ES2695450A1 - Cemento con propiedades antimicrobianas - Google Patents

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Abstract

Cemento con propiedades antimicrobianas. Constituido a partir de los siguientes ingredientes en tanto por ciento sobre peso de material seco a molturar: 0,1 - 0,3% de agente bactericida y fungicida de la familia de los policlorofenoxifenoles y Thioles, 0,015 - 0,025% de agente alguicida de la familia de los Tioéter, 0,015 - 0,025% de agente fungicida de la familia de los Benzimidazoles, 0,005 - 0,02% de agente desaireante iónico, 0,3 - 0,6% de filler calizo dosificado y 0,15 - 0,35% de grinding aid comercial.

Description

DESCRIPCION
Cemento con propiedades antimicrobianas
Objeto de la invencion
La presente invencion se refiere a la conformation de un cemento mediante un grinding aid en el proceso de molienda que proporciona propiedades antimicrobianas al mismo desde el origen.
Los materiales en base de cemento presentan una baja susceptibilidad de ser colonizado por microorganismos debido a su alta alcalinidad (pH 11-13). Sin embargo, con el paso del tiempo los valores van disminuyendo por efecto de las condiciones ambientales (lavado por agua de lluvia, carbonatacion, condiciones de uso). Es en ese momento cuando los compuestos puede ser colonizados por determinados microorganismos. En gran parte de los casos, esta colonization de estos materiales por parte de microorganismos tiene efectos negativos. Estos efectos van desde los puramente esteticos y visuales, hasta perjuicios en la salud de los seres humanos, degradation de la estructura por ataque biologico o perdidas de funcionalidad de la misma.
A pesar del gran numero de desinfectantes disponibles en el mercado, se ha de tener en cuenta que muchos de los posibles desinfectantes deben desestimarse por su actividad residual, por lo que el numero de agentes con posibilidad de ser utilizados queda bastante restringido.
El desarrollo y utilization de productos antifouling para estructuras de hormigon situadas en ambientes marinos es una tecnica habitual en el mundo de la ingenierla civil. Los trabajos de Muraoka en 1972 (“Antifouling Concrete”, Muraoka,James S; NAVAL CIVIL ENGINEERING LAB PORT HUENEME CALIF, 1972) apuntaban ya hacia la combination de diversos agentes biocidas para conseguir una mayor eficiencia. Existen diversos productos comerciales que actuan en este sentido, como el aditivo Zeomighty (Sinanen Zeomic Co. Ltd.), ConBlock MIC (Concrete Sealants Inc.) y ConMicShield (ConShield Technologies Inc.).
Todos los aditivos indicados anteriormente estan especlficamente 30 disenados para abordar la problematica del ataque por Thiobacillus sp en tuberlas de transporte de residuos, sin que se les haya descrito actividad frente a otro tipo de microorganismos. Asl mismo, estos aditivos estan disenados para ser adicionados en masa del hormigon. Esto supone:
- Elevado coste economico de la solution final, al precisar de ingentes cantidades de producto.
- Poca efectividad del producto, por cantidad de aditivo empleado, dado que gran parte del aditivo no es efectivo al encontrarse en la parte interior del material que no esta expuesta.
Existen, por tanto, varias cuestiones que han de ser superadas, con respecto al estado de la tecnica actual:
- Los agentes biocidas a emplear han de ser insolubles en agua, de modo que se garantice la inocuidad de la solucion desarrollada, tanto para los seres humanos como para el medio ambiente en el que se encuentre ubicada la estructura a tratar.
- La cuestion anterior conlleva la imposibilidad de realizar aplicaciones de los agentes biocidas en base acuosa, implicando la necesidad de desarrollar nuevos sustratos y nuevas formas de aplicacion de los agentes inhibidores del crecimiento.
- Es preciso desarrollar nuevas formas de aplicacion del aditivo biocida, que permitan obtener una solucion economicamente accesible, asl como eficiente en terminos de cantidad de aditivo empleado por superficie expuesta del material.
- Por ultimo, es preciso garantizar la durabilidad del biocida y del recubrimiento, lo cual abunda en la necesidad de innovar en los agentes biocidas a emplear, en la formulacion del aditivo y en la forma de aplicacion del mismo sobre el material de construction.
En la actualidad no hay constancia de que exista un cemento que aporte dichas propiedades antimicrobianas a los procesos constructivos. Se adicionarla en el proceso de molturacion del clinker como un grinding aid, aportando efectos como mejorador de la molienda y las caracterlsticas propias de la inhibition de crecimiento de microorganismos (bacterias -levaduras - hongos y algas).
Las ventajas de esta invention son las siguientes:
- Soluciona el crecimiento de microorganismos en los diferentes procesos constructivos que hasta ahora no eran tratados de origen o simplemente no eran tratados.
- Las propiedades inhibidoras de crecimiento de microorganismos se incorporan a los hormigones sin variar sus propias caracterlsticas.
- Con el uso de este cemento no es necesario ningun tratamiento adicional o especial, dotando a los elementos estructurales de limpieza, desinfeccion y durabilidad.
La aplicacion industrial de esta invencion se encuentra dentro de los siguientes campos:
- Cementos destinados a obras con riesgo de crecimiento de microorganismos: obras marltimas (algas); torres de refrigeration de centrales termicas y nucleares (bacterias y algas); obras subterraneas con nivel freatico alto (algas y hongos).
- Cementos para morteros: morteros de juntas en ambientes esteriles, hospitales (bacterias , levaduras, hongos y algas); morteros de recrecido, forrar un deposito de agua ya sea potable o no (bacterias , levaduras, hongos y algas); morteros autonivelantes para pavimentos, centrales lecheras, granjas de animales, mataderos, hospitales (bacterias , levaduras, hongos y algas); y morteros mono capa y revocos de fachadas (hongos y algas).
- Cementos para hormigones: hormigon prefabricado, aplicacion para canales, acequias, tubos, baldosas, adoquines, bloques, paneles de fachada, elementos prefabricados destinados a obras marinas y agropecuarias (bacterias, levaduras, hongos y algas); hormigon preparado, edificaciones marinas (algas); edificaciones agropecuarias, silos de grano, (bacterias, levaduras, hongos y algas), construcciones industriales con condensaciones (algas y bacterias); y construcciones de depuradoras, tubos y presas (thiobacillus thioxidans), (bacterias, levaduras, hongos y algas).
Por tanto, la aplicacion industrial de esta invencion se enmarca dentro del sector de la industria qulmica, abarcando al mismo tiempo el ambito de la construccion, estando centrado concretamente en la fabrication de productos antimicrobianos aplicables como grinding aid para el cemento.
Antecedentes de la invencion
Aunque no se ha encontrado ninguna invencion identica a la descrita, exponemos a continuation los documentos encontrados que reflejan el estado de la tecnica relacionado con la misma.
Asl el documento ES2496392R1 hace referencia a cemento Portland antibacteriano que evita la formation de hongos y moho. El cemento comprende esencialmente clinker (A), yeso (B), aditivo mineral (C) y al menos un agente antibacteriano (D). El agente antibacteriano aplicado al cemento segun la invencion es triclosan. A diferencia de la invencion principal con cuatro principios activos antimicrobianos de diversos tipos, solo se cuenta con un agente antibacteriano.
W02005014256A1 describe un material compuesto que tiene una apariencia similar a la de piedra natural; comprendiendo dicho material: un agregado natural, un aglutinante polimerico, un agente de curado y un agente antimicrobiano. Al igual que en el caso anterior, se limita a un agente antimicrobiano.
ES2571995A1 hace referencia a una composition para derivados de cemento y prefabricados de hormigon, prefabricados de hormigon que la contienen y procedimiento de obtencion de los mismos. La composicion de la invencion posee efectos biocidas tanto en presencia como en ausencia de luz, ya que incluye componentes organometalicos de diferente naturaleza que son activos en condiciones atmosfericas normales. Por tanto los prefabricados de la invencion pueden ser utilizados tanto en el interior como en el exterior de los edificios y espacios publicos y en ambos lugares son capaces de reducir y/o eliminar bacterias, mohos, alergenos y otro tipo de microorganismos. La invencion no detalla ni distingue los distintos activos antimicrobianos que se presentan en la invencion principal, asl como el medio vehicular y/o grinding aid comercial que comprenden la invencion principal.
EP1685077B1 describe un procedimiento para la preparation de un producto de cemento que tiene propiedades antimicrobianas, el procedimiento que comprende: la preparacion de una matriz de cemento que comprende una suspension de agua y cemento y un aditivo plastificante; la mezcla de un agregado natural y la matriz de cemento; la adicion de un agente antimicrobiano al agregado y la matriz de cemento; la extension de la mezcla de agregado, matriz de cemento, y agente antimicrobiano en un dispositivo de conformation; la des aireacion de la mezcla extendida de agregado, matriz de cemento, y agente antimicrobiano poniendo la mezcla extendida al vacio; la aplicacion de un movimiento vibratorio a la mezcla desaireada mientras la mezcla desaireada esta al vacio; y la curacion de la mezcla extendida y desaireada para formar un producto de cemento, donde el agente antimicrobiano es tolil diyodometil sulfona y esta presente en el agregado y la matriz de cemento en una cantidad comprendida entre 100 ppm y 10.000 ppm. De nuevo aparece la carencia de abordar todos los activos antimicrobianos contra los que si se defiende el cemento de la invencion principal.
Conclusiones: Como se desprende de la investigation realizada, ninguno de los documentos encontrados soluciona los problemas planteados como lo hace la invencion propuesta.
Description de la invencion
El cemento con propiedades antimicrobianas objeto de la presente invencion se constituye a partir de una solution multicomponente, que permite actuar sobre diferentes agentes microbianos, compuesta de cuatro principios activos antimicrobianos, un agente desaireante, un medio vehicular y un grinding aid comercial.
A continuation se describen cada uno de los componentes de la solution propuesta y la formulation disenada:
- El primer componente del aditivo es un agente bactericida y fungicida que, sin excluir a otros posibles, sea de la familia de los policlorofenoxifenoles y Thioles. Estos componentes actuan fundamentalmente sobre el metabolismo lipldico de los microorganismos, sin perjuicio de que pueda tener otras actividades asociadas. La dosificacion de estos componentes se encontrarla entre un 0,1% y un 0,3% sobre peso seco de material seco a molturar.
- El segundo componente es un agente alguicida que, sin excluir a otros posibles, sea de la familia de los Tioeter. Este componente actua fundamentalmente sobre el mecanismo fotosintetico y la slntesis de protelnas de los microorganismos, sin perjuicio de que pueda tener otras actividades asociadas. La dosificacion de este segundo componente se encontrarla entre un 0,015% y un 0,025% sobre peso seco de material seco a molturar.
- El tercer componente es un agente fungicida que, sin excluir a otros posibles, sea de la familia de los Benzimidazoles Este componente actua fundamentalmente sobre el mecanismo fotosintetico y la slntesis de protelnas de los microorganismos, sin perjuicio de que pueda tener otras actividades asociadas. La dosificacion de este tercer componente se encontrarla entre un 0,015% y un 0,025% sobre peso seco.
- El cuarto componente del aditivo es un agente desaireante que, sin excluir a otros posibles, se trata de un desaireante ionico. Este componente tiene la funcion fundamental de minimizar la oclusion de aire en el material constructivo, resultante de la adicion de los agentes antimicrobianos anteriores. La dosificacion de este tercer componente se encontrarla comprendida entre un 0,005% y un 0,02% sobre peso seco de material seco a molturar.
- El filler calizo. Este componente es empleado como medio vehicular de los principios activos. La dosificacion de este componente se encontrarla comprendida entre un 0,3% y un 0,6% sobre peso de material seco a molturar.
- El componente grinding aid comercial es una biomolecula que tiene la funcion de mejorar la eficacia de la molienda y mejorar el pack set. La dosificacion de este componente se encontrarla comprendida entre 0,15% y un 0,35% sobre peso de material seco a molturar.
En una realization diferente, el aditivo de la invention puede ser aplicado, sin perjuicio de otros modos posibles, como aditivo de molienda (grinding aid). En todos los casos de aplicacion, la dosis del aditivo se encontrarla comprendida entre un 0,6% y 1,2% sobre peso de material seco a molturar.
Description de una realization preferente
Una realization preferente del cemento con propiedades antimicrobianas objeto de la presente invention, con alusion a las referencias numericas, puede basarse en una solution multicomponente, que permite actuar sobre diferentes agentes microbianos, compuesta de cuatro principios activos antimicrobianos, un agente desaireante, un medio vehicular y un grinding aid comercial, en las siguientes proporciones:
El primer componente del aditivo es un agente bactericida y fungicida que de la familia de los policlorofenoxifenoles y Thioles con una dosificacion entre un 0,1% y un 0,3% sobre peso seco de material seco a molturar.
El segundo componente es un agente alguicida que de la familia de los Tioeter con dosificacion entre un 0,015% y un 0,025% sobre peso seco de material seco a molturar. El tercer componente es un agente fungicida de la familia de los Benzimidazoles con dosificacion entre un 0,015% y un 0,025% sobre peso seco.
El cuarto componente del aditivo es un agente desaireante ionico dosificado entre un 0,005% y un 0,02% sobre peso de material seco a molturar.
El filler calizo dosificado entre un 0,3% y un 0,6% sobre peso de material seco a molturar.
Y el componente grinding aid comercial, biomolecula que mejora la eficacia de la molienda y mejorar el pack set con dosificacion comprendida entre 0,15% y un 0,35% sobre peso de material seco a molturar.

Claims (2)

REIVINDICACIONES
1.- Cemento con propiedades antimicrobianas, que presenta los siguientes ingredientes en tanto por ciento sobre peso de material seco a molturar:
a) 0,1 - 0,3 % agente bactericida y fungicida de la familia de los policlorofenoxifenoles y Thioles b) 0,015 - 0,025 % agente alguicida de la familia de los Tioeter
c) 0,015 - 0,025 % agente fungicida de la familia de los Benzimidazoles
d) 0,005 - 0,02 % agente desaireante ionico
e) 0,3 - 0,6 % filler calizo dosificado
f) 0,15 - 0,35 % grinding aid comercial, biomolecula que mejora la eficacia de la molienda y mejorar el pack set con dosificacion comprendida entre 0,15% y un 0,35% sobre peso de material seco a molturar
2.- Composition segun revindication 1 en la que el grinding aid es una 15 biomolecula que mejora la eficacia de la molienda y mejorar el pack set.
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