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Indagine preliminare sulle proprietà meccaniche di contenitori polimerici per uso cosmetico: il caso di polietileni e polietileni tereftalati

Informazioni tesi

  Autore: Greta Raimondi
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2012-13
  Università: Università degli Studi di Pavia
  Facoltà: Farmacia
  Corso: Farmacia
  Relatore: Franca Pavanetto
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 108

Negli ultimi decenni, l'interesse della ricerca e dell'industria nei confronti di imballaggi in plastica che siano eco-compatibili e sicuri per il consumatore è cresciuto esponenzialmente. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di esaminare e caratterizzare quattro diversi contenitori polimerici a ridotto impatto ambientale: polietilene tereftalato riciclato (PET-R), polietilene tereftalato glicole (PET-G), polietilene a bassa densità (LDPE) e polietilene ad alta densità (HDPE). Le proprietà meccaniche di ogni tipo di contenitore sono stati studiati prima e dopo i trattamenti di invecchiamento accelerato, al fine di studiare come queste proprietà possono variare in situazioni reali, quali stoccaggio in azienda, trasporto, shelf-life pre-vendita e conservazione post-vendita. Il protocollo di studio ha previsto diversi passaggi. All'inizio sono state preparate due soluzioni tampone, utilizzate come contenuto. Successivamente, i contenitori sono stati pesati prima dei trattamenti, sia vuoti che riempiti con il tampone. In seguito, i contenitori sono stati stressati attraverso trattamenti di stabilità o foto-stabilità. Per ogni campione trattato, ne è stato mantenuto uno corrispondente a temperatura ambiente, come bianco dell'analisi. Il primo tipo di trattamento è stato eseguito utilizzando una camera climatica con umidità e temperatura costanti; il secondo, invece è stata effettuato utilizzando un Suntest, ovvero una camera UV a temperatura costante. Successivamente, i campioni sono stati valutati organoletticamente. L'analisi procede con la misurazione del peso delle bottiglie dopo i trattamenti e la valutazione di possibili varianti della stessa. Il passo successivo è stato l'analisi del pH delle soluzioni tampone. Ogni contenitore è stato svuotato e lavato con soluzione di bicarbonato 1% e poi con acqua distillata. Da ogni campione, sono stati ottenuti cinque provini. La prova meccanica è stata effettuata utilizzando un tensimetro: ogni campione è stato fissato alle ganasce dello strumento e sottoposto a trazione a velocità di tensione predeterminata, caratteristica per ogni contenitore. I grafici ottenuti riportano allungamento (mm) contro la forza (N). È stata inclusa una caratterizzazione morfologica al microscopio elettronico a scansione per i campioni che hanno mostrato le variazioni più significative di pH, al fine di verificare se anche l'aspetto della superficie ha mostrato variazioni attribuibili al trattamento. I risultati hanno mostrato che sia PET-R e PET-G non erano stabili, che LDPE era il più uniforme in termini di spessore e forma, ma non è stabile, e che HDPE era più stabile, anche se non in senso assoluto. In conclusione, questo lavoro ha dimostrato che i contenitori considerati non possono essere utilizzati in qualsiasi condizione atmosferica (soprattutto calore, radiazione UV e umidità) senza che le proprietà meccaniche, fisiche e chimiche vengano alterate. Essi, pertanto, non può essere promosso come completamente stabili ed inerti.

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1 1. INTRODUZIONE 1.1 I polimeri 1.1.1 Generalità Il termine polimero (dal greco poly, molte, e méros, parte) indica una sostanza, naturale o sintetica, formata da molte unità (monomeri) che si ripetono un gran numero di volte nella struttura della molecola. Le molecole così formate sono molto grandi e prendono il nome di macromolecole. Una molecola, per poter essere considerata un monomero, deve possedere almeno due gruppi funzionali che possono reagire e formare legami con altri monomeri. I composti vinilici (CH 2 = CHX, dove X può essere un qualunque gruppo chimico) sono monomeri bifunzionali, nei quali dall’apertura del doppio legame si origina un’unità strutturale che può formare due legami - CH 2 - CHX - Le macromolecole corrispondenti sono lineari; i monomeri si vanno sommando alla catena in accrescimento sempre nella stessa direzione. Si possono formare macromolecole ramificate o reticolate se si parte da monomeri che hanno funzionalità superiore a due. Tabella 1.1. Monomeri e unità strutturali corrispondenti di omopolimeri. Se le unità che si ripetono sono tutte uguali fra di loro, il prodotto si definisce omopolimero; se invece le macromolecole sono formate da due o più unità strutturali, la sostanza è chiamata copolimero. Nella Tabella 1.1 sono riportati alcuni esempi di omopolimeri e nella Tabella 1.2 alcuni esempi di copolimeri insieme con le unità monomeriche da cui derivano. La stessa unità ripetente può combinarsi in strutture lineari, Monomero Unità strutturale Polimero CH 2 = CH 2 -CH 2 - CH 2 - Polietilene CH 2 = CH(CH 3 ) - CH 2 - CH(CH 3 ) - Polipropilene CH 2 = CH(C 6 H 5 ) - CH 2 - CH(C 6 H 5 ) - Polistirene CH 2 = CH(Cl) - - CH 2 - CH(Cl) - Polivinilcloruro

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