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Sistema de producción “roll-to-roll” para la fabricación de películas adhesivas anti-microbianas

Fecha 19-04-2017 IK4-TEKNIKER

Sistemas de producción “roll-to-roll” para llevar a cabo una fabricación eficiente y de bajo coste de películas adhesivas anti-microbianas de gran tamaño.

Barras laterales para camas, mesas que hacen la función de una bandeja, botones de alarma, accesorios, manillas y grifos. Los hospitales son un lugar perfecto para que las bacterias puedan llegar a producir infecciones fatales en los pacientes.

El proyecto FLEXPOL, financiado por la Unión Europea, cuenta con un consorcio integrado por personal investigador y de la industria de países como Italia, España, Portugal, Reino Unido y Alemania con el fin de desarrollar una línea piloto para la fabricación de películas adhesivas anti-microbianas que sean eficientes y de bajo coste.

Estas películas se aplican sobre superficies grandes en el entorno del paciente para reducir el riesgo de contaminación. La combinación del material y la estructura de la superficie es capaz de eliminar varios tipos de gérmenes e inhibir el crecimiento bacteriano con una eficacia del 99%. Esta medida no solamente garantizará la protección de la salud de los pacientes y el personal médico, sino que producirá un importante beneficio económico gracias a que habrá que gastar menos en detergentes y desinfectantes.

La finalidad de este proyecto consiste en aplicar estas películas sobre superficies grandes como paredes y suelos para reducir al mínimo la contaminación producida por microbios.

Este efecto se consigue gracias a dos factores distintos: nano estructuras sobre la superficie del film y materiales poliméricos que contienen una mezcla de aceites anti-microbianos: La aplicación de estas nano estructuras al polímero en un proceso “roll-to-roll” dificulta la adherencia de bacterias y hongos, ya que las estructuras empleadas producen daños mecánicos en la membrana de la célula, eliminando así los agentes patógenos. Una solución prometedora que requiere diferentes pasos, aportaciones y colaboraciones por parte de todos los socios integrados en el consorcio.

El proyecto arranca con la elaboración del polipropileno por parte de la empresa italiana Celanese Softer S.p.A. que también se responsabiliza de la caracterización reológica, térmica y mecánica del material. 

Durante el proyecto, Softer también asesorará sobre el reciclaje y liderará la explotación de los materiales.

La empresa española Naturality S.L. e investigadores de la Universidad de Alicante trabajan de forma conjunta en el encapsulamiento de los aceites esenciales. Naturality se ocupará de extraer el aceite y de desarrollar mezclas anti-microbianas específicas para atacar determinadas bacterias, mientras que la universidad de Alicante aportará su experiencia en materia de diseño y caracterización de la cinética asociada a la liberación de aceites esenciales.

En la siguiente fase, Propagroup S.p.A. se responsabilizará de producir elevados volúmenes de película extruyendo el polipropileno dopado con las mezclas de aceites esenciales mediante un proceso de extrusión por soplado. Los gránulos serán suministrados por otro de los socios, la empresa Softer.

Otro aspecto crucial del proyecto está relacionado con las nano estructuras que se introducen en la superficie del film. Estas estructuras están siendo desarrolladas de manera colaborativa por los centros de investigación españoles IK4-TEKNIKER y el Instituto Catalán de Nanociencias y Nanotecnologías (ICN2).

IK4-TEKNIKER posee una amplia experiencia en el diseño de nano estructuras y aportará sus conocimientos al proyecto FLEXPOL. También trabajarán fabricando las nano estructuras mediante nano impresión térmica, primero en superficies discretas para llegar después a un protocolo “roll-to-roll” continuo. Trabajarán, además, en la fabricación de patrones de impresión de gran área. IK4-TEKNIKER también caracterizará las propiedades mecánicas del film.

El Instituto Catalán de Nanociencias y Nanotecnologías (ICN2) suplementará todo lo anterior con sus técnicas de fabricación de topografías jerárquicas basadas en micro y nano estructuras. Posee, además, una patente de un sistema de medición in-line no invasivo que permitirá inspeccionar la calidad de las películas durante la producción en continuo.

El Instituto alemán Fraunhofer de Tecnologías de Producción IPT, que coordina el proyecto, ensamblará el material de la película, las nano estructuras, las herramientas y los instrumentos necesarios para monitorizar la calidad del producto en una línea piloto. La película se somete a un proceso de nano estructuración, “roll-to-roll”, que está especialmente adaptado para producción en continúo.

El reto de este proceso de producción consiste en aplicar de manera continua las nano estructuras con propiedades anti-microbianas sobre la película polimérica.

Otro de los objetivos del proyecto es la transferencia a la industria de estas innovadoras películas adhesivas ya que los materiales, las estructuras y sus procesos correspondientes solo han sido testados, de momento, en condiciones de laboratorio.

En el proyecto FLEXPOL se llevarán a cabo ensayos sobre las películas anti-microbianas en entornos médicos reales, es decir, en hospitales y residencias. 

Los laboratorios de investigación 3B de la Universidad de Minho en Portugal se encargarán de caracterizar el comportamiento anti-microbiano de los aceites esenciales y de la nanoestructuras impresas.

Simultáneamente, el Hospital Universitario Donostia en España caracterizará y evaluará la eficacia, durabilidad y resistencia de las películas contra la contaminación y valorará la compatibilidad del film con los protocolos de limpieza y desinfección utilizados en el Hospital.

Por último, Granta Design Ltd. (Reino Unido) recopilará toda la información sobre materiales, nanotopografías y rendimiento anti-microbiano obtenidos durante el proyecto para generar documentación fiable sobre el producto para una posterior fase de regulación y certificación.

El proyecto FLEXPOL, que comenzó en enero de 2017, tendrá una duración de tres años y dispone de una financiación de 5,17 millones de euros por parte de la Unión Europea.

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