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PROTECT – Pre-commercial lines for production of surface nanostructured antimicrobial and antibiofilm textiles, medical devices and water treatment membrane

I + D / Acabados técnicos, salud, confort, deporte y medio ambiente

PROTECT – Pre-commercial lines for production of surface nanostructured antimicrobial and antibiofilm textiles, medical devices and water treatment membranes

Fecha: 2017 – 2021

 

MOTIVACIONES


Los procesos de acabado textil, además de proveer de color y efectos estéticos y de diseño a los tejidos (tinturas, estampaciones) también permiten aportar funcionalidades de interés (repelencia a líquidos, suavidad, tactos blandos/duros, protección UV, retardancia de llama, efecto antimicrobiano, etc.). Estos procesos de funcionalización por acabado textil suelen realizarse mediante procesos de impregnación o recubrimiento empleando para ello dispersiones de base acuosa. Para el caso concreto de los acabados antimicrobianos, suele distinguirse entre bactericidas o fungicidas. En el caso de los acabados antibacterianos los compuestos más comúnmente empleados son amonios cuaternarios, base plata, etc. y siempre por vía húmeda.

En el proyecto PROTECT se consideraron nuevos procesos de acabado antibacteriano por tecnología sonoquímica. Se emplean disoluciones precursoras metálicas alternativas (por ejemplo, basadas en sales de cobre o zinc) que generan nanopartículas metálicas las cuales son proyectadas a gran velocidad anclándose y fijándose con gran fuerza sobre las fibras textiles y otros substratos poliméricos. Ello permite aplicar cantidades controladas de recubrimiento funcional con una durabilidad significativa frente a lavados y al uso, y que aportan alta actividad antibacteriana.

 

OBJETIVOS


  • Establecer tres líneas pre-comerciales de recubrimiento de nanopartículas (NPs) para la producción de un amplio espectro de productos antimicrobianos 2D y 3D.
  • Desarrollar procesos y productos avanzados de recubrimiento de bajo coste, sostenibles y seguros, incluyendo:
    • Funcionalidad en un solo paso.
    • Bajo consumo de energía.
    • Baja cantidad de NPs utilizadas para el recubrimiento.
    • Liberación de NP menores durante la explotación del producto.
    • Baja huella ambiental de procesos y productos y ciclo de vida extendido.
    • Bajo coste del producto debido al bajo consumo de energía, la mano de obra mínima requerida y la capacidad de reciclaje.
  • Obtener nuevas NP antimicrobianas y anti-biofilm altamente eficientes – inorgánicas, orgánicas, biológicas e híbridas.
  • Monitorizar in situ y controlar los productos y procesos de recubrimiento de NPs.
  • Supervisar la vida útil de los productos antimicrobianos y anti-biofilm de los productos basados ​​en indicadores inteligentes.
  • Implementar enfoques de seguridad por diseño para controlar los riesgos potenciales durante el recubrimiento de NPs y el uso del producto.
  • Obtener nuevos productos funcionales con unas prestaciones mejoradas: tejidos antimicrobianos de uso público y en hospitales, membranas antimicrobianas / anti-biofilm para filtración de aguas (MFAs) y dispositivos médicos biocompatibles antimicrobianos / anti-biofilm.
  • Introducir una Red de Laboratorios Piloto (PLN) que incluyese también los procesos a escala laboratorio de las tecnologías propuestas, para formación, asesoramiento a empresas y difusión del conocimiento.

 

RESULTADOS OBTENIDOS


  • Tras las series de desarrollos experimentales y muestras obtenidas en las diferentes pruebas de recubrimiento, realizados a lo largo del proyecto, y la caracterización de algunas muestras obtenidas con cada una de las 3 líneas pre-comerciales, se han establecido las rutas generales para la fabricación de los diferentes productos finales considerados en PROTECT.
  • Cada substrato textil, producto médico (como catéteres) o MF se puede procesar no solo con la línea más adecuada para cada producto final, sino también teniendo en cuenta los productos químicos y precursores más adecuados y NPs a utilizar, así como el rendimiento y nivel funcional requerido.
  • Tejidos antibacterianos para ropa de trabajo (con una resistencia al lavado industrial de, al menos, 10 ciclos a 60ºC) a través de la línea pre-comercial sonoquímica R2R (a la continua) y utilizando un compuesto a base de cobre.
  • El sistema de esprayado R2R sería adecuado no solo para varios tipos de textiles (telas planas, tapicería) sino también para MFAs basadas en poliamida, utilizando un compuesto a base de Ti que proporciona un comportamiento antibacteriano significativo, buena biocompatibilidad y baja citotoxicidad, y también un efecto anti-biofilm significativo en MFAs.
  • El sistema de recubrimiento tipo ‘batch’ por ultrasonidos ha generado muy buenos resultados de recubrimiento, actividad antibacteriana y buena biocompatibilidad en el tratamiento de catéteres urinarios de silicona, habiendo empleado un compuesto precursor a base de zinc y un tiempo de tratamiento no superior a 30 minutos.
  • Además, los valores límite mínimos de contenido en metal que inducen actividad antibacteriana, para cada sistema de recubrimiento y aplicación final, también se han establecido. De esta manera estos valores, junto con los parámetros de tratamiento más adecuados, pueden ser empleados por las empresas participantes como una guía a fin de completar la industrialización de estos nuevos procesos de fabricación y tratamiento antibacteriano.

 

“Este proyecto ha recibido financiación del Programa de Investigación e Innovación Horizon 2020 de la Unión Europea bajo el contrato No 720851”.

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Información adicional

  • Año: 2017 – 2021

  • Estado: Finalizado

  • Entidad: Unión Europea

  • Importe: 374.71,00 €

 

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