Salubrità pavimenti e rivestimenti in ceramica: cosa sono le superfici “attive”

Superfici Ceramiche Attive: sono una soluzione per ambienti più salubri?

Citando l’interessante articolo di Damiano Sanelli “Salubrità degli edifici: un lusso o è un aspetto trascurabile?” pubblicato su Ingenio, ho trovato lo spunto per verificare quanto le superfici ceramiche possono essere considerate salubri per gli ambienti in cui viviamo e lavoriamo.

La citazione cui mi riferivo pone un interessante confronto: “Il quadro delle tematiche relative all’inquinamento ambientale, potrebbe risultare estremamente articolato, oppure decisamente chiaro. Innanzitutto, occorre distinguere l’inquinamento presente nell’ambiente esterno da quello interno agli edifici, due tipologie d’inquinamento derivanti da svariate sorgenti, entrambi, per motivi differenti, risultano essere decisamente dannosi. Esternamente trascorriamo mediamente 3 ore al giorno, e gli inquinanti presenti sono esclusivamente di natura chimica. Mentre internamente, dove trascorriamo oltre 20 ore al giorno, abbiamo una presenza d’inquinanti mista, con le seguenti proporzioni:

• Agenti chimici 45 – 48 %
• Agenti biologici 40 – 43 %
• Agenti fisici 10 – 12 %

Ne consegue che gli ambienti confinati, considerando semplicemente il tempo trascorso, ma anche conoscendo la diversità d’inquinanti presenti, risultano essere maggiormente pericolosi. La salute è un legame direttamente proporzionale con la salubrità degli ambienti, maggiori sostanze inquinanti sono presenti nell’aria respirata, maggiore è la possibilità di contrarre malattie, che si manifesteranno a distanza di anni.”

Per garantire la salubrità ambientale, risultano particolarmente interessanti le superfici cosiddette “attive”, in grado di contribuire efficacemente alla riduzione degli inquinanti atmosferici e dei batteri organici presenti nell’ambiente.

Ho già trattato questo argomento in un precedente articolo pubblicato su Ingenio, intitolato “Pavimenti in ceramica: il gres porcellanato è garanzia di igienicità”, dove ho accennato alle superfici ceramiche attive. In questa occasione, desidero riprendere quel tema, approfondendo ulteriormente il fenomeno e analizzandolo con maggiore dettaglio.

Il processo di fotocatalisi applicato alle superfici ceramiche

Partiamo dalla definizione di fotocatalisi che può essere sintetizzata come un fenomeno naturale per cui, grazie all’applicazione di una sostanza si provoca una ossidazione rapida che disgrega le sostanze inquinanti organiche ed inorganiche presenti sulle superfici che possono poi essere eliminate mediante un semplice lavaggio. Le sostanze utilizzate come catalizzatori del processo sono di solito composti metallici e quello usato in ceramica e il biossido di Titanio (TiO₂). Il processo di fotocatalisi si attiva in presenza di luce solare o artificiale.

Il processo di fotocatalisi è stato inizialmente studiato in Giappone, dove è stato applicato ai bitumi stradali. In questa applicazione, la luce solare attiva il fenomeno, mentre l'acqua piovana viene sfruttata come agente dilavante.

Originariamente concepita per applicazioni esterne, questa tecnologia è stata successivamente estesa alle superfici ceramiche, sia in facciata che in ambienti interni. Oltre a ridurre le sostanze inquinanti, nelle applicazioni interne la fotocatalisi offre ulteriori benefici perché unisce all’azione di abbattimento delle sostanze inquinanti, un’azione antibatterica e conferisce una capacità autopulente grazie ad una aumentata idrofobia della superficie

I rivestimenti fotocatalitici sono quindi in grado di svolgere tre azioni principali:

• Riduzione dei livelli di inquinamento: abbattimento degli agenti inquinanti presenti nell’aria prodotti dalle automobili, dalle fabbriche, dal riscaldamento domestico, …
• Capacità autopulente: eliminazione dello sporco che degrada superfici interne ed esterne.
• Azione antibatterica: inibizione alla proliferazione di muffe, funghi e batteri.

Questo trattamento può essere applicato alle piastrelle ceramiche utilizzate su facciate esterne, sia incollate che su pareti ventilate, oltre che su rivestimenti ceramici di cappotti isolanti. Il suo scopo principale è ridurre gli inquinanti atmosferici e disgregare i residui di sporco presenti nell’ambiente, grazie all’azione autopulente del trattamento.

La superficie ceramica ne risulta valorizzata, poiché vengono ulteriormente potenziate le sue già elevate prestazioni in termini di resistenza agli agenti atmosferici e chimici, mantenimento del colore e facilità di pulizia. Inoltre, l'acqua piovana è sufficiente per dilavare la superficie, contribuendo a ridurre i costi di manutenzione.

Grazie alla presenza del biossido di titanio, il processo viene continuamente rinnovato sotto l’azione della luce solare, garantendo quindi una durata praticamente illimitata del processo nel tempo.

Negli ambienti indoor, il processo si attiva anche in presenza di luce artificiale comprese le luci led.

Particolarmente rilevante è la capacità di ridurre le sostanze VOC (Composti Organici Volatili) emesse da oggetti e arredi presenti nell’ambiente. Va sottolineato che la ceramica, grazie alla sua natura intrinseca e al suo processo di produzione, è un materiale salubre già in partenza, in quanto non rilascia VOC.

L’utilizzo di piastrelle ceramiche fotocatalitiche può contribuire significativamente a migliorare la salubrità sia nelle abitazioni private che negli ambienti pubblici, dove sono richiesti standard di igiene particolarmente elevati, come in zone termali, scuole, ospedali, laboratori, cucine, ristoranti, mense e altri ambienti.

Le aziende ceramiche che producono queste lastre sono in grado di fornire quantità di materiale “on demand” perché il trattamento può essere effettuato su piastrelle che già hanno già concluso il ciclo produttivo. In che modo? Tramite un successivo processo di applicazione del catalizzatore seguito da un processo termico rapido, a temperature relativamente più basse (600-700° C) della temperatura di cottura del gres porcellanato (circa 1200 °C), per fissare il biossido di titanio in superficie.

In alternativa, il catalizzatore può essere applicato durante il ciclo di cottura delle piastrelle, nella fase di raffreddamento dei pezzi a circa 200°C, per favorire la compenetrazione del titanio nello smalto della piastrella per poi portarlo ad un rapido riscaldamento successivo.

Applicazioni di Sali a base di Ioni Metallici alle superfici ceramiche

Il mercato offre anche sostanze a base di sali a base di ioni di:

• Argento
• Rame
• Argento

Questi composti, applicati durante il processo di smaltatura delle piastrelle, svolgono un'efficace funzione antibatterica, inibendo la proliferazione di batteri organici come:

• Staphylococcus aureus
• Escherichia coli
• K. Pneumoniae

La tecnica di applicazione permette una completa e stabile integrazione degli ioni metallici, garantendo così una funzionalità antibatterica che dura per l'intera vita utile del prodotto ceramico, già notoriamente molto lunga. Questo rappresenta un chiaro vantaggio rispetto ai normali disinfettanti, la cui efficacia è limitata nel tempo.

Un esempio pratico è l'applicazione su un top da cucina o da bagno, dove questa caratteristica si rivela particolarmente utile. Tale funzionalità diventa ancora più rilevante nel settore pubblico, dove l’igiene delle superfici è di primaria importanza.

I criteri stabiliti definiscono che, per garantire la sicurezza per gli esseri umani, la flora microbica presente sulle superfici frequentemente toccate non deve superare i seguenti limiti:

• 100 unità formanti colonie (UFC) per 100 cm² di potenziali patogeni.
• 250 UFC per 100 cm² come conteggio totale delle colonie microbiche.

Questi parametri sono fondamentali per assicurare condizioni igieniche adeguate.

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L'articolo prosegue approfondendo la normativa ISO di riferimento e i comitati tecnici (TC) attualmente impegnati nell’elaborazione di norme specifiche. Viene inoltre fornito un utile rimando a diverse pubblicazioni del Centro Ceramico di Bologna, ideali per chi desidera approfondire ulteriormente l'argomento.