Biodegradable Nonwoven of an Aliphatic-Aromatic Copolyester with an Active Cosmetic Layer

• Autorzy: Owczarek Monika , Szkopiecka Monika , Jagodzińska Sylwia , Dymel Marzena , Kudra Michał , Gzyra-Jagieła Karolina , Miros-Kudra Patrycja

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.4475

Warianty tytułu

PL

Biodegradowalna włóknina z kopoliestru alifatyczno-aromatycznego z aktywną warstwą kosmetyczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polymeric products enriched with natural additives e.g. hyaluronic acid, plant hydrolates or collagen may find a wide application avenue due to the ever growing demand for natural cosmetics. The ecology of cosmetics is equally important. Therefore, in the work presented a biodegradable nonwoven was prepared with natural components as an active layer for cosmetic application. Synthesied was the biodegradable aliphatic-aromatic copolyester: poly(1.4 butylene succinate-co-glutarate-co-adipate-co-terephtalate) suitable for the forming of spunbond nonwoven. The active layer was deposited by padding on basic nonwoven. Assessed were microbiological and mechanical properties as well as the in – compost decomposition of the product. Activity against S. aureus and E. coli was tested and microbiological purity estimated. The best serviceable composition of the active layer was selected based on the microbiological properties tested. It contains sodium hialuronate, plant hydrolate of the bitter orange (Neroli), and collagen. Thanks to good mechanical properties, nonwoven made of aliphatic-aromatic co-polyester may serve as a carrier of the cosmetic layer in applications like face masks.

PL

Polimerowe wyroby wzbogacone naturalnymi dodatkami np. kwasem hialuronowym, hydrolatami roślinnymi lub kolagenem mogą znaleźć szerokie zastosowanie w kosmetyce, ze względu na coraz większe zainteresowanie konsumentów naturalnymi kosmetykami. Również aspekt ekologiczny zaczyna odgrywać ważną rolę w wyrobach kosmetycznych. Dlatego też w pracy zaprojektowano biodegradowalną włókninę z naturalnymi składnikami stanowiącymi warstwę aktywną do celów kosmetycznych. Przeprowadzono syntezę biodegradowalnego kopoliestru alifatyczno-aromatycznego poli(bursztynian-co-glutaran-co-adypinian-co-tereftalan1,4-butylenu) w celu uzyskania polimeru o określonych właściwościach fizykochemicznych, zdolnego do przetwórstwa na włókniny metodą spunbonded. Następnie na włókninę bazową naniesiono warstwę aktywną metodą napawania. Produkt został poddany ocenie mikrobiologicznej, mechanicznej oraz ocenie stopnia biorozkładu w środowisku kompostowym. Przeprowadzono badania aktywności wobec S. aureus oraz E. coli oraz ocenę czystości mikrobiologicznej wytworzonych włóknin. Na podstawie badań mikrobiologicznych wytypowano najkorzystniejszy skład warstwy aktywnej. Wykonano badania właściwości mechanicznych ze szczególnym uwzględnieniem właściwości użytkowych takich jak zdolności absorpcyjne i układalność. Dzięki dobrym właściwościom mechanicznym włóknina z kopoliestru alifatyczno-aromatycznego może pełnić funkcję bazy kosmetycznej. Jest ona również biodegradowalna co obecnie jest ważną cechą ze względu na ekologię. Wytypowana warstwa aktywna zawierająca w składzie mieszaninę hialuronianów sodu, hydrolat z kwiatu gorzkiej pomarańczy (Neroli) oraz kolagen wykazuje dobre właściwości mikrobiologiczne i mechaniczne. Kolagen, kwas hialuronowy oraz hydrolat z gorzkiej pomarańczy wykazują właściwości pielęgnacyjne i są szeroko stosowane w kosmetyce a naniesione na włókninę mogą doskonale spełniać funkcję kosmetyczną np. w postaci aktywnej maseczki.

Słowa kluczowe

EN

aliphatic-aromatic polymer; cosmetic nonwoven; mechanical properties; hyaluronic acid; collagen; plant-hydrolates; spun-bonded; microbiological activity; biodegradation; polyester

PL

polimer alifatyczno-aromatyczny; włóknina kosmetyczna; właściwości mechaniczne; kwas hialuronowy; kolagen; hydrolizaty roślinne; spun-bond; aktywność mikrobiologiczna; biodegradacja; poliester

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 27, no. 6 (138)
• Strony: 102--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Owczarek Monika

• ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Szkopiecka Monika

• ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Jagodzińska Sylwia

• ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Dymel Marzena

• ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Kudra Michał

• ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Gzyra-Jagieła Karolina

• ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Miros-Kudra Patrycja

• ŁUKASIEWICZ Research Network – Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. http://pl.greattiico.com/news/the-global-nonwovens-market-will-peak-in-13412150.html
• 2. Akter R, Sultana R, Alam Z, Qadir R, Begum A, Gafur A. Fabrication and Characterization of Woven Natural Fibre Reinforced Unsaturated Polyester Resin Composites. International Journal of Engineering & Technology 2013;13 (02): 122-128.
• 3. Huang K-S, Lian H-S, Chen J-B. Study on the Modification of PP Nonwoven Fabric. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2011, 19, 3(86): 82-87.
• 4. Miscallef N. Reimaginig Growth in the Global Beauty Industry. Euromonitor International, UK, 2017.
• 5. Report On The Cosmetic Branch In Poland 2017 15 Years of Development www.kosmetyczni.pl
• 6. Czajkowska D, Milner M, Krawczyk M, Kozanecka M. Hialuronic Acid, Characteristic, Preparation and Use. (in Polish). Biotechnol Food Sci 2011, 75(2): 55-70.
• 7. Olejnik A, Gościańska J, Nowak I. The importance of hyaluronic acid in cosmetics industry and aesthetic medicine (in Polish). CHEMIK 2012; 66, 2: 129-135.
• 8. Jurzak M, Włodarska K, Garncarczyk A, Gojniczek K. Hyaluronic acid- glycosamineglycans with diverse action (in Polish). Dermatologia estetyczna, 2008; 10, (4).
• 9. Becker LC, Bergfeld WF, Belsito DV, Klaassen CD, Marks JG, Shank R C, Slaga TJ, Snyder PW. Cosmetic Ingredient Review Export Panel. Andersen F.A.: Final Report of the Safety Assessment of Hyaluronic Acid, Potassium Hyaluronate, and Sodium Hyaluronate. International Journal of Toxicology 2009; July, 28: 5-67.
• 10. http://biotechnologia.pl/kosmetologia/aktualnosci/olejki-eteryczne-hydrolaty-i-inne-kosmetyczne-tematy,15233
• 11. Haj Ammar A, Lebrihi A, Mathieu F, Romdhane M, Zagrouba F. Chemical Composition and in vitro Antimicrobial and Antioxidant Activities of Citrus aurantium L. Flowers Essential Oil (Neroli Oil). Pakistan Journal of Biological Science 2012; 15 (21): 1034-1040.
• 12. Kalemba-Drożdż M, Cierniak A. Impact of Roses on Health, Pharmaceutic and Biochemical Action of Extracts Rosa Rugosa and Rosa Damascena Petals. (in Polish). Work financed within statury activity of Cracow Academy Andrzej Frycz Modrzewski, WZiNM/DS/2/2012.
• 13. Żelaszczyk D, Waszkielewicz A, Marona H. Collagen-structure and use in kosmetology and aesthetic medicine, (in Polish). Estetol Med Kosmetol 2012; 2(1): p. 14-20.
• 14. Tomaszewicz V, Klawe JJ, Szady-Grad M, Chrzanowska M. Selected methods of testing collagen effectiveness in its action on the condition of hair and skin (in Polish). Przegląd Naukowo-Metodyczny, rok VIII numer 4/2015 (29), wsb.net
• 15. Varani J, Dame M, Rittie L, Fligiel S EG, Kang S, Fisher G J, Voorhees J J. Decreased collagen production in chronologically alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation. The American Journal of Pathology 2006; 168, 6: 1861-1868.
• 16. Endres H-J, Siebert-Raths A. Engineering Biopolymers – Markets, Manufacturing, Properties and Applications, Carl Hanser Verlag, Munich 2011.
• 17. Chen Y, Licheng T, Chen L, Yang Y, Wang X. Study on biodegradable aromatic/aliphatic copolyesters. Braz J Chem 2007; 25: 321–35.
• 18. Witt U, Müller RJ, Deckwer WD. Biodegradation behavior and material properties of aliphatic/aromatic polyesters of commercial importance. J Environ Polym Degrad 1997; 5: 81–9.
• 19. Wojtczak M, Dutkiewicz S, Galeski A, Piorkowska E. Structure and Characterization of Random Aliphatic–Aromatic Copolyester. European Polymer Journal 2014; 55: 86–97.
• 20. Dutkiewicz S, Fiszer T, Młodzikowski Z, Niekraszewicz A, Wesołowski J, Chojnacki D. Method for Producing the Aliphatic- Aromathic Copolyester with Improved Colours, P397460.
• 21. PN-EN 14045:2005. Packaging –Assessment of the Decomposition of Packaging Materials in Laboratory Scale in Compost Conditions.
• 22. PN-EN 14806:2010. Packaging-Introductory Assessment of the Decomposition of Packaging Materials in Laboratory Scale in Compost Conditions.
• 23. PN-EN ISO 20200:2007. Polymers-Estimation of Polymer Decomposition in Laboratory Scale in Simulated Compost Conditions.
• 24. PN-EN ISO 20743:2013. Textiles-Determination of Antibacterial Activity of Textile Products.
• 25. Farmakopea Polska 2014; wydanie X, Tom I, pkt. 2.6.12 Microbiological Examination of Non-Sterile Products: Microbial Enumeration Tests.
• 26. PN-EN ISO 139:2006. Textiles-Standard atmospheres for conditioning and testing.
• 27. PN-EN ISO 9073-2:2002. Textiles-Testing of Nonwoven. Part 2 Estimation of Thickness.
• 28. PN-EN 29073-1:1994. Textiles-Testing of Nonwoven. Estimation of Surface Density.
• 29. PN-EN 29073-3:1994. Textiles. Methods of Nonwoven Testing . Estimation of Tenacity and Elongation.
• 30. PN-EN ISO 9073-7:2011. Textiles-Testing of Nonwoven – Part7: Estimation of Bending Length.
• 31. PN-EN ISO 9073-6. Textiles-Testing of Nonwoven. Part 6: Absorption.
• 32. Nowakowicz-Dębek B, Wlazło Ł, Kasela M, Ossowski M. Epidemology of Multidrug-Resistant Staphylococcus Aureus. Probl Hig Epidemiol 2016; 97(2): 106-112.
• 33. PN-EN ISO 11930:2012. Cosmetics. Microbiology. Evaluation of the Antimicrobial Protection of a Cosmetic Product.
• 34. Environment Australia: Biodegradable Plastics – Developments and Environmental Impacts. NOLAN – ITU Pty Ltd. 10.2002.
• 35. Drumright RE, Gruber PR, Henton DE. Advanced Materials; 2000; 12 (23): 1844.