Biocidas: protección en envase

Conozca los diferentes tipos de biocidas, su acción y funcionalidades, dependiendo de la aplicación.

Por Julián A. Restrepo*

Los biocidas (denominados también erróneamente microbicidas o bactericidas), en su definición más general, son aquellas sustancias empleadas en la industria química (en sectores como el de pinturas, tintas, dispersiones pigmentarias, alimentos, entre otras), como agentes destinados a destruir, contrarrestar, neutralizar e impedir la acción (o ejercer un control de otro tipo), de cualquier microorganismo considerado nocivo para el hombre.

Contextualizando su empleo en la industria de pinturas, se refiere a aquellos aditivos empleados, ya sea para la protección de la pintura en el envase (denominados “biocidas para protección in can” ó simplemente “biocidas in-can”) o para la protección de la película seca del recubrimiento, para prevenir o evitar el crecimiento de microorganismos en la pintura.

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Existen también biocidas para la desinfección de las instalaciones de producción, en donde su uso no se destina a un producto en particular (que consumirá el usuario final), sino a la desinfección de las plantas productoras de pinturas. Naturalmente este tipo de biocidas son más activos y agresivos que los anteriores, ya que en este caso hablamos de “atacar agresivamente” dichos microorganismos, para que no se presente contaminación de los productos fabricados.

Debe decirse que el término microbicida es principalmente empleado en la industria farmacéutica para designar aquellas sustancias o compuestos destinados a prevenir infecciones o enfermedades al hombre. Mientras que el término bactericida es parcialmente inexacto para designar un biocida, ya que se refiere a aquella sustancia sólo con capacidad para combatir las bacterias, pero como se verá más adelante, los biocidas no sólo combaten las bacterias, sino un amplio espectro de microorganismos.

El objetivo básico de este trabajo es discutir los aspectos más relevantes a cerca de los biocidas químicos empleados para la protección de las pinturas base agua en el envase y dar algunos lineamientos para la elección del biocida correcto, con base en los biocidas empleados actualmente en el mercado latinoamericano de pinturas; ignorando gran parte del tema concerniente a la legislación reciente en países europeos, por ejemplo.

Mecanismo de acción: Los biocidas por lo general actúan en la membrana celular del microorganismo, penetrándola y destruyendo los sistemas que permiten vivir al microorganismo: El biocida provoca la lisis de la pared proteica o lipo-proteica del organismo y penetra en su interior interrumpiendo las reacciones bioquímicas que sustentan la vida en el organismo [1].

Tipos de biocidas: Los biocidas pueden ser sustancias químicas sintéticas, de origen biológico o provenir de fuentes físicas. Así se tienen:

a. Agentes físicos: Son aquellos que no corresponden a sustancias químicas, sino más bien a métodos físicos que permiten destruir los microorganismos, tal como el calor o fuentes de radiación de alta energía (luz ultravioleta, radiación infrarroja), que oxidan la pared proteica y prácticamente queman el microorganismo.

b. Biológicos: Son aquellas sustancias de origen biológico, creadas naturalmente por los seres vivos para su autodefensa; generalmente son de tipo proteíco, entre las que se encuentran algunas enzimas, por ejemplo, la lisozima.

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c. Químicos: Son aquellas sustancias o compuestos derivados de la síntesis química, y pueden ser de naturaleza orgánica o inorgánica. Algunos ejemplos son: dióxido de cloro (ClO2), isotiazolinas, benzoisotiazolinas cloraminas, bromuros de alquilo, cloruros de alquilo o arilo, entre otros.

Agentes contaminantes en pinturas acuosas
Debe decirse que no es común hablar de biocidas para pinturas base disolvente, ya que en si mismo el contenido de disolvente orgánico evita el crecimiento de microorganismos; aunque también hablamos de que las pinturas base disolvente no contienen agua1 y no emplean espesantes celulósicos2.

Cuando se analizan las fuentes de agentes contaminantes en pinturas base agua, se pueden mencionar, principalmente:

Agua: Ya que dependiendo de su origen, puede presentar contaminación bacteriana. Teniendo en cuenta que el agua en las pinturas acuosas puede llegar hasta un contenido mayor a un 50% en peso, se convierte en una materia prima que puede aportar una cantidad apreciable de microorganismos.
Cargas y extenderes: Como carbonatos de calcio, caolines y talcos (las cargas comunes empleadas en pinturas), porque pueden contener materia orgánica. En especial, cuando se trata de cargas suministradas en lodo (“cargas en lodo”), ya que en muchos casos el material no es sometido a un proceso de secado, sino que en todo momento se puede encontrar en fase acuosa en el proceso de beneficio, por lo que se puede presentar (en algunos casos), riesgo de la presencia de contaminación microbiológica, razón por la cual, los fabricantes de lodos incluyen en su formulación un cierto contenido de biocida.
Envases: Ya que pueden contener restos de polvo u otros contaminantes.
Equipos, plantas y operarios: Ya sea por la presencia de biocapas o contaminación enzimática.

Es de anotar que, no se mencionan materias primas como:
a) Las resinas en dispersión acuosa, ya que generalmente, el fabricante de estas formula su producto con una cantidad de biocida tal que, permite mantenerlo libre de contaminación microbiológica; además, en algunos casos, su contenido de ‘monómero residual’ es suficiente para tener un efecto biocida.
b) Pigmentos, ya que estos son sintéticos y provienen casi exclusivamente de procesos químicos, en donde el producto al final del proceso es lavado y secado, y teniendo presente que se trata de material en polvo, no se espera encontrar este tipo de contaminación en éstos.
c) Aditivos, muchos de los empleados en pinturas acuosas son suministrados en fase líquida (disueltos o en dispersión acuosa), y muchos de ellos tienen carácter biocida; en otros casos, debido a su proceso de fabricación, tampoco se espera encontrar en éstos este tipo de contaminación.

Principales tipos de contaminantes en pinturas
Bacterias: Crecen en soluciones neutras o levemente alcalinas, a un pH entre 4-9.
Algas: Requieren agua y luz solar.
Levaduras: Se alimentan de azúcares o almidones.
Hongos: Crecen en soluciones ácidas, a un pH entre 4-6.
Mohos: Requieren materia orgánica en descomposición.
Virus: Requieren seres vivos o células. Es de mencionar que, en realidad, la contaminación por virus es muy rara en pinturas, y se presenta sólo en ambientes de alta contaminación.