. 3
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 2, caracterizados porque la matriz plástica se selecciona sin sentido limitativo del grupo formado por las familias de termoplásticos, termoestables, elastómeros y materiales derivados de biomasa y/o biodegradables o mezclas de los mismos conteniendo aditivos típicos que se añaden durante la fabricación y procesado de plásticos y bioplásticos.
  4. 4
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 2, caracterizados porque la matriz plástica está en una proporción desde el 5% hasta 99,99%;preferentemente desde 20% hasta 99,99%, y más preferentemente desde el 90% hasta el 99,99%.
  5. 5
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 2, caracterizados porque la matriz cerámica comprende al menos los siguientes elementos:a. agua;b. arcillas;c. desfloculantes;d. feldespatos;e. arenas feldespáticas;y f. caolin, carbonatos y zirconio.
  6. 6
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 2, caracterizados porque la matriz cerámica cuando es de tipo esmalte comprende al menos los siguientes elementos:a. caolin o una arcilla caolinítica o montmorillonítica;b. feldespatos;c. fritas;d. sílice;y e. arenas de sílice.
  7. 7
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 2, caracterizados porque la matriz cerámica está en una proporción desde 5 hasta el 99,99%, preferentemente desde 20 hasta 99,99%, y más preferentemente desde el 65 hasta el 99,99%.
  8. 8
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 2, caracterizados porque la matriz cerámica cuando es de tipo esmalte comprende al menos los siguientes elementos:a. caolin o una arcilla caolinítica o montmorillonítica, b. feldespatos;c. fritas;d. sílice;y e. arenas de sílice. ES 2 331 284 A1
  9. 9
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 1, caracterizados porque la matriz contiene agentes con propiedades de barrera a la radiación electromagnética, de resistencia al fuego y/o sustancias activas y/o bioactivas seleccionadas del grupo formado por sales metálicas orgánicas e inorgánicas antimicrobianas y/o sustancias de bajo peso molecular con carácter activo o bioactivo.
  10. 10
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 1, caracterizado porque los nanoaditivos son de tipo laminar con o sin modificación previa que contienen al menos un agente activo con actividad antimicrobiana.
  11. 11
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 10, caracterizado porque los nanoaditivos de tipo laminar, están basados en filosilicatos y/o hidróxidos dobles sintéticos o laminares de estructura laminar.
  12. 12
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 1, caracterizados porque los nanoaditivos están en una proporción desde 0,01 hasta el 95%, preferentemente desde 0,01 hasta el 80% y más preferentemente desde 0,01 hasta el 10% si la matriz es tipo plástica.
  13. 13
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 1, caracterizados porque los nanoaditivos están en una proporción desde 0,01 hasta el 95%, preferentemente desde 0,01 hasta el 45% y más preferentemente desde 0,01 hasta el 35% si la matriz es tipo cerámica.
  14. 14
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 1, caracterizados porque los nanoaditivos están en una proporción desde 0,01 hasta el 50%, preferentemente desde 0,01 hasta el 20% y más preferentemente desde 0,01 hasta el 15% si la matriz cerámica es de tipo esmalte.
  15. 15
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 10, caracterizados porque el agente activo con actividad antimicrobiana se selecciona del grupo formado por metales y/o sus sales orgánicas e inorgánicas, compuestos orgánicos, y/o combinación de los mismos.
  16. 16
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 15, caracterizados porque los metales se seleccionan del grupo formado por plata, cobre, niquel, cobalto, hierro, zinc o combinación de los mismos.
  17. 17
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 15, caracterizados porque los compuestos orgánicos se seleccionan del grupo formado por sales de amonio cuaternario, preferentemente bromuro de hexadeciltrimetilamonio, esteres de polietilenglicol con ácidos alifáticos monocarboxílicos (C6-C22) y sus sulfatos de amonio y sodio, ácido perfluorooctanoico y su sal de arnonio, copolímeros cloruro de N-metacriloiloxietil-N,Ndimetil-N-carboximetilamonio, cloruro de bis(2-hidroxietil)-2-hidroxipropil-3-(dodeciloxi)metilamonio;y quitosano y sus derivados, y/o combinaciones de las mismas.
  18. 18
    Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 15, caracterizados por los compuestos inorgánicos se seleccionan del grupo formado por sales simples tipo nitrato, acetato, cloruro, sulfato y complejos inorgánicos que incluyan agua y los grupos nitrato, acetato, amino y cloruro.
  19. 19
    Procedimiento para la obtención de los materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:a. disminución del tamaño de los nanoaditivos por acción mecánica;b. filtración mediante vía seca o húmeda de las partículas obtenidas en la etapa anterior;c. eliminación de la materia orgánica, óxidos cristalinos y partículas duras no sujetas a modificación hasta la obtención de estructuras laminares;d. pre-tratamiento de las estructuras laminares mediante precursores;e. adición a una matriz plástica o cerámica.
  20. 20
    Procedimiento para la obtención de los materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 19, caracterizado porque la disminución del tamaño de los nanoaditivos se lleva a cabo hasta tamaños de partícula por debajo de las 30 micras en el D90.
  21. 21
    Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque la filtración se lleva a cabo hasta un tamaño de partícula desde 0,1 a 100 micras, preferentemente por debajo de 25 micras y más preferentemente por debajo de 3 micras en el D90. ES 2 331 284 A1
  22. 22
    Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque la eliminación de la materia orgánica se hace mediante técnicas de decantación, recogida de sobrenadante o por reacción química con substancias oxidantes.
  23. 23
    Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque la eliminación de óxidos cristalinos y partículas duras no sujetas a modificación se lleva a cabo mediante procesos de centrifugación y/o gravimétricos en disolución o por turbo-secadores.
  24. 24
    Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque los precursores son del tipo expansor y/o compatibilizador y/o antimicrobiano.
  25. 25
    Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque tras la etapa de pre-tratamiento de las estructuras laminares mediante precursores, se lleva a cabo una etapa de secado.
  26. 26
    Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque tras la etapa de pre-tratamiento de las estructuras laminares mediante precursores, se lleva a cabo una etapa de intercalación con modificantes.
  27. 27
    Procedimiento según la reivindicación 26, caracterizado porque tras intercalar se lleva a cabo una etapa de adición de sustancias de bajo peso molecular con carácter activo y/o bioactivo.
  28. 28
    Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque tras la etapa de adición de sustancias de bajo peso molecular se lleva a cabo una etapa de precipitación por evaporación, centrifugado, enfriamiento o adición de agentes precipitantes.
  29. 29
    Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque en la etapa do adición a una matriz plástica o cerámica se lleva a cabo una incorporación de sales metálicas o inorgánicas antimicrobianas.
  30. 30
    Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque tras la etapa de adición de la matriz, se lleva a cabo un tratamiento físico o químico para cambiar el estado de oxidación, total o parcialmente del centro metálico intercalado en la matriz.
  31. 31
    Procedimiento según la reivindicación 26, caracterizado porque los modificantes se seleccionan del grupo formado por sustancias inorgánicas, orgánicas, incluidos materiales derivados de biomasa y/o biodegradables y/o sales u otros compuestos antimicrobianos.
  32. 32
    Uso de los materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana de las reivindicaciones 1 a 18, para aplicaciones de envasado y embalaje de alimentos y componentes alimentarios, en aplicaciones biomédicas, médicoquirúrgicas y farmacéuticas, en aplicaciones antifouling, en aplicaciones de construcción para esmaltes y azulejos, en aplicaciones para productos de aseo personal y en aplicaciones de contacto en lugares transitados tales como supermercados, carritos, stands, lineales, escaleras mecánicas, o aeropuertos, en aplicaciones textiles, en aplicaciones que requieran de barrera a gases, vapores y disolventes y productos orgánicos, tales como aromas y componentes de aromas, aceites, grasas e hidrocarburos, y a productos mixtos de carácter orgánico e inorgánico, para aplicaciones que requieren carácter biodegradable o compostable, para envases activos que requieran carácter antimicrobiano, antioxidante o de otro tipo que requiera la liberación controlada de substancias de bajo peso molecular preferentemente volátiles, para aplicaciones que requieran de capacidad antimicrobiana, para el uso de biopolímeros bien sin la necesidad de uso de agentes plastificantes o necesitando cantidades más bajas de estos y como materiales con propiedades de barrera a la radiación electromagnética y de resistencia al fuego.
Independent claims32