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PRODUCCIÓN CERÁMICA Y SUPERFICIES ANTIBACTERIANAS: QUÉ SON, CÓMO FUNCIONAN Y POSIBLES DESARROLLOS

Como sabemos, las baldosas cerámicasde cerámica, tanto para las revestimientos como para los pavimentos, se definen por importantes características técnicas y estéticas que las convierten en un producto único, difícilmente comparable con otras categorías de materiales: resistencia a la abrasión, al tránsitotráfico, al paso del tiempo, a los productos químicos y a los elementos naturales. Estas son solo sus características más importantes.
Además de estas, otros dos asuntos que deben tenerse en cuenta son la higiene y la desinfecciónel saneamiento, que distinguen la cerámica de los otros materiales que compiten con ella.
Si, por una parte, está aceptado que la naturaleza higiénica y no tóxica de la cerámica se debe a sus características inherentes, también es cierto que la innovación tecnológica y la ingeniería de materiales han mejorado con el tiempo sus características químicas, físicas y mecánicas.

 

Debido también a los recientes acontecimientos que han llamado la atención de la opinión pública sobre las exigencias cada vez más estrictas en materia de limpieza y protección de la salud, el sector de la cerámica (que desde hace algún tiempo ofrece al mercado superficies «con propiedades antibacterianas») está trabajando arduamente con un plan que sitúa a los antibacterianos como máxima prioridad.

 

Las superficies de cerámica, ya sea para suelos, encimeras de cocina o mesas, son potencialmente las más vulnerables a la contaminación y al ataque, ya que diariamente están en contacto con agentes externos que pueden afectar a su comportamiento. Dicho esto, ¿qué son las superficies antibacterianas? ¿Cómo funcionan? ¿Qué tipo de características deben tener para poder llamarse así?

 

­­SUSTANCIAS Y TERMINOLOGÍA

En general, una baldosa se define como «antibacteriana» cuando puede neutralizar el crecimiento de microbios y bacterias gracias al uso de sustancias específicas que pueden añadirse al interior del cuerpo cerámico o aplicarse a su parte superior.
¿De qué elementos hablamos?
Los materiales antibacterianos, para poder definirse como tal, están relacionados con el uso de principios activos basados en iones de plata o metales específicos, de los cuales el más conocido es sin duda el dióxido de titanio. Actualmente tenemos varias historias de casos, pero queremos centrarnos en las dos líneas principales.

 

PLATA: UN POCO DE HISTORIA Y CURIOSIDADES

Las propiedades antimicrobianas de la plata son bien conocidas desde la antigüedad; muchos sectores de la salud las han aprovechado para prevenir enfermedades y contaminaciones. En este campo, tras el descubrimiento y el uso de los antibióticos, su uso como agente microbiano ha disminuido drásticamente. No obstante, la presencia de cepas bacterianas persistentes y particularmente reincidentes ha dado lugar a un renovado interés por esta sustancia y sus propiedades particulares. Gracias a los logros de la ciencia moderna, junto con los avances tecnológicos (como el uso de isótopos radioactivos y la microscopía electrónica), ha sido posible profundizar en el tema y analizar con mayor precisión la acción de la plata como sustancia antibacteriana. Hay muchas teorías, pero todas tienen un denominador común: la plata entra en las células y las daña mediante el uso de proteínas de membrana que, entre diversas funciones, pueden transportar las moléculas a través de la membrana por medio de poros, canales iónicos o portadores específicos.
En cualquier caso, para llevar a cabo su función antibacteriana, la plata debe estar en forma iónica, como el nitrato de plata o las nanopartículas.

 

DIÓXIDO DE TITANIO (TiO2)

El dióxido de titanio es un compuesto químico en forma de polvo cristalino incoloro con tendencia al blanco. Aparece de forma natural en cinco formas diferentes y se utiliza en muchos campos de producción: pigmentos en pinturas, compuestos para plásticos, tintes para cosméticos, cemento de construcción, etc. Cuando restringimos su uso a nuestro campo de interés, es importante subrayar que estamos hablando de un catalizador capaz de degradar, por oxidación, una gran cantidad de compuestos orgánicos. Esto significa que, al usar dióxido de titanio, es posible producir materiales capaces de destruir los compuestos orgánicos presentes en su superficie gracias a la luz solar. Esta característica puede potencialmente allanar el camino para desarrollar materiales con propiedades de autolimpieza.

 

En cuanto a la terminología, el vocabulario es muy extenso y las palabras que se usan, aunque parecen similares, definen con diferentes matices de significado varios niveles de acción. Estas son las más relevantes.

 

  1. ANTIBACTERIANO: sustancia que evita o elimina la proliferación bacteriana. Es distinto a un ANTIMICROBIANO, ya que actúa sobre un tipo distinto de microorganismos.
     
  2. BACTERICIDA: un bactericida es un agente capaz de terminar conmatar las bacterias. Puede ser de origen físico (como el calor, las radiaciones electromagnéticas o los ultrasonidos) o químico. Estos últimos pueden ser a su vez inorgánicos (ácidos, álcalis, halógenos y oxidantes) u orgánicos (alcohol, aldehídos, fenoles y tensoactivos). Actúan desnaturalizando las proteínas de las bacterias o rompiendo la pared celular por tensión mecánica, lo que provoca la muerte de los microorganismos.
     
  3. BACTERIOSTÁTICO: se puede definir bacteriostático a cualquier tipo de agente físico o químico capaz de inhibir parcial o totalmente la reproducción de las bacterias. Al contrario que los bactericidas (que en ocasiones se usan como un sinónimo de los bacteriostáticos), no provocan la muerte de las bacterias, solo impiden que se reproduzcan.

 

REGLAMENTO Y BPR (REGLAMENTO SOBRE PRODUCTOS BIOCIDAS)

Una superficie de cerámica puede ser certificada como antibacteriana únicamente después de haber superado estrictas pruebas de laboratorio que demuestren su capacidad para reducir el 99,9 % de las cepas bacterianas más importantes encontradas en los ambientes, responsables del tipo de infecciones más agresivas:

 

  1. 1. Staphylococcus aureus
  2. 2. Enterococcus faecalis
  3. 3. Escherichia coli
  4. 4. Pseudomonas aeruginosa

 

El porcentaje que se exige es extremadamente alto y no es posible garantizar un 100 % delde efecto antibacteriano. De hecho, por este motivo, el umbral de eficacia que emplean los investigadores es del 90 % aproximadamente. Si la comunidad científica detecta un porcentaje menor, el producto no puede definirse como antibacteriano.

 

Además de lo anterior, hay normas muy estrictas de base más amplia definidas por la UE con el Reglamento sobre productos biocidas; este supervisa la comercialización de todos los biocidas utilizados para proteger de los parásitos y las bacterias (por la acción de sus principios activos) a los seres humanos, los animales o los materiales. El reglamento se ha establecido con el fin de aumentar el sistema de control, de forma que se garantice que los riesgos potenciales de los efectos perjudiciales de los biocidas se equilibren con las ventajas previstas.

 

Podríamos afirmar que todos los biocidas necesitan una autorización antes de ser comercializados y que la misma depende de la aprobación de todos los principios activos (como la plata) que contiene el biocida. Los principios activos deben estar autorizados por la UE y los biocidas, por el estado miembro correspondiente. Por último, lo establecido en el BPR fija las normas en relación con el uso de todos los productos tratados (o que contengan de forma intencional) uno o más biocidas.

 

En este contexto, que podría provocar confusióninseguridad en el uso de nombres y terminología, ahora quedaestá claro que una superficie puede ser definida como antibacteriana solo después de superar una larga serie de pruebas reguladas.

 

PROCESO DE PRODUCCIÓN DE CERÁMICA Y APLICACIONES

Actualmente nos encontramos ante un contextopanorama cambiante en el que siguen estudiándose muchas opciones de aplicaciones diferentes. Resumiendo, podríamos hablar de dos opciones posibles: la protección antibacteriana puede incluirse dentro del cuerpo cerámico o aplicarse en la capa protectora final. Según la etapa del proceso y sin excluir otros métodos, en general puede procederse de la siguiente manera:

 

APLICACIONES ANTES DEL PROCESO DE COCCIÓN (DENTRO DE LA PASTA CERÁMICA)DEL CUERPO CERÁMICO)

 

  1. Medio dentro del esmalte (con aplicación de pulverización).
  2. Medio dentro de las tintas (con aplicación digital).
  3. Medio dentro de los ligantes para la granilla.

 

APLICACIONES DESPUÉS DEL PROCESO DE COCCIÓN (EN LA CAPA FINAL DE PRODUCTOS PROTECTORES)

 

  1. Adición del principio activo en los productos para el tratamiento superficial final.

 

CAMPOS DE APLICACIÓN Y DURACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS

Puede parecer obvio, pero es importante destacar que todos estos tratamientos pueden aplicarse potencialmente en cualquier tipo de superficie, independientemente de si son para uso doméstico o comercial. Las ventajas en ambos casos son más que evidentes.
No obstante, debemos señalar que un producto cerámico antibacteriano (o «con propiedades antibacterianas») no garantiza una resistencia total a las infecciones (del 100 %). Esto significa que incluso estas superficies requieren un mantenimiento periódico con el uso de los desinfectantes y detergentes habitualmente disponibles en el mercado.

 

La vida útil de las propiedades antibacterianas de las superficies también varía según distintos factores.
Si es cierto que, tras la aplicación/el tratamiento, la liberación constante de bactericidas proporciona al material protección continua (independientemente de que la acción se produzca gracias a un proceso fotocatalítico o sin el uso de fuentes de luz), también es cierto que algunas opciones parecen ser hoy en día más eternas que otras. De hecho, en algunos casos podría ser necesario un nuevo tratamiento; esta diferencia puede atribuirse principalmente a la aplicación elegida. De todas formas, como ya se ha mencionado, aún estamos en fase de desarrollo y no es posible poner el punto final. El sector cerámico sigue intentando encontrar nuevas respuestas, invirtiendo en investigación y desarrollo, consolidando los logros y abriendo nuevos caminos que se están explorando actualmente.

  

Para obtener más información y estar al día de las novedades, le invitamos a contactar con Ceramco Lab de Z&S.

 



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