Het gebruik van biociden in textiel Smart Coating Workshop (Sirris ism Crossroads) - 17/11/2011 Anti-bacteriële materialen en coatings

Het gebruik van biociden in textiel Antimicrobieel textiel Belang antimicrobieel textiel Toepassingen Antimicrobiële additieven Productiemethoden en werkingsprincipes

Case: probiotica Antimicrobiële testmethoden Kwalitatief versus kwantitatief

Wetgeving Conclusies

Antimicrobieel textiel

Antimicrobieel textiel

Verlies sterkte

Contaminatie

Kwaliteitsreductie

Ontwikkeling van ANTIMICROBIEEL TEXTIEL

Probleem: bacterie textiel

GeurNadelig

effect voor de gebruiker

Nadelig effect voor het textiel

Verkleuring

Antimicrobieel textiel Effectieve controle bacteriën, schimmels, virussen Selectieve activiteit tegen ongewenste micro-

organismen Geen toxische effecten Duurzaamheid (wassen, droogkuis, uitlogen) Toepasbaar zonder negatief effect

textieleigenschappen Compatibel met bestaande textielprocessen Eenvoudige applicatie

Toepassingen: hygiëne ! Thuis (beddengoed, lakens, handdoeken, gordijnen, zetels, tapijt,..)

Publieke ruimtes en transport (zitmeubilair, gordijnen, tapijt,…)

Kleding (persoonlijk, werkkledij, sport, …)

Kleine toegevoegde waarde, grote volumes

Medische sector (beddengoed, hygiëneproducten, barrièreweefsels, beschermkledij, wondverzorging, implantaten, …)

Grote toegevoegde waarde, lage volumes

Antimicrobieel textiel

Antimicrobieel textiel

Antimicrobieel textiel: micro-organismen doden of groei onderdrukken (bacteriën, virussen, schimmels)

beschadigen celmembraan, remming celwand synthese, wijziging permeabiliteit celwand, remming synthese proteïnen, remming enzymwerking

«-cide»: agens dood de micro-organismen

«-statisch»: agens voorkomt groei micro-organismen

Antimicrobieel textiel Antimicrobiële additieven Halogeencomponenten

Oxidatie thiolgroepen, celmembraan, interferentie DNA synthese

NaOCl, N-halamines,… corrosie, huid- en oogirritaties, verbleking kleur

Metalen and metaal zouten Interactie met thiolgroepen, deactivatie proteïnes Voorbeelden: Hg2+, Ag+, AgNO3, tributyltin

Organosulfur Isothiazolen, pyridine derivaten

Antimicrobieel textiel Organische zuren

Remming kieming Benzoëzuur, sorbinezuur

N-verbindingen Membraanbeschadiging Quaternaire ammonium zouten resistentie bacteriën

Fenolcomponenten Membraandegradatie, denaturatie proteïnes Fenol, hexachlorofeen, triclosan persistent toxine

Chitosan

Antimicrobieel textiel Commerciële biocide formulaties Sanitized (Sanitized T96-20, Sanitized T99-19, Sanitized

TPL 20-02, Sanitized Silver) Aegis Microbeshield –Devan Chemicals Alphasan – Milliken Chemicals Microban – Cognis Ultra-Fresh – CTF 2000 Polyphase / Mergal C10 – Troy Chemical Ciba Specialty Chemicals …

Antimicrobieel textiel Antimicrobieel textiel: productiemethode Rechtstreeks via het extrusieproces Nabehandeling van de vezel of het weefsel/breisel

Antimicrobieel textiel: 2 ≠ werkingsprincipes Contact antimicrobieel agens in de vezels: geen diffusie enkel werking bij contact met vezel

Diffusie antimicrobieel agens aan oppervlak of in de vezel: snelle diffusie in een vochtig extern medium remming groei micro-organismen

Case: Probiotica voor matrastijk

Probiotica

Melkzuurbacteriën Additief in voeding (spore-vorming = weerstand)

Behandeling van textiel Micro-encapsulatie (Devan Chemicals) Aanbrengen via klassieke veredeling Langzame vrijstelling door wrijving Plaats innemen van pathogenen

ProbiotexTM

Good bac teria B ad bac teria

ProbiotexTM

Good bac teria B ad bac teriaGood bac teria B ad bac teria

Probiotica

Toepassingen Matrastijk Bekaert Textiles:

DesleeClama:

Antimicrobiële testmethoden

Antimicrobiële testmethoden

Centexbel: microbiologische analyse Bepaling antibacterieel en antischimmel effect,

biodegradatie, barrière-eigenschappen, linting, microbiologische zuiverheid, cytotoxiciteit,…

Cleanroom faciliteiten en geavanceerde instrumentatie

Agar diffusie test Kwalitatief

Test principe Test uitgevoerd in een petrischaal onder steriele

condities Staal wordt geplaatst tegen een agar medium behandeld

met bacteriën Evaluatie en interpretatie: incubatie 24u, 37°C

Sample

Agar with bacteriaInhibition zone (ZI)

Sample

Agar with bacteriaAgar with bacteriaInhibition zone (ZI)

Agar diffusie test Visuele observatie Inhibitie zone (in mm) rond het staal Aanwezigheid van bacteriële groei onder het staal.

Indien aanwezig, bepaling bacteriële groei

Interpretatie Geen groei onder het staal (zelfs zonder IZ) =

EFFICIËNT

Agar diffusion test Eenvoudige methode uitgevoerd door

gekwalificeerd personeel Visuele observatie (blote oog of binoculair) Relatief lage kostMAAR Enkel mogelijk met antibacteriële producten die uit

het textiel kunnen diffunderen Vereist een goed contact Agar – textiel

(weefsels/breisels = OK, garen/vezels = moeilijk)

Challenge tests Kwantitatief Test principe Gekend aantal bacteriën wordt gedurende een bepaalde

tijd in contact gebracht met het textiel Na incubatie worden de bacteriën geteld

Textiel + bacteriën(direct contact met bacteriën)

Textiel + bacteriën(vloeibaar medium)

SHAKE FLASK

!! 2 verschillende concepten

Challenge test - Shake Flask test

Kleine stukjes textiel of garens

Bacteriën in gekende concentratie in de oplossing

Test uitgevoerd op :• Antibacterieel behandeld textiel• Onbehandeld textielResults

B – AReduction % = X 100

B A = Bacteriële concentratie (CFU / ml) na contact tijd B = “0” contact tijd – Bacteriële concentratie (CFU / ml) voor de additie textiel

Results after 1 hour contact time

1

10

100

1000

10000

100000

Staphylococcus aureus Klebsiella pneumoniae

Bacte

ria co

ncen

tratio

n in

the l

iqui

d (C

FU/m

l)

Alleen bacteriën

Onbehandeld staal

Antibacterieel behandeld staal

Challenge test – Absorption method

Inoculatie met bacteriën

Stukjes textiel

Contact tijd1u, 6u, 18u, 24u

Extractie

Telling

Berekening

Incubatie 37°C

Challenge test – Transfer methodTransfer

Contact tijd18u – 24u

Extractie

Telling

Berekening

Incubatie 37°C

Stap 1. Test bacteriën worden geïnoculeerd op het oppervlak van een agar plaat

Stap 2. monster wordt op de agar plaat geplaatst

Stap 3 : monster wordt verwijderd (bacteriën worden getransfereerd naar het staal)

Bacteriën transfer

Challenge tests Kwantitatieve resultaten worden bekomen Mogelijkheid kinetische actie van het antibacterieel

product te bekomen (≠ contacttijden Precies idee van het daadwerkelijke effect (bacterie

reductie) Geschikt voor diffuse en niet-diffuse additieven

(behalve shake flask test)

Biocide Wetgeving

Waarom wetgeving?

Door hun eigenschappen en gebruiksvormen: gevaar voor mens, dier en milieu?

Harmonisering op EU vlak Biociden die op de markt komen moeten: voldoende werkzaam zijn geen onaanvaardbare effecten op gezondheid van mens

of dier of op milieu geen onaanvaardbare uitwerking hebben op de

doelorganismen, zoals onaanvaardbare resistentie bij gewervelde dieren geen onnodig lijden of pijn

veroorzaken

Europese richtlijn 98/8/EG

Procedure betreffende toelating en het op de markt brengen van biociden in de lidstaten

Wederzijdse erkenning van toelatingen Vaststelling van een positieve lijst van werkzame

stoffen die in biociden mogen worden gebruikt

Biocide?

« Werkzame stoffen en preparaten die, in de vorm waarin zij aan de gebruiker worden geleverd, één of meer werkzame stoffen bevatten en bestemd zijn om een schadelijk organisme te vernietigen, af te schrikken, onschadelijk te maken, de effecten daarvan te voorkomen of het op andere wijze langs chemische of biologische weg te bestrijden. »

Biocide?

Onderverdeling: 4 hoofdgroepen, 23 productsoorten Ontsmettingsmiddelen en algemene biociden

Schoonmaakmiddelen

Conserveringsmiddelen Productsoort 9 : voor vezels, leer, rubber en gepolymeriseerde

materialen

Plaagbestrijding (antiparasitaire producten) Productsoort 18 : insecticiden, acariciden en producten voor de

bestrijding van andere geleedpotigen

Andere biociden

Biocide?

‘Guidance document ’ ter opheldering :Behandelde producten? Neen: controle organismen schadelijk voor product zelf

Vb. Hout, verf Ja: dragermateriaal controle organismen niet schadelijk

voor product zelfVb. Muskietnet, matrastijk

Toelating biocide Werkzame stof vermeld in bijlage I Dossier Werkzaamheid Onaanvaardbare effecten op doelorganismen

(vb resistentie) Effect op gezondheid mens en dier (toxicologisch profiel ) Effect op milieu (ecotoxicologisch profiel )

Aard en hoeveelheid van werkzame stoffen, hulpstoffen en residuen

Fysische en chemische eigenschappen

Toelating biocide

Biocide met een Gering Risico Actieve stof(fen) uit Bijlage IA Geen tot bezorgdheid aanleiding gevende stoffen ≠ gevaarlijke stof 94/69/EG en concentratie < art.3 van 88/379/EEG

Beperkt Dossier

Invoering

Indienen dossiers Werkzame Stoffen ten laatste 2008

Evaluatie gefinaliseerd in 2014 Nationale voorschriften gelden tot 14 mei 2014 Behalve: werkzame stof is onderzocht en

opgenomen in de positieve lijst

Toekomst

Nieuwe EU wet: voorstel door commissie in 2009 Verordening (Regulation) = onmiddellijk overal van

kracht (2013?) Aanpassing vereenvoudigde procedures voor werkzame

stoffen Vereenvoudiging toelatingsprocedures voor biociden Betere gegevensbescherming Regels voor behandelde voorwerpen

KB 22 mei 2003

KB betreffende bewaren, verkopen en gebruiken van bestrijdingsmiddelen voor niet-landbouwkundig gebruik - 04/11/1975

Gelijk met Nederland Toelating Omzetting directieve Toelating verleend (voor ten hoogste 10 jaar) door

de Minister van Leefmilieu na eensluidend advies van de Hoge Gezondheidsraad

Registratie

Retributie: Biocide: 1.000 EUR Werkzame stof: 50.000 EUR

Bekendmaking verkoopsgegevens aan FOD Volksgezondheid

Textiel

Biociden in textiel - geen registratie Alle producenten dienen dossiers in Clariant/Sanitized Devan Troy Ciba Cognis

Afhandeling is traag

Bijkomende Info Richtlijn 98/8/EG (NL) http://eur-

lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31998L0008:NL:NOT

http://ec.europa.eu/environment/biocides/index.htm http://www.health.belgium.be/eportal/Environment/

Chemicalsubstances/Biocids/Biocidesunderclosesurveillance/Legislation/AR22052003/index.htm

http://www.health.belgium.be/eportal/Environment/Chemicalsubstances/Biocids/index.htm?fodnlang=nl

Conclusies

Conclusies Antimicrobiële producten gebruikt in de

textielsector, vooral in hygiënetoepassingen Verschillende producten genereren effect Eigenschappen antimicrobieel textiel Effect wordt behouden na gebruik en wassen Actief tegen breed gamma micro-organismen Geen toxische migrerende substanties Geen interferentie met bacteriën van de huid

Efficiëntie evaluatie antimicrobiële testen Wetgeving harmonisatie 2013?

Bedankt voor de aandacht

Isabel De Schrijver, PhD Centexbel - Technologiepark 7 - 9052 Zwijnaarde

+32 9 243 82 35 ids@centexbel.be