ES2331284A1 - Nanocompuestos materials with antimicrobial activity and the procedure for their obtaination (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2331284A1 ES200801902A ES200801902A ES2331284A1 ES 2331284 A1 ES2331284 A1 ES 2331284A1 ES 200801902 A ES200801902 A ES 200801902A ES 200801902 A ES200801902 A ES 200801902A ES 2331284 A1 ES2331284 A1 ES 2331284A1
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Abstract

Nanocomposite materials with antimicrobial activity and the procedure to obtain them. The present invention relates to new nanocomposite materials with antimicrobial activity, comprising a matrix and nanoadditives. Furthermore, the present invention describes a method for obtaining said nanocomposite materials and the use thereof in different sectors of the industry. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana y el procedimiento para su obtención.Nanocomposite materials with activity antimicrobial and the procedure for obtaining it.

Campo técnico de la invenciónTechnical Field of the Invention

La presente invención se refiere a materiales nanocompuestos basados en arcillas con actividad antimicrobiana. Dicha actividad se obtiene a través de la formulación de un tipo específico de nanoaditivos basados en láminas de arcillas naturales y/o sintéticas que están intercalados con metales con capacidad antimicrobiana y/o sales de los mismos y/o con otros compuestos orgánicos, inorgánicos o combinación de los mismos.The present invention relates to materials clay-based nanocomposites with antimicrobial activity. Such activity is obtained through the formulation of a type Specific nanoadditives based on natural clay sheets and / or synthetics that are interspersed with metals with capacity antimicrobial and / or salts thereof and / or with other compounds organic, inorganic or combination thereof.

Además se describe la formulación de materiales nanocompuestos basados en la incorporación de los citados nanoaditivos en una matriz plástica, o cerámica, por cualquier método de fabricación o procesado de plásticos o de preparación y. procesado de polvos cerámicos. Así, los nanoaditivos se incorporan a matrices plásticas por métodos de deposición y evaporación del disolvente (e.g. recubrimientos y laminación), aplicación de la disolución monómerica seguida de polimerización y curado o entrecruzamiento o vulcanicación, operaciones típicamente utilizadas durante la formulación de termoestables y elastómeros, mediante procesos de mezclado en fundido (e.g. extrusión, inyección, soplado) y/o métodos de polimerización in-situ.In addition, the formulation of nanocomposite materials based on the incorporation of the aforementioned nanoadditives in a plastic matrix, or ceramic, by any method of manufacturing or processing plastics or preparation and is described. Ceramic powder processing. Thus, the nanoadditives are incorporated into plastic matrices by methods of deposition and evaporation of the solvent (eg coatings and lamination), application of the mon-American solution followed by polymerization and curing or cross-linking or vulcanication, operations typically used during the formulation of thermosets and elastomers, by melt mixing processes (eg extrusion, injection, blowing) and / or in-situ polymerization methods.

Los materiales nanocompuestos con matriz plástica se pueden preparar por diferentes procedimientos típicamente utilizados en el procesado y fabricación de plásticos, tales como técnicas de casting y/o laminado (disolución y evaporación del disolvente), de mezclado en fundido, formulación de termoestables y elastómeros y de polimerización in-situ, para su aplicación ventajosa tanto en el envasado de productos de interés para la alimentación y plásticos antimicrobianos, en equipamientos quirúrgicos, así como para aplicaciones en otros sectores.The nanocomposite materials with plastic matrix can be prepared by different procedures typically used in the processing and manufacturing of plastics, such as casting and / or rolling techniques (solvent dissolution and evaporation), melt mixing, thermosetting and elastomer formulation and of in-situ polymerization, for its advantageous application both in the packaging of products of interest for food and antimicrobial plastics, in surgical equipment, as well as for applications in other sectors.

En el caso de los materiales nanocompuestos con matriz cerámica, estas se incorporan durante la preparación de polvos típicamente empleada en la fabricación de productos cerámicos que implican molienda, atomización, prensado o extrusión, esmaltación en el caso de productos esmaltados, y cocido.In the case of nanocomposite materials with ceramic matrix, these are incorporated during the preparation of powders typically used in product manufacturing ceramics that involve grinding, atomization, pressing or extrusion, enamelling in the case of enameled products, and cooked.

Además, la presente invención se refiere al uso de dichos materiales para aplicaciones multisectoriales.In addition, the present invention relates to the use of said materials for multisectoral applications.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

En el campo de los polímeros, una de las áreas que mayor interés está generando es el desarrollo de materiales compuestos, y más específicamente de nanocompuestos. Existen diferentes técnicas de preparación de nanocompuestos, tanto por el método de casting (Ogata N, Jimenez G, Kawai H, Ogihara T; J Polym Sci Part B: Polym Phys 1997; 35:389-396, Chen GX, Hao GJ, Guo TY, Song MD, Zhang BH; J Appl Polym Sci 2004; 93:655-61, Jimenez G, Ogata N, Kawai H, Ogihara T; J Appl Polym Sci 1997; 64:2211-20), como por el método de mezclado en fundido (Sinha Ray S, Yamada K, Okamoto M, Ueda K. Nano Lett 2002; 2:1093-6, M.D. Sanchez-Garcia, E. Gimenez and J.M. Lagaron (J. App. Pol. Sci., DOI 10.1002/app), Di Y, lannace S, Maio ED, Nicolais L. J Polym Sci Part B: Polym Phys 2003; 41:670-8) y por el método de polimerización in-situ (Messersmith PB, Giannelis EP. Chem Mater 1993; 5:1064-6, Knani D, Gutman AL, Kohn DH. J Polym Sci. Part A: Polym Chem 1993; 31:1221-32). Además estos nuevos nanocompuestos y sus técnicas de procesado están descritas en las patentes US Números 5747560; 4618528; 4528235; 4874728; 6391449; 6486253; 6376591 y 6156835; WO 95/14733; WO 93/04117 y más específicamente en lo que respecta a la presente invención en WO2007074184A1. En esta solicitud de patente PCT, se describe una nueva ruta de fabricación de nanocompuestos que pueden o no ser biodegradables, con propiedades antimicrobianas basadas en productos naturales y/o con capacidad de liberación controlada de otras sustancias activas o bioactivas. Estos nanocompuestos basados en filosilicatos y/o hidróxidos dobles laminares sintéticos están intercalados con diferentes modificantes orgánicos, y una vez incorporados a matrices termoplásticos y/o termoestables, son capaces de mejorarles las propiedades barrera a gases y a vapores. Los documentos antes citados son algunos ejemplos de patentes y literatura sobre nanocompuestos de polímeros-arcilla preparados a partir de arcillas modificadas. Estos documentos describen un material nanocompuesto como una placa exfoliada o intercalada, con estructura tactoide de dimensiones nanométricas, que comprende arcilla intercalada dispersa en una matriz de polímero, tal como un oligómero, un polímero, o una mezcla de los mismos.In the field of polymers, one of the areas that is generating the greatest interest is the development of composite materials, and more specifically nanocomposites. There are different nanocomposite preparation techniques, both by the casting method ( Ogata N, Jimenez G, Kawai H, Ogihara T; J Polym Sci Part B: Polym Phys 1997; 35: 389-396, Chen GX, Hao GJ, Guo TY, Song MD, Zhang BH; J Appl Polym Sci 2004; 93: 655-61, Jimenez G, Ogata N, Kawai H, Ogihara T; J Appl Polym Sci 1997; 64: 2211-20 ), as per the method of melt mixed ( Sinha Ray S, Yamada K, Okamoto M, Ueda K. Nano Lett 2002; 2: 1093-6, MD Sanchez-Garcia, E. Gimenez and JM Lagaron (J. App. Pol. Sci., DOI 10.1002 / app), Di Y, lannace S, Maio ED, Nicolais L. J Polym Sci Part B: Polym Phys 2003; 41: 670-8 ) and by the in-situ polymerization method ( Messersmith PB, Giannelis EP. Chem Mater 1993; 5: 1064-6, Knani D, Gutman AL, Kohn DH. J Polym Sci. Part A: Polym Chem 1993; 31: 1221-32 ). In addition, these new nanocomposites and their processing techniques are described in US Patent Nos. 5747560; 4618528; 4528235; 4874728; 6391449; 6486253; 6376591 and 6156835; WO 95/14733; WO 93/04117 and more specifically with regard to the present invention in WO2007074184A1. In this PCT patent application, a new route for manufacturing nanocomposites that may or may not be biodegradable, with antimicrobial properties based on natural products and / or with controlled release capacity of other active or bioactive substances is described. These nanocomposites based on phyllosilicates and / or synthetic double laminar hydroxides are interspersed with different organic modifiers, and once incorporated into thermoplastic and / or thermostable matrices, they are able to improve the gas and vapor barrier properties. The aforementioned documents are some examples of patents and literature on nanocomposites of polymer-clay prepared from modified clays. These documents describe a nanocomposite material such as an exfoliated or interleaved plate, with a touch structure of nanometric dimensions, comprising intercalated clay dispersed in a polymer matrix, such as an oligomer, a polymer, or a mixture thereof.

Por ejemplo, la patente US 4739007 describe la preparación de los nanocompuestos Nylon-6-arcilla a partir de montmorillonitas tratadas con sales de alquilamonio por el método de mezclado en fundido.For example, US 4739007 describes the nanocomposite preparation Nylon-6-clay from Montmorillonites treated with alkylammonium salts by the method of melt mixing.

La protección frente a la acción de los microorganismos es un requisito básico para muchas aplicaciones actuales de los plásticos, como el preservar la calidad de los alimentos envasados, garantizar las condiciones asépticas en aplicaciones biomédicas, contribuir a limitar el crecimiento de microorganismos en superficies expuestas y de trabajo, entre otras aplicaciones. Se han encontrado invenciones relacionadas con la fabricación de sistemas antimicrobianos para su uso en la industria textil, farmacéutica y alimentaria. Más concretamente, las patentes US 6841244 y US 7232777 describen la fabricación de fibras con propiedades antimicrobianas que contienen plata. Las patentes KR20030038586, US 6224898 y US 7306777 se refieren al uso de nanocompuestos de plata metálica y poliuretano, y de plata metálica en polímeros dendriméricos, respectivamente, con propiedades antimicrobianas. Las patentes US 7306777 y DE202005020859U describen el uso de materiales germicidas basados en nanopartículas de plata aplicados en envases y embalajes. La solicitud de patente 200703101 comprende la fabricación de materiales y envases pasivos, (bio)activos e inteligentes con propiedades antibacterianas por la incorporación de nanofibras electroestiradas que contienen nanopartículas de plata. Sin embargo, hasta ahora no se ha publicado ningún diseño específico en el que se describa el proceso de fabricación de nanocompuestos para aplicaciones de protección ante la acción de los microorganismos.Protection against the action of microorganisms is a basic requirement for many applications plastics, such as preserving the quality of packaged food, ensure aseptic conditions in Biomedical applications, contribute to limit the growth of microorganisms on exposed and work surfaces, among others Applications. Inventions related to the manufacture of antimicrobial systems for use in industry Textile, pharmaceutical and food. More specifically, patents US 6841244 and US 7232777 describe the manufacture of fibers with antimicrobial properties that contain silver. Patents KR20030038586, US 6224898 and US 7306777 refer to the use of nanocomposites of metallic silver and polyurethane, and metallic silver in dendrimeric polymers, respectively, with properties antimicrobial US Patents 7306777 and DE202005020859U describe the use of germicidal materials based on nanoparticles of silver applied in containers and packaging. Patent application 200703101 includes the manufacture of passive materials and packaging, (bio) active and intelligent with antibacterial properties by the incorporation of electro-stretched nanofibers containing silver nanoparticles However, so far it has not published any specific design in which the process is described of manufacturing nanocomposites for protection applications before the action of microorganisms.

Los microorganismos, y en concreto las bacterias, son la principal causa de enfermedades causadas por el consumo de alimentos contaminados. Éstos pueden sobrevivir al tratamiento térmico requerido para el enlatado o bien contaminar el alimento después de dicho tratamiento debido a suturas o fugas del envase. Además de su potencial peligro para la salud, la proliferación de microorganismos puede provocar alteraciones en los alimentos que a su vez den lugar a cambios en las propiedades físicas, químicas y organolépticas de los mismos. Algunos de los métodos tradicionales de preservación como los tratamientos térmicos, irradiación, envasado en atmósfera modificada o adición de sales, no pueden ser aplicados a ciertos tipos de alimentos como vegetales, frutas y carnes frescas o productos listos para consumir. Por otra parte, la aplicación directa de sustancias antibacterianas sobre los alimentos tiene efectos limitados dado que éstas se neutralizan y difunden rápidamente hacia el interior del alimento. Considerando los aspectos anteriores, los envases activos constituyen una forma viable y ventajosa para limitar y controlar el crecimiento bacteriano en los alimentos, ya que los agentes antimicrobianos migran lentamente del material a la superficie del producto. La migración puede ser tan extensa como se requiera, de manera que cubra el tiempo de transporte, almacenaje y se garantice hasta el consumo. En el caso de los nanoaditivos antimicrobianos de plata descritos en la presente invención, una vez incorporados a los envases pueden controlar la contaminación microbiana por inactivación del metabolismo enzimático de los microorganismos.The microorganisms, and specifically the bacteria, are the main cause of diseases caused by the Contaminated food consumption. These can survive the heat treatment required for canning or contaminating the food after such treatment due to sutures or leaks container. In addition to its potential health hazard, the Proliferation of microorganisms can cause alterations in the foods that in turn lead to changes in properties physical, chemical and organoleptic thereof. Some of the traditional preservation methods such as treatments thermal, irradiation, modified atmosphere packaging or addition of salts, cannot be applied to certain types of foods such as fresh vegetables, fruits and meats or ready-to-eat products.  Moreover, the direct application of antibacterial substances on food has limited effects since these are neutralize and diffuse rapidly into the food. Considering the above aspects, active packaging they constitute a viable and advantageous way to limit and control the bacterial growth in food, since the agents antimicrobials slowly migrate from the material to the surface of the product. The migration can be as extensive as required, from way that covers transport, storage and guaranteed time Until consumption. In the case of the antimicrobial nanoadditives of silver described in the present invention, once incorporated into containers can control microbial contamination by inactivation of the enzymatic metabolism of microorganisms.

El efecto de los microorganismos también es indeseable en otros sectores. En el campo de la medicina es indispensable eliminar los riesgos de contagios en tratamientos invasivos, de heridas abiertas, así como en tratamientos rutinarios. Como ejemplos de dichos tratamientos se pueden citar los recubrimientos con películas antimicrobianas de catéteres y estetoscopios, y la elaboración de tejidos en fibras pretratadas con nitrato de plata o con antibióticos de amplio espectro para tratamientos de heridas y quemaduras. En la industria textil en lo que respecta a vestuario de moda y laboral, por ejemplo, el uso de fibras pretratadas con agente antibacterianos limita la proliferación de microorganismos ante el sudor, humedad y temperaturas elevadas, reduciendo los malos olores corporales y riesgos de contagio. Se conoce como fouling la acumulación y depósito de material biológico en superficies expuestas a condiciones medioambientales diversas, como pueden ser embarcaciones, objetos o sistemas pintados expuestos a condiciones de alta humedad u otras superficies expuestas a medios activos, agresivos o medioambientalmente adversos. En el caso de embarcaciones, el consumo de combustible puede incrementar hasta en un 50% debido a la resistencia hidrodinámica que ofrece la acumulación de material biológico en el casco. Los sistemas antimicrobianos pueden actuar como antifouling si se aplican en forma de capas en la superficie de la embarcación, haciendo que el consumo de combustible sea óptimo, y que las operaciones de limpieza y mantenimiento sean menos frecuentes. En el caso de contenedores y tanques de agua, al recubrir el interior con una película de compuestos antimicrobianos se reduce significativamente el crecimiento de algas y generación de malos olores, por lo que la calidad del agua contenida se garantiza por más tiempo. El recubrir con films de compuestos antimicrobianos o fabricar con éstos las superficies de trabajo de laboratorios (clínicos, microbiológicos, de análisis de agua, de alimentos), de comercios en lo que se manipulan alimentos frescos (carnicerías, pescaderías, etc.), de pabellones de hospitales y centros de salud, por mencionar sólo algunos ejemplos, garantiza las condiciones de higiene adecuadas para el desarrollo del trabajo y elimina el riesgo de contaminación e infecciones. Los materiales plásticos con propiedades antimicrobianas también pueden emplearse en la fabricación de manivelas, manillares, agarraderas y apoyabrazos de elementos de transporte público, en barandillas y puntos de apoyo de lugares de alta concurrencia, en la fabricación de piezas sanitarias de uso público y masivo, así como en auriculares y micrófonos de teléfonos y sistemas de audio de sitios públicos; utillaje de cocina y de transporte de alimentos, todo esto con el fin de reducir riesgos de propagación de infecciones y enfermedades. Es también de interés emergente el fabricar piezas cerámicas que inhiban la proliferación de microorganismos sobre los productos cerámicos, por ejemplo, la proliferación de hongos y mohos sobre las superficies cubiertas con baldosas cerámicas o sobre los puntos de unión de estas.The effect of microorganisms is also undesirable in other sectors. In the medical field, it is essential to eliminate the risks of infection in invasive treatments, of open wounds, as well as in routine treatments. As examples of such treatments, coatings with antimicrobial films of catheters and stethoscopes, and the preparation of fabrics in fibers pretreated with silver nitrate or with broad-spectrum antibiotics for wound and burn treatments can be cited. In the textile industry in terms of fashion and workwear, for example, the use of fibers pretreated with antibacterial agents limits the proliferation of microorganisms in the face of sweat, humidity and high temperatures, reducing bad body odors and risks of contagion. Fouling is the accumulation and deposition of biological material on surfaces exposed to various environmental conditions, such as boats, objects or painted systems exposed to high humidity conditions or other surfaces exposed to active, aggressive or environmentally adverse media. In the case of boats, fuel consumption can increase by up to 50% due to the hydrodynamic resistance offered by the accumulation of biological material in the hull. Antimicrobial systems can act as antifouling if they are applied in the form of layers on the surface of the boat, making fuel consumption optimal, and cleaning and maintenance operations less frequent. In the case of containers and water tanks, coating the interior with a film of antimicrobial compounds significantly reduces the growth of algae and the generation of bad odors, so that the quality of the water contained is guaranteed for longer. Coating with films of antimicrobial compounds or manufacturing with them the work surfaces of laboratories (clinical, microbiological, water analysis, food), of shops in which fresh food (butchers, fishmongers, etc.), of Hospital and health center pavilions, to mention just a few examples, guarantee adequate hygiene conditions for the development of work and eliminate the risk of contamination and infections. Plastic materials with antimicrobial properties can also be used in the manufacture of cranks, handlebars, handles and armrests of public transport elements, in railings and support points of places of high concurrence, in the manufacture of sanitary parts for public and mass use, as well as in headphones and microphones of telephones and audio systems of public places; kitchen tools and food transport, all this in order to reduce the risk of spreading infections and diseases. It is also of emerging interest to manufacture ceramic pieces that inhibit the proliferation of microorganisms on ceramic products, for example, the proliferation of fungi and molds on surfaces covered with ceramic tiles or on the junction points of these.

En el campo de los materiales cerámicos, existen patentes que describen la producción de compuestos cerámicos antibacterianos con Ag_{2}WO_{4} (wolframato de plata) para su uso en piezas sanitarias (CN101062786); compuestos cerámicos con propiedades antimicrobianas, fungicidas y desodorantes que contienen dolomita y compuestos anfifílicos (JP2007169109); materiales vítreos y cerámicos con plata incorporada como agente antimicrobiano (US2007172661, EP1711060); cerámica antimicrobiana compuesta de mezclas de óxidos de metálicos (Ag_{2}O, Fe_{2}O_{3}, MnO_{2}, etc.) con la que se pueden preparar nanocompuestos antimicrobianos de polietileno de baja densidad para uso en láminas para uso alimentario (KR20010083418); compuestos cerámicos vítreos antimicrobianos para aplicaciones odontológicas (US2005142077). Los anteriores ejemplos muestran algunas de las aplicaciones de los sistemas cerámicos antimicrobianos que eliminan o reducen el riesgo de propagación de infecciones y contaminaciones en ambientes potencialmente infecciosos (piezas sanitarias de servicios públicos, por ejemplo), en ambientes donde el control de crecimiento microbiano es indispensable para el buen desarrollo de actividades (azulejos para suelos y paredes de quirófanos, laboratorios clínicos y toxicológicos, centros de puericultura, por ejemplo); en formulaciones para preparación y/o reparación de piezas dentales de reemplazo móviles o fijas (odontología), entre otras aplicaciones
potenciales.
In the field of ceramic materials, there are patents describing the production of antibacterial ceramic compounds with Ag2W04 (silver wolfram) for use in sanitary parts (CN101062786); ceramic compounds with antimicrobial, fungicidal and deodorant properties containing dolomite and amphiphilic compounds (JP2007169109); vitreous and ceramic materials with silver incorporated as an antimicrobial agent (US2007172661, EP1711060); antimicrobial ceramics composed of mixtures of metal oxides (Ag 2 O, Fe 2 O 3, MnO 2, etc.) with which antimicrobial nanocomposites of low density polyethylene can be prepared for sheet use for food use (KR20010083418); antimicrobial vitreous ceramic compounds for dental applications (US2005142077). The previous examples show some of the applications of antimicrobial ceramic systems that eliminate or reduce the risk of spreading infections and contamination in potentially infectious environments (sanitary parts of public services, for example), in environments where microbial growth control is indispensable for the good development of activities (floor and wall tiles of operating rooms, clinical and toxicological laboratories, childcare centers, for example); in formulations for preparation and / or repair of mobile or fixed replacement dental parts (dentistry), among other applications
potential.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

Según se ha expuesto, hasta el momento no está descrita la fabricación de materiales nanocompuestos con propiedades tanto barrera a gases y vapores, retardo de llama, mecánicas y térmicas mejoradas con respecto al polímero puro, con la capacidad adicional de bloquear la radiación electromagnética (UV-Vis) y de permitir la fijación y/o la liberación controlada de sustancias activas y/o bioactivas y que tenga adicionalmente capacidad antimicrobiana por efecto de la incorporación de nanopartículas de metales antimicrobianos que le confieran resistencia térmica suficiente para permitir procesos de fabricación y procesado de plásticos y de cocción en cerámica.As stated, so far it is not described the manufacture of nanocomposite materials with properties both barrier to gases and vapors, flame retardation, improved mechanical and thermal with respect to pure polymer, with the additional ability to block electromagnetic radiation (UV-Vis) and to allow fixing and / or controlled release of active and / or bioactive substances and that additionally have antimicrobial capacity due to the incorporation of nanoparticles of antimicrobial metals that confer sufficient thermal resistance to allow manufacture and processing of plastics and ceramic cooking.

Sin embargo y como se ha visto anteriormente la solicitud de patente PCT (WO2007074184A1), es el trabajo más cercano al desarrollado en la presente invención, puesto que describe la fabricación dé nanocompuestos con propiedades activas (e.j. antimicrobianos) y bioactivas basadas en compuestos principalmente de origen natural. La diferencia entre este trabajo y el de la presente invención es que las propiedades antimicrobianas vienen conferidas o reforzadas por la incorporación de sustancias basadas en plata o de otros metales con capacidad biocida en su estructura. La incorporación de biocidas metálicos en arcillas no solo es interesante para la fabricación de nanocompuestos basados en la adición de tales nanoaditivos a plásticos, sino que, debido a que los biocidas metálicos resisten los tratamientos térmicos, que además pueden ser necesarios para favorecer la reducción de las sales de metales biocidas a sus metales correspondientes, también se pueden utilizar en la industria cerámica para la fabricación de productos cerámicos y porcelánicos con propiedades antimicrobianas. La disponibilidad en la industria cerámica de nanoaditivos antimicrobianos permite incrementar la eficacia de estos productos, debido a la gran dispersión que exhiben los biocidas en estas matrices. Se obtienen así excelentes resultados con menores proporciones de nanoaditivos, y por tanto una reducción importante en los costes.However, and as seen above the PCT patent application (WO2007074184A1), is the most work close to that developed in the present invention, since describes the manufacture of nanocomposites with active properties (e.g. antimicrobial) and bioactive compounds based mainly of natural origin. The difference between this work and that of the present invention is that the properties antimicrobials are conferred or reinforced by incorporation of substances based on silver or other metals with capacity biocide in its structure. The incorporation of metal biocides in clays is not only interesting for the manufacture of nanocomposites based on the addition of such nanoadditives to plastics, but because the metal biocides resist heat treatments, which may also be necessary to favor the reduction of salts of biocidal metals to their corresponding metals can also be used in the ceramic industry for the manufacture of ceramic products and Porcelain with antimicrobial properties. Availability in The ceramic industry of antimicrobial nanoadditives allows increase the effectiveness of these products, due to the great dispersion that biocides exhibit in these matrices. Are obtained thus excellent results with lower proportions of nanoadditives, and therefore a significant reduction in costs.

Los ejemplos anteriormente expuestos permiten definir el campo de aplicación de los nuevos materiales nanocompuestos con propiedades antimicrobianas basados en metales, cuyos procedimientos de obtención se detallan en la presente patente. Estos materiales nanocompuestos antimicrobianos de metales impiden el desarrollo, crecimiento y proliferación de los microorganismos, así como la propagación de infecciones, en una amplia variedad de aplicaciones tales como envases (alimentarios, de drogas y medicamentos), en fibras y tejidos textiles, en materiales médico-quirúrgicos, en sistemas antifouling y en fabricación de piezas plásticas para sitios públicos y para productos cerámicos.The above examples allow define the field of application of the new materials nanocomposites with metal-based antimicrobial properties, whose procurement procedures are detailed herein patent. These nanocomposite materials antimicrobial metals prevent the development, growth and proliferation of microorganisms, as well as the spread of infections, in a wide variety of applications such as packaging (food, of drugs and medicines), in textile fibers and fabrics, in medical-surgical materials, in systems antifouling and manufacturing of plastic parts for sites public and for ceramic products.

Por lo tanto la presente invención se refiere a materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana, obtenidos por la introducción de nanoaditivos laminares con o sin modificación previa de sales de amonio cuaternario antimicrobianas y/o quitosano y/o derivados de este antimicrobiano que contienen nanopartículas de metales y/o sus sales orgánicas e inorgánicas, en matrices plásticas o cerámicas, con aplicación ventajosa en los sectores de los recubrimientos, medicina, construcción, textiles antiolor y del envase y embalaje.Therefore the present invention relates to nanocomposite materials with antimicrobial activity, obtained by the introduction of laminar nanoadditives with or without previous modification of antimicrobial quaternary ammonium salts and / or chitosan and / or derivatives of this antimicrobial containing nanoparticles of metals and / or their organic and inorganic salts, in plastic or ceramic matrices, with advantageous application in the coatings, medicine, construction, textiles sectors anti-odor and container and packaging.

En consecuencia un primer aspecto esencial de la presente invención se refiere a materiales nanocompuestos que tienen matriz plástica, o cerámica y se constituyen a partir de la incorporación de nanoaditivos de arcillas del tipo laminar.Consequently a first essential aspect of the The present invention relates to nanocomposite materials that they have plastic matrix, or ceramic and are constituted from the incorporation of lamellar-type clay nanoadditives.

Las matrices plásticas se seleccionan sin sentido limitativo del grupo formado por termoplásticos, termoestables y elastómeros tales como poliolefinas, poliesteres, poliamidas, poliimidas, policetonas, poliisocianatos, polisulfonas, plásticos estirénicos, resinas fenólicas, resinas amidicas, resinas ureicas, resinas de melamina, resinas de poliéster, resinas epoxídicas, policarbonatos, polivinilpirrolidonas, resinas epoxi, poliacrilatos, cauchos y gomas, poliuretanos, siliconas, aramidas, polibutadieno, poliisoprenos, poliacrilonitrilos, PVDF, PVA, PVOH, EVOH, PVC, PVDC o derivados dé biomasa y materiales biodegradables tales como proteínas, polisacáridos, lípidos y biopoliésteres o mezclas de todos estos y pueden contener todo tipo de aditivos típicamente añadidos a plásticos para mejorar su fabricación y/o procesado o sus propiedades. Además dicho tipo de matriz está en una proporción desde 5% hasta 99,99%; preferentemente desde 20% hasta 99,99%, y más preferentemente desde el 90% hasta el 99,99%.Plastic matrices are selected without limiting sense of the group formed by thermoplastics, thermosets and elastomers such as polyolefins, polyesters, polyamides, polyimides, polyketones, polyisocyanates, polysulfones, styrenic plastics, phenolic resins, amide resins, resins ureas, melamine resins, polyester resins, resins epoxies, polycarbonates, polyvinylpyrrolidones, epoxy resins, polyacrylates, rubbers and rubbers, polyurethanes, silicones, aramids, polybutadiene, polyisoprenes, polyacrylonitriles, PVDF, PVA, PVOH, EVOH, PVC, PVDC or biomass derivatives and biodegradable materials such as proteins, polysaccharides, lipids and biopolyesters or mixtures of all these and may contain all kinds of additives typically added to plastics to improve their manufacturing and / or processed or its properties. In addition, said type of matrix is in a proportion from 5% to 99.99%; preferably from 20% up to 99.99%, and more preferably from 90% to 99.99%

Las matrices cerámicas comprenden y sin sentido limitativo, agua, arcillas (preferentemente caolinitas y ocasionalmente montmorillonitas), desfloculantes, feldespatos, arenas feldespáticas y ocasionalmente, caolin, carbonatos y zirconio. Las matrices cerámicas del tipo esmalte y otro tipo de recubrimientos cerámicos, comprenden y sin sentido limitativo caolin o una arcilla caolinítica (5%) o montmorillonitica (1%), feldespatos, fritas, sílice y arenas de sílice. Además dicho tipo de matriz está en una proporción desde 5% hasta 99,99%; preferentemente desde 20% hasta 99,99%, y más preferentemente desde 65% hasta el 99,99%.Ceramic matrices understand and meaningless limiting, water, clays (preferably kaolinites and occasionally Montmorillonites), deflocculants, feldspars, feldspathic and occasionally sands, kaolin, carbonates and Zirconium The ceramic matrices of the enamel type and other type of ceramic coatings, include and without limitation kaolin or a kaolinitic clay (5%) or montmorillonite (1%), Feldspar, fried, silica and silica sands. In addition said type of matrix is in a proportion from 5% to 99.99%; preferably from 20% to 99.99%, and more preferably from 65% to 99.99%

Según una realización preferida, las matrices de tipo plástico o cerámico pueden contener agentes con propiedades de barrera a la radiación electromagnética y de resistencia al fuego y otras sustancias activas o bioactivas adicionales a los nanoaditivos, seleccionadas del grupo formado por sales metálicas orgánicas e inorgánicas antimicrobianas (preferiblemente de plata, cobre, níquel o cobalto), sustancias de bajo peso molecular que tienen carácter activo o bioactivo seleccionadas entre etanol, o etileno, o del tipo aceites esenciales (preferiblemente timol, carvacrol, linalol y mezclas), o péptidos antimicrobianos de reducido tamaño (preferiblemente bacteriocinas) naturales u obtenidos por modificación genética (preferiblemente nisinas, enterocinas, lacticinas y lisozima), o antioxidantes naturales o sintéticos (preferiblemente polifenoles, preferiblemente flavonoides, extracto de romero o de otras plantas y vitaminas, preferiblemente ácido ascórbico o vitamina C), o fármacos, o enzimas o compuestos de calcio biodisponibles, o prebioticos (fibra no digerible).According to a preferred embodiment, the matrices of plastic or ceramic type may contain agents with properties of barrier to electromagnetic radiation and fire resistance and other active or bioactive substances in addition to nanoadditives, selected from the group consisting of metal salts organic and inorganic antimicrobial (preferably silver, copper, nickel or cobalt), low molecular weight substances that have an active or bioactive character selected from ethanol, or ethylene, or of the essential oils type (preferably thymol, carvacrol, linalool and mixtures), or antimicrobial peptides of reduced size (preferably bacteriocins) natural or obtained by genetic modification (preferably nisins, enterocins, lacticins and lysozyme), or natural antioxidants or synthetic (preferably polyphenols, preferably flavonoids, rosemary extract or other plants and vitamins, preferably ascorbic acid or vitamin C), or drugs, or bioavailable enzymes or calcium compounds, or prebiotics (fiber not digestible).

Los nanoaditivos se seleccionan del grupo formado por silicatos laminares y/o hidróxidos dobles laminares. Estos anteriores se seleccionan sin sentido limitativo del grupo formado por, arcillas de tipo montmorillonita, caolinita, bentonita, esmectita, hectorita, sepiolita, gibsita, dicktita, nacritita, saponita, halloisita, vermiculita, mica, y/o mezclas de los mismos o con otros filosilicatos, principalmente, con o sin modificación superficial previa orgánica y/o inorgánica. Estos materiales están caracterizados por que se introducen como cargas de tipo laminar con tamaños en el rango de los nanómetros en al menos el espesor de la partícula, en matrices plásticas y en matrices cerámicas para formar los nanocompuestos antimicrobianos.The nanoadditives are selected from the group formed by laminar silicates and / or double laminar hydroxides. These above are selected without limitation of the group formed by montmorillonite, kaolinite, bentonite, clays smectite, hectorite, sepiolite, gibsite, dicktite, nacritite, saponite, halloisite, vermiculite, mica, and / or mixtures thereof or with other phyllosilicates, mainly, with or without modification previous organic and / or inorganic surface. These materials are characterized by being introduced as laminar type loads with sizes in the nanometer range at least the thickness of the particle, in plastic matrices and ceramic matrices for form the antimicrobial nanocomposites.

En las matrices plásticas, los nanoaditivos están en una proporción desde un 0,01% hasta un 95%, preferentemente desde un 0,01% hasta un 80% y más preferentemente desde 0,01 hasta un 10%.In plastic matrices, nanoadditives they are in a proportion from 0.01% to 95%, preferably from 0.01% to 80% and more preferably from 0.01 to 10%.

En las matrices cerámicas, los nanoaditivos están en una proporción desde un 0,01 hasta un 95%, en peso, preferentemente entre un 0,01% y un 80% y más preferentemente desde un 0,01 a un 35%.In ceramic matrices, nanoadditives they are in a proportion from 0.01 to 95%, by weight, preferably between 0.01% and 80% and more preferably from 0.01 to 35%.

En las matrices cerámicas del tipo esmalte, los nanoaditivos están en una proporción desde un 0,01% hasta un 50%, preferentemente desde un 0,01% hasta un 20% y más preferentemente desde un 0,01 hasta un 15%.In the ceramic matrices of the enamel type, the nanoadditives are in a proportion from 0.01% to 50%, preferably from 0.01% to 20% and more preferably from 0.01 to 15%.

La modificación superficial de los nanoaditivos de arcilla cuando se aplica permite, además de introducir o acentuar la actividad antimicrobiana, aumentar la compatibilidad entre la arcilla y la matriz para conseguir mejor exfoliación de la arcilla. Se logra así, conseguir una buena morfología para mejorar la dispersión y exposición superficial de una sustancia activa antimicrobiana, que son sustancias basadas en metales como plata, cobre, níquel, cobalto, hierro, zinc y/o combinaciones de los mismos y/o sales inorgánicas, orgánicas, compuestos orgánicos, preferentemente sales permitidas para contacto alimentario (esto es que se encuentren recogidas en las listas de monómeros y otras sustancias de partida autorizadas por la legislación para usarse en la fabricación de materiales y objetos plásticos) tales como y sin sentido limitativo el 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 amonio, copolímeros cloruro de N-metacriloiloxietil-N,N-dimetil-N-carboximetilamonio, cloruro de bis(2-hidroxietil)-2-hidroxipropil-3-(dodeciloxi)metilamonio; y quitosano y sus derivados, y/o combinaciones de las mismas. Las sales inorgánicas se seleccionan del grupo formado por sales simples tipo nitrato, acetato, cloruro, sulfato y complejos inorgánicos que incluyan agua y los grupos nitratos, acetato, amino y cloruro.The superficial modification of nanoadditives of clay when applied allows, in addition to introducing or accentuate antimicrobial activity, increase compatibility between the clay and the matrix to get better exfoliation of the clay. This is achieved, get a good morphology to improve the dispersion and surface exposure of an active substance antimicrobial, which are substances based on metals such as silver, copper, nickel, cobalt, iron, zinc and / or combinations of themselves and / or inorganic, organic salts, organic compounds, preferably salts allowed for food contact (that is that are included in the lists of monomers and others starting substances authorized by law to be used in the manufacture of materials and plastic objects) such as and without limiting sense hexadecyltrimethylammonium bromide, esters of polyethylene glycol with aliphatic monocarboxylic acids (C6-C22) and its sodium and ammonium sulfates, acid perfluorooctanoic acid and its ammonium salt, chloride copolymers N-methacryloxyxyethyl-N, N-dimethyl-N-carboxymethylammonium, chloride bis (2-hydroxyethyl) -2-hydroxypropyl-3- (dodecyloxy) methylammonium; and chitosan and its derivatives, and / or combinations thereof. The inorganic salts are selected from the group consisting of simple salts type nitrate, acetate, chloride, sulfate and inorganic complexes that include water and nitrates, acetate, amino and chloride groups.

En el caso de los materiales plásticos, presentan actividad antimicrobiana y mejoras en sus propiedades barrera y en otras propiedades físicas, resistencia al fuego y permiten bloquear la radiación electromagnética, además de permitir la liberación controlada de sustancias con propiedades antioxidantes y/o bioactivas con respecto del material puro. En el caso de materiales cerámicos se obtienen propiedades antimicrobianas más eficaces debido a la nanopar-
ticulación.
In the case of plastic materials, they have antimicrobial activity and improvements in their barrier properties and other physical properties, resistance to fire and allow blocking of electromagnetic radiation, in addition to allowing the controlled release of substances with antioxidant and / or bioactive properties with respect to of pure material. In the case of ceramic materials, more effective antimicrobial properties are obtained due to the nanopar-
Ticulation

Estos materiales nanocompuestos se preparan para el caso de los plásticos mediante técnicas de laminación o recubrimiento (casting de la disolución), mediante aplicación de la disolución monómerica seguida de polimerización y curado, operaciones típicamente utilizadas durante la formulación de termoestables, por el procedimiento anterior pero seguido de un entrecruzamiento o vulcanizado, operaciones típicamente empleadas en la fabricación de elastómeros, por mezclado en fundido o por polimerización in-situ.These nanocomposite materials are prepared in the case of plastics by means of lamination or coating techniques (casting of the solution), by application of the mon-American solution followed by polymerization and curing, operations typically used during the formulation of thermosets, by the above procedure but followed by crosslinking or vulcanizing, operations typically employed in the manufacture of elastomers, by melt mixing or in-situ polymerization.

En el caso de su aplicación en cerámicas, estos se incorporan y sin sentido limitativo durante la preparación de polvos típicamente empleados en la fabricación de productos cerámicos que implican molienda, atomización, prensado o extrusión, esmaltación en el caso de productos esmaltados y cocido.In the case of their application in ceramics, these are incorporated and without limitation during the preparation of powders typically used in product manufacturing ceramics that involve grinding, atomization, pressing or extrusion, enamelling in the case of enameled and cooked products.

Los materiales nanocompuestos plásticos son de particular interés en la industria del envasado de alimentos, ya que estos envases activos permiten proteger al producto de la acción de los microorganismos y/o la liberación controlada de sustancias activas y adicionalmente, mejorar de forma notable las propiedades barrera a gases y vapores, propiedades mecánicas de barrera al UV y otras. En otros campos de aplicación, los materiales nanocompuestos plásticos y cerámicos reforzados con nanoarcillas con propiedades antimicrobianas son útiles en las área medico-quirúrgica, biomédica y farmacéutica, para la fabricación y recubrimiento de equipos y materiales usados en tratamientos de rutina e invasivos. En aplicaciones "antifouling" para evitar la formación de biofilms en superficies sumergidas y expuestas al agua y humedad, y en general, para todas las aplicaciones en los que se requiera de una pieza, accesorio y/o recubrimiento de compuesto antimicrobiano para evitar la proliferación de microbios y riesgos de infecciones.The plastic nanocomposite materials are of particular interest in the food packaging industry, since that these active containers allow to protect the product from the action of microorganisms and / or the controlled release of active substances and additionally, significantly improve the gas and vapor barrier properties, mechanical properties of UV barrier and others. In other fields of application, plastic and ceramic nanocomposite materials reinforced with nano-clays with antimicrobial properties are useful in the areas medical-surgical, biomedical and pharmaceutical, for the manufacture and coating of equipment and materials used in routine and invasive treatments. In applications "antifouling" to prevent the formation of biofilms in surfaces submerged and exposed to water and moisture, and in general, for all applications where a part is required, accessory and / or coating of antimicrobial compound to avoid the proliferation of microbes and risks of infections.

Un segundo aspecto esencial de la presente invención se refiere al procedimiento para la fabricación de los materiales nanocompuestos descritos en la presente invención, que pueden estar basados en estructuras tales como filosilicatos laminares, incluyendo arcillas (p.ej. montmorillonita, caolinita, bentonita, esmectita, hectorita, sepiolita, saponita, halloisita, vermiculita, mica) o hidróxidos dobles laminares sintéticos o naturales de estructura laminar comprende las siguientes etapas:A second essential aspect of the present The invention relates to the process for manufacturing the nanocomposite materials described in the present invention, which they can be based on structures such as phyllosilicates lamellas, including clays (eg montmorillonite, kaolinite, bentonite, smectite, hectorite, sepiolite, saponite, halloisite, vermiculite, mica) or synthetic double laminar hydroxides or Natural laminar structure includes the following stages:

1) Disminución del tamaño de las partículas laminares mediante acción mecánica por ejemplo por medio de tecnologías de molienda. Este proceso se lleva a cabo hasta obtener un tamaño de partícula por debajo de las 30 micras en el D90.1) Decrease in particle size laminates by mechanical action for example by means of grinding technologies This process is carried out until obtaining a particle size below 30 microns in the D90.

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2) Clasificación en vibrotamiz, centrífuga, filtroprensa o cualquier otro sistema de filtración vía seca o húmeda hasta un intervalo comprendido entre 0.1 a 100 micras, preferentemente se consigue una disminución del tamaño de partícula por debajo de 25 micras y más preferentemente por debajo de 3 micras en el denominado D90 (no más del 10% del material está por encima de ese valor).2) Classification in vibrotamiz, centrifugal, filtroprensa or any other filtration system via dry or wet to a range between 0.1 to 100 microns, preferably a decrease in particle size is achieved below 25 microns and more preferably below 3 microns in the so-called D90 (no more than 10% of the material is above of that value).

3) Eliminación de la materia orgánica por y sin sentido limitativo medio de técnicas de decantación, recogida de sobrenadante o por reacción química con substancias oxidantes tales como peróxidos.3) Elimination of organic matter by and without average limiting sense of decantation techniques, collection of supernatant or by chemical reaction with oxidizing substances such as peroxides

4) Eliminación de los óxidos cristalinos y partículas duras no sujetas a modificación bien mediante procesos de centrifugación y/o gravimétricos en disolución o por turbo- secadores, preferiblemente por un proceso de centrifugado bien vía húmeda o vía seca seguido o no de un proceso de atomización con depresión controlada o mediante cualquier otro proceso de secado industrial incluida la liofilización.4) Elimination of crystalline oxides and hard particles not subject to modification well by processes centrifugation and / or gravimetric in solution or by turbo- dryers, preferably by a spin process well via wet or dry path followed or not by an atomization process with controlled depression or by any other drying process Industrial lyophilization included.

5) Obtención de finos laminares bien en suspensión líquida o bien mediante posterior secado por los métodos descritos en el paso 4) en polvo. Estos sistemas tanto en suspensión líquida como en polvo son considerados como el producto de partida de la presente invención.5) Obtaining fine laminar well in liquid suspension or by subsequent drying by the methods described in step 4) powder. These systems both in Liquid suspension as powder are considered as the product of the present invention.

6) Pre-tratamiento de las estructuras laminares en uno o en varios pasos, mediante el uso de precursores del tipo expansores como se muestra en la Tabla 1.6) Pre-treatment of laminar structures in one or several steps, by using precursors of the expander type as shown in Table 1.

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TABLA 1TABLE 1

1one

22

Preferiblemente los expansores se seleccionan del grupo formado por DMSO, alcoholes, acetatos, o agua y mezcla de los anteriores, y sales metálicas de plata, cobre, níquel o cobalto, que activan los finos mediante un incremento inicial del espaciado basal de las láminas y modifican las características superficiales de la arcilla. La penetración de los precursores se acelerará sin sentido limitativo mediante el uso de temperatura, un homogenizador de régimen turbulento, ultrasonidos, fluidos supercríticos, presión o mezcla de los anteriores. El secado de estos se puede realizar por evaporación en estufa, liofilización, procesos de centrifugación y/o gravimétricos en disolución o turbo-secadores o por atomización. Según otra realización preferida de la presente invención, la disolución del precursor intercalado se podrá utilizar, sin un proceso previo de secado, como medio de partida para la siguiente etapa de incorporación del modificador.Preferably the expanders are selected from the group consisting of DMSO, alcohols, acetates, or water and mixture of the above, and metallic salts of silver, copper, nickel or cobalt, which activate the fines by an initial increase in basal spacing of the sheets and modify the characteristics superficial clay. The penetration of precursors is will accelerate without limiting sense by using temperature, a turbulent, homogenizer, fluid homogenizer supercritical, pressure or mixture of the above. Drying These can be done by evaporation in an oven, freeze drying, centrifugation and / or gravimetric processes in solution or turbo-dryers or spray. According to another preferred embodiment of the present invention, the dissolution of the interleaved precursor may be used without a prior process of drying, as a starting medium for the next stage of incorporation of the modifier.

7) Adicionalmente, o opcionalmente, se pueden intercalar en base acuosa o con solventes polares, sustancias inorgánicas, orgánicas o híbridas en la estructura laminar. En este mismo sentido, los compuestos a intercalar se seleccionan y sin sentido limitativo del grupo formado por PVOH, EVOH y derivados de la misma familia, y/o biopolímeros tales como péptidos y proteínas naturales o sintéticas vía química o modificación genética de microorganismos o plantas y polisacáridos naturales o sintéticos vía química o modificación genética de microorganismos o plantas y polipéptidos, lípidos, ácidos nucleicos y polímeros de ácidos nucleicos sintéticos obtenidos vía química o por modificación genética de microorganismos o plantas, y poliésteres biodegradables tales como el ácido poliláctico, poliláctico-glicólico, policaprolactona, ácido adípico y derivados y los polidroxialcanoatos, preferiblemente polidroxibutirato y sus copolímeros con valeriatos, materiales biomédicos tales como las hidroxiapatitas y fosfatos de sales orgánicas. También se pueden intercalar sales de amonio cuaternario - preferiblemente sales permitidas para contacto alimentario (esto es que se encuentren recogidas en las listas de monómeros y otras sustancias de partida autorizadas por la legislación para usarse en la fabricación de materiales y objetos plásticos) tales como y sin sentido limitativo el 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 amonio, copolímeros cloruro de N-metacriloiloxietil-N,N-dimetil-N-carboximetilamonio, cloruro de bis(2-hidroxietil)-2-hidroxipropil-3-(dodeciloxi)metilamonio; y quitosano y sus derivados, y/o combinaciones de las mismas y más preferiblemente bromuro de hexadeciltrimetilamonio -, plata, cobre, níquel o sus sales orgánicas o inorgánicas, y otras partículas o nanopartículas con propiedades antimicrobianas.7) Additionally, or optionally, they can be intercalate in aqueous base or with polar solvents, substances inorganic, organic or hybrid in the laminar structure. In this same sense, the compounds to be inserted are selected and without limiting sense of the group formed by PVOH, EVOH and derivatives of the same family, and / or biopolymers such as peptides and proteins natural or synthetic via chemical or genetic modification of natural or synthetic microorganisms or plants and polysaccharides chemical pathway or genetic modification of microorganisms or plants and polypeptides, lipids, nucleic acids and acid polymers synthetic nuclei obtained via chemical or modification genetics of microorganisms or plants, and biodegradable polyesters such as polylactic acid, polylactic-glycolic, polycaprolactone, acid adipic and derivatives and polydroxyalkanoates, preferably polydroxybutyrate and its copolymers with valeriates, materials biomedical such as hydroxyapatites and phosphate salts organic. Quaternary ammonium salts can also be intercalated - preferably salts allowed for food contact (this is that they are included in the lists of monomers and others starting substances authorized by law to be used in the manufacture of materials and plastic objects) such as and without limiting sense hexadecyltrimethylammonium bromide, esters of polyethylene glycol with aliphatic monocarboxylic acids (C6-C22) and its sodium and ammonium sulfates, acid perfluorooctanoic acid and its ammonium salt, chloride copolymers N-methacryloxyxyethyl-N, N-dimethyl-N-carboxymethylammonium, chloride bis (2-hydroxyethyl) -2-hydroxypropyl-3- (dodecyloxy) methylammonium; and chitosan and its derivatives, and / or combinations thereof and more preferably hexadecyltrimethylammonium bromide -, silver, copper, nickel or its organic or inorganic salts, and other particles or nanoparticles with antimicrobial properties.

Cuando el material inorgánico que se intercala está basado en metales tales como plata o sales orgánicas y/o inorgánicas de plata, cobre, cobalto, níquel u otros metales con poder antimicrobiano, se puede aplicar posteriormente un tratamiento físico o químico para cambiar el estado de oxidación del centro metálico intercalado, total o parcialmente. Estos tratamientos incluyen sin sentido limitativo: recocido a altas temperaturas (250-1200ºC), radiación UV, radiación infrarroja, radiación microondas, reducción química por etanol y/o NaBH_{4} y/u otros agentes reductores químicos. Al concluir cualquiera de estos tratamientos se habrá modificado el grado de oxidación del centro metálico, de manera total o parcial, (plata, cobre, níquel, zinc, cobalto, u otro metal empleado), confiriendo al material propiedades antimicrobianas más o menos intensas.When the inorganic material that is sandwiched It is based on metals such as silver or organic salts and / or inorganic silver, copper, cobalt, nickel or other metals with antimicrobial power, a treatment can be applied later physical or chemical to change the oxidation state of the center interleaved metal, totally or partially. These treatments include no limitation: annealing at high temperatures (250-1200ºC), UV radiation, infrared radiation, microwave radiation, chemical reduction by ethanol and / or NaBH_ {4} and / or other chemical reducing agents. At the conclusion of any of these treatments will have modified the degree of oxidation of the metallic center, totally or partially, (silver, copper, nickel, zinc, cobalt, or other metal used), conferring on the material more or less intense antimicrobial properties.

Cuando el material orgánico que se intercala es el EVOH o cualquier material de la familia del mismo con contenidos molares de etileno preferiblemente menores de un 48%, y más preferiblemente menores de 29%, estos mismos se llevan hasta saturación en medio acuoso o en disolventes específicos de tipo alcohólico y mezclas de alcoholes y agua, más preferiblemente de agua e isopropanol en proporciones en volumen de agua mayores de un 50%.When the organic material that is sandwiched is the EVOH or any material of the same family with contents ethylene molars preferably less than 48%, and more preferably under 29%, these are carried up to saturation in aqueous medium or in specific type solvents alcoholic and mixtures of alcohols and water, more preferably of water and isopropanol in proportions in volume of water greater than one fifty%.

Por otro lado, los biopolímeros con o sin plastificantes, con o sin entrecruzantes y con o sin emulsionantes o tensoactivos u otro tipo de nanoaditivos, son del grupo formado por los polisacáridos sintéticos y naturales (vegetal o animal) tales como celulosa y derivados, carragenatos y derivados, alginatos, dextrano, goma arábiga y preferiblemente el quitosano o cualquiera de sus derivados tanto naturales como sintéticos, más preferiblemente las sales de quitosano y aún más preferiblemente el acetato de quitosano, y proteínas tanto derivadas de plantas y animales como proteínas del maíz (zeína), los derivados del gluten, tales como gluten o sus fracciones gliadinas y gluteninas y más preferiblemente gelatina, caseína y las proteínas de soja y derivados de estos, así como polipéptidos naturales o sintéticos preferiblemente del tipo elastina obtenidos por vía química o modificación genética de microorganismos o plantas, lípidos tales como cera de abeja, cera de carnauba, cera de candelilla, shellac y ácidos grasos y monoglicéridos y/o mezclas de todos los anteriores.On the other hand, biopolymers with or without plasticizers, with or without crosslinkers and with or without emulsifiers or surfactants or other nanoadditives, are from the group consisting of synthetic and natural polysaccharides (vegetable or animal) such as cellulose and derivatives, carrageenans and derivatives, alginates, dextran, gum arabic and preferably chitosan or any of its natural and synthetic derivatives, more preferably chitosan salts and even more preferably chitosan acetate, and both plant and animal derived proteins and corn proteins (zein), gluten derivatives, such as gluten or its gliadin and glutenin fractions and more preferably gelatin, casein and soy proteins and derivatives thereof, as well as natural or synthetic polypeptides preferably of the elastin type obtained by chemical or modification genetics of microorganisms or plants, lipids such as beeswax, car wax nauba, candelilla wax, shellac and fatty acids and monoglycerides and / or mixtures of all of the above.

En el caso del quitosano el grado de desacetilación será preferiblemente superior al 80% y más preferiblemente superior al 87%. La penetración de los precursores se acelerará mediante el uso de temperatura, un homogenizador de régimen turbulento, ultrasonidos, presión o mezcla de los anteriores.In the case of chitosan the degree of deacetylation will preferably be greater than 80% and more preferably greater than 87%. The penetration of precursors will be accelerated by the use of temperature, a homogenizer of turbulent regime, ultrasound, pressure or mixture of previous.

En un paso posterior o alternativo a la disolución de los finos pre-tratados con los precursores y modificantes previamente propuestos, se añadirán opcionalmente substancias de bajo peso molecular que tienen carácter activo o bioactivo al objeto de que bien se intercalen o se liberen de forma controlada dando lugar a nanocompuestos con capacidad activa o bioactiva. Las substancias activas serán etanol, o etileno, o del tipo aceites esenciales (preferiblemente timol, carvacrol, linalol y mezclas), o péptidos antimicrobianos de reducido tamaño (preferiblemente bacteriocinas) naturales u obtenidos por modificación genética (preferiblemente nisinas, enterocinas, lacticinas y lisozima), o antioxidantes naturales o sintéticos (preferiblemente polifenoles, preferiblemente flavonoides, extracto de romero o de otras plantas y vitaminas, preferiblemente ácido ascórbico o vitamina C), o fármacos, o enzimas o compuestos de calcio biodisponibles, o prebioticos (fibra no digerible), o sales metálicas orgánicas e inorgánicas (preferiblemente de plata, cobre, níquel o cobalto). Estos elementos se espera que se puedan quedar fijos para posteriormente liberarse desde el nanocompuesto hacia el producto de forma controlada (control de la matriz) y ejerzan su papel activo o bioactivo, y/o que se puedan liberar desde la matriz y que las nanopartículas controlen la cinética (control del nanoaditivo). Los contenidos a añadir son en general inferiores a un 80% en volumen de la disolución, preferiblemente menores de un 12% y más preferiblemente menores de un 8%. La penetración de estas substancias se acelerará y sin sentido limitativo mediante el uso de temperatura, un homogenizador de régimen turbulento, ultrasonidos, presión o mezcla de los anteriores.In a later or alternative step to the dissolution of the pre-treated fines with precursors and modifiers previously proposed, will be added optionally low molecular weight substances that have active or bioactive character so that they are well interleaved or they are released in a controlled way giving rise to nanocomposites with active or bioactive capacity. The active substances will be ethanol, or ethylene, or of the essential oils type (preferably thymol, carvacrol, linalool and mixtures), or antimicrobial peptides of reduced size (preferably bacteriocins) natural or obtained by genetic modification (preferably nisins, enterocins, lacticins and lysozyme), or natural antioxidants or synthetic (preferably polyphenols, preferably flavonoids, rosemary extract or other plants and vitamins, preferably ascorbic acid or vitamin C), or drugs, or bioavailable enzymes or calcium compounds, or prebiotics (fiber non-digestible), or organic and inorganic metal salts (preferably silver, copper, nickel or cobalt). These elements are expected to be fixed for later release from the nanocomposite to the product so controlled (control of the matrix) and exercise their active role or bioactive, and / or that can be released from the matrix and that the nanoparticles control the kinetics (nanoadditive control). The contents to be added are generally less than 80% by volume of the solution, preferably less than 12% and more preferably less than 8%. The penetration of these substances will accelerate and without limiting sense by using of temperature, a homogenizer of turbulent regime, ultrasound, pressure or mixture of the above.

8) Añadir el resultante de las etapas anteriores en estado sólido o líquido a una matriz plástica o cerámica. Alternativamente, también se pueden incluir sobre la matriz que contiene los nanoaditivos y de manera adicional sales metálicas orgánicas e inorgánicas antimicrobianas (preferiblemente de plata, cobre, níquel o cobalto) y/o cualquier otro tipo de sustancias activas y bioactivas sin sentido limitativo de las arriba mencionadas con el objetivo de reforzar o complementar el efecto activo o bioactivo del nanocompuesto. En el caso de las matrices plásticas tanto los nanoaditivos como los compuestos complementarios antes mencionados, se pueden añadir durante su procesado utilizando cualquier método de fabricación relacionado con la industria del procesado de plásticos como la extrusión, procesos de aplicación y curado típicamente usados para fabricar y conformar termoestables y elastómeros, inyección, soplado, moldeo por compresión, moldeo por transferencia de resina, calandrado, choque térmico, mezclado interno ultrasonidos, co-extrusión, co-inyección y mezcla de estos.8) Add the result of the previous stages in solid or liquid state to a plastic or ceramic matrix. Alternatively, they can also be included on the matrix that Contains nanoadditives and additionally metal salts organic and inorganic antimicrobial (preferably silver, copper, nickel or cobalt) and / or any other type of substances active and bioactive without limiting sense of the above mentioned in order to reinforce or complement the effect active or bioactive nanocomposite. In the case of matrices plastics both nanoadditives and compounds Complementary mentioned above, can be added during processed using any manufacturing method related to The plastics processing industry such as extrusion, processes of application and curing typically used to manufacture and shape thermosetting and elastomers, injection, blowing, molding compression, resin transfer molding, calendering, shock thermal, ultrasonic internal mixing, co-extrusion, co-injection and mixing of these.

Según una realización preferida, la matriz plástica puede ser de cualquier termoplástico, termoestable o elastómero o de derivados de biomasa y materiales biodegradables tales como proteínas, polisacáridos, lípidos y biopoliésteres o mezclas de todos estos y pueden contener todo tipo de aditivos que mejoren las propiedades de barrera a la radiación electromagnética y de resistencia al fuego y/o de otros nanoaditivos diferentes de los descritos en esta solicitud y que son típicamente añadidos a plásticos para mejorar su procesado o sus propiedades. Alternativamente, se puede llevar a cabo una precipitación por evaporación del resultante del conjunto nanoaditivos y modificantes y, también, opcionalmente de la matriz plástica en disolución, utilizando metodologías de secado tales como calefacción y/o procesos de centrifugación y/o gravimétricos en disolución o turbo-secadores y/o atomización; por enfriamiento o por adición de un agente precipitante para formar bien un polvo del aditivo o un masterbatch ó lo que es lo mismo un concentrado del nanoaditivo en una matriz plástica.According to a preferred embodiment, the plastic matrix can be of any thermoplastic, thermoset or elastomer or of biomass derivatives and biodegradable materials such as proteins, polysaccharides, lipids and biopolyesters or mixtures of all of these and can contain all types of additives that improve the properties of barrier to electromagnetic radiation and fire resistance and / or other nanoadditives different from those described in this application and which are typically added to plastics to improve their processing or their properties. Alternatively, precipitation by evaporation of the resulting nanoadditives and modifiers set and, optionally, of the plastic matrix in solution can also be carried out, using drying methodologies such as heating and / or centrifugation and / or gravimetric processes in solution or turbo-dryers and / or atomization; by cooling or by adding a precipitating agent to form either a powder of the additive or a masterbatch or what is the same a concentrate of the nanoadditive in a plastic matrix.

En el caso de la matriz cerámica, las sales metálicas orgánicas y/o inorgánicas con propiedades antimicrobianas se pueden añadir junto con otras sustancias activas o bioactivas en cualquiera de las etapas de la fabricación o procesado de los materiales cerámicos, si bien preferencialmente se añadirán durante la preparación de polvos antes de la atomización.In the case of the ceramic matrix, the salts organic and / or inorganic metals with antimicrobial properties can be added together with other active or bioactive substances at any stage of the manufacturing or processing of ceramic materials, although preferentially they will be added during the preparation of powders before atomization.

A los concentrados de aditivo en matriz polimérica se le puede tratar de las siguientes maneras:To matrix additive concentrates Polymeric can be treated in the following ways:

a)to)
se tritura para dar lugar a un producto particulado por molienda.be crushing to give rise to a product particulate by grinding.

b)b)
se procesa mediante cualquier metodología de procesado de plásticos para obtener granza en estado sólido.be process using any plastics processing methodology to obtain solid state pellets.

c)C)
se procesa mediante cualquier proceso de fabricación relacionado con la industria del procesado de plásticos como la extrusión, inyección, soplado, moldeo por compresión, moldeo por transferencia de resina, calandrado, choque térmico, mezclado interno, ultrasonidos, coextrusión, coinyección y mezcla de estos.be processes through any manufacturing process related to the  plastics processing industry such as extrusion, injection, blow molding, compression molding, resin transfer molding, calendering, thermal shock, internal mixing, ultrasound, coextrusion, coinjection and mixing of these.

d)d)
se utiliza como aditivo sobre cualquier matriz plástica (incluyendo los biopolímeros y materiales biomédicos citados) en una ruta convencional de procesado de plásticos tales como las mencionadas con anterioridad.be used as an additive on any plastic matrix (including  biopolymers and biomedical materials cited) on a route Conventional plastics processing such as those mentioned in advance

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Finalmente, cuando el material nanocompuesto está reforzado con nanoaditivos que contienen metales tales como plata o sales orgánicas y/o inorgánicas de plata, cobre, cobalto, níquel u otros metales con poder antimicrobiano, se puede aplicar, tanto si se ha hecho antes como si no, un tratamiento físico o químico para cambiar el estado de oxidación, total o parcialmente, del centro metálico intercalado en la matriz plástica o cerámica bien antes, durante o después de conformarse. Estos tratamientos incluyen sin sentido limitativo: recocido a altas temperaturas (250-1200ºC), radiación UV, radiación infrarroja, radiación microondas, reducción química por etanol y/o NaBH_{4} y/u otros agentes reductores químicos. Al concluir cualquiera de estos tratamientos se habrá modificado el grado de oxidación del centro metálico (plata, cobre, níquel, zinc, cobalto, u otro metal empleado), confiriendo al material propiedades antimicrobianas ventajosas.Finally, when the nanocomposite material It is reinforced with nanoadditives containing metals such as silver or organic and / or inorganic salts of silver, copper, cobalt, Nickel or other metals with antimicrobial power, can be applied, whether it has been done before or not, a physical treatment or chemical to change the oxidation state, totally or partially, of the metal center interspersed in the plastic or ceramic matrix well before, during or after conforming. These treatments include no limitation: annealing at high temperatures (250-1200ºC), UV radiation, infrared radiation, microwave radiation, chemical reduction by ethanol and / or NaBH_ {4} and / or other chemical reducing agents. At the conclusion of any of these treatments will have modified the degree of oxidation of the metallic center (silver, copper, nickel, zinc, cobalt, or other metal used), giving the material antimicrobial properties advantageous

Por último un tercer aspecto esencial de la presente invención se refiere al uso de los materiales nanocompuestos obtenidos para reforzar la actividad antimicrobiana en aplicaciones multisectoriales en las que se requiera limitar la proliferación microbiana a través del uso de materiales plásticos y compuestos cerámicos, particularmente en aplicaciones de envasado y embalaje en general de alimentos y componentes alimentarios (en el caso de materiales poliméricos), en aplicaciones biomédicas, médico-quirúrgicas y farmacéuticas, o 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, como barrera a gases, vapores, 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 y para el uso de biopolímeros bien sin la necesidad de uso de agentes plastificantes o necesitando cantidades más bajas de estos.Finally, a third essential aspect of the present invention relates to the use of nanocomposite materials obtained to reinforce antimicrobial activity in multisectoral applications in which it is required to limit microbial proliferation through the use of plastic materials and ceramic compounds, particularly in applications. of packaging and general packaging of food and food components (in the case of polymeric materials), in biomedical, medical-surgical and pharmaceutical applications, or in antifouling applications, in construction applications for enamels and tiles, in applications for cleaning products personnel and in contact applications in busy places such as supermarkets, carts, stands, linear, escalators or airports, in textile applications, such as gas barriers, vapors, solvents and organic products, such as aromas and components of aromas, oils, fats and hydrocarbons, already pr mixed organic and inorganic products, for applications that require biodegradable or compostable character, for active containers that require antimicrobial, antioxidant or other types that require controlled release of preferably low volatile molecular weight substances, for applications that require capacity antimicrobial and for the use of biopolymers either without the need to use plasticizing agents or in need of lower amounts of these.

También estos materiales nanocompuestos servirán corno materiales con propiedades de barrera a la radiación electromagnética y de resistencia al fuego.Also these nanocomposite materials will serve as materials with radiation barrier properties Electromagnetic and fire resistance.

Todas las características y ventajas expuestas, así como otras propias de la invención, podrán comprenderse mejor con los siguientes ejemplos. Por otra parte los ejemplos que se muestran a continuación, no tienen carácter limitativo sino ilustrativo a modo de que se pueda entender mejor la presente invención.All the features and advantages exposed, as well as others of the invention, may be better understood With the following examples. On the other hand the examples that are show below, they are not limiting but illustrative so that the present can be better understood invention.

Breve descripción de las figurasBrief description of the figures

A continuación se describe la invención con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:The invention is described below with reference to the attached figures, in which:

Figura 1 corresponde a los difractogramas de rayos-X (WAXS) obtenidos a partir de una muestra de arcilla tipo montmorillonítica modificada con bromuro de hexadeciltrimetilamonio (antimicrobiano orgánico, agente expansionante y compatibilizante) y nitrato de plata (antimicrobiano resistente a la temperatura), usando etanol como agente reductor mediante el método descrito en el Ejemplo 1, y una muestra del mismo tipo de arcilla sin modificar. En esta grafica se observa como el sistema antimicrobiano se intercala en la arcilla y desplaza el pico natural de la arcilla hacia ángulos más bajos.Figure 1 corresponds to the diffractograms of X-rays (WAXS) obtained from a sample of Montmorillonite-type clay modified with bromide hexadecyltrimethylammonium (organic antimicrobial agent expanding and compatibilizing) and silver nitrate (temperature resistant antimicrobial), using ethanol as reducing agent by the method described in Example 1, and a Sample of the same type of unmodified clay. In this graph you observe how the antimicrobial system intercalates into the clay and shifts the natural clay peak towards lower angles.

Figura 2 es una imagen obtenida por microscopio electrónico de transmisión (TEM) en la cual se presentan las principales morfologías que pueden ser observadas en las nanocargas obtenidas según la presente invención. La imagen corresponde a un agregado de láminas de arcilla tipo montmorillonítica modificadas con bromuro de hexadeciltrimetilamonio y nitrato de plata, usando etanol como agente reductor, mediante el método descrito en el Ejemplo 1. Se pueden observar las nanopartículas de plata formadas en la superficie.Figure 2 is an image obtained by microscope transmission electronic (TEM) in which the main morphologies that can be observed in nanoloads obtained according to the present invention. The image corresponds to a aggregate of modified montmorillonite clay sheets with hexadecyltrimethylammonium bromide and silver nitrate, using ethanol as a reducing agent, by the method described in the Example 1. The formed silver nanoparticles can be observed on the surface.

Figura 3 corresponde a los difractogramas de rayos-X (WAXS) obtenidos a partir de una muestra de arcilla tipo caolinítica (pretratada con DMSO) modificada con bromuro de hexadeciltrimetilamonio (antimicrobiano orgánico, agente expansionante y compatibilizante) y con nitrato de plata (antimicrobiano resistente a la temperatura), usando radiación UV como agente reductor mediante el método descrito en el Ejemplo 2, y una muestra del mismo tipo de arcilla sin modificar (pretratada con DMSO). En esta gráfica se observa como el sistema antimicrobiano se intercala en la arcilla y como resultado conduce a la desaparición del pico de la arcilla natural pretratada con DMSO.Figure 3 corresponds to the diffractograms of X-rays (WAXS) obtained from a sample of kaolinitic clay (pretreated with DMSO) modified with hexadecyltrimethylammonium bromide (organic antimicrobial agent) expanding and compatibilizing) and with silver nitrate (temperature resistant antimicrobial), using UV radiation as a reducing agent by the method described in Example 2, and a sample of the same type of unmodified clay (pretreated with DMSO). This graph shows how the antimicrobial system is intersperses in the clay and as a result leads to disappearance of the peak of natural clay pretreated with DMSO.

Figura 4 es una imagen obtenida por microscopio electrónico de transmisión (TEM) en la cual se presentan las principales y típicas morfologías que pueden ser observadas en las nanocargas obtenidas según la presente invención. La imagen corresponde a un agregado de láminas de arcilla tipo caolinítica (pretratada con DMSO) modificadas con bromuro de hexadeciltrimetilamonio y nitrato de plata, usando radiación UV como agente reductor, mediante el método descrito en el Ejemplo 2.Figure 4 is an image obtained by microscope transmission electronic (TEM) in which the main and typical morphologies that can be observed in the nanoloads obtained according to the present invention. The picture corresponds to an aggregate of kaolinitic clay sheets (pretreated with DMSO) modified with bromide hexadecyltrimethylammonium and silver nitrate, using UV radiation as  reducing agent, by the method described in Example 2.

Figura 5 es una imagen obtenida por microscopio electrónico de transmisión (TEM) de un agregado de láminas de arcilla tipo montmorillonítica intercaladas con nitrato de plata, usando etanol como agente reductor, mediante el método descrito en el Ejemplo 3.Figure 5 is an image obtained by microscope electronic transmission (TEM) of an aggregate of sheets of Montmorillonite-type clay interspersed with silver nitrate, using ethanol as a reducing agent, by the method described in Example 3

Figura 6 es una imagen obtenida por microscopio electrónico de transmisión (TEM) de un agregado de láminas de arcilla tipo caolinítica (pretratadas con DSMO) intercaladas con nitrato de plata, usando radiación UV como agente reductor, mediante el método descrito en el Ejemplo 4.Figure 6 is an image obtained by microscope electronic transmission (TEM) of an aggregate of sheets of kaolinitic clay (pretreated with DSMO) interspersed with silver nitrate, using UV radiation as a reducing agent, by the method described in Example 4.

Figura 7 corresponde a una imagen obtenida por microscopio electrónico de transmisión (TEM) de un film obtenido por casting de nanocompuesto de ácido poliláctico con 10% de arcilla tipo caolinita (pretradada con DSMO) intercalada con nitrato de plata, mediante el método descrito en el Ejemplo 5.Figure 7 corresponds to an image obtained by Transmission electron microscope (TEM) of a film obtained by casting nanocomposite of polylactic acid with 10% of kaolinite clay (pretreated with DSMO) interspersed with Silver nitrate, by the method described in Example 5.

Figura 8 muestra la mejora en permeabilidad al vapor de agua obtenido en un film de nanocompuesto de ácido poliláctico con 10% de arcilla tipo caolinita (pretratada con DMSO) intercalada con nitrato de plata respecto a un film de ácido poliláctico puro (Ejemplo 5).Figure 8 shows the improvement in permeability to water vapor obtained in an acid nanocomposite film Polylactic with 10% kaolinite clay (pretreated with DMSO) interspersed with silver nitrate with respect to an acid film pure polylactic (Example 5).

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Ejemplos Examples Ejemplo 1Example 1

Síntesis e intercalación de nanopartículas de plata metálica en arcillas de tipo montmorillonita modificadas con 33% en masa de bromuro de hexadeciltrimetilamonio, utilizando etanol como agente reductor. Inicialmente se dispersó la arcilla ya modificada con 33% de bromuro de hexadeciltrimetilamonio en etanol, a condiciones ambientales, a una razón de 1 g de arcilla por 100 g de solvente, y se añadieron a la dispersión 0,05 g de AgNO_{3}. La dispersión se sometió a reflujo a 70ºC durante 6 horas; posteriormente se dejó decantar la dispersión, se eliminó el exceso de solvente y la arcilla se secó en un horno de convección durante 1 h a 70ºC. La arcilla obtenida se caracterizó utilizando difracción de rayos-X (ver Figura 1) y microscopia electrónica de transmisión (ver Figura 2). Los difractogramas de la Figura 1 demuestran que los agentes modificantes (partículas de plata y bromuro de hexadeciltrimetilamonio) se han intercalado entre las láminas, según el desplazamiento del pico basal a ángulos más bajos (de 6,38 a 5,26). Por las imágenes de TEM se determinó que en este caso las nanopartículas de plata alcanzaron entre 3 y 23 nm, siendo el tamaño promedio de 16 nm; y qúe dichas nanopartículas se ubican presumiblemente en los espacios interlaminares de la arcilla, en la superficie y bordes.Synthesis and intercalation of nanoparticles of metallic silver in montmorillonite type clays modified with 33% by mass of hexadecyltrimethylammonium bromide, using ethanol as reducing agent. Initially the clay was dispersed already modified with 33% hexadecyltrimethylammonium bromide in ethanol, at ambient conditions, at a rate of 1 g of clay per 100 g of solvent, and 0.05 g of AgNO 3 was added to the dispersion. The dispersion was refluxed at 70 ° C for 6 hours; subsequently the dispersion was allowed to decant, the excess was removed of solvent and the clay was dried in a convection oven for 1 h at 70 ° C. The clay obtained was characterized using X-ray diffraction (see Figure 1) and microscopy transmission electronics (see Figure 2). The diffractograms of the Figure 1 demonstrate that modifying agents (particles of silver and hexadecyltrimethylammonium bromide) have been intercalated between the sheets, according to the displacement of the basal peak at angles lower (from 6.38 to 5.26). From the TEM images it was determined that in this case the silver nanoparticles reached between 3 and 23 nm, the average size being 16 nm; and that said nanoparticles they are presumably located in the interlaminar spaces of the clay, on the surface and edges.

En otro estudio se determinó la capacidad antimicrobiana de esta arcilla con un 5% de nitrato de plata frente a Salmonella spp. Se utilizó un microorganismo patógeno de origen alimentario como es Salmonella spp. CECT 554, que se obtuvo de la Colección Española de Cultivos Tipo (Valencia, España). Las condiciones del estudio se fijaron en el uso de la bacteria en fase exponencial media y con una concentración inicial del microorganismo de aproximadamente 10^{5} CFU/mL. La parte experimental se llevó a cabo empleando una adaptación del método de macrodilución establecido para la determinación de la actividad bactericida de agentes antimicrobianos aprobado en 1999 por el Comité Nacional para Estándares de Laboratorio Clínico. De acuerdo con este método, se introdujeron 100 mg de la arcilla que tenía una concentración final de plata del 5% y 33% de bromuro de hexadeciltrimetilamonio en un tubo estéril que contenía 10 mL de caldo de cultivo Mueller Hinton Broth (MHB). Posteriormente, y trascurridas 5 h, el tubo se inoculó con 0,1 mL de un cultivo de Salmonella spp. en las condiciones descritas anteriormente. Paralelamente se inocularon dos tubos que contenían muestra sin plata (uno con arcilla del mismo tipo sin ninguna modificación y otro con arcilla del mismo tipo modificada con 33% de bromuro de hexadeciltrimetilamonio), y otro tubo sin muestra que servirían de control. Una vez las muestras fueron inoculadas, todos los tubos se incubaron a 37ºC durante 24 horas. Seguidamente 0,1 mL de cada muestra fueron sembrados en placas de Agar Triptona Soja (TSA). Tras 24 horas de incubación a 37ºC, se procedió al recuento de células viables en la placa. Exceptuando el control sin muestra y el control de arcilla sin modificación, se obtuvo una reducción significativa en el número de viables después de la incubación a 37ºC durante 24 h (ver Tabla 2). El control de arcilla modificada con 33% de bromuro de hexadeciltrimetilamonio muestra una reducción de tres órdenes de magnitud del número de viables luego del período de incubación, demostrando que este agente modificante tiene cierta actividad antibacteriana. La muestra de arcilla modificada con 5% de nitrato de plata y 33% de bromuro de hexadeciltrimetilamonio redujo en más de 99,9% el número de viables, quedando demostrada la capacidad bactericida de esta arcilla.In another study, the antimicrobial capacity of this clay with 5% silver nitrate against Salmonella spp . A pathogenic microorganism of food origin was used, such as Salmonella spp . CECT 554, which was obtained from the Spanish Type Culture Collection (Valencia, Spain). The study conditions were set in the use of the bacterium in the middle exponential phase and with an initial concentration of the microorganism of approximately 10 5 CFU / mL. The experimental part was carried out using an adaptation of the macrodilution method established for the determination of the bactericidal activity of antimicrobial agents approved in 1999 by the National Committee for Clinical Laboratory Standards. According to this method, 100 mg of the clay having a final silver concentration of 5% and 33% of hexadecyltrimethylammonium bromide was introduced into a sterile tube containing 10 mL of Mueller Hinton Broth (MHB) broth. Subsequently, and after 5 h, the tube was inoculated with 0.1 mL of a Salmonella spp . under the conditions described above. In parallel, two tubes containing sample without silver were inoculated (one with clay of the same type without any modification and another with clay of the same type modified with 33% hexadecyltrimethylammonium bromide), and another tube without sample that would serve as a control. Once the samples were inoculated, all tubes were incubated at 37 ° C for 24 hours. Then 0.1 mL of each sample were seeded in Triptona Soy Agar plates (TSA). After 24 hours of incubation at 37 ° C, viable cells were counted in the plate. Except for the control without sample and the control of clay without modification, a significant reduction in the number of viable was obtained after incubation at 37 ° C for 24 h (see Table 2). The control of modified clay with 33% hexadecyltrimethylammonium bromide shows a three-fold reduction in the number of viable after the incubation period, demonstrating that this modifying agent has some antibacterial activity. The clay sample modified with 5% silver nitrate and 33% hexadecyltrimethylammonium bromide reduced the number of viable by more than 99.9%, demonstrating the bactericidal capacity of this clay.

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TABLA 2TABLE 2

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Ejemplo 2Example 2

Síntesis e intercalación de nanopartículas de plata metálica en arcillas de tipo caolinita pretratadas con dimetilsulfóxido (DMSO) y modificadas con 33% en masa de bromuro de hexadeciltrimetilamonio, usando radiación UV como agente reductor. Inicialmente se pretrató la arcilla tipo caolinita con dimetilsulfóxido para aumentar el espacio interlaminar. Para ello se dispersaron 60 g de arcilla en 300 ml de dimetilsulfóxido, y se mantuvo bajo agitación magnética y a 65ºC durante 24 h. Posteriormente se filtró la arcilla por succión, se lavó con metanol y se secó en un horno de convección a 80ºC durante 6 horas.Synthesis and intercalation of nanoparticles of metallic silver in kaolinite clays pretreated with dimethylsulfoxide (DMSO) and modified with 33% by mass of bromide hexadecyltrimethylammonium, using UV radiation as a reducing agent. Initially the kaolinite clay was pretreated with dimethylsulfoxide to increase interlaminar space. For it 60 g of clay was dispersed in 300 ml of dimethylsulfoxide, and kept under magnetic stirring and at 65 ° C for 24 h. Subsequently the clay was filtered by suction, washed with methanol and dried in a convection oven at 80 ° C for 6 hours.

Una vez seca, se dispersa en agua la arcilla pretratada con dimetilsulfóxido, a una razón de 1 g de arcilla por 100 g de solvente, y posteriormente se añadieron 0,05 g de AgNO_{3} y 0,33 g de bromuro de hexadeciltrimetilamonio. La dispersión se mantuvo bajo agitación magnética vigorosa y constante bajo una fuente de radiación UV de 30 W y 235 nm de longitud de onda. El tiempo de exposición a la radiación UV fue de 24 h, después se filtró el sólido por succión y se' secó en un horno de convección a 70ºC durante 1 h. La arcilla obtenida se caracterizó utilizando difracción de rayos X (ver Figura 3) y microscopia electrónica de transmisión (ver Figura 4). La desaparición de la señal del pico basal de la caolinita pretratada con dimetilsulfóxido y sin modificar con bromuro de hexadeciltrimetilamonio en los difractogramas de la Figura 3 (2\theta = 8,06), indica que tras la intercalación simultánea de bromuro de hexadeciltrimetilamonio y partículas de plata las láminas de arcillas encuentran impedimentos estéricos para poderse mantener juntas entre sí. Por las imágenes de TEM se determinó que en este caso las nanopartículas de plata alcanzaron entre 3 y 24 nm, siendo el tamaño promedio de 10 nm; y que dichas nanopartículas se ubican en la superficie, bordes, y presumiblemente, en los espacios interlaminares de la arcilla. En otro estudio se determinó la capacidad antimicrobiana de esta arcilla con un 5% de nitrato de plata frente a Salmonella spp. Se utilizó un microorganismo patógeno de origen alimentario como es Salmonella spp. CECT 554, que se obtuvo de la Colección Española de Cultivos Tipo (Valencia, España). Las condiciones del estudio se fijaron en el uso de la bacteria en fase exponencial media y con una concentración inicial del microorganismo de aproximadamente 10^{5} CFU/mL. La parte experimental se llevó a cabo empleando una adaptación del método de macrodilución establecido para la determinación de la actividad bactericida de agentes antimicrobianos aprobado en 1999 por el Comité Nacional para Estándares de Laboratorio Clínico. De acuerdo con este método, se introdujeron 100 mg de la arcilla que tenía una concentración final de nitrato de plata del 5% y 33% de bromuro de hexadeciltrimetilamonio en un tubo estéril que contenía 10 mL de caldo de cultivo Mueller Hinton Broth (MHB). Posteriormente, y trascurridas 5 h, el tubo se inoculó con 0,1 mL de un cultivo de Salmonella spp. en las condiciones descritas anteriormente. Paralelamente se inocularon dos tubos que contenían muestra sin plata (uno con arcilla del mismo tipo sin ninguna modificación pero pretratada con DSMO y otro con arcilla del mismo tipo pretratada con DMSO y modificada con 33% de bromuro de hexadeciltrimetilamonio), y otro tubo sin muestra que servirían de control. Una vez las muestras fueron inoculadas, todos los tubos se incubaron a 37ºC durante 24 horas. Seguidamente 0,1 mL de cada muestra fueron sembrados en placas de Agar Triptona Soja (TSA). Tras 24 horas de incubación a 37ºC, se procedió al recuento de células viables en la placa. Exceptuando el control sin muestra y el control de arcilla pretratada con dimetilsulfóxido pero sin modificación, se obtuvo una reducción significativa en el número de viables (> 99,9%), tanto en el control de arcilla pretratada con DMSO y modificada con bromuro de hexadeciltrimetilamonio como en la muestra de arcilla pretratada con DMSO y modificadas con bromuro de hexadeciltrimetilamonio y nitrato de plata después de la incubación a 37ºC durante 24 h (ver Tabla 3). Estos resultados demuestran que tanto el bromuro de hexadeciltrimetilamonio como las nanopartículoas de plata intercaladas en la caolinita tienen fuerte efecto antimicrobiano.Once dried, the clay pretreated with dimethylsulfoxide is dispersed in water, at a rate of 1 g of clay per 100 g of solvent, and then 0.05 g of AgNO 3 and 0.33 g of hexadecyltrimethylammonium bromide were added . The dispersion was maintained under vigorous and constant magnetic stirring under a source of UV radiation of 30 W and 235 nm wavelength. The exposure time to UV radiation was 24 h, then the solid was filtered by suction and dried in a convection oven at 70 ° C for 1 h. The clay obtained was characterized using X-ray diffraction (see Figure 3) and transmission electron microscopy (see Figure 4). The disappearance of the basal peak signal of kaolinite pretreated with dimethylsulfoxide and unmodified with hexadecyltrimethylammonium bromide in the diffractograms of Figure 3 (2 \ = 8.06), indicates that after simultaneous intercalation of hexadecyltrimethylammonium bromide and particles silver clays clays find steric impediments to be able to keep together. From the TEM images it was determined that in this case the silver nanoparticles reached between 3 and 24 nm, the average size being 10 nm; and that said nanoparticles are located on the surface, edges, and presumably, in the interlaminar spaces of the clay. In another study, the antimicrobial capacity of this clay with 5% silver nitrate against Salmonella spp . A pathogenic microorganism of food origin was used, such as Salmonella spp . CECT 554, which was obtained from the Spanish Type Culture Collection (Valencia, Spain). The study conditions were set in the use of the bacterium in the middle exponential phase and with an initial concentration of the microorganism of approximately 10 5 CFU / mL. The experimental part was carried out using an adaptation of the macrodilution method established for the determination of the bactericidal activity of antimicrobial agents approved in 1999 by the National Committee for Clinical Laboratory Standards. According to this method, 100 mg of the clay having a final concentration of 5% silver nitrate and 33% of hexadecyltrimethylammonium bromide was introduced into a sterile tube containing 10 mL of Mueller Hinton Broth (MHB) broth . Subsequently, and after 5 h, the tube was inoculated with 0.1 mL of a Salmonella spp . under the conditions described above. In parallel, two tubes containing sample without silver were inoculated (one with clay of the same type without any modification but pretreated with DSMO and another with clay of the same type pretreated with DMSO and modified with 33% of hexadecyltrimethylammonium bromide), and another tube without sample That would serve as control. Once the samples were inoculated, all tubes were incubated at 37 ° C for 24 hours. Then 0.1 mL of each sample were seeded in Triptona Soy Agar plates (TSA). After 24 hours of incubation at 37 ° C, viable cells were counted in the plate. Except for the control without sample and the control of clay pretreated with dimethylsulfoxide but without modification, a significant reduction in the number of viable (> 99.9%) was obtained, both in the control of clay pretreated with DMSO and modified with hexadecyltrimethylammonium bromide as in the clay sample pretreated with DMSO and modified with hexadecyltrimethylammonium bromide and silver nitrate after incubation at 37 ° C for 24 h (see Table 3). These results demonstrate that both hexadecyltrimethylammonium bromide and silver nanoparticles intercalated in kaolinite have a strong antimicrobial effect.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 3TABLE 3

55

Ejemplo 3Example 3

Síntesis e intercalación de nanopartículas de plata metálica en arcillas de tipo montmorillonita sin modificar, utilizando etanol como agente reductor. Inicialmente se dispersó la arcilla en etanol, a condiciones ambientales, a una razón de 1 g de arcilla por 100 g de solvente, y se añadieron 0,1 g de AgNO_{3} a la dispersión. Ésta se sometió a reflujo a 70ºC durante 6 horas; posteriormente se dejó decantar la dispersión, se eliminó el exceso de solvente y la arcilla se secó en un horno de convección durante 1 h a 70ºC. La arcilla obtenida se caracterizó utilizando difracción de rayos X (ver Figura 5). Los difractogramas de la Figura 5 indican que no hay desplazamiento de la señal del pico basal (6,38; 2\theta) tras la incorporación de nanopartículas de plata a la arcilla.Synthesis and intercalation of nanoparticles of metallic silver in unmodified montmorillonite clays, using ethanol as a reducing agent. Initially the ethanol clay, at ambient conditions, at a rate of 1 g of clay per 100 g of solvent, and 0.1 g of AgNO 3 was added to the dispersion This was refluxed at 70 ° C for 6 hours; subsequently the dispersion was allowed to decant, the excess was removed of solvent and the clay was dried in a convection oven for 1 h at 70 ° C. The clay obtained was characterized using diffraction  X-ray (see Figure 5). The diffractograms of Figure 5 indicate that there is no signal shift of the basal peak (6.38; 2)) after the incorporation of silver nanoparticles to the clay.

En otro estudio se determinó la capacidad antimicrobiana de esta arcilla con un 5% de nitrato de plata frente a Salmonella spp. Se utilizó un microorganismo patógeno de origen alimentario como es Salmonella spp. CECT 554, que se obtuvo de la Colección Española de Cultivos Tipo (Valencia, España). Las condiciones del estudio se fijaron en el uso de la bacteria en fase exponencial media y con una concentración inicial del microorganismo de aproximadamente 10^{5} CFU/mL. La parte experimental se llevó a cabo empleando una adaptación del método de macrodilución establecido para la determinación de la actividad bactericida de agentes antimicrobianos aprobado en 1999 por el Comité Nacional para Estándares de Laboratorio Clínico. De acuerdo con este método, se introdujeron 100 mg de la arcilla que tenía una concentración final de nitrato de plata del 5% en un tubo estéril que contenía 10 mL de caldo de cultivo Mueller Hinton Broth (MHB). Posteriormente, y trascurridas 5 h, el tubo se inoculó con 0,1 mL de un cultivo de Salmonella spp. en las condiciones descritas anteriormente. Paralelamente se inoculó un tubo que contenía muestra sin plata y otro sin muestra, ambos servirían de control. Una vez las muestras fueron inoculadas, todos los tubos se incubaron a 37ºC durante 24 horas. Seguidamente 0,1 mL de cada muestra fueron sembrados en placas de Agar Triptona Soja (TSA). Tras 24 horas de incubación a 37ºC, se procedió al recuento de células viables en la placa. Exceptuando ambos controles, se obtuvo una reducción significativa en el número de viables (> 99,9%) después de la incubación a 37ºC durante 24 h (ver Tabla 4).In another study, the antimicrobial capacity of this clay with 5% silver nitrate against Salmonella spp . A pathogenic microorganism of food origin was used, such as Salmonella spp . CECT 554, which was obtained from the Spanish Type Culture Collection (Valencia, Spain). The study conditions were set in the use of the bacterium in the middle exponential phase and with an initial concentration of the microorganism of approximately 10 5 CFU / mL. The experimental part was carried out using an adaptation of the macrodilution method established for the determination of the bactericidal activity of antimicrobial agents approved in 1999 by the National Committee for Clinical Laboratory Standards. According to this method, 100 mg of the clay having a final concentration of 5% silver nitrate was introduced into a sterile tube containing 10 mL of Mueller Hinton Broth (MHB) broth. Subsequently, and after 5 h, the tube was inoculated with 0.1 mL of a Salmonella spp . under the conditions described above. In parallel, a tube containing a sample without silver and another without a sample were inoculated, both would serve as controls. Once the samples were inoculated, all tubes were incubated at 37 ° C for 24 hours. Then 0.1 mL of each sample were seeded in Triptona Soy Agar plates (TSA). After 24 hours of incubation at 37 ° C, viable cells were counted in the plate. Except for both controls, a significant reduction in the number of viable (> 99.9%) was obtained after incubation at 37 ° C for 24 h (see Table 4).

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 4TABLE 4

66

Ejemplo 4Example 4

Síntesis e intercalación de nanopartículas de plata metálica en arcillas de tipo caolinita pretratadas con dimetilsulfóxido, usando radiación UV como agente reductor. Inicialmente se pretrató la arcilla tipo caolinita con dimetilsulfóxido para aumentar el espacio interlaminar. Para ello se dispersaron 60 g de arcilla en 300 ml de dimetilsulfóxido, y se mantuvo bajo agitación magnética y a 65ºC durante 24 h. Posteriormente se filtró la arcilla por succión, se lavó con metanol y se secó en un horno de convección a 80ºC durante 6 horas.Synthesis and intercalation of nanoparticles of metallic silver in kaolinite clays pretreated with dimethylsulfoxide, using UV radiation as a reducing agent. Initially the kaolinite clay was pretreated with dimethylsulfoxide to increase interlaminar space. For it 60 g of clay was dispersed in 300 ml of dimethylsulfoxide, and kept under magnetic stirring and at 65 ° C for 24 h. Subsequently the clay was filtered by suction, washed with methanol and dried in a convection oven at 80 ° C for 6 hours.

Una vez seca, se dispersa la arcilla pretratada con dimetilsulfóxido en agua a condiciones ambientales, a una razón de 1 g de arcilla por 100 g de solvente, y posteriormente se añadieron 0,05 g de AgNO_{3}. La dispersión se mantuvo bajo agitación magnética vigorosa y constante bajo una fuente de radiación UV de 30 W y 235 nm de longitud de onda. El tiempo de exposición a la radiación UV fue de 24 h, luego de lo cual se filtró el sólido por succión y se secó en un horno de convección a 70ºC durante 1 h. La imagen TEM de la Figura 6 muestra un tamaño promedio de partículas de plata reducidas de 15 nm, y que éstas se encuentran en las superficies y bordes de las láminas de arcilla. En otro estudio se determinó la capacidad antimicrobiana de esta arcilla pretratada con DMSO y modificada con un 5% de nitrato de plata frente a Salmonella spp. Se utilizó un microorganismo patógeno de origen alimentario como es Salmonella spp. CECT 554, que se obtuvo de la Colección Española de Cultivos Tipo (Valencia, España). Las condiciones del estudio se fijaron en el uso de la bacteria en fase exponencial media y con una concentración inicial del microorganismo de aproximadamente 10^{5} CFU/mL. La parte experimental se llevó a cabo empleando una adaptación del método de macrodilución establecido para la determinación de la actividad bactericida de agentes antimicrobianos aprobado en 1999 por el Comité Nacional para Estándares de Laboratorio Clínico. De acuerdo con este método, se introdujeron 100 mg de la arcilla pretratada con DMSO que tenía una concentración final de plata del 5% en un tubo estéril que contenía 10 mL de caldo de cultivo Mueller Hinton Broth (MHB). Posteriormente, y trascurridas 5 h, el tubo se inoculó con 0,1 mL de un cultivo de Salmonella spp. en. las condiciones descritas anteriormente. Paralelamente se inoculó un tubo que contenía muestra de arcilla del mismo tipo pretratada con dimetilsulfóxido pero sin plata y otro sin muestra, ambos servirían de control. Una vez las muestras fueron inoculadas, todos los tubos se incubaron a 37ºC durante 24 horas. Seguidamente 0,1 mL de cada muestra fueron sembrados en placas de Agar Triptona Soja (TSA). Tras 24 horas de incubación a 37ºC, se procedió al recuento de células viables en la placa. Exceptuando los dos controles, se obtuvo una reducción significativa en el número de viables (>99,9%) (ver Tabla 5).Once dried, the pretreated clay with dimethylsulfoxide is dispersed in water at ambient conditions, at a rate of 1 g of clay per 100 g of solvent, and subsequently 0.05 g of AgNO 3 were added. The dispersion was maintained under vigorous and constant magnetic stirring under a source of UV radiation of 30 W and 235 nm wavelength. The exposure time to UV radiation was 24 h, after which the solid was filtered by suction and dried in a convection oven at 70 ° C for 1 h. The TEM image of Figure 6 shows an average size of reduced silver particles of 15 nm, and that these are found on the surfaces and edges of the clay sheets. In another study, the antimicrobial capacity of this clay pretreated with DMSO and modified with 5% silver nitrate against Salmonella spp . A pathogenic microorganism of food origin was used, such as Salmonella spp . CECT 554, which was obtained from the Spanish Type Culture Collection (Valencia, Spain). The study conditions were set in the use of the bacterium in the middle exponential phase and with an initial concentration of the microorganism of approximately 10 5 CFU / mL. The experimental part was carried out using an adaptation of the macrodilution method established for the determination of the bactericidal activity of antimicrobial agents approved in 1999 by the National Committee for Clinical Laboratory Standards. According to this method, 100 mg of the clay pretreated with DMSO was introduced which had a final concentration of 5% silver in a sterile tube containing 10 mL of Mueller Hinton Broth (MHB) broth. Subsequently, and after 5 h, the tube was inoculated with 0.1 mL of a Salmonella spp . in. the conditions described above. At the same time, a tube containing clay sample of the same type pretreated with dimethylsulfoxide but without silver and another without sample were inoculated, both would serve as controls. Once the samples were inoculated, all tubes were incubated at 37 ° C for 24 hours. Then 0.1 mL of each sample were seeded in Triptona Soy Agar plates (TSA). After 24 hours of incubation at 37 ° C, viable cells were counted in the plate. Except for the two controls, a significant reduction in the number of viable (> 99.9%) was obtained (see Table 5).

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 5TABLE 5

77

88

Ejemplo 5Example 5

Preparación de películas de ácido poliláctico con 10% de arcilla del tipo caolinita pretratada con dimetilsulfóxido e intercalada con nanopartículas de plata. Inicialmente, se preparó una dispersión en cloroformo al 10% en peso (respecto al peso seco de polímero) de arcilla pretratada con dimetilsulfóxido y a la que se le había intercalado nanopartículas de plata bajo el método de reducción con radiación UV. Posteriormente se añadió el polímero (ácido poliláctico) al 5% en peso en la dispersión de arcilla en cloroformo. Se obtuvo una película de nanocompuesto de ácido poliláctico/nanoarcilla de plata por evaporación del disolvente a condiciones ambientales, proceso denominado "casting". Se caracterizaron estos nanocompuestos estudiando su morfología por microscopía electrónica de transmisión (TEM, ver Figura 7), así como sus propiedades barrera al vapor de agua y antimicrobianas. Adicionalmente se estudió la permeabilidad al agua (ver Figura 8) de esta película de ácido poliláctico y 10% en peso de arcilla con propiedades antimicrobianas, utilizando la norma ASTM E96, A 25ºC y 75% de humedad relativa. La adición de arcilla antimicrobiana a la matriz polimérica causa una reducción de permeabilidad de 26,8%, por lo que el material compuesto presenta mejor barrera al agua que el ácido poliláctico puro.Preparation of polylactic acid films with 10% kaolinite clay pretreated with dimethylsulfoxide and interspersed with silver nanoparticles. Initially, a 10% chloroform dispersion was prepared in weight (with respect to the dry polymer weight) of clay pretreated with dimethylsulfoxide and to which nanoparticles had been intercalated of silver under the UV reduction method. Subsequently the 5% polymer (polylactic acid) was added in weight in the dispersion of clay in chloroform. One was obtained silver polylactic acid / nano-clay nanocomposite film by solvent evaporation at ambient conditions, process called "casting." These nanocomposites were characterized studying its morphology by transmission electron microscopy (TEM, see Figure 7), as well as its vapor barrier properties of Water and antimicrobial. Additionally, permeability was studied to water (see Figure 8) of this polylactic acid film and 10% by weight of clay with antimicrobial properties, using the ASTM E96, at 25 ° C and 75% relative humidity. The adition of antimicrobial clay to the polymer matrix causes a reduction of permeability of 26.8%, so the composite It presents a better water barrier than pure polylactic acid.

Para evaluar la capacidad antimicrobiana de los films de PLA, se pesaron 600 mg de film, tanto del control sin arcilla como de la muestra con arcilla antimicrobiana, y se introdujeron en 10 mL de medio de cultivo estéril. Se almacenaron a 4ºC durante cuatro semanas, previamente a su inoculación con Salmonella spp. Considerando que los films contenían 10% de arcilla, y a su vez esa arcilla contenía un 5% de nitrato de plata, la concentración final de nitrato de plata que se ha empleado es de 300 ppm, siendo la concentración mínima bactericida (en este caso, reducir la población a cero) de Salmonella alrededor de 100 ppm. Los films contienen una cantidad de plata 3 veces superior a la dosis bactericida cuando se usa en suspensión. Después de cuatro semanas de almacenamiento y liberación continuada, los controles muestran un aumento en el número de viables del tres órdenes de magnitud, mientras que en la muestra de film de PLA con 10% de arcilla intercalada con plata los viables se reducen tres órdenes de magnitud (ver
Tabla 6).
To evaluate the antimicrobial capacity of the PLA films, 600 mg of film were weighed, both from the control without clay and from the sample with antimicrobial clay, and introduced into 10 mL of sterile culture medium. They were stored at 4 ° C for four weeks, prior to inoculation with Salmonella spp . Considering that the films contained 10% clay, and in turn that clay contained 5% silver nitrate, the final concentration of silver nitrate that has been used is 300 ppm, the minimum concentration being bactericidal (in this case, reduce the population to zero) of Salmonella around 100 ppm. The films contain an amount of silver 3 times higher than the bactericidal dose when used in suspension. After four weeks of storage and continued release, the controls show an increase in the number of viable three orders of magnitude, while in the sample of PLA film with 10% clay interspersed with silver the viable three orders of reduction are reduced. magnitude (see
Table 6).

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 6TABLE 6

99

Ejemplo 6Example 6

Preparación de películas de quitosano con 10% de arcilla del tipo caolinita pretratada con dimetilsulfóxido e intercalada con nanopartículas de plata. Inicialmente se prepara una solución 0,9% de quitosano en ácido acético al 1%, a 70ºC. Esta solución se filtró y se le añadió, bajo agitación vigorosa, una dispersión en agua al 10% en peso (respecto al peso seco de polímero) de arcilla tipo caolinita pretratada con dimetilsulfóxido e intercalada con nanopartículas de plata. Se vierte en placas Petri y se deja evaporar el solvente a condiciones ambientales. Se obtuvo una película de nanocompuesto de quitosano/nanoarcilla de plata por el proceso denominado "casting". Para evaluar la capacidad antimicrobiana de los films de quitosano se pesaron diferentes porciones de films y se almacenaron a 4ºC durante 12 horas antes de su inoculación con Salmonella spp. Los pesos utilizados fueron: 25, 50 y 75 mg de film, que se colocaron en tubos de 10 mL con medio de cultivo estéril. Los films de quitosano contenían un 10% de arcilla, que a su vez contenía un 5% de plata, por lo que las concentraciones finales de nitrato de plata empleadas son las siguientes: 25 mg de film de quitosano contenían 0,125 mg de nitrato de plata; 50 mg de film contenían 0,25 mg de plata; y 75 mg de film contenían 0,375 mg de plata. Los resultados de la tabla 7 muestran que los films control de quitosano (sin arcilla) tienen cierta actividad antimicrobiana, ya que según se incrementa el peso de la película, disminuye el número de bacterias viables, siendo 75 mg de film cantidad suficiente para inhibir totalmente el crecimiento bacteriano en el medio a las condiciones dadas. Las muestras con 10% de arcilla poseen mayor capacidad para inhibir el crecimiento, con 25 mg de film el número de viables se reduce en tres órdenes de magnitud y a partir de 50 mg de film se obtiene inhibición total de crecimiento.Preparation of chitosan films with 10% kaolinite clay pretreated with dimethylsulfoxide and interspersed with silver nanoparticles. Initially, a 0.9% solution of chitosan in 1% acetic acid is prepared at 70 ° C. This solution was filtered and a 10% by weight dispersion in water (with respect to the polymer dry weight) of kaolinite clay pretreated with dimethylsulfoxide and interspersed with silver nanoparticles was added under vigorous stirring. It is poured into Petri dishes and the solvent is allowed to evaporate at ambient conditions. A chitosan / nano-clay silver nanocomposite film was obtained by the process called "casting". To evaluate the antimicrobial capacity of chitosan films, different portions of films were weighed and stored at 4 ° C for 12 hours before inoculation with Salmonella spp . The weights used were: 25, 50 and 75 mg of film, which were placed in 10 mL tubes with sterile culture medium. The chitosan films contained 10% clay, which in turn contained 5% silver, so the final concentrations of silver nitrate used are the following: 25 mg of chitosan film contained 0.125 mg of silver nitrate ; 50 mg of film contained 0.25 mg of silver; and 75 mg of film contained 0.375 mg of silver. The results in Table 7 show that chitosan control films (without clay) have some antimicrobial activity, since as the weight of the film increases, the number of viable bacteria decreases, with 75 mg of film sufficient to totally inhibit Bacterial growth in the medium at the given conditions. Samples with 10% clay have greater capacity to inhibit growth, with 25 mg of film the number of viable is reduced by three orders of magnitude and from 50 mg of film total growth inhibition is obtained.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 7TABLE 7

1010

Ejemplo 7Example 7

Evaluación de la capacidad antimicrobiana de films de PVOH y EVOH con 10% de arcilla tipo caolinita pretratada con dimetilsulfóxido e intercalada con nanopartículas de plata. A soluciones 5% de PVOH y EVOH se les incorporó de forma uniforme un 10% (en base al peso de polímero) de arcilla tipo caolinita pretratada con dimetilsulfóxido e intercaladas con nanopartículas de plata. Posteriormente se obtuvieron los respectivos films por evaporación del solvente (proceso de casting) y se almacenaron en un desecador a 0% de humedad relativa y a temperatura ambiente.Evaluation of the antimicrobial capacity of PVOH and EVOH films with 10% pretreated kaolinite clay with dimethylsulfoxide and interspersed with silver nanoparticles. TO 5% solutions of PVOH and EVOH were uniformly incorporated into 10% (based on polymer weight) of kaolinite clay pretreated with dimethylsulfoxide and interspersed with nanoparticles silver. Subsequently the respective films were obtained by evaporation of the solvent (casting process) and stored in a  desiccator at 0% relative humidity and at room temperature.

Para la evaluación de la capacidad antimicrobiana, se introdujeron 100 mg de cada una de las películas obtenidas en 10 mL de caldo de cultivo estéril y se almacenaron a 4ºC durante 72 horas antes de su inoculación con Salmonella spp. Paralelamente se prepararon tubos de control sin muestra y de control de films de PVOH y EVOH sin arcillas. Se preparó adicionalmente un set de muestras y controles bajo iguales condiciones que se procesó inmediatamente, a fin de estudiar la liberación del agente antimicrobiano de las matrices respecto al tiempo. Los resultados de la tabla 8 muestran que los films de control sin arcillas permiten la multiplicación del número de viables hasta dos órdenes de magnitud, independientemente del tiempo de almacenamiento. Las muestras de film de EVOH con 10% de arcilla intercalada con nitrato de plata redujo 100 veces el número de viables al momento de la inoculación y luego, 100 veces más tras 72 horas de incubación. Por su parte, las muestras de films de PVOH con 10% de arcilla de plata mostraron reducción de cuatro órdenes de magnitud del número de viables al momento de la inoculación de la muestra e inhibición total luego de 72 horas de incubación. Estos resultados muestran la actividad bactericida de las arcillas intercaladas con plata incorporadas en matrices de EVOH y PVOH, siendo el efecto antimicrobiano más acusado en este último polímero.For the evaluation of the antimicrobial capacity, 100 mg of each of the films obtained in 10 mL of sterile culture broth were introduced and stored at 4 ° C for 72 hours before inoculation with Salmonella spp . In parallel, control tubes without sample and control films of PVOH and EVOH without clays were prepared. A set of samples and controls was also prepared under the same conditions that were immediately processed, in order to study the release of the antimicrobial agent from the matrices with respect to time. The results in Table 8 show that control films without clays allow multiplication of the number of viable up to two orders of magnitude, regardless of storage time. EVOH film samples with 10% clay interspersed with silver nitrate reduced 100 times the number of viable at the time of inoculation and then, 100 times more after 72 hours of incubation. On the other hand, samples of PVOH films with 10% silver clay showed a reduction of four orders of magnitude of the number of viable at the time of inoculation of the sample and total inhibition after 72 hours of incubation. These results show the bactericidal activity of clays intercalated with silver incorporated in matrices of EVOH and PVOH, being the most pronounced antimicrobial effect in the latter polymer.

TABLA 8TABLE 8

11eleven

Claims (32)

1. Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana, caracterizados porque comprenden los siguientes elementos:1. Nanocomposite materials with antimicrobial activity, characterized in that they comprise the following elements:
a.to.
matriz;matrix;
b.b.
nanoaditivos.nanoadditives
2. Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 1, caracterizados porque la matriz es plástica o cerámica.2. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 1, characterized in that the matrix is plastic or ceramic. 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.3. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 2, characterized in that the plastic matrix is selected without limitation from the group formed by the families of thermoplastics, thermosets, elastomers and materials derived from biomass and / or biodegradable or mixtures thereof containing additives typical that are added during the manufacture and processing of plastics and bioplastics. 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%.4. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 2, characterized in that the plastic matrix is in a proportion from 5% to 99.99%; preferably from 20% to 99.99%, and more preferably from 90% to 99.99%. 5. Materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según la reivindicación 2, caracterizados porque la matriz cerámica comprende al menos los siguientes elementos:5. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 2, characterized in that the ceramic matrix comprises at least the following elements:
a.to.
agua;Water;
b.b.
arcillas;clays;
c.C.
desfloculantes;deflocculants;
d.d.
feldespatos;feldspar;
e.and.
arenas feldespáticas; yfeldspathic sands; Y
f.F.
caolin, carbonatos y zirconio.kaolin, carbonates and zirconium.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
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:6. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 2, characterized in that the ceramic matrix when it is of enamel type comprises at least the following elements:
a.to.
caolin o una arcilla caolinítica o montmorillonítica;kaolin or a kaolinitic clay or montmorillonitic;
b.b.
feldespatos;feldspar;
c.C.
fritas;fried
d.d.
sílice; ysilica; Y
e.and.
arenas de sílice.silica sands.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
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%.7. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 2, characterized in that the ceramic matrix is in a proportion from 5 to 99.99%, preferably from 20 to 99.99%, and more preferably from 65 to 99.99 %. 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:8. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 2, characterized in that the ceramic matrix when it is of enamel type comprises at least the following elements:
a.to.
caolin o una arcilla caolinítica o montmorillonítica,kaolin or a kaolinitic clay or montmorillonitic,
b.b.
feldespatos;feldspar;
c.C.
fritas;fried
d.d.
sílice; ysilica; Y
e.and.
arenas de sílice.silica sands.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
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.9. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 1, characterized in that the matrix contains agents with electromagnetic radiation barrier properties, fire resistance and / or active and / or bioactive substances selected from the group consisting of organic and inorganic metal salts antimicrobials and / or substances of low molecular weight with active or bioactive character. 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.10. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 1, characterized in that the nanoadditives are of the laminar type with or without prior modification containing at least one active agent with antimicrobial activity. 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.11. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 10, characterized in that the laminar-type nanoadditives are based on synthetic double-layered phyllosilicates and / or laminar structure hydroxides. 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.12. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 1, characterized in that the nanoadditives are in a proportion from 0.01 to 95%, preferably from 0.01 to 80% and more preferably from 0.01 to 10% if The matrix is plastic type. 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.13. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 1, characterized in that the nanoadditives are in a proportion from 0.01 to 95%, preferably from 0.01 to 45% and more preferably from 0.01 to 35% if The matrix is ceramic type. 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.14. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 1, characterized in that the nanoadditives are in a proportion from 0.01 to 50%, preferably from 0.01 to 20% and more preferably from 0.01 to 15% if The ceramic matrix is enamel type. 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.15. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 10, characterized in that the active agent with antimicrobial activity is selected from the group consisting of metals and / or their organic and inorganic salts, organic compounds, and / or combination thereof. 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.16. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 15, characterized in that the metals are selected from the group consisting of silver, copper, nickel, cobalt, iron, zinc or a combination thereof. 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,N-dimetil-N-carboximetilamonio, cloruro de bis(2-hidroxietil)-2-hidroxipropil-3-(dodeciloxi)metilamonio; y quitosano y sus derivados, y/o combinaciones de las mismas.17. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 15, characterized in that the organic compounds are selected from the group consisting of quaternary ammonium salts, preferably hexadecyltrimethylammonium bromide, polyethylene glycol esters with monocarboxylic aliphatic acids (C6-C22) and their ammonium sulfates and sodium, perfluorooctanoic acid and its arnonium salt, copolymers of N-methacryloxyethyl-N, N-dimethyl-N-carboxymethyl ammonium chloride, bis (2-hydroxyethyl) -2-hydroxypropyl-3- (dodecyloxy) methylammonium chloride; and chitosan and its derivatives, and / or combinations thereof. 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.18. Nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 15, characterized by the inorganic compounds are selected from the group consisting of simple salts such as nitrate, acetate, chloride, sulfate and inorganic complexes that include water and the nitrate, acetate, amino and chloride groups. 19. Procedimiento para la obtención de los materiales nanocompuestos con actividad antimicrobiana según las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:19. Method for obtaining nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claims 1 to 18, characterized in that it comprises the following steps:
a.to.
disminución del tamaño de los nanoaditivos por acción mecánica;decrease in size nanoadditives by mechanical action;
b.b.
filtración mediante vía seca o húmeda de las partículas obtenidas en la etapa anterior;dry or wet filtration of the particles obtained in the previous stage;
c.C.
eliminación de la materia orgánica, óxidos cristalinos y partículas duras no sujetas a modificación hasta la obtención de estructuras laminares;elimination of organic matter, crystalline oxides and hard particles not subject to modification until obtaining laminar structures;
d.d.
pre-tratamiento de las estructuras laminares mediante precursores;pre-treatment of laminar structures by means of precursors;
e.and.
adición a una matriz plástica o cerámica.addition to a plastic matrix or ceramics.
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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 D90.20. Procedure for obtaining nanocomposite materials with antimicrobial activity according to claim 19, characterized in that the decrease in the size of the nanoadditives is carried out up to particle sizes below 30 microns in D90. 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 D90.21. Method according to claim 19, characterized in that the filtration is carried out up to a particle size from 0.1 to 100 microns, preferably below 25 microns and more preferably below 3 microns in the D90.
         \newpage\ newpage
      
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.22. Method according to claim 19, characterized in that the elimination of organic matter is done by decanting techniques, supernatant collection or by chemical reaction with oxidizing substances. 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.23. Method according to claim 19, characterized in that the elimination of crystalline oxides and hard particles not subject to modification is carried out by centrifugation and / or gravimetric processes in solution or by turbo-dryers. 24. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque los precursores son del tipo expansor y/o compatibilizador y/o antimicrobiano.24. Method according to claim 19, characterized in that the precursors are of the expander and / or compatibilizer and / or antimicrobial type. 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.25. Method according to claim 19, characterized in that after the pre-treatment stage of the laminar structures by means of precursors, a drying step is carried out. 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.26. Method according to claim 19, characterized in that after the pre-treatment stage of the laminar structures by means of precursors, an intercalation stage with modifiers is carried out. 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.27. Method according to claim 26, characterized in that after intercalating a step of adding low molecular weight substances with active and / or bioactive character is carried out. 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.28. Method according to claim 27, characterized in that after the step of adding low molecular weight substances a precipitation step is carried out by evaporation, centrifugation, cooling or addition of precipitating agents. 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.29. Method according to claim 19, characterized in that in the step of adding to a plastic or ceramic matrix an incorporation of antimicrobial metal or inorganic salts is carried out. 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.30. Method according to claim 19, characterized in that after the step of adding the matrix, a physical or chemical treatment is carried out to change the oxidation state, totally or partially, of the metal center intercalated in the matrix. 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.31. A method according to claim 26, characterized in that the modifiers are selected from the group consisting of inorganic, organic substances, including materials derived from biomass and / or biodegradable and / or salts or other antimicrobial compounds. 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, médico-quirúrgicas 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.32. Use of nanocomposite materials with antimicrobial activity of claims 1 to 18, for food and food component packaging and packaging applications, in biomedical, medical-surgical and pharmaceutical applications, in antifouling applications, in construction applications for enamels and tiles, in applications for personal care products and in contact applications in busy places such as supermarkets, carts, stands, linear, escalators, or airports, in textile applications, in applications that require a gas barrier, vapors and solvents and organic products, such as aromas and components of aromas, oils, fats and hydrocarbons, and mixed organic and inorganic products, for applications that require biodegradable or compostable character, for active packages that require antimicrobial, antioxidant or other types that require controlled release of substance Low molecular weight preferably volatile, for applications that require antimicrobial capacity, for the use of biopolymers either without the need for use of plasticizing agents or requiring lower amounts of these and as materials with electromagnetic radiation barrier properties and Fire resistance.
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