BR102015031504B1

BR102015031504B1 - processo de fabricação de esponja dotada de íons de prata e esponja dotada de íons de prata com característiscas antibacterianas

Info

Publication number: BR102015031504B1
Application number: BR102015031504-0A
Authority: BR
Inventors: Dante Bettanin
Original assignee: Bettanin S.A.
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2021-02-02
Also published as: BR102015031504A2

Abstract

PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA E ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA COM CARACTERÍSTISCAS ANTIBACTERIANAS A presente invenção pertence ao setor tecnológico de utensílios de limpeza e refere-se, mais especificamente, a uma esponja dotada de íons de prata e seu processo de fabricação, que consiste na aplicação de íons de prata na manta abrasiva. A solução em questão visa inibir o surgimento de bactérias na esponja que ocorre conforme o uso, conservação e acondicionamento. Há ainda a adição de pigmentação prateada com a funcionalidade de representar os íons de prata que estarão inseridos na esponja.

Description

ANTIBACTERIANAS Setor tecnológico da invenção

[01] De uma maneira geral a presente invenção pertence ao setor tecnológico de utensílios de limpeza e se refere, mais especificamente, a uma esponja dotada de íons de prata e seu processo de fabricação, que consiste na aplicação de íons de prata em na superfície da manta abrasiva das esponjas, visando inibir o surgimento de bactérias que se proliferam conforme o uso.

Estado da técnica conhecido

[02] Em geral, as esponjas consistem em estruturas leves e porosas, dotadas de propriedades abrasivas para a efetiva limpeza de superfícies. A utilização de esponjas de limpeza representa mercado crescente devido à sua praticidade e à facilidade na aquisição desses utensílios de limpeza. Entretanto, apesar de amplamente empregada, é visível um potencial risco a saúde dos usuários, uma vez que o crescimento de bactérias é inevitável a partir do uso. Esse fato pode ser constado, em geral, quando as esponjas são utilizadas para a limpeza de louças, pois essas acabam com resíduos de alimentos em sua superfície, tornando-se propícias para a proliferação de bactérias, principalmente.

[03] Pesquisas realizadas comprovam que uma esponja de cozinha após o uso regular pode apresentar uma grande variedade de bactérias e esse número sobe significativamente quando se analisa panos de cozinha. Especialistas em normas e procedimentos e limpeza da entidade Global Hygiene Council sugerem a lavagem regular de esponjas com água a uma temperatura superior a 60°C. Segundo a entidade, a presença de bactérias pode causar riscos à saúde, como gastroenterite e demais distúrbios vinculados ao sistema gastrointestinal.

[04] Existem inúmeras variações de configuração aplicadas em esponjas de limpeza, como por exemplo, as patentes de invenção PI 0211615-4, MU 84011602, MU 7600398-1, MU 8801996-9 e MU 7201839-9, que propõem diferenciados formatos e características técnicas funcionais desses utensílios. Outra alternativa conhecida que pode ser citada é a patente de modelo de utilidade MU 8602094-3 que diz respeito a uma disposição construtiva aplicada a esponja, com composição de nylon ou mista de aço com outros materiais. Esta consiste na utilização de um tecido envolto a espuma da esponja que provoca a filtragem dos resíduos que permanecem na parte externa dela, com a distribuição dos filamentos flexíveis, suas dimensões e sua densidade é realizada a remoção superior dos resíduos. Além disso, tal solução permite-se a fácil limpeza com fluxo de água após o seu uso, melhorando a condição de higiene e a vida útil do produto. Também, de acordo com a patente de modelo de utilidade n° MU 7600235-7 pode-se observar o desenvolvimento de outro tipo de material para fabricação de esponjas e que possui determinada aspereza, e visa facilitar a remoção da gordura e outras sujeiras mais pesadas.

[05] Além disso, outras maneiras de composição e configuração desenvolvidas para esponjas baseiam-se na patente de invenção PI 0105018-4 que consiste em uma esponja de limpeza que é confeccionada a partir de uma tela de polietileno obtida em processo continuo de extrusão. Ainda podemos citar a patente de modelo de utilidade MU 7901579-4 que diz respeito a uma esponja composta de fibras sintéticas, pasta de alumínio e resina sintética.

[06] Entretanto, é visível que até então dentre as esponjas conhecidas no atual estado da técnica não seja disponível uma solução que detenha o objetivo de reduzir e/ou fornecer uma alternativa para a remoção das bactérias acumuladas. Entende-se que há uma lacuna na área de esponjas para a limpeza que apresentem tal característica bactericida, a fim de fornecer produtos higienicamente responsáveis.

[07] A partir disso, foram desenvolvidas algumas soluções que visam a redução de fungos e bactérias de esponjas de limpeza. Assim, podemos citar a patente internacional WO 2015/106363 da empresa chilena Virutex Ilko S.A, a qual descreve um processo produtivo de esponjas de poliuretano contendo nano partículas de cobre. O produto obtido a partir desse processo é, então, dotado íons de cobre que atuam como aditivos bactericidas. Contudo, essa tecnologia se restringe a um produto apenas dotado de íons de cobre na espuma, ou seja, não é previsto nenhum agente antimicrobiano na manta abrasiva. Dessa forma, se prevê tanto um ativo diferente de nano partícula bem como um produto com ação antimicrobiana reduzida em relação ao presente pedido de patente nesse relatório descrito.

[08] Atualmente ainda é possível encontrar algumas soluções aplicadas em panos multiuso que consistem na adição de substâncias em sua composição a fim de diminuir a acumulação de bactérias em sua superfície. A utilização dos íons de prata como agente antibacteriano tem se desenvolvido, e a partir dessa, a criação de tecidos com ação antibacteriana foi amplamente aprimorada. O uso dos íons prata tem se difundido principalmente em relação ao combate à infecção hospitalar tanto em pacientes como nos profissionais da área.

[09] A patente de invenção PI 0605681-4 refere-se a uma forma de obtenção de íons de prata para utilização em produtos têxteis. Os ingredientes consistem em uma cultura de fungos, sal de prata e um tecido de algodão, este tratamento aplicado aos tecidos tem o poder de matar germes, proporcionando maior higiene ao produto uma vez que é eficaz contra bactérias, fungos e ácaros. O desenvolvimento desta invenção partiu do princípio da biotecnologia, com a utilização de um tipo de fungo, chamado fusarium oxysporum, esse fungo tem como objetivo transformar a prata que se encontra na cultura, gerando nano partículas do metal, após esta etapa o tecido de algodão é impregnado com essas nano partículas e então pode ser aplicado e trazer muitos benefícios para a área da saúde.

[010] Com o intuito de se obter tecidos antibacterianos também foi desenvolvida uma nova técnica aplicada à fabricação desses, que consiste na adição de polímeros antibacterianos à celulose, os polímeros possuem uma carga positiva, atraindo assim as bactérias carregadas negativamente e através da interação entre eles decorre a morte celular.

[011] Outra alternativa existente diz respeito às patentes de modelo de utilidade MU8702638-4 e MU8800294-2, as quais referem-se, respectivamente, a um tecido antimicrobiano para travesseiro e um avental antimicrobiano, que consistem em uma forma de impregnação do tecido por um nano composto produzido através da nanotecnologia utilizando a prata como agente antibacteriano. Ainda podemos citar a patente de invenção PI9900032-6 que se resume a uma esponja para limpeza geral ou para banho com agente biocida (bactericida e fungicida) incorporado na espuma de poliuretano, entre os agentes biocidas selecionados estão os das famílias polihexanida, benzisotiazolina, piridiona metálicos, base de arsênico, quaternários de amônio.

[012] Entretanto, dentre as esponjas já existentes, pode-se observar que em geral estas não levam em consideração os malefícios causados pelas bactérias que se proliferam em sua superfície. Além disso, dentre os produtos conhecidos que contenham íons de prata como agentes antibacterianos, é visível que a principal diferença em relação a esponja proposta neste relatório descritivo é que estes utensílios apresentam menor durabilidade, menor capacidade de limpeza e resistência à abrasão. Outro inconveniente desses panos consiste no fato de que eles apresentam menor capacidade de retenção de espuma e, consequentemente, reduz sua eficácia em ações de limpeza.

[013] O documento de patente US 2010/0093851 descreve um compósito composto por poliamida com aditivo organo-dissulfeto e um agente antimicrobiano a base de prata. A esponja da invenção não adiciona um terceiro aditivo (organo- dissulfeto) e emprega poliuretano em vez de poliamida. Além disso, a invenção prevê o emprego de íons de prata para a obtenção da mistura antibacteriana que será incorporada na manta abrasiva. Este documento não prevê a incorporação do agente antimicrobiano a base de prata no processo de fabricação de uma manta abrasiva e não antecipa um processo para fabricação de esponja que compreende a seguinte sequência de operações: (a) produção da espuma flexível de PU; (b) preparo da mistura antimicrobiana a partir de íons de prata; (c) produção da manta abrasiva com a adição da mistura antimicrobiana com íons de prata e (d) a espuma e a manta já curadas são coladas, cortadas e embaladas.

[014] O documento de patente CN 104353366 descreve um filme polimérico com função antibacteriana e seu processo de preparação. Entretanto, esse documento não prevê o emprego de íons de prata para a obtenção da mistura antibacteriana que será incorporada em uma manta abrasiva que, por sua vez, será aderida a uma camada de espuma flexível de PU. Esse documento não antecipa um processo para fabricação de esponja que compreende a sequência de operações: (a) produção da espuma flexível de PU; (b) preparo da mistura antimicrobiana a partir de íons de prata; (c) produção da manta abrasiva com a adição da mistura antimicrobiana com íons de prata e (d) a espuma e a manta já curadas são coladas, cortadas e embaladas.

[015] O documento de patente CN 104228204 descreve uma camada de tecido que é revestida com agente antimicrobiano à base de íons de prata e não prevê o emprego de íons de prata para a obtenção da mistura antibacteriana que será incorporada em uma manta abrasiva que, por sua vez, será aderida a uma camada de espuma flexível de PU. Assim, esse documento não prevê a aplicação do agente antimicrobiano a base de prata em manta abrasiva e não antecipa um processo para fabricação de esponja.

Novidades e objetivos da invenção

[016] Visando preencher as lacunas apresentadas no estado da técnica atual, a presente invenção prevê uma esponja dotada de íons de prata, aplicados na manta abrasiva, que possibilitam a redução de acima de 99% das bactérias, que normalmente começam a aparecer conforme a esponja está sendo utilizada. Em resumo, as esponjas propostas na presente invenção apresentam ação antimicrobiana tanto na manta abrasiva, como na camada de espuma. Desse modo, é possível atingir tal redução acima de 99% de aumento de proliferação das bactérias.

[017] Em relação ao estado atual da técnica, a esponja proposta nessa invenção apresenta visível melhoria em relação à sua eficiência quanto a redução de micro-organismos, bem como de durabilidade do produto frente a presença desses micro-organismos. Visa-se também melhorias referentes ao aspecto visual do produto com a aplicação de pigmentação prateada, a fim de identificar ao consumidor a presença de tais partículas.

[018] Por fim, se propõe um processo produtivo para a fabricação de tais esponjas dotadas de atividade antimicrobianas. O processo em questão possui características particulares, tornando este diferente daqueles atualmente empregados na produção de esponjas. A etapa de adição dos íons de prata apresenta procedimentos especiais e características específicas, para atingir máxima eficiência na redução de micro-organismos.

Descrição dos desenhos anexos

[019] A fim de que a presente invenção seja plenamente compreendida e levada à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, a mesma será descrita de forma clara, concisa e suficiente, tendo como base os desenhos anexos, que a ilustram e subsidiam abaixo listados:

[020] Figura 1 representa o diagrama de blocos com as principais etapas do processo produtivo da esponja proposta.

[021] Figura 2 representa, em vista expandida, os elementos constituintes da esponja proposta.

[022] Figura 3 representa os elementos constituintes da esponja proposta unidos.

[023] Figura 4 representa, em perspectiva, exemplificativamente, a esponja proposta.

Descrição detalhada da invenção

[024] A presente invenção consiste na adição de íons de prata na manta abrasiva de esponjas com o objetivo de redução de bactérias, assim como na adição de pigmentação para representação da presença dos íons de prata na superfície da manta abrasiva (2) da esponja proposta.

[025] Em geral, os processos produtivos de produção de esponjas de limpeza (3) ocorrem com a preparação da espuma flexível e da manta abrasiva em processos diferentes paralelamente. Assim, a espuma de polímero flexível (1) é preparada a partir das matérias primas em um agitador em rotação contínua com a adição de um agente bactericida. Após ocorridas as reações de polimerização, é formado o bloco de espuma, o qual é curado em um período de aproximadamente 24h. A partir disso, são obtidas lâminas de espuma polimérica flexível que deverão ser unidas às mantas abrasivas.

[026] Paralelamente ao processo de produção da espuma polimérica flexível ocorre o preparo da manta abrasiva (2) da esponja em questão. A manta abrasiva (2) é produzida de maneira convencional, a partir de resinas, reticulantes, material abrasivo, entre outros convencionalmente utilizados. Tal manta abrasiva possui a particularidade de ser impregnada posteriormente por uma mistura contendo propriedades antimicrobianas. Após essa aplicação da mistura antibacteriana, o produto na estufa entra a uma temperatura entre 150 e 160 °C, durante um período de 1 a 5 minutos, preferencialmente 2 minutos, para a efetiva cura do produto.

[027] Nesse caso para a preparação da mistura antimicrobiana, são adicionados a um misturador solventes e resinas, que devem permanecer em agitação de aproximadamente 500rpm entre 10 a 25 minutos, preferencialmente 15 minutos. Ainda sob agitação são adicionados os elementos abrasivos ao misturador, substancialmente a agitação da mistura para aproximadamente 1400 rpm, durante um período entre 15 e 30 minutos, preferencialmente 20 minutos. Após essas etapas são adicionados os íons de prata em uma faixa entre 0,5% a 3% em relação a massa da mistura. A solução de íons de prata em questão apresenta entre 2% a 4% do ativo em solução.

[028] A mistura é então mantida em agitação ainda em 1400 rpm durante um período entre 3 a 6 minutos, a fim de atingir mistura completa. Por fim, são adicionados pigmentos à mistura, ou seja, pigmento com a cor desejada da manta, por exemplo verde, e ainda alternativamente pigmentos na cor prata, a fim de fornecer aspecto brilhoso e alusão à presença dos íons de prata, desse produto específico. Assim, pode-se dizer que os principais componentes da manta abrasiva em questão consistem em: resinas auto-reticulantes, álcoois, minerais abrasivos, fibras de poliamida e poliéster, íons de prata, pigmento prateado e pigmento verde.

[029] Uma vez preparadas separadamente a espuma de polímero flexível (1) e a manta abrasiva (2), é realizada a etapa de colagem desses elementos. Nesse caso, a manta abrasiva e a espuma polimérica são unidas e fixadas uma à outra. A placa de espumas e manta abrasiva já unidas é levada à sessão de corte, na qual são cortadas peças com dimensões das esponjas atualmente comercializadas. Por fim, as esponjas são embaladas e disponibilizadas à comercialização.

[030] A esponja resultante do processo apresenta então características antimicrobianas tanto na porção da espuma como na porção da manta abrasiva. Ainda é válido mencionar que o emprego de nano partículas de prata em mantas abrasivas (2) é totalmente inovador e concede à esponja (3) a capacidade de redução acima de 99% da proliferação de bactérias. Assim, a esponja (3) proposta apresenta alta eficiência no combate aos micro-organismos, fornecendo melhores condições de higiene.

[031] A alta eficiência da ação antimicrobiana contida na esponja do presente invento foi comprovada a partir de testes realizados em laboratório, aplicando a metodologia da American Association of Textile Chemists and Colorists - AATCC 100/2012: Assessment of antibacterial Finishes on Textiles. Para tal confirmação foi realizada uma análise separadamente tanto da espuma quanto da manta abrasiva e os micro-organismos utilizados nos testes consistem no Staphylococcus aureus ATCC n° 6538 e Escherichia coli ATCC n0 8739.

[032] No teste referente à espuma foram utilizadas duas amostras, sendo uma de espuma de poliuretano branca e a outra de espuma de poliuretano aditivada com os componentes antimicrobianos. Após a contaminação das espumas de teste com estas bactérias e passadas 24 horas, a partir do contato com a espuma branca foi observado um leve aumento no número de bactérias presentes na espuma. Em contrapartida, a espuma aditivada apresentou uma inibição do número de bactérias de 2,1x105 para 1,4x103 representando um percentual de redução de bactérias de aproximadamente 99,33% no caso do Staphylococcus e de 99,44 % no contato da espuma contaminada com Escherichia com uma inibição na quantidade de bactérias de 1,8x105 para 1,0x103.

[033] No teste realizado para análise da manta abrasiva foram aplicados os mesmos micro-organismos utilizados no teste da espuma e foi adquirida uma amostra da manta sem tratamento e outra com tratamento antibacteriano. Após 24 horas, nas mantas sem tratamento não foram observadas reduções no número de micro-organismos, porém na manta com tratamento, a quantidade de Staphylococcus reduziu de 1,6x105 para 3,4x10, comprovando a inibição da proliferação dessas bactérias. Em relação à bactéria Escherichia foi comprovada a diminuição de 2,0x105 para 4,7x10, resultando em uma eficiência de inibição microbiana de 99,97% para as duas bactérias utilizadas.

[034] Por fim, para uma maior comprovação da eficácia da invenção, foi realizado um teste da esponja completa no laboratório Thomson Research Associates, com base na norma ISO 20743: 2013, que foi utilizada para quantificar a ação antibacteriana do objeto com a utilização dos micro-organismos Klebsiella pneumoniae ATCC n° 4352 e Staphylococcus aureus ATCC n° 6538. Após o teste foi constatada um efeito bactericida positivo de 99,9 % na redução da quantidade de bactérias presentes nas amostras, demonstrando a eficiência do invento em relação ao combate à proliferação de bactérias a partir do processamento de uma esponja com íons de prata em sua composição.

[035] É importante salientar que as figuras e descrição realizadas não possuem o condão de limitar as formas de execução do conceito inventivo ora proposto, mas sim de ilustrar e tornar compreensíveis as inovações conceituais reveladas nesta invenção que expressa um inovador produto e processo de fabricação deste. Desse modo, as descrições e imagens devem ser interpretadas de forma ilustrativa e não limitativa, podendo existir outras formas equivalentes ou análogas de implementação do conceito inventivo ora revelado e que não fujam do espectro de proteção delineado na solução proposta.

[036] Tratou-se no presente relatório descritivo de uma solução que consiste em uma esponja dotada de íons de prata e seu processo de fabricação, dotado de novidade, atividade inventiva, suficiência descritiva, aplicação industrial e, consequentemente, revestido de todos os requisitos essenciais para a concessão do privilégio pleiteado.

Claims

1. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA, quecompreende as seguintes etapas: - Preparar a espuma flexível de poliuretano (1) e a manta abrasiva (2) separadamente; - Colar a espuma flexível de poliuretano (1) à manta abrasiva (2); - Realizar o corte das esponjas (3); - Embalar a esponja (3); caracterizado por dita preparação da espuma flexível de poliuretano (1) compreender as seguintes etapas: adição das matérias-primas em um misturador; adição do agente antimicrobiano; reações de polimerização da espuma polimérica; e procedimento de cura da espuma flexível de poliuretano; dita preparação da manta abrasiva (2) compreender as seguintes etapas: mistura de resinas, reticulantes, material abrasivo e aditivos sob agitação; adição de uma mistura antimicrobiana (3) compreendendo íons de prata à manta abrasiva; e aquecimento para o procedimento de cura efetiva do material;

2. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA, de acordo com a reivindicação 1, e ainda caracterizado pela preparação da mistura antimicrobiana (3) compreender as seguintes etapas: adição de solventes e resinas em um misturador com agitação; adição de elementos abrasivos com agitação; adição de íons prata com agitação; e adição de pigmentos com agitação.

3. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA, de acordo com as reivindicações 1 e 2, e ainda caracterizado pela etapa de mistura das resinas com os solventes permanecer em agitação de aproximadamente 500 rpm durante 10 a 25 minutos.

4. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA, de acordo com as reivindicações 1 e 2, e ainda caracterizado pela etapa de aumento da velocidade de rotação do misturador prever rotações de aproximadamente 1400 rpm.

5. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA, de acordo com as reivindicações 1 e 2, e ainda caracterizado por após a adição dos abrasivos e aumento da velocidade de rotação, a mistura deve permanecer em agitação durante um período entre 15 e 30 minutos, preferencialmente 20 minutos.

6. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA, de acordo com as reivindicações 1 e 2, e ainda caracterizado por após a adição dos íons de prata a mistura permanecer em agitação por um período entre 3 a 6 minutos.

7. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA, de acordo com as reivindicações 1 e 2, e ainda caracterizado pela etapa de adição dos pigmentos prever pigmento verde de coloração da manta abrasiva.

8. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA, de acordo com as reivindicações 1 e 2, e ainda caracterizado pela etapa de adição dos pigmentos prever pigmento na cor prata.

9. ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA COM CARACTERÍSTISCAS ANTIBACTERIANAS, produzida conforme o processo definido nas reivindicações 1 a 8, constituída de manta abrasiva (2) pigmentada com cor característica, que é colada na espuma flexível de poliuretano (1) impregnada com agente com ação antibacteriana caracterizada pela manta abrasiva (2) compreender íons de prata em concentração entre 0,5% a 3% em massa da mistura química do spray contendo uma solução que apresenta entre 2% a 4% do ativo dos íons de prata em solução.

10. ESPONJA DOTADA DE ÍONS DE PRATA COM CARACTERÍSTISCAS ANTIBACTERIANAS de acordo com a reivindicação 9, e ainda caracterizada pela manta abrasiva (2) da esponja apresentar elementos de pigmentação na cor prata.