Studio del rilascio di limonene da nanoparticelle polimeriche acriliche

Functionalized polymeric nanoparticles are attracting growing attention during last years for cosmetic industry products. In particular, many research and development have been conducted in this field to prevent the high volatility of many odorous molecules by using different technologies. In this work, acrylic polymeric nanoparticles (NP) have been produced via Free Radical Polymerization (FRP) to physically encapsulate limonene molecules. In detail, a recent technology, known as micromixing, through higher turbolence degree and enhanced swelling of the release carrier provided the bonding between polymer and odorous compound. Subsequently charged nanoparticles were adsorbed on cotton-elastane textile fabric with the aim to obtain a long lasting release of fragrance. During the experiments, dependency of the desired final process on principal variables, that are NP size and charge and structural crosslinking, has been studied. A particular experimental procedure has been developed to quantify this molecule by using the gas chromatography with flame ionization detector technique (GC-FID). Experimental method has been divided into steps, starting from the adsorption phase of different polymeric nanoparticles on various textile substrate passing to the release phase of limonene in function of the main variables mentioned above. Finally, product efficiency will be discussed, focussing on the difference between release results using polyacrylic nanoparticles compared to the limonene without encapsulation and showing through the analysis of the results that polymers with positive superficial charge, larger size and structurally crosslinked could be the best type considering the desired application.

L’utilizzo di nanoparticelle polimeriche funzionalizzate nell’ambito dell’industria cosmetica sta assumendo sempre più importanza negli ultimi anni. In particolare, l’utilizzo di differenti tecnologie per prevenire la rapida evaporazione di molecole odorose è una scelta sempre più ricercata e impiegata in tale ambito. In questo lavoro si è deciso di partire dall’incapsulamento fisico di limonene in nanoparticelle poliacriliche sintetizzate tramite Free Radical Polymerization (FRP). Nello specifico, un elevato grado di turbolenza e la possibilità di rigonfiamento del mezzo di rilascio hanno permesso di creare una connessione tra il polimero e la sostanza odorosa tramite una tecnologia nota come “micromixing”. Dopodiché le nanoparticelle ormai cariche sono state adsorbite su un tessuto di cotone-elastan con lo scopo principale di prolungare il rilascio del profumo derivante dal limonene. Durante l’attività sperimentale si è indagato l’andamento dell’efficacia in funzione di una serie di variabili, quali la dimensione particellare, la carica superficiale e la presenza/assenza di reticolazione. Per identificare e quantificare il rilascio del limonene è stato sviluppato un procedimento sperimentale, sfruttando la tecnica della gas cromatografia con rivelatore a ionizzazione di fiamma (GC-FID). Il metodo sperimentale è stato diviso in più passaggi, partendo dallo studio della fase di adsorbimento di diverse tipologie di nanoparticelle polimeriche su differenti tipologie di tessuto fino alla fase di rilascio del limonene in funzione delle principali variabili sopra menzionate. Nelle conclusioni verrà discussa l’efficacia di tale prodotto, esaltando la differenza dei risultati di rilascio con l’utilizzo delle nanoparticelle poliacriliche rispetto alla molecola odorigena non incapsulata e dimostrando tramite l’analisi dei risultati come polimeri a carica positiva, reticolati e di dimensioni elevate siano la tipologia migliore per questa specifica applicazione.