Aplicació de microcàpsules amb olis vegetals en substrat de PET modificats
Tutor / Supervisor
Student
Gonzalez Santos, Pau
Document type
Bachelor thesis
Date
2024
rights
Open Access
Publisher
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Abstract
En aquest treballa s'investiga la fixació de MC (microcàpsules) sobre substrats de PET (PoliEtilè Tereftalat) tractat superficialment amb ozò. Les fibres de PET són àmpliament utilitzades en la indústria tèxtil, però el seu caràcter apolar no afavoreix la fixació de MC. En aquest treball es tractarà superficialment el PET amb ozó, produït per radiació UV, amb la intenció de crear grups polars en la superfície del material que afavoreixin la retenció de MC. D'aquesta manera es podria fer servir substrat PET modificat per un alliberament controlat de principis actius.
Pel que fa a les MC, seran obtingudes per coacervació simple. Com a biopolímer es fa servir chitosan i com tensioactiu Tween20. El principi actiu emprat és l'oli d'àrnica. Les formulacions de les MC tindran una concentració tant d'oli d'àrnica com de Tween20 de 1g/100ml, mentre que la concentració de chitosan serà de 0,5, 1, i 1,5 en relació de pes l'àrnica. Les MC es caracteritzen mesurant el seu diàmetre i potencial Z.
El tractament superficial del PET es fa exposant les mostres a radiació UV, que induirà la ozonització de l'oxigen molecular de l'aire, durant un temps variable de 1h, 2h, 3h i 4h respectivament.
Les MC obtingudes s'apliquen sobre els substractes de PET tractats i es fa un estudi de la cinètica d'alliberament del principi actiu. Això es fa mesurant la concentració de principi actiu en funció del temps mitjançant un anàlisi espectrofotomètric.
Els resultats obtinguts mostren que el PET tractat no millora la fixació de MC, però s'observa un alliberament del principi actiu més progressiu. En altre paraules, no augmenten les MC que es fixen al PET modificat, però l'alliberament de l'oli d'àrnica és més lent i progressiu en el temps.
En este trabajo se investiga la fijación de MC (microcápsulas) sobre sustratos de PET (PoliEtileno Tereftalato) tratado superficialmente con ozono. Las fibras de PET son ampliamente utilizadas en la industria textil, pero su carácter apolar no favorece la fijación de MC. En este trabajo se tratará superficialmente el PET con ozono, producido por radiación UV, con la intención de crear grupos polares en la superficie del material que favorezcan la retención de MC. De esta manera se podría usar sustrato PET modificado para una liberación controlada de principios activos.
En cuanto a las MC, serán obtenidas por coacervación simple. Como biopolímero se usa quitosano y como tensioactivo Tween20. El principio activo empleado es el aceite de árnica. Las formulaciones de las MC tendrán una concentración tanto de aceite de árnica como de Tween20 de 1g/100ml, mientras que la concentración de quitosano será de 0,5, 1, y 1,5 en relación de peso al árnica. Las MC se caracterizan midiendo su diámetro y potencial Z.
El tratamiento superficial del PET se realiza exponiendo las muestras a radiación UV, que inducirá la ozonización del oxígeno molecular del aire, durante un tiempo variable de 1h, 2h, 3h y 4h respectivamente.
Las MC obtenidas se aplican sobre los sustratos de PET tratados y se realiza un estudio de la cinética de liberación del principio activo. Esto se hace midiendo la concentración de principio activo en función del tiempo mediante un análisis espectrofotométrico.
Los resultados obtenidos muestran que el PET tratado no mejora la fijación de MC, pero se observa una liberación del principio activo más progresiva. En otras palabras, no aumentan las MC que se fijan al PET modificado, pero la liberación del aceite de árnica es más lenta y progresiva en el tiempo
In this work, the fixation of MC (microcapsules) on PET (Polyethylene Terephthalate) substrates surface-treated with ozone is investigated. PET fibers are widely used in the textile industry, but their nonpolar character does not favor the fixation of MC. In this work, PET will be surface-treated with ozone, produced by UV radiation, with the intention of creating polar groups on the material's surface to promote MC retention. This way, modified PET substrate could be used for controlled release of active principles.
Regarding the MC, they will be obtained by simple coacervation. Chitosan is used as a biopolymer and Tween20 as a surfactant. The active principle used is arnica oil. The MC formulations will have a concentration of both arnica oil and Tween20 of 1g/100ml, while the concentration of chitosan will be 0.5, 1, and 1.5 in weight ratio to the arnica. The MC are characterized by measuring their diameter and Z potential.
The surface treatment of PET is done by exposing the samples to UV radiation, which will induce the ozonization of the molecular oxygen in the air, for a variable time of 1h, 2h, 3h, and 4h respectively.
The obtained MC are applied on the treated PET substrates and a study of the release kinetics of the active principle is conducted. This is done by measuring the concentration of the active principle as a function of time using spectrophotometric analysis.
The obtained results show that the treated PET does not improve the fixation of MC, but a more gradual release of the active principle is observed. In other words, the amount of MC fixed to the modified PET does not increase, but the release of arnica oil is slower and more gradual over time.
