I.1. Caracteristici generale [626585]

I.1. Caracteristici generale
În ultimele două decenii, textilele și -au lărgit enorm domeniile de utilizare, fie
pătrunzând în arii noi, pentru care materialele textile s -au dovedit o alternativ ă
superioară materialelor clasice, de exemplu în industria aeronautică sau electronică, fie
găsind soluții inedite privind materiile prime și arhitectura produselor în domenii deja
cunoscute, cum ar fi articolele medicale.
În condițiile unei competitivită ți din ce în ce mai dure și a consecințelor
economice ale globalizării, materialele funcționale reprezintă o soluție viabilă de creare
a unor produse hightech, care să le îmbunătățească semnificativ nivelul de performanță.
Aceste textile reprezintă produse și procese cu o înaltă specificitate, cu o largă
fundamentare științifică și cu aplicații în sectoare cheie ale societății: sănătate, transport,
securitate, agricultură.
Multifuncționalitatea se referă la capacitatea materialului textil d e a îndeplini ma i
multe funcții de naturi diferite. Funcțiile unui produs reprezintă sarcinile pe care acesta
trebuie să le îndeplinească pe durata procesării sale și în funcționarea sa, astfel încât
produsul să fie corespunzător cerințelor și să aibă utilitate și valoare . La nivelul
materialului, funcționalitatea este controlată prin materia primă, structură și parametrii
de structură .
Importanța funcționalității derivă din complexitatea aplicațiilor și din necesitatea de
a produce materiale/produse care să facă față uno r cerințe diferite pe durata utilizării,
cu avantaje evidente din punct de vedere tehnic și financiar.
Avantajele directe ale folosirii materialelor multifuncționale constau în:
 cumularea mai multor materiale care îndeplinesc în mod individual funcțiile
considerate;
 simplificarea etapei de proiectare și realizare a produselor;
 eficientizarea din punct de vedere tehnic și economic.
Pe plan inter național conceptul de materiale funcționale este bine dezvoltat, acest a
fiind un obiectiv R&D (Research and Deve lopment) de maximă importanță atât pentru
universități și centre de cercetare, cât și pentru firme textile. În literatura de specialitate
există numeroase exemple de materiale/produse cu funcționalitate avansată, totalitatea
referirilor fiind pentru aproxi mativ cele 12 domenii ale articolelor tehnice (agricultură,
construcții, protecție, geote xtile, medicină, industrie etc). Un studiu aprofundat al
bibliografiei existente sugerează ideea că materialele funcționale reprezintă un domeniu
deschis, posibilitați le de dezvoltare fiind practic nelimitate. Definirea funcționalității
unui material se face pe baza combinării cerințelor de utilizare de natură fizică, chimică,
mecanică, de confort etc, ceea ce generează o gamă extrem de largă de posibilități.
Particular izarea acestor combinații de cerințe se realizează funcție de aplicația
punctuală dorită și de gradul răspunsului urmărit [1-4].
Și în țara noastră există preocupări în domeniul creării de materiale funcționale,
aceste preocupări fiind însă mai intense în instituțiile de cercetare. În condițiile în care
industria textilă suferă din cauza înlocuirii sistemului lohn cu un sistem bazat exclusiv
pe cerințele pieții și pe concurența internă și externă, materialele funcționale reprezintă

o posibilă alternativă p entru producția tradițională, care ar putea deschide noi nișe de
piață atât pe plan național cât și internațional [5].

I.2. Clasificarea materialelor textile multifuncționale
Una dintre clasificările materialelor textile multifuncționale prezentată în l iteratura
de specialitate este:
 Materiale textile inteligente;
 Materiale textile tehnice;
 Materiale textile active;
 Materiale textile medicale.

I.2.1. Textile inteligente
Viața cotidiană impune folosirea telefoanelor celulare, a PDA -urilor, a camerelor
digitale, obiecte de care omul modern nu se poate lipsi. Alternativa elegantă și în același
timp funcțională, o reprezintă textilele inteligente, ’’îmbrăcămintea care procesează’’:
cămăși, sacouri, pulovere, covoare, toate obținute prin țeserea firelor cu grad mare de
conductibilitate, împreună cu firele de nylon, bumbac sau poliester. Fibrele metalice fac
legătura între senzori și microcontrolerele înserate în produsele de îmbrăcăminte, iar
programe speciale controlează comunicațiile din rețeaua semifabri catului. Acestea pot
chiar emite semnale radio și se pot conecta direct la Internet.
Textilele inteligente repre zintă de fapt, o combinație între îmbrăcămintea de
înaltă tehnologie și îmbrăcămintea la modă. Termenul poate include toate obiectele de
îmbrăcă minte realizate din textile de înaltă tehnologie sau îmbrăcăminte în care au fost
încorporate elemente tehnologice de ultimă oră. Prin integrarea electronicii în textile
crește numărul funcțiilor îmbrăcămintei tradiționale, creându -se aplicații noi.
Litera tura de specialitate consemnează patru categorii de textile inteligente:
 Materiale textile cu schimbare de fază (Phase Change Materials – PCM);
 Materiale textile cu memorarea formei (Shape Memory Materials -SMM);
 Materiale textile conductive;
 Materiale text ile cameleon .

Materiale textile cu schimbare de fază (Phase Change Materials – PCM)
Textilele cu schimbare de fază trebuie să prezinte un echilibru termic între
căldura generată de corpul uman și cea eliberată în mediul înconjurător. Materialele
textil e în sine nu au capacitatea de a -și modifica faza (ceea ce poate duce la hipotermie),
dar pentru aceasta se aplică substanțe schimbătoare de fază (PCM), oferite de săruri
anorganice, amestecuri de săruri și parafine.
Materialele textile schimbătoare de faz ă sunt acele materiale textile care absorb
sau eliberează cantități semnificative de ene rgie pe durata unor procese de topire,
solidificare sau sublimare. Astfel, se asigură un control dinamic al fluxului termic,
materialul funcționând ca o interfață termi că cu exteriorul. Substanțele sunt introduse
în materialul textil prin intermediul unor microcapsule, evitându -se trecerea în stare
lichidă, udarea suportului textil sau disiparea substanței. Aceste materiale textile

favorizează intensitatea și durata efec tului de izolare termică care depind de capacitatea
de stocare calorică .
Toate materialele textile absorb căldura în timpul procesului de încălzire odată
cu creșterea constantă a temperaturii. Căldura înmagazinată în material este eliberată în
mediul încon jurător prin procesul de răcire. Un material textil, în condiții standard,
absoarbe aproape 1 J/g, în timp ce temperatura crește cu 10C. Comparând cantitatea de
căldură absorbită în timpul procesului de topire a materia lului cu schimbare de fază cu
cea ab sorbită în timpul unui proces obișnuit de încălzire, o cantitate de căldură mai
mare este absorbită în timpul procesului de topire a PCM (Phase Change Materials). De
exemplu, parafin – PCM absoarbe aproape 200J/g în timpul procesului de topire. După
compar area căldurii înmagazinate de un material textil și PCM, s -a observat că prin
aplicarea parafinei pe materialul textil, proprietățile acestuia de înmagazinare a
căldurii sunt substanțial îmbunătățite.
Transferul mare de căldură atât în timpul procesului de topire cât și de
cristalizare, face ca materialele PCM să devină o sursă excelentă de înmagazinare a
acesteia.
În aplicațiile sale în textile, parafina este utilizată în stare lichidă sau solidă. În
vederea prevenirii lichefierii parafinei, aceasta est e încapsulată în sfere mici de plastic,
cu diametrul de câțiva microni. Aceste sfere microscopice ce conțin PCM sunt numite
microcapsule – PCM. Microcapsulele de parafină sunt incluse în fibrele acrilice sau în
suprafețe de acoperire a materialului textil.
Pentru îmbunătățirea proprietăților termice ale îmbrăcăminții active sunt larg
răspândite textilele cu proprietăți termoreglante. Efectul termoreglant al materialului
textil este dat de utilizarea PCM. De exemplu, produsele furnizate de OUTLAST conțin
milioane de microcapsule. Aceste microcapsule sunt umplute cu materiale
schimbătoare de fază (PCM) care au o sensibilitate mare l a fluctuațiile de temperatură
[6].
Materialele PCM sunt foarte sensibile la fluctuațiile de temperatură. Bazându -se
pe temperatu ra corpului, materialele PCM vor căuta să confere acestuia confort prin
absorbția, înmagazinarea și întoarcerea căldurii către organism. Aceste materiale
înmagazinează, eliberează și absorb căldura în timpul oscilării între starea solidă și
lichidă. Textil ele PCM eliberează căldura când se află în stare solidă și absorb căldura
când trec în stare lichidă.

Materiale textile cu memorarea formei (Shape Memory Materials -SMM)
Materialele cu memorarea formei (SMM) pot fi utilizate ca senzori/executori
pentru protecția termică, având în vedere că temperatura constituie principalul stimul.
Semnalul de ieșire este de natură fizică, de tip modificare dimensională.
Încorporarea de materiale SMM în produsele de îmbrăcaminte îmbunătățește
capacitatea de prot ecție termică la temperaturi extreme. Activitatea acestor materiale în
produsul textil permite extinderea volumului de aer înglobat între straturile de
material, cu efecte pozitive asupra c apacității de izolare termică [7 ].

Firma DIAPLEX este producătoare de materiale textile SMM . “Inteligența”
textilelor DIAPLEX este dată de mișcarea Mi cro-Browniană, care este declanșată în
membrana DIAPLEX la creșterea temperaturii peste punctul de activare prestabilit. Ca
rezultat al acestei mișcări în membrana polimeră se crează micro -pori ce permit să
treacă vaporii de apă și căldura corpului. Deoarece permeabilitatea crește cu creșterea
temperaturii, membrana este capabilă să răspundă inteligent la schimbările
temperaturii mediului și a corpului.

Materiale textile conductive
Aceste materiale combină cel mai avansat proces de finisare cu utilizarea unui
înalt conținut de metale bune conducătoare de electricitate. Materiale le textile
conductive permit trecerea curentului electric, ceea ce face din suprafața de materia l
textil o modalitate de conexiune, o interfață alternativă. Circuitele includ elemente
cusute sau introduse în material, care funcționează ca senzori, electrozi, rezistori.
Materialele textile conductive constituie un sistem capabil să înregistreze și să
transmită informații despre corpul uman, acționând asupra caracteristicilor textile,
astfel încât să fie ameliorat confortul, semnalizând atunci când niște parametri vitali
devin instabil i și se poate interveni rapid [8 ].
Deoarece materialele textile din bumbac, poliester sau nylon nu sun t
conducătoare de electricitate și deci nu pot realiza funcțiile de mediu de comunicație și
de alimentare cu energie necesară îmbrăcămintei imteligente, se preferă combinarea lor
cu fire metalice, cum ar fi cele de cupru. În această direcție, cercetătorii de la MIT Media
Lab utilizează fire de mătase înfășurate cu o folie de cupru. Această construcție este
ideală pentru îmbrăcămintea computerizată, deoarece firele astfel realizate prezintă
conductibilitate ridicată. Firul d e urzeală (organzin) este obținut prin cablarea a două
fibre simple, torsionate în sens invers sen sului de torsiune a firelor și î nfășurate cu o
bandă subțire de cupru. Această bandă conferă ansamblului o conductibilitate și
flexibilitate sporită, iar real izarea practică este asemănătoare cablului telefonic.
Deoarece construcția astfel realizată este rezistentă, firul poate fi folosit la operațiile de
coasere sau brodare cu ajutorul mașinilor industriale. Croirea reperelor trebuie să țină
cont de dispunerea circuitelor integrate pe material. Dispozitivele simple ca rezistorii,
condensatoarele sau bobinele sunt cusute direct pe țesatură. Alte componente cum ar fi
ledurile, cristalele sau componentele cu montare pe suprafață (SMD) sunt deasemenea
cusute direct pe țesătură. Dispozitivele cum sunt circuitele integrate, pot utiliza socluri
cu montare mecanică pe țesătură, pentru a putea fi înlăturate în procesul de curățare.

Aplicații ale textilelor conductive
a) În această direcție un prim exemplu îl constituie firele realizate dintr -un
amestec de fibre sintetice și metalice produse de DuPont, ce pot conduce electricitatea.
Firele Aracon sunt realizate dintr -un miez de Kevlar îmbrăcat cu un metal, care poate fi:
argint, nichel, cupru, aur sau staniu. Ele combină rezistența miezului, cu
conductivitatea metalelor, rezultatul fiind mai rezistent decât oțelul, mai flexibil și mai
ușor decât cuprul și un bun conducător de electricitate. Firele sunt țesute sau tricotate

împreună cu fire de bumbac sau poliester, dând na ștere e -textilelor. Firele conductive
pot fi conectate la chip -uri sau baterii, dând naștere la circuite utile în diverse aplicații.
De asemenea, prin brodarea cu fire , având rezistențe electrice diferite , se pot înlocui
componentele pasive cum ar fi conde nsatorii, rezistorii sau bobinele folosite în
dispozitivele atașate materialelor textile și pot fi astfel înglobate în material [9 ].

b) Un alt exemplu din grupa acestor materiale textile îl reprezintă materialele
care se usucă prin procese active. Astfel se cunoaște faptul că produsele de
îmbrăcăminte obișnuite se usucă, de regulă, în mod natural și necesită o perioadă de
uscare funcție de factorii de mediu. În acest caz este vorba despre uscarea pasivă.
Prezența unui senzor de umiditate în materialul tex til ce măsoară creșterea umidității și
activează o sursă de căldură internă definește un proces de uscare activ. Un astfel de
material textil inteligent a fost realizat în cadrul unui proiect la Universitatea din
Tampere, Finlanda, împreună cu partener i ca Reima, Nokia și Suunto [ 10 ].

c) Tot în acest context se menționează și produsele de îmbrăcăminte GoreTex cu
izolație termică reglabilă Airvantage Adjustable Insulation care se bazează pe existența
unei camere gonflabile între două straturi de materia l textil, ce poate fi umplută cu aer
în cazul unor temperaturi scăzute. Tehnologia relativ simplă folosește capacitatea de
izolație a aerului și poate fi activată ușor prin utilizarea unui ventil.

d) O altă grupă de materiale o reprezintă materialul Lumi nex fabricat în Italia și
care este realizat prin introducerea fibrelor LED de culori diferite în țesătura obișnuită,
pe liniile de asamblare ale detaliilor produsului de îmbăcăminte. O anumită poziție a
comutatorului va determina activarea LED -urilor într -una din cele cinci culori
disponibile. Acest gen de material este folosit în special pentru îmbăcămintea artiștilor.

e) Tot în această direcție se citează și uniformele militare”inteligente”. În cadrul
armatei Statelor Unite ale Americii se desfășoră un program numit ”Objective Force
Warrior”. Acest program analizează comportarea soldaților ce au în dotare computere
ce controlează mișcarea acestora pe câmpul de luptă, comunicațiile desfășurate, precum
și alte funcții de monitorizare. Faptul că soldații trebuie să poarte o masă mare, datorită
diversității aparatelor din dotare, i -a determinat pe aceștea să opteze pentru
îmbrăcămintea inteligentă. Proiectată de Georgia Institute of Technology, uniforma
militară monitorizează semnalele vitale prin transmit erea unui semnal luminos de la un
capăt la celalalt al fibrei optice, transmițând în timp real informații legate de poziția și
starea soldatului pe câmpul de luptă. Dacă lumina nu ajunge în celălalt capăt al fibrei,
înseamnă că îmbrăcămintea a fost deteri orată și deci soldatul a fost împușcat. Uniforma
este țesută dintr -un amestec de bumbac, poliester și fibre optice, care atunci când este
deteriorată, indică exact locul prin care a trecut glonțul.

f) “Jacheta muzicală”, așa cum a fost denumită comercial de firma Levi, folosește
țesătura de mătase cu fir metalic, de tip “organza”. Funcțiile de comandă sunt

controlate printr -o țesătură capacitivă realizată prin brodare cu fire conductive. Aceasta
face legatura cu un sintetizator MIDI ce poate reda compoziț ii muzicale. Sursa de
energie poate fi una solară, mecanică sau eoliană funcție de activitatea purtătorului.

g) Tehnologia prezentată de Infineon face posibilă integrarea unor senzori pentru
controlul presiunii, temperaturii sau vibrațiilor direct din pro dusele din pânză. Acest
lucru permite utilizarea unor țesături/pânze inteligente ce c onțin senzori de mișcare și
foc și au capacitatea de a controla sistemele de aer condiționat și sistemele de alarmă.
Țesăturile cu LED -uri integrate pot de asemenea transf orma pânzele în adevărate
panouri de publicitate sau pot ajuta prin semnalizarea direcției de mers [11].

h) De asemenea, din categoria textilelor conductive face parte și tricoul luminos.
Lumalive este numele dat de Philips unei creații "revoluționare", un tricou luminos (la
propriu) utilizat deocamdată doar ca i nstrument de marketing. Tricoul conține în
interiorul lui un ecran cu substrat flexibil de 20cm2, ce găzdui ește o matriță de pixeli ,
fiecare format din 3 LED în culori p rimare . Playerul, un dispoz itiv dotat cu un procesor
ARM conectat la ecran printr -un cablu ascuns, dispune de o memorie flash de 128 MB
pentru 10 minute de text, imagini și animații la 40 fps . Conținutul grafic, creat cu orice
program, trebuie exportat în secvențe bi tmap sau ca imag ini jpeg și gif și organizate în
playlist -uri, prin intermediul unui software , transfer abile pe ecranul LED via USB [12 ].

Materiale textile cameleon
Aceste materiale se caracterizează prin posibilitatea de a -și schimba culoarea sub
acțiunea unor factori externi. Se includ acele materiale care radiază sau modifică
culoarea. În funcție de stimulul exterior materialele textile cromice pot fi:
 Fotocromice – stimulul extern este lumina;
 Termocromice – stimulul extern este energia termică;
 Electrocromice – stim ulul extern este electricitatea;
 Piezocromice – stimulul extern este presiunea;
 Solvacromice – stimulul extern este un flux de electroni.
Materialele cromice evoluează în funcție de tendințele de schimbare a modei, iar
aplicațiile acestora sunt îndreptate spre echipamente de protecție destinate a fi purtate
în locuri cu vizibilitate redusă sau de către diverse persoane din formațiile de pompieri.
Alte aplicații sunt legate de utilizarea dispozitivelor de reflexie selectivă a radiațiilor
ultraviolete de inte nsitate ridicată și protecție împotriva radiațiilor electromagnetice.

I.2.2. Materiale textile tehnice
Avantajul principal al produselor tehnice funcționale este reprezentat de faptul
că sunt produse cu valoare adăugată mare, rentabile din punct de vedere economic [13 ].
Textilele tehnice reprezintă una dintre marile descoperiri care pot da materiale textile cu
noi proprietăți și valori. Acestea reprezintă materiale și produse textile
concepute/proiectate și realizate în principal pentru proprietățile lor t ehnice și de
performanță, mai degrabă decât pentru caracteristicile estetice și decorative. Deși pe

plan mondial industria textilă este în recesiune, articolele tehnice textile se află într -o
continuă creștere, piața lor, deja acoperă 30% din textilele vân dute în Europa și 40% în
SUA și Japonia, iar în anul 2010 volum ul de vânzăr i a crescut la 60%. Franța a devenit al
doilea mare producător de textile tehnice din Europa, după Germania.
În România, un obiectiv strategic al cercetării -dezvoltării și i novării în domeniul
textile -confecții îl reprezintă textilele tehnice și produsele cu destinație strategică,
domeniu abordat de Institutul Național de Cercetare Dezvoltare pentru Textile și
Pielărie (INCDTP ) [14 ]. Textilele sau compozitele pe bază de text ile tehnice sunt
prevăzute a înlocui multe din materialele actuale din metal sau plastic utilizate în
marină, în industria aerospațială, aeronautică, securitate și apărare.
Institutul Național de Cercetare Dezvoltare pentru Textile și Pielărie este c entrul de
cercetare și proiectare a produselor speciale ce au la bază textilele tehn ice, în mod
deosebit citându -se parașute pentru desant personal, parașute cargo, platforme,
containere parașutabile, costume de scafandru, parașut e de frânare avioane, para pante
etc.
Prima generație de produse performante a fost cea a membranelor și materialelor
impermeabile la aer, în cazul îmbrăcămintei de protecție sau sport.
Materialele tehnice din punct de vedere mecanic au proprietăți specifice, asigurând:
 rezistența produsului la diferite tipuri de solicitări mecanice simple sau compuse,
de tip static sau dinamic;
 rezistența pe direcții preferențiale (anizotropie controlată);
 menținerea integrității și a funcționării produsului la parametri normali pe
durata vi eții sale.
Astfel de materiale se folosesc în aplicații cu solicitări mecanice la un nivel ridicat,
cum ar fi pentru materiale compozite rigide cu ranforsare textilă (construcții, structuri
primare în construcția avioanelor, poduri etc).
Specialiștii susțin că textilele tehnice reprezintă o generație de produse în plină
dezvoltare, care combină ultimele descoperiri ale materialelor flexibile cu tehnologia
computerilor și comunicării, biomaterialelor, nanotehnologia sau tratamentul plasmei.
Pe măsură c e funcțion alitatea acestor textile crește și tehnologiile sunt din ce în ce mai
performante, incluzând combinații cu alte materiale (ceramică, metale, spumă) parte a
acestei industrii producătoare de materiale flexibile, prin adoptarea de noi tehnici de
producție și căutarea de noi piețe care nu au în comun cu a ctivitățile lor tradiționale
[15].

I.2.3. Materiale textile active
Materialele textile active asigură confort, prospețime și sănătate corpului uman.
Principiul acestor materiale este simplu: “const rucția” compușilor activi pe materialul
textil .
Din categoria acestor materiale fac parte:
 Materiale textile antimicrobiene;
 Materiale textile cosmetice.

I.2.3. 1. Materiale textile antimicrobiene
Printre materialele textile multifuncționale un rol import ant îl ocupă textilele
antimicrobiene. Tratamentele antimicrobiene au devenit rapid o operație standard de
finisare pentru majoritatea cate goriilor de materiale textile (f igura I.1.) [16 ].

Figura I.1. Dezvoltarea de textile antimicrobiene în estul Eur opei

Textilele antimicrobiene sunt create atât pentru a combate efectul negativ al
microorganismelor asupra consumatorilor cât și asupra materialului textil (f igura I.2.).

Figura I.2. Efectele microorganismelor asupra materialului textil

Agen ții antimicrobieni distrug , sau inhib ă activitatea microorganismelor prin:
 distrugerea membranei celulare;
 inhibarea sintezei proteinelor și a acizilor nucleici;
 inhibarea sintezei membranei celulare;
 inhibarea acțiunii enzimelor;
 “alterarea” perme abilității m embranei celulare[17 ].

Compușii chimici utilizați ca agenți de protecție împotriva microorganismelor trebuie
să îndeplinească condițiile:
 activitate antimicrobiană cu spectru larg de acțiuni împotriva bacteriilor gram
pozitive și gram negative;
 lipsa risc ului pentru organismul uman;

 lipsa influenței negative asupra proprietăților materialelor textile;
 impact minim asupra mediului înconjurător.
Aceste produse prezintă o acțiune selectivă față de diferite microorganisme și pot fi
aplicate pe suportul textil prin tratamente de suprafață sau prin încorporarea lor în
soluția sau topitura de polimer [18 ].

I.2.3. 1.1. Microorganismele și gazda umană
Microorganismele (bacterii, viruși, paraziți, fungi), prezente aproape
pretutindeni sunt agenți patogeni care pot produce infecții locale sau generalizate în
organism [19 – 21].
O piele sănătoasă nu este o piele sterilă. Din contra, fiecare centimetru pătrat de
pe suprafața pielii este colonizată de mai multe sute de bacterii, provenind dintr -o
duzină de specii difer ite. Aceste bacterii vin din mediul înconjurător apropiat: aer,
alimentație , obiectele folosite prin atingere etc. Majoritatea acestor bacterii trăiesc și se
multiplică în straturile superficiale ale pielii, folosind doar elementele sale naturale,
precum sebumul sau celu lele moarte, pentru a se hrăni. Aceste bacterii nu consumă,
prin urmare, decât elemente superficiale și neesențiale pentru piele și nu atacă niciodată
structurile constitutive ale gazdei. Bacteriile trăiesc pe piele fără a incomoda vreodat ă și
constituie “flora rezidentă”. În schimb, în afara acestei flore rezidente există și o așa –
numită floră ocazională. Aceasta este compusă din germeni prezenți și ei în mediul
înconjurător și care sunt susceptibili la fixarea pe piele pentru a se dezvolt a, dar cu o
dezvoltare în detrimentul gazdei. Într-adevăr acești germeni, un fel de paraziți ai pielii,
nu se mulțumesc doar cu produse superficiale ale pielii pentru a se hrăni. Vor consuma
și elemente vitale pentru piele, precum ce lulele, provocând astf el maladii cutanare de
unde numele lor de germeni patogeni.
Cea mai interesantă funcție a “bacteriilor bune” din flora rezidentă este chiar
prevenirea colonizării pielii de c ătre acești germeni patogeni [22 ].
Mecanismul prin care flora normală intră în competiție cu flora patogenă este prezentat
în figura I.3.

Figura I.3. Mecanismul de protecție al pielii față de bacteriile patogene

Flora rezidentă participă la sistemul de apărare anti -bacterian al pielii, deoarece ea intră
în competiție pe plan “geografic” și “alimentar” cu flora ocazională:
 “geografic” deoarece flora rezidentă ocupă același loc de fixare ca și agenții
patogeni și îi impiedică astfel să se fixeze;
 “alimentar ” deoarece ele consum ă mulți nutrien ți esen țiali dezvolt ării agen ților
patogeni .
Flora rezidentă va ajuta , de asemenea , la întărirea sistemului de protecție al
organismului deoarece joacă un rol de “antrenor” pentru sistemul imunitar. Anumite
bacterii din flora rezidentă sunt asemănătoare germenilor patogeni și stimulează ast fel
sistemul imunitar. Obișnuit să producă anticorpi contra bacteriilor inofensive sistemul
va fi dotat cu arme care îi vor permite să fie eficient cu adevărat atunci câ nd va apărea o
infecție cu agenț i patogeni.
Flora prezentă în mod natural pe piel e este capabilă și de secreția anumitor substanțe
specifice care inhibă creșterea germenilor ocazionali – îi omoară – ca un fel de “antibiotic
natural”. Bacteriile bune ale florei rezidente permit menținerea unui pH stabil – în jur
de 5,5 – care este propi ce propriei lor dezvoltări, dar care este suficient de scăzut pentru
a se opune agenților patogeni.
În ciuda variației diferitor factori exte rni, există pe suprafața pielii un veritabil
echilibru menținut de competiția între bacteriile bune ale florei rezi dente și bacteriile
rele ale florei ocazionale. Cheia menținerii acestui echilibru este în mod esențial legat de
pH: un pH de 5,5 este suficient de scăzut pentru a limita dezvoltarea patogenilor, dar
destul de ridicat pentru a nu se opune dezvoltării flore i rezidente. Un pH prea acid ar fi

dăunător atât bacteriilor bune, cât și patogenilor, iar un pH prea ridicat ar permite
dezvoltarea în voie a tuturor microorganismelor, în s pecial a germenilor patogeni [23 ].

I.2.3.1.2 . Microorganismele și suportul texti l
O piele sănătoasă acționează ca o barieră mecanică împotriva infecțiilor, având
propriul ei sistem de protecție, spre deosebire de suporturile textile ce pot fi ușor
colonizate de microorganisme. Acestea găsesc cele mai prielnice condiții de dezvoltare
în polimeri naturali, cum ar fi fibrele celulozice, care datorită caracterului lor hidrofil
rețin apa, oxigenul și sursele de hrană (sare, aminoacizi, acizi carboxilici din
transpirație, grăsimi ale pielii, celule de piele moartă etc). Cele mai expuse prol iferării
microorgani smelor sunt zonele calde și umede ale corpului uman. Consecințele
contaminării materialelor textile cu microorganisme se reflectă în mirosuri neplăcute
(datorită proceselor metabolice esențiale ale bacteriilor), decolorări, pete de muce gai,
pierderea unor proprietăți funcționale.
Majoritatea bacteriilor (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas
aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, Proteus mirabilis etc), care se dezvoltă la
temperatura mediului de 200C preferă îmbrăcămi ntea din apropierea pielii (lenjerie
intimă, șosete, ciorapi de damă). Contaminarea cu bacterii poate avea loc și în spitale,
când pacienții pot să contacteze microorganisme ca Escherichia coli sau Staphylococcus
aureus. Implicate în transportul de bacteri i sunt suporturi textile ca: lenjerie de pat,
halate, cârpe de șters etc. Creșterea numărului de bacterii poate fi incredibi l de rapidă.
Analizând figura I.4. se constată că aplicând pe  0,5 kg bumbac 1ml apă, care conține
105 colonii, după câteva ore pop ulația crește logaritmic, ajungându -se la 109 colonii/ml,
după care numărul de bacterii se stabilizează deoarece se ajunge la un maxim pe care
sistemul îl suportă.
Pe lângă bacterii, și fungii au influență negativă asupra organismului uman. Pot
apare astfe l infecții ale tălpii piciorul ui datorită fungilor dermatofiți Trichophyton
interdigitale, Trichophyton rubrum și Trichophyton mentagraphytes. Studii clinice
indică că aceste infecții se produc mai frecvent la persoanele care poartă șosete din fibre
sinte tice. Erupțiile pielii care pot apare în special la copii și vârstnici se datorează
ciupercii Candida albicans.

Figura I.4. Dezvoltarea bacteriei Staphylococcus aureus pe materiale din bumbac

Acțiunea degradativă a ciupercilor și bacteriilor constitu ie un inconvenient
semnificativ și pentru produse textile de larg consum cum ar fi: articole de camping,
prelate, filtre, materiale destinate industriei pescăriei, stofe de mobilă, articole
decorative etc. La acestea se mai adaugă și riscul care apare la t ransportul și depozitarea
necorespunzătoare a materialelor textile. Materialele păstrate în stare umedă între două
faze tehnologice, folosite în climă umedă sau îmbibate cu umiditate la purtare sunt
medii propice pentru dezvoltarea microorganismelor. Cele mai sensibile la atacul
microbian sunt fibrele naturale ca: fibrele celulozice, lâna și mătasea naturală.
Celuloza nativă cu grad de polimerizare mai mare și cu structură mai cristalină
rezistă mai bine la descompunerea biologică decât celuloza regenerată cu structură mai
puțin cristalină. Totuși în seria de fibre celulozice native, stabilitatea la atacul biologic
crește în ordinea următoare: in, cânepă, bumbac, sisal, manila. Așa cum se vede, fibrele
liberiene deși sunt mai cristaline, cum este de exemplu inul, prezintă rezistențe mai mici
decât bumbacul și acest lucru se explică prin proporția mare de substanțe însoțitoare
(pectine și lignină) în fibrele liberiene, care sunt distruse de microorganisme.
Degradarea microbiologică se manifestă prin: miros de zagreabil al materialului atacat,
pete colorate, micșorarea rezistenței la rupere. Petele colorate sunt formate de unele
specii de ciuperci multicolore, care se dezvoltă pe suprafața fibrei, se hrănesc cu
impuritățile materialului sau cu substanțele de apr etare, dar nu atacă fibra. Aceste
specii de ciuperci generează fenomenul de mucegăire. În ceea ce privește degradarea
fibrei, celuloza însăși nu este o substanță nutritivă, dar multe bacterii produc enzime
care convertesc parțial celuloza la glucoză. Deci, pe de o parte se asigură condiții pentru
dezvoltarea microorganismelor, iar pe de altă parte apare deteriorarea fibrei.
Degradările biochimice depind de umiditate, temperatură și pH. De remarcat că
diversele forme de viață nu se pot dezvolta la o um iditat e a substratului sub 18%.
Intervalul de temperatură în care se dezvoltă microorganismele este situat între 5 și
500C. În ceea ce privește pH -ul, activitatea bacteriilor este optimă pentru un pH alcalin
(8-8,5), în timp ce ciupercile preferă un mediu slab acid.

I.2.3.1.3 . Metode de tratare antimicrobiană a materialului textil
Agenții antimicrobieni pot fi aplicați pe substratul textil prin tehnologiile de
epuizare, acoperire, șpreiere, fulardare -uscare -fixare și spumare. Compușii activi mai
pot fi în corporați în fibră în timpul filării. Agenții antimicrobieni comerciali pot fi
aplicați în timpul operațiilor de vopsire și finisare a materialului textil.
Diferite metode de îmbunătățire a durabilității tratamentului antimicrobian includ:
 insolubilizar ea compușilor activi pe/în fibra textilă;
 tratarea fibrelor cu rășini sau agenți de reticulare;
 microîncapsularea agentului antimicrobian în matricea textilă;
 acoperirea suprafeței textile;
 modificarea chimică a fibrelor prin formarea legăturilor covale nte și folosirea
polimerilor de grefare, homopolimerilor și/sau copolimerizării pe fibre;
 încorporarea agentului antimicrobia n în timpul filării fibrelor [24 ].

În concluzie, metodele de aplicare a compușilor antimicrobieni pot fi clasificate în trei
grupe (f igura I.5.):
(a) încorporarea compusului antimicrobian: metoda optimă de tratare antimicrobiană a
fibrelor sintetice este de a încorpora compusul activ în fibră, în timpul filării.
(b) a plicarea pe suprafața fibrei : această metodă este valabilă pentr u toate tipurile de
fibre textile. Durabilitatea la spălare a tratamentului antimicrobian depinde de afinitatea
materialului textil. Această metodă poate influența indicii de confort ai materialului
textil.
(c) legarea chimică: reprezintă cea mai bună met odă în ceea ce privește durabilitatea
tratamentului antimicrobian.

Figura I.5. Metode de aplicare a compușilor antimicrobieni

I.2.3. 1.4. Mecanismul activității antimicrobiene
Microorganismele (ex. bacterii, fungi) au, în general, peretele extern f ormat în
mare parte din polizaharide. Acesta menține integritatea compușilor celulari și îi
protejează de factorii externi. Sub acest strat se află membrana semipermeabilă care
protejează un număr mare de enzime și acizi nucleici. Enzimele sunt responsabil e de
reacțiile chimice ce au loc în celule , iar acizii nucleici înmagazinează toată informa ția
genetică din organismul viu [25]. Supraviețuirea și dezvoltarea microorganismelor
depinde de integritatea celulelor și funcționarea compușilor acestora.
Agenții antimicrobieni sunt definiți ca agenți care “ucid”, sau inhibă dezvoltatrea
microorganismelor.
Gradul de activitate al compușilor antimicrobieni este dat de termenii :
 “cidal” – agentul care “ucide” microorganismele;
 “static” – agentul care inhibă dezvolt area microorganismelor.
Diferențierea activității antimicrobi ene este prezentată în figura I.6 .

Figura I.6. Mecanismul activității antimicrobiene

MMaajjoorriittaatteeaa ccoommppuușșiilloorr aannttiimmiiccrroobbiieennii ffoolloossiițții îînn iinndduussttrriiaa tteexxttiillăă (( eexx.. aarrggiinntt,, ttrriicclloossaann,,
ppoolliihheexxaammeettiilleenn bbiigguuaanniiddăă șșii ccoommppuușșiiii ccuuaatteerrnnaarrii ddee aammoonniiuu)) ssuunntt bbiioocciiddee..
Aceștia distrug membrana celulară, denaturează proteinele, inhibă activitatea enzimelor
sau sinteza lipidelor, toate dintre acestea fiind esențiale pentru supr aviețuirea
microorganismelor [26 ].
Diferențierea activității antimicrobiene este prezentată în figura I.7 .

Figura I.7 . Diferențierea activității antimicrobiene

Activitatea care afectează bacteriile este cunoscută su b denumirea de
antibacteria nă, iar cea care afe cteaz ă fungii – antimicotică [27 -32]. Substanțele
antimicrobiene acționează pe diferite căi. In metodele convenționale de tratare speciile
active difuzează și acționează asupra microbilor distrugându -i. Acest mecanism de
acțiune manifestă o durabilitate scăzut ă și poate provoca probleme de sănătate. Un
mare număr de materiale textile cu acțiune antimicrobiană funcționează pe principiul
difuziei. Viteza de difuziune exercită o influență directă asupra eficacității materialului
textil . De exemplu, în procesul de schimb ionic, eliberarea substanțelor active se
desfășoară cu o viteză mai mică în comparație cu difuzia directă și prin urmare exercită
un efect mai slab. La fel este și în cazul modificărilor antimicrobiene, unde substanțele
active nu sunt eliberate de la supra fața fibrei și deci sunt mai puțin eficiente. Ele devin
active numai când vin în contact cu microorganismele. Aceste , așa numite, noi
tehnologii s -au dezvoltat luând în considerare principiile medicale toxicologice și
ecologice.
Textilele antimicro biene pot fi clasificate în două categorii funcție de activitatea
antimicrobiană: pasive și active. Materialele textile pasive nu conțin substanțe biologic
active, dar structura suprafaței acestora (efectul de lotus) permite obținerea unui efect
negativ as upra condițiilor de viață ale microorganismelor (efect antiadeziv). Materialele
textile care conțin substanțe active antimicrobiene a cționează direct asupra celulei
microbiene [33 -38].

I.2.3.2. Materiale textile cosmetice
În această grupă de materiale tex tile se citează o nouă generație de materiale
textile active creată de Cognis: Skintex® and Cyclofresh™.

Produse cosmetice Skintex
Skintex® de la Cognis prezintă tehnologii innovative care aduc valoare adă ugată
textilelor. Aceste prduse au la bază eliber area în timp a compusului activ. Pentru a
proteja compusul activ de factorii externi distructivi se folosesc diferiți polimeri,
precum chitosanul. Pe lângă proprietățile acestuia de a îngloba compusul activ,
chitosanul protejează pielea de deshidratare și îi conferă moliciune și elasticitate.
La contactul textilelor Skintex® cu pielea, compusul activ este eliberat prin două
mecanisme:
 fricțiunea dintre produsul textil și piele;
 degradarea în timp a chitosanului de către enzimele din piele, activând ast fel
compusul activ.
Conținutul microcapsulelor este dat de produse cosmetice și compuși aromatici.
Produsele Skintex pot fi aplicate atât pe materiale textile naturale cât și sintetice
și nu necesită utilaje și tehnolo gii speciale pentru aplicare [39 ].

Produse cosmetice Cyclofresh
Materialele textile tratate cu compuși Cyclofresh™ sunt create, în special, pentru
a preveni apariția mirosului neplăcut. Acestea eliberează diferite arome, care sunt
activate odată cu apariția transpirației. Substanțele acti ve sunt înglobate de obicei în
ciclodextrine . Avantajul acestor textile este dat d e biocompatibilitatea ridicată.
Compușii de bază ai produselor Cyclofresh™ sunt ciclodextrinele.
Ciclodextrinele sunt oligozaharide ciclice chirale, produse prin degradar ea
enzimatică a amidonului, sub acțiunea enzimei numită glicozil transferaza. Au fost
izolate prima dată în 1891 de către Villiers. În 1903 aceste substanțe au fost caracterizate
de către Schardinger ca fiind oligozaharide ciclice, dar a durat mult timp pâ nă s -au
determinat greutățile moleculare ale diferitelor ciclodextrine.
Ciclodextrinele sunt molecule de formă inelară, de diferite mărimi, alcătuite din 6
până la 13 unități de α-1,4-D-glucopiranoză. C ele mai studiate ciclodextrine întâlnite
sub denumirea de α, β și respectiv γ – ciclodextrină sunt alcătuite din 6, 7 și 8 unități
glucopiranozice (figura I.8.) [ 40 -42].

Figura I.8 . Structura chimică și dimensiunile moleculare ale ciclodextrinelor

Modul în care influențează numărul unităților de α-glucoz ă greutatea moleculară și
solubilitatea diferitelor tipuri de ciclodextrine este prezentat în tabelul. I.1 .

Tabelul. I.1. Proprietățile ciclodextrinelor

Proprietatea α-ciclodextrină β-ciclodextrină γ-ciclodextrină
Numărul
unităților de
α-glucoză 6 7 8
Greutate
moleculară
(g/mol) 972 1135 1297
Solubilitate în apă
(g/l) la 25șC 145 18,5 232

Ciclodextrinele nu sunt toxice și din punct de vedere biologic sunt ușor
biodegradabile; nu cauzează deci probleme în apele reziduale. Nu s -au detectat
subs tanțe toxice după administrarea a 100 -600 mg de β-ciclodextrină șobolanilor și
șoarecilor, zilnic, timp de 6 luni. Recent, s -au obținut informații despre derivații
ciclodextrini ci, cum ar fi monoclor triazinil – β-ciclodextrina, care deși conține atomi de
halogen reactivi nu irită pielea [43 -46].
Toate grupările hidroxil ale ciclodextrinelor sunt localizate deasupra și dedesubtul
lanțului macrociclic, cavitățile având caracter hidrofob (figura I.9. ). Structurile ciclice au

cele două capete hidrofile largi și înguste delimitate de grupările hidroxilice 2 și 3
secundare și respectiv de grupările hidroxilice primare, în timp ce interiorul hidrofob
conține grupări metinice, metile nice precum și oxigen eteric [47 ].

Figura I.9. Structura ciclică a ciclodextrinei

Studiile cristalografice cu raze X au arătat că fiecare unitate de glucoză posedă o
conformație scaun rigidă. Studiile prin difracție cu neutroni au arătat faptul că structura
ciclodextrinelor este stabilizată în stare solidă prin legături de hidrogen int ramoleculare
între grupările OH secundare ale inelelor glicozidice alăturate [ 48,49 ]. Mărimea inelului
ciclodextrinelor crește cu creșterea numărului de unități glucopiranozice legat. Un
trunchi de con este deseori utilizat pentru a reprezenta o ciclode xtrină naturală sau
modificată. Când un substituent este reprezentat la capătul îngust al conului, înseamnă
că el înlocuiește una din grupările OH primare de la C 6, iar dacă substituentul se găsește
la capătul larg al trunchiului de con, indicația este că el înlocuiește o grupare OH de la
C2 sau C 3 [50,51 ].
Ciclodextrinele au capacitatea de a include parțial sau complet în cavitatea lor
conică o varietate largă de specii, formând complecși de incluziune de tip „gazdă –
oaspete”, între care se exercită forțe Van der Waals. Dimensiunile cavității trebuie să fie
compatibile cu întreaga moleculă sau cu o parte a moleculei complexate [52,53 ].
Formarea compușilor de incluziune cu ciclodextrine a fost studiată pentru prima
dată de Cramer. În acel timp, ideea de a includ e molecule neutre în cavitățile
ciclodextrinei fără a se forma legături chimice părea foarte stranie, de aceea
ciclodextrinele au fost considerate mult timp ca o curiozitate, fără vreo importanță
pentru utilizarea practică sau tehnică.
Deși legăturile sta bilite între ciclodextrină și molecula „oaspete” sunt numai
legături intermoleculare de natură hidrofobă, complexul de incluziune prezintă o
stabilitate termodinamică deosebită. Diferențe în ceea ce privește stabilitatea
complexului se observă la variația inelului α, β sau γ ciclodextrinic și la schimbarea
moleculei oaspete. În ciclodextrine sunt incluse o gamă largă de specii ionice și neutre,
cum ar fi anioni anorganici, diferiți cationi, gaze rare, specii alifatice, fulerene, dar cei
mai stabili complecș i de incluziune sunt de obicei cei la care molecula oaspete prezintă

caracter aromatic. Proprietățile moleculelor oaspete se schimbă după formarea
complexului de incluziune. Astfel, stabilitatea complexului ciclodextrină – compus de
incluziune la oxidare, hidroliză și reacții fotochimice este crescută; mai mult , viteza de
evaporare a substanțe lor volatile se reduce drastic. De exemplu, β-ciclodextrina
formează un complex stabil cu nicotina. Această proprietate poate fi utilizată la
fabricarea filtrelor de țigări pentru a înlătura o mare parte din nicotină și gudronul
existent în fumul de țigară. Alicina, una din componentele antibacteriene, dar urât
mirositoare ale usturoiului formează complecși stabili cu ciclodextrina (fără miros). La
fel și nitroglicerin a, substanță explozivă formează complecși cu ciclodextrina,
complexul cristalin fiind antiexploziv. Modificarea proprietăților fizice ale moleculelor
complexate cu ciclodextrine este utilizată mai ales în domeniul aplicațiilor farmaceutice.
În ciclodextrin e se pot include substanțe chimice de finisare, coloranți, produse
farmaceutice, fungicide, substanțe antibacteriene, ignifuge etc [54 -59].
Ciclodextrinele sau derivații lor pot fi utilizate ca auxiliari în procesele textile
(vopsire, spălare) sau pot modi fica proprietățile de suprafață ale fibrelor. Datorită
proprietăților lor de complexare se pot obține textile cu noi proprietăți funcționale.
Ciclodextrinele pot prezenta proprietăți asemănătoare cu cele ale tensidelor
(favorizează solubilizarea substanțe lor nepolare, o singură moleculă de ciclodextrină
având aceeași acțiune cu cea a 80 -100 molecule de tensid).
Ciclodextrinele pot acționa ca agenți de egalizare în timpul procesului de vopsire
a fibrelor de bumbac, poliamidă, poliester, iar complecșii β-ciclodextrinelor cu diferiți
coloranți (direcți, reactivi, acizi, de dispersie) pot fi utilizați cu succes pentr u vopsirea
diferitor fibre [60 ]. Prin utilizarea complecșilor ciclodextrină -colorant în procesul de
vopsire, cantitatea de colorant de dispersie r ămas în apa reziduală este semnificativ
redusă, în comparație cu tratamentul de vopsire convențional (Buschmann). De aceea,
folosirea acestor complecși la nivel industrial este favorizată atât din motive ecologice,
cât și economice (o mai eficientă epuizar e a băii). O posibilitate de a modifica suprafața
fibrelor este de a se lega de moleculel e de ciclodextrină.
În tabelul I.2. sunt prezentate diferite posibilități de fixare a ciclodextrinelor pe
diferite fibre polimere. Derivatul monoclortriazinic al cicl odextrinei se comportă ca un
colorant reactiv și poate fi fixat pe suprafața fibrei de bumbac prin proce dee de vopsire
convenționale [61 ]. Deoarece acest derivat nu prezintă reacții alergice, fibra modificată
poate intra în contact cu pielea umană, fără a cauza reacții secundare. Derivații
ciclodextrinelor cu grupe sulfonice pot fi legați perm anent de fibrele poliamidice [62 ].
Ciclodextrinele pot fi fixate pe fibrele sintetice în soluții apoa se.

Tabelul. I.2. Posibilități de fixare a ciclodext rinelor pe s uprafața diferitor fibre

Modul de fixare/fibră Bumbac Poliamidă Poliester
Reticulare + – –
Interacțiuni ionice – + –
Legături covalente + + –
Intera cțiuni Van der Waals – + +

Complecși de incluziune cu ciclodextrine se pot forma când ciclodextrina e ste
fixată pe țesătură. De exemplu, componentele transpirației pot fi fixate în cavitățile
ciclodextrinelor, reducând astfel eliberarea mirosului. Se pot realiza și complecși
parfumați cu ciclodextrine. În prezența umidității, aceste parfumuri din complexu l de
incluziune sunt eliberate conferind mirosuri plăcute lenjeriei, prosoapelor, perdelelor
etc. Materialele textile ce conțin complecși ciclodextrină -compuși activi din punct de
vedere farmaceutic sunt utilizate în scopuri medicale. Aceste molecule compl exate sunt
eliberate pe o perioadă lungă de timp la suprafața materialu lui [63 -66]. S-a studiat
posibilitatea de utilizare a derivaților ciclodextrinelor pentru a crește solubilitatea
poluanților organici nepolari și cu polaritate scăzută în sisteme apoase sau uleioase; s –
au utilizat diferite tipuri de β-ciclodextrine substituite cum ar fi hidroxipropil β-
ciclodextrina, β-ciclodextrina metilată, carboximetil β-ciclodextrina. Pentru evaluarea
performanței hidroxipropil β-ciclodextrinei, aceasta a fost aplica tă într -o zonă cu
solvenți organici nepolari și s -a observat o reducere semnificativă a concentrației de
poluanți organici în zona contaminată. Capacitatea ciclodextrinelor substituite de a
funcționa ca agenți de mărire a solubilității în mediu apos a unor solvenți organici
nepolari , se datorează formării unui complex de incluziune de tip gazdă -oaspete între
molecula de ciclodextrină (gazdă) și solvent (oaspete), între care se creează legături
hidrofobe.
În ultimul timp există numeroase preocupări privind i mobilizarea pe materiale
textile a ß -ciclodextrinelor, capabile de a forma complecși cu diferite uleiuri esențiale.
Avantajul formării complecșilor de incluziune ciclodextrine – substanțe volatile este
acela că presiunea de vapori a substanțelor volatile e ste redusă și eliberarea lor este mai
bine controlată, astfel încât consumatorul să se bucure de mirosul plăcut și reconfortant
degajat de acestea pe o perioad ă mai mare de timp (30 zile) [67 -71].
În timpul transpirației, mirosurile neplăcute sunt absor bite de moleculele
Cyclofresh™ și astfel sunt eliminate. În timpul spălării mirosul neplăcut este îndepărtat
de pe produsul Cyclofresh, acesta din urmă putând fi reutilizat.
Produsele Cyclofresh™ utilizează ciclodextrinele cu dublu scop:
 reține mirosul ca re va fi eliberat;
 înmagazinează moleculele organice de transpirație care duc la apariția mirosului
neplăcut.
Mecanismul acțiunii ciclodehtrinelor este activat de umezeala care apare odată cu
transpirația. Deci, dacă corpul uman transpiră, ciclodextrinele devin activ e prin
contactul cu umezeala [72 -78]. Reacția chimică rezultat ă cauzează eliberarea diferitelor
arome și în același timp înmagazinarea moleculelor de transpirație. Mecanismul de
acțiune al cicl odextrinelor este prezentat în figura I.10 .

Figura I.10 . Mecanismul acțiunii ciclodextrinelor

Textile cosmetice pentru îngrijirea părului
Majoritatea textilelor cosmetice sunt destinate pentru îngrijirea pielii și inducerea
stării de bine. Un domeniu relativ nou este destinat textilelor cosmetice pent ru îngrijirea
și tratarea părului. Părul ca și pielea are rolul de barieră fizică între organismul uman și
mediul înconjurător. Deci, degradarea părului este inevitabil produsă de factorii de
stres și tratamentele chimice la care este supus. Sănătatea păru lui și a scalpului depind
de o dietă bogată în minerale și vitamine.
Sectorul produselor cosmetice pentru îngrijirea părului s -a dezvoltat destul de
rapid în ultimii ani. Materialele textile active pot constitui o bază excelentă de vitamine
și minerale pe ntru păr. Diferite tratamente pentru păr pot fi realizate prin intermediul
textilelor active, precum controlul apariției mătreței, tratamente pe bază de plante,
controlul eliberării de sebum etc.

I.2.4. Materiale textile medicale
În pofida fluctuațiilor f ără precedent a piețelor industriale și a restructurărilor
din domeniul financiar, articolele cu destinație medicală reprezintă nișa textilelor
industriale cu o dinamică considerabilă, ca urmare a unor frecvente inovații, a
versatilității de procesare și a unei semnificative creșteri valorice a situațiilor medicale
rezolvate.
Aplicațiile textilelor multifuncționale în domeniul medical sunt generate atât de
cerințele deosebite impuse de practică cât și de continua evoluție a medicinii ca știință.

Acestea c onferă pielii sănătate, confort, prospețime și protecție. Eficacitatea utilizării
textilelor medicale este dată de capacitatea de absorbție ridicată, elasticitate, capacitatea
de drapare, permeabilitatea la aer, precu m și de ușurința de aplicare [79 -81].
Materialele textile cu acțiune terapeutică trebuie să îndeplinească condițiile:
 lipsa toxicității;
 absența efectelor adverse;
 capacitatea de sterilizare;
 elasticitate;
 biocompatibilitate.
Cercetările în acest domeniu au dus la realizarea de noi tehnici și sisteme capabile să
controleze viteza de eliberare a acestora, durata de menținere a efectului terapeutic
și/sau eliberarea țintită a principiului biologic activ.
Factorii care determină performanțele unui produs biologic activ sunt numeroși, dar
absolut esențiali sunt :
 puritatea;
 lipsa toxicității;
 activitatea chemeoterapeutică;
 randamentul.
Problema obținerii unei noi generații de textile medicale cu efect terapeutic
îndelungat este destul de actuală. Imobilizarea medicamentelor pe suporturi
macromole culare constituie un domeniu modern și intens studiat în ultimele decenii, în
întreaga lume. Polimerul este utilizat ca suport cu rol de protecție pentru un agent
bioactiv în timpul transferului acestuia, până când este eliberat.
Un mecanism ideal de elibe rare a compusului biologic activ trebuie să fie
caracterizat de o cinetică de ordin zero sau de viteză constantă. Modificarea
gradientului de concentrație sau adăugarea unui polimer secundar, surfactant sau
plastifiant determină anumite variații în procesu l de eliberare a compu sului biologic
activ în timp [82 ].
Alegerea materialelor necesare proiectării dispozitivelor terapeutice trebuie făcută
ținându -se cont de domeniul aplicativ final și după o perfectă cunoaștere și ințelegere a
caracteristicilor funcț ionale cerute în acest sens.
Funcție de natura chimică a suportului și de cea a medicamentului se alege
metoda de imobilizare: includere în gel sau în particule, legare chimică (ionică,
covalentă, complexare) etc. Polimerul trebuie să conțină grupe reacti ve (-COOH,
-NH 2, -OH etc) și complementare cu grupele funcționale ale medicamentului ce
urmează a fi imobilizat pe suportul textil; dacă suportul nu îndeplinește aceste condiții,
atunci acesta trebuie mai întâi modificat ( pot fi utilizate diverse metode: grefare prin
iradiere, modificare chimică, descărcare în plasmă de gaz etc.), caz în care se vorbește
despre funcționalizarea suportului textil.
Indiferent de tipul aplicației (produse implantabile sau non -implantabile),
materialele textile suport pentru aplicații medicale trebuie să satisfacă mai multe funcții
de natură medicală:
 funcția de vindecare, prin eliberarea controlat ă de substanțe active;

 funcția de protecție biologică, materialele textile trebuie să împiedice
pătrunderea în zone deschise a age nților patogeni;
 funcția de protecție mecanică, împotriva unor solicitări mecanice (de nivel redus
sau mediu) care pot să afecteze zona tratată;
 funcția de izolare față de mediul extern, trebuie evitată pătrunderea în organism
a particulelor de murdărie, p raf etc;
 funcția de confort, materialul textil trebuie să asigure confortul psihosenzorial al
pacientului – izolare termică, permeabilitate la aer, permeabilitate la transportul
lichidelor;
 funcția de manevrabilitate, materialele suport trebuie să poată fi poziționate și
îndepărtate cu ușurință din zona tratată, fără disconfort și fără a răni pacientul.

I.2.4. 1. Clasificarea materialelor textile medicale
Realizarea suporturilor textile utilizate în medicină ca materiale de uz intern sau
extern, reprezint ă o mare și importantă zonă a industriei textile.
Materialele textile medicale pot fi grupate în:
 materiale pentru implanturi chirurgicale : suturi, proteze vasculare,
articula ții artificiale etc;
 produse igienico -sanitare: halate, echipamente pentru blocu rile
operatorii, prosoape etc;
 materiale neimplantabile: bandaje, plasturi, feșe etc.
În tabelul I.3. se prezintă o serie de posibilități de utilizare a fibrelor textile în
realizarea unor implanturi chirurgicale.

Tabelul. I.3. Fibre utilizate la fabrica rea implanturilor chirurgicale

Natura fibrei Structura/tipul firului Natura implantului
PES Texturat Artere
PTFE Texturat
PES Filamentar, slab to rsionat Tendoane
Para aramidice Filamentar, slab torsionat
PP Monofilamentar Hernii
PES Monofilamentar ,
Polifilamentar Suturi
PA Monofilamentar,
Polifilamentar
Matase Monofilamentar,
Polifilamentar
PES Polifilamentar Ligamente
PTFE Polifilamentar
PE Polifilamentar
Matrice din carbon,
termofixată sau Polifilamentar Oase și articula ții

termoplastifiată
Un rol important îl ocupă textilele medicale igienico -sanitare și non -implantabile.
Acestea sunt folosite în aplicațiile topice.

I.2.4. 2. Tipuri de fibre folosite pe ntru aplicațiile medicale
Pentru realizarea unor astfel de materiale textile se utilizează polimerii fibroși
tipici industriei textile vestimentare ori a celor nespecifici, dar cu procesare identică sau
apropiată și proprietăți de bază similare, având în c omun destinația medicală . Fibrele
folosite în domeniul medical variază de la cele naturale (bumbac, mătase) la cele
artificiale și sintetice (poliester, poliamidă, polietilenă etc). Sunt folosite materiale
fibroase textile, sub diverse forme: fibră, fir, ț esătură, tricot, nețesut, incluse în diverse
ustensile în mod singular sau formând un ansamblu cu alte subcomponente, care
răspund unor sarcini medicale, unde se remarcă drept caracteristici predominante
pentru cele mai multe din aplicații: rezistența fizi că, flexibilitatea, porozitatea,
posibilitatea de sorbție a apei și lichidelor, respectiv proprietăți de moliciune, tușeu și
biodegradabilitate. Tipurile de fibre folosite și aplicațiile acestora în domeniul medical
sunt prezentate în tabelul I.4.

Tabelu l. I.4. Domeniul de aplicare în medicină a unor materiale textile

Tipul de fibră Aplicații în domeniul medical
Bumbac Uniforme medicale, lenjerii de pat,
măști chirurgicale
Viscoză Măști, șepci
Poliester Măști, pături
Poliamidă Echipamente chirurgica le
Polipropilenă Haine de protecție
Polietilenă Echipamente chirurgicale
elastomeri Echipamente chirurgicale

Fibrele naturale, de tipul bumbacului și a mătăsii naturale intră în componența
produselor de uz extern, sub formă de bandaje uzuale, feșe, ar ticole absorbante,
produse de suturare, articole de igienă. Produsele cu structură celulozică manifestă o
bună capacitate de sorbție a apei, lichidelor fiziologice, moliciune, permeabilitate și sunt
denumite generic ‘’biomateriale cu indici igienico -fiziol ogici superiori’’. În opoziție cu
fibrele naturale, polimerii fibroși din PA, au capacitate redusă de sorbție a apei, de circa
4%, iar, în cazul : PET, PP, PE și TA, nu au această calitate, fiind hidrofobe.
Structura materialelor suport poate fi de tip înc his (compacte) sau de tip deschis
(rețele, structuri de compactitate scăzută, structuri cu zone făr ă fir, de geometrie
specifică). O structură închisă asigură un suport continuu pentru depunerea unui strat
sau pentru impregnarea cu substanțe medicale. O st ructură deschisă prezintă avantaje
legate de permeabilitatea la aer, precum și posibilitatea de a controla suprafața pe care
se depune medicamentele și care intră în contact cu zona tratată.

Un alt aspect interesant se referă la folosirea unor structuri t extile multistrat, c are
sunt structuri cu straturi i ndependente, legate între ele. Astfel de structuri (țesute sau
tricotate) sunt folosi te în principal pentru bandaje. Un prim avantaj este cel al
controlului proprietăților materialului textil prin posibil itatea de utilizare a unor materii
prime și structuri diferite pentru straturi, ceea ce permite comportarea lor diferențiată,
conform cerințelor. Un alt avantaj este cel al posibilității de introducere a
medicamentelor într -unul sau în ambele straturi, sau eventual între straturi.
Structurile textile folosite ca suport pot avea o structură plană (2D) sau spațială
(3D). Materialele 3D sunt folosite în situații în care este necesară o formă spațială a
suportului textil, în principal pentru zone ale corpului uman cu o geometrie complexă.
Tricoturile sunt din acest punct de vedere structurile care permit obținerea de forme 3D
cu arhitectură complexă, fără a necesita adaptări deosebite ale utilajelor. Literatura de
specialitate prezintă și exemple de structuri 3 D țesute. O caracteristică determinantă a
materialelor suport este porozitatea acestora. Materialele trebuie să aibă valori ridicate
pentru porozitate, pentru a asigura integrarea totală a substanțelor în suport.
O categorie specială de polimeri fibroși n aturali hidrofili o reprezintă alginații,
colagenul, chitosanul și chitina, materiale biocompatibile și adaptate mediului biologic
din care provin; ele au și un potențial intrinsec de vindecare. Fibrele sunt materiale de
bază în tratarea septică a rănilor. Dintre toate biomaterialele naturale, colagenul
surclasează o întreagă generație de fibre prin m arele potențial de aplicare, at ît în
domeniul bioingineriei, cît și ca material de reconstrucție a unui țesut cu proprietăți
morfologice și de aderență celular ă. Activitatea hemostatică a alginaților determină
folosirea lor la tratarea rănilor sau inciziilor la pacienții cu deficiențe de reconstrucție
celulară, cum sunt diabeticii. Chitina și chitosanul au perspective mari, prin prisma
ingineriei materialelor t extile de a fi util izați ca înlocuitori de la derma umană pînă la
țesuturi complexe morfologic, cu efect specific de calmare a durerilor post traumatice.
De asemenea, derivații dextrinelor proveniți din chitosan au capacitatea de a forma prin
grefare chimi că sau fizică un rezervor cu medicament, eliberat controlat spre o interfață
topică direct spre țesutul cu o anumită deficiență, la o viteză de difuzie evaluată in
vitro.
O categorie specială de produse o reprezintă nețesutele folosite drept câmpuri
chirurgicale sau cu alte destinații folosind diferite tipuri de fibre, sau formate din
straturi laminare.

I.2.4. 3. Biocompatibilitatea suportului textil cu destinația medicală
Suporturile textile, atât ca istoric, dar și ca arie de utilizare, reprezintă m ateriale
polimere fibroase folosite în domeniul medical cu o frecvență relativ ridicată.
Importanța lor implică o largă varietate de aplicații medicale. De aceea, se acordă o
deosebită atenție biocompatibilității materialelor textile, ca răspuns la manifes tările de
rezolvare a solicitărilor de reformare a unui țesut, capacității de sterilizare și menținere
a unui mediu septic, manifesteri de adaptare la mediul biologic, sinergism biologic,
tensiune superficială, proprietăți reologice, transparență optică, e tc.

Biocompatibilitatea unui biopolimer cu aplicații medicale poate fi evaluată
printr -o serie de indici. Se consideră că indiferent de natura suportului material care
ajunge într -un țesut viu, ca urmare a locației, se determină o reacție a mediului biolo gic.
În acest sens, polimerii resorbabili pe care țesuturile prin procese biochimice îi
degradează, se descompun în produși cu masă moleculară mică și parțial solubili, în
faza următoare, după metabolizare sistemul de excepție al organismului îi elimină pr in
procese specifice.
Materialele polimere fibroase participante la asamblarea unor articole de uz
medical trebuie sa nu aibă toxicitate, să nu implice inițierea unor reacții alergice sau
carcinogene. Toxicitatea este o noțiune generică care însă implică o paletă largă de
manifestări pornind de la acțiunea pirogenică, aceea de a determina creșterea
temperaturii sau chiar inflamarea țesutului pentru durate mari. Efectele citotoxice ale
unui material în interfață cu un organism viu se apreciază ca o citocom patibilitate
generală evaluată ca element de viabilitate, proliferare și adeziune celulară, asupra
țesuturilor învecinate, ca un reper de calitate a reparației țesutului, dar și ca o
citocompatibilitate specifică determinată de fenotip.
Din alt punct de vedere, se poate lua în considerare aspectul cel mai participativ
al utilizării suporturilor textile prin localizare în sensul de articole implantabile care
participă imersate, într -un mediu biologic și respectiv cazul simplu de suporturi
neimplantabile ca re au rol de izolare a mediului bi ologic față de mediul exterior [83].

CAPITOLUL II. TIPURI DE COMPUȘI BIOLOGIC ACTIVI UTILIZAȚI
PENTRU OBȚINEREA MATERIALELOR TEXTILE
MULTIFUNCȚIONALE

II.1. Aspecte generale
Mecanismel e de protejare ale materialului textil împotriva atacului microbian se
bazează pe trei principii:
 eliberarea controlată a principiului biologic activ, care formează un depozit pasiv
la suprafața fibrei, din care se eliberează lent cantități controlate de a gent activ;
 principiul regenerativ (cu aplicații în special la hainele de protecție din spital ce
sunt permanent predispuse la infestare), prin care materialele textile tratate cu un
agent de albire optică, regenerează radicalii liberi, nocivi pentru micro flora din
materialul textil;
 blocarea accesului agentului patogen spre piele sau materialul textil.
Substanțele care impiedică dezvoltarea microorganismelor sau le distrug trebuie să
prezinte o anumită solubilitate, pentru că numai în stare solubilă pot pă trunde în celule.
Pe de altă parte, o solubilitate prea mare determină îndepărtarea substanței active de pe
materialul tratat sub acțiunea apei respectiv intemperiilor. În general, substanțele
bactericide și fungicide trebuie să prezinte o solubilitate red usă pentru a asigura
stabilitatea efectului pe materialul textil.
Compușii chimici utilizați ca agenți de protecție împotriva microorganismelor
trebuie să îndeplinească următoarele condiții:
 eficacitate mare la preț de cost acceptabil;
 stabilitatea fin isării față de intemperii;
 rezistență la apă și spălare;
 lipsa miros ului neplăcut;
 lipsa efectului negativ asupra rezis tenței materialului textil ;
 eficacitate mare la concentrații mici;

 lipsa compatibili tății cu alți agenți de finisare (de ex. cu cei de la hidrofobizare );
 activitate antimicrobiană cu spectru larg de acțiune împotriva bacteriilor gram
pozitive și gram negative;
 lipsa riscului pentru organismul uman;
 lipsa efectelor negative asupra proprietăților materialelor textile;
 impact minim asup ra mediului înconjurător.
Aceste produse prezintă o acțiune selectivă față de diferite microorganisme și pot
fi aplicate pe suportul textil prin tratamente de suprafață sau prin încorporarea lor în
soluția sau topitura de polimer.
Tratamentele chimice de suprafață reprezintă o soluție eficientă, care favorizează
efectul bioactiv, deoarece substanțele active sunt dispuse pe o suprafață mare de
contact. Trebuie însă luată în considerație și durabilitatea tratamentului (la spălare,
frecare) care depinde de n atura legăturilor ce se stabilesc între fibră și substanța activă
utilizată la tratare. Eficiența tratamentului poate fi îmbunătățită, utilizând la aplicarea
produselor respective tehnici de grefare sau rășini reactive. Tratamentele în masă se
efectuează încorporând produsele active în polimer înainte de filare. Aceasta implică
compatibilitatea produselor active cu structura polimerului și cu procedeul de filare
utilizat. Pentru a obține o bună repartiție a produselor în interiorul fibrelor este necesar
să se aleagă substanțe care să se dizolve sau să se disperseze în polimerul care constituie
fibra. Deoarece nu toate principiile active sunt compatibile cu condițiile de filare este
necesară o selecție a acestora în funcție de parametrii de obținere a fibrei . Pe de altă
parte substanțele active încorporate în fibră nu trebuie să modifice caracteristicile
inițiale ale acestora. Pentru a fi activă, o substanță încorporată în interiorul fibrei trebuie
să migreze lent la suprafață și din acest motiv forma secțiun ii fibrei d evine un
parametru important [84 ].

II.2. Compuși cu activitate antibacteriană și antifungică
Substanțele care inhibă dezvoltarea microorganismelor sau provoacă distrugerea
acestora prezintă o gamă variată de structuri chimice.

a) Compuși organ ici care conțin ioni de zinc, staniu, cupru, argint
În ultima perioadă atenția cercetătorilor se îndreaptă în direcția obținerii unor noi
tipuri de produse și materiale prin metode ecologice, aparținând așa numitei “chimii
verzi”, prin care se face apel la reactivi naturali și procedee netoxice și nepoluante.
Interesul crescut manifestat în domeniul materialelor textile cu proprietăți igienice și
ergonomice superioare precum și pentru asigurarea unei protecții corespunzătoare a
acestora față de microorganis mele patogene. Astfel, sunt cunoscute diferite tipuri de
tratamente antimicrobiene având la bază agenți antimicrobieni obținuți prin procedee
chimice de sinteză, folosind fie rășini cuplate cu compuși metalici, săruri cuaternare de
amoniu, ioni metalici pr ecum și compuși organici cu staniu, care se pot cupla și cu
fibrele cheratinice. Acestea sunt metalele proteice care posedă grupe funcționale
capabile să lege de alte molecule organice și/sau anorganice. De exemplu, ionii metalici

de Ag+, Cu2+, Ti2+ pot fi legați de grupele funcționale în vederea inducerii unor
proprietăți antimicrobiene.
Ca și alte nanoparticule metalice și cele pe bază de Ag prezintă o importanță
aparte datorită proprietăților deosebite și potențialelor domenii de aplicare precum:
farmaco logie, optoelectronică, epurarea apelor reziduale, realizarea de medii filtrante
sterile etc, obținerea unor agenți antiseptici și/sau antimicrobieni.
Pornind de la considerentul că metalele grele sunt toxice pentru lumea vie, se
utilizează pentru tratame ntele de protecție antimicrobiană săruri anorganice ale acestor
metale, insolubilizate prin diverse mijloace. Ele trebuie să prezinte solubilitate în apă,
deoarece doar ionii au acțiune biocidă, dar suficient de mică pentru a asigura un
tratament de durat ă. De aceea, pentru a obține un tratament stabil la spălare, sărurile
respective se insolubilizează prin:
 tratarea sării de sodiu a EDTA cu clorură de zinc, acetat de sodiu, uree și
acid boric la 90oC timp de 10 minute, când se obține un complex insolubil
care conferă materialului textil activitate antibacteriană durabilă;

 impregnarea materialelor din bumbac cu emulsie apoasă de 3 -8%
acetoxichinolină la 900C și apoi tratarea cu 2% acetat de cupru, când se
obține oxichinolinat de cupru, cunoscut sub denum irea comercială de
Fungicid S care protejează suportul textil de acțiunea ciupercilor;

 impregnarea materialelor textile cu o soluție de naftenat de natriu și
transformarea acestuia în săruri de cupru printr -o a doua impregnare cu
soluție de sulfat de cu pru;
 tratarea materialului textil cu o soluție formată din sulfat de cupru, borax
și acetat de zirconil, urmată de uscare timp de 3 -5 minute la 1450C, când
se obțin compuși ca boratul de cupru (CuO.B 2O3) și zirconatul de cupru
(CuOZrO 2);
 compuși organostan ici ca bis(tributilstanoxi)titan -diizopropoxid
(Bu 3SnO 2)Ti(OPr) 2 se pot aplica în baia de filare a filamentelor de poliester
sau polipropilenă;
 grefarea de acid acrilic pe bumbac mercerizat sau viscoză, urmată de
tratarea cu sulfat de cupru, când se obțin materiale rezistente la acțiunea
bacteriilor Escherichia coli și Staphylococcus aureus ;

b) Derivații clorurați ai fenolilor prezintă o bine cunoscută acțiune bactericidă
și anume:
 pentaclorfenolul (Preventol PN);

 diclorbisfenolmetanul (Preventol GD, Germocid);

 Triclosan ;
Triclosanul pre zintă un puternic caracter anti microbian. Eficacitatea sa împotriva
fungilor și a unui spectru larg de bacterii gram pozitive și negative a fost demonstrată
științific. S-a dovedit clinic că t riclosanul este e ficient fără a avea efecte secundare.
Triclosanul are o acțiune anti -bacteriană de lungă durată. Pentru prima dată a fost
obținut în 1960 și folosit în obținerea săpunurilor, gelurilor de duș, deodorantelor,
pastelor de dinți etc [96 -104].
Triclosanul inhi bă dezvoltarea microorganismelor prin blocarea biosintezei lipidelor.

 diclor -dihidroxi -difenilsulfura

c) Săruri de amoniu
Dezavantajul acestor produse este că sunt solubile în apă, eliminându -se la
spălare și de aceea este necesară fixarea a cestora pe suportul textil prin legături ionice
sau covalente.
 În cazul clorurii de benzil -dimetil -dodecil amoniu, legarea ionică se face
prin intermediul ionului benzoat grefat pe bumbac în următoarele
condiții: tratarea suportului textil cu 2% derivat di clortriazinic al acidului
p-aminobenzoic timp de 20 minute la 400C în prezență de carbonat și
electrolit, urmată de impregnarea în soluție de 0,5% clorură de benzil –
dimetil -dodecil amoniu. Materialul spălat și apoi tratat la fierbere cu o
soluție de 0,1% a lcool gras sulfatat prezintă rezistențe bune la bacterii,
mucegaiuri și la toate categoriile de ciuperci;

 Polimerii organosiliconici, care conțin grupe cuaternare de amoniu pot fi
aplicați pe fibre naturale și sintetice prin formarea unei pelicule de
acoperire cu proprietăți antibacteriene și antifungice;

 Clorura de poli (hexametilen biguanidin ă) este un polication care conține
2 până la 40 centre pozitive ;
 PHMB(nume comercial – Vantocil)
Este un amestec heterodispers de polihexametilen biguanide c u masa
moleculară medie de 2500 Da. Este cu succes utilizat în industria alimentară și în
obținerea dezinfectanților datorită acțiunii puternic bactericide și toxicității scăzute
(MIC = 0.5 -10 ppm). PHMB distruge integritatea membranei celulare și activit atea sa
crește cu creșterea gradului de polimerizare.
În 1997, Payne a obținut textile antimicrobiene prin tratarea fibrelor celulozice cu
PHMB, în care un post -tratament cu acizi tari a fost aplicat pentru îmbunătățirea
durabilității , astfel, evitând îng ălbenirea. Payne și Yates au aplicat tratamente cu PHMB
și pe fibrele sintetice folosind drept catalizator o rășin ă cu proprietăți reticulante. PHMB
poate fi aplicat pe țesăturile de bumbac prin epuizare, la temperatura camerei și pH
neutru. Datorită natur ii sale cationice, legarea PHMB de materialul de bumbac se
realizează prin legături ionice și de hidrogen. Prin vopsirea țesăturilor de bumbac cu
coloranți reactivi se mai introduc grupări anionice de natură sulfonică care duc la

creșterea capacității de l egare a PHMB, pe de altă parte legarea ionică destul de
puternică poate duce la scăderea eliberării PHMB și în consecință, la scăderea efectului
antimicrobian .

Prin tratarea materialelor din bumbac sau poliamidă (destinate în special
lenjeriei intime) cu o soluție de poli (hexametilen biguanidină) la pH 7 -8 are loc în
prima etapă adsorbția rapidă a acestuia la suprafața fibrei, după care urmează o fixare
în mediu acid asigurată de produsul comercial Repufix. Poli (hexametilen) biguanidina
prezintă un s pectru larg de activitate, acționând împotriva bacteriilor gram pozitive,
gram negative, și fungilor .
Interacțiunile fizice care se stabilesc între fibră și produsul cationic și care asigură
sorbția produsului nu sunt însă suficient de rezistente atunci c ând se efectuează spălări
la temperatură ridicată (în special în cazul oligomerilor cu masă moleculară mică). În
cazul produselor cu masă moleculară mare se stabilesc un număr mai mare de
interacțiuni cu fibra și deci durabi litatea tratamentului crește [85 ].
Stabilitatea efectului antimicrobian realizat cu produsul comercial Reputex la
spălări repet ate este prezentată în figura II.1. :

Figura II.1. Influența tratamentului cu PHMB asupra dezvoltării bacter iilor și rezistenței
la spălare

d) N-halamine regenerate și Peroxiacizi
O cale de a obține tratamente antimicrobiene de durată const ă în utilizarea unor
finisări regenerabile prin aplicarea clorurilor ce conțin compuși pe bază de N -halamine.
Acești compuși prezintă un spectru larg de utilizare în calitate de dezinfectanți aplicați
în tratarea apelor. Capacitatea antimicrobiană a acestor compuși este datorată

proprietăților oxidative ale legăturii halaminice (N -Cl). În dezactivarea
microorganismelor, legătura N -Cl reacționează reversibil cu N -H.
Diferiți compuși heterociclici ai N -halaminelor au fost legați covalent de nylon,
fibre de poliester, bumbac și fibre keratinice, sau grefate pe țesăturile celulozice și
sintetice. În majoritatea cazurilor s -a observat un efect antimicr obian puternic și
revers ibil prin spălare și astfel reî ncărcarea substratului textil în soluție apoasă cu
substanțe pe bază de clor. Tratamentele cu N -halamine conduc și la absorbția unei
cantități substanțiale de clor ( sau alți halogeni) ce rămâne pe sup rafața țesăturii și care
este covalent legat de N -halamine.
În consecință, cantitatea de halogen (ex. clor) rezidual absorbit pe țesătură duce
la apariția unui miros neplăcut și decolorarea țesăturii. Pentru a rezolva această
problemă materialul textil es te supus unui postratament de reducere (ex. sulfit de
sodiu) pentru a îndepărta clorul nelegat de fibra textilă.
O altă metodă de aplicare a tratamentului antimicrobian regenerabil, este dată
de folosirea peroxiacizilor, precum acidul peroxiacetic care e ste bine cunoscut ca
dezinfectant folosit în spitale. Peroxiacizii sunt transformați în acizi carboxilici pentru a
dezactiva acțiunea antimicrobiană, dar pot fi regenerați prin reacția cu un oxidant (ex.
H2O2).

e) Coloranți
O serie de coloranți sintetici folosiți în industria textilă, de exemplu coloranții
metalici, prezintă proprietăți antimicrobiene. Deci tratamentul antimicrobian și cel
tinctorial pot fi realizate simultan prin alegearea colorantului potrivit. Unii coloranți
sintetici au fost special o bținuți pentru proprietățile antimicrobiene ale acestora. De
exemplu, o serie nouă de coloranți azoici de dispersie, obținuți prin reacția dintre
derivații clorurii de sulfanilamidodiazoniu și indan -1,3-diona, prezintă proprietăți
tinctoriale și antimicrob iene excelente, în cazul aplicării pe materialele textile din lână și
nylon.
O altă modalitate de a obține simultan efectul antimicrobian și tinctorial, constă
în legarea covalentă a biocidelor de colorant prin intermediul unui reticulant. De
exemplu, o s erie nouă de coloranți cationici a fost sintetizată prin legarea grupărilor
cuaternare de amoniu cu cromoforul aminoantrachinoid. Acești coloranți prezintă
diferite grade ale efectului antimicrobian, funcție de structura acestora, dar aplicați pe
fibre a crilice durabilitatea efectului antimicrobian nu depășește mai mult de 5 spălări.
Pentru proprietățile microbiene, au mai fost studiați și coloranții naturali,
precum curcumina, folosită în industria textilă și alimentară, obținută din Quercus
Infectoria și Berberine. Coloranții naturali care conțin grupări cuaternare de amoniu,
prezintă proprietăți antimicrobiene de durată în cazul aplicării a cestora pe materialul
textil [86 -95].

f) Acizi graș i și monogliceride

Acizii grași și monogliceridele produc d istrugerea /inactivarea
microorganismelor prin câteva mecanisme. Un mecanism este dat de perturbarea
membranei lipidice bistratificate. Acțiunea antivirală atribuită monolaurinului este dată
de fluidizarea lipidelor și fosfolipidelor din structura viruși lor, care în consecință duce
la dezintegrarea membranei microbiene. Acidul lauric are bune proprietăți
antimicrobiene atât împotriva bacteriilor gram pozitive cât și a celor gram negative .
Acțiunea antimicrobiană a acizilor organici depinde de variabile p recum tipul și
concentrația acidului, modul de aplicare al acestuia, pH, temperatura și nat ura zonei de
acțiune. Aceasta explică, în mare parte, teoriile contradictorii în ceea ce privește
acțiunea antimicrobiană a acizilor grași. Un posibil mecanism al ac țiunii antimicr obiene
a acizilor grași include:
-reducerea directă a pH -ului substratului sau a mediului de creștere a
microorganismelor, datorită creșterii concentrației de protoni;
-scăderea pH -ului intern al celulelor prin ionizarea moleculelor de aci d
nedisociate;
– întreruperea transportului membranar prin alte rarea permeabilității acesteia.
Pe lângă inhibarea transportului membranar, acizii organici pot inhiba și oxidarea
NADH, astfel eliminând furnizarea agenților de reducere de la sistemele trans portoare
de electroni.
În cazul aplicării acizilor slabi, precum citric, acetic sau lactic, efectul
antimicrobian este mult mai pronunțat, indicând faptul că inhibarea creșterii și
dezvoltării microbilor se datorează unui alt mecanism. Formele nedisocia te ale acizilor
organici slabi pot penetra membrana celulară lipidică mult mai ușor. Odată ajuns în
interiorul celulelor, acidul disociază în anioni și protoni, datorită pH -ului mai mare
decât în exteriorul celulelor. Protonii generați prin disocierea intr acelulară cauzează
scăderea progresivă a pH -ului intracelular care duce la inhibarea glicolizei și implicit la
inhibarea transportului activ. Sheu și Freese, au afirmat că acizii organici cu lanțul
carbonic scurt acționează prin alterarea structurii memban ei citoplasmatice, datorită
interacțiunii cu proteinele din membrană.
Majoritatea agenților antimicrobieni sunt împărțiți funcție de mecanismul principal de
acțiune. Se cunosc 4 modele ale mecanismului antimicrobian:
– interferența cu sinteza celulelor per etelui membranar;
– inhibarea sintezei proteinelor;
– interferența cu sinteza acizilor nucleici;
– inhibarea metabolismului celular.

g) Agenți antibacterieni comerciali
Thomsan Research Associates a obținut o serie de produși antimicrobieni cu
denumirea comerc ială de “Ultrafresh” pentru industria textilă și chimică. Produsele
“Ultrafresh” au fost obținute pentru aplicarea în operațiile de finisare a produselor
textile. Majoritatea tratamentelor Ultrafresh sunt neionice și compatibile cu un domeniu
larg de retic ulanți și aditivi. Pentru a încorpora compusul antimicrobian î n fibrele de
poliester și nylon la temperatură ridicată, este necesar de folosit compuși antimicrobieni

anorganici, precum Ultrafresh CA -16 sau PA -42. Acest compus este adăugat în
amestecul poli mer înainte de procesul de extrudere. Pentru fibrele de polipropilenă,
care se extrud la temperaturi joase, este posibilă folosirea compușilor antimicrobieni
organici, precum Ultrafresh Nm -100, Dm -50 sau XQ-32 [105 -109].
Nylstar active -Ag Meryl® Skinlife a introdus un nou concept în câteva domenii
de aplicare ale compușilor antimicrobieni (ex. lenjerie de corp, îmbrăcăminte activă,
articole spo rtive). Meryl® Skinlife (figura II.2. ) nu sunt fibre bactericide deoarece nu
scad nivelul bacteriilor mai jos de nivelul de bacterii pe rmis de pe suprafața pielii [110 –
114]. Agenții anorganici antibacterieni (bazați pe ionii de Ag+) sunt activi împotriva
bacteriilor gram pozitive (ex. Staphilococcus Aureus ) ș i gram negative (ex. K.
Pneumonia ) (f igura II.2.).

Figura II.2. Ioni de Ag+ încorporați în fibrele Meryl®Skinlife

Datorită prezenței agenților bacteri ostatici în matricea polimeră ( nu pe suprafața
țesăturii), aceștia nu migrează din țesătură pe piele, evitând astfel provocarea alergiilor
(figura II.3.).

Figura II.3. Creșterea popula ției bacteriene pe fibrele Meryl®Skinlife la contact ul cu
pielea

În tabelul II.1. sunt prezentați o serie de produși antimicrobieni comerciali.

Tabelul II.1. Principalii produși antibacterieni comerciali folosiți î n industria textilă

Denumirea comercială Tipul de fibră Compusul antibacterian
Rhovil PVC Triclosan
Amicor PAC Triclosan
Livefresh PA 6 Zeolit +Ag
Silfresh Acet. Triclosan
X-static PA/PES Fire de argint
Terital Saniwear PES Compuși pe bază de ioni
Ag+
Leacril Saniwear PAC Compuși pe bază de ioni
Ag+
Sanitized – Triclosan

II.3. Compuși biologic activi cu acțiune aromaterapeutică
Uleiuri esențiale
Uleiurile esențiale reprezintă lichide volatile, extrase prin distilare din diferite
părți ale plante lor (tu lpini, rădăcini, frunze, flori) și sunt considerate “forța vitală” a
plantelor. Rolul acestor uleiuri la plante este similar cu cel al sângelui în organism. Au
o structură lipo -solubilă similară cu cea a celulelor și țesuturilor din corpul uman.
Aceasta le face compatibile cu proteinele umane și le permite să fie cu ușurință
identificate și acceptate de către organism. Datorită structurii lipo -solubile și
dimensiunii moleculelor foarte mici, uleiurile esențiale servesc drept agenți de transport
și penetrează cu ușurință membrana celulară. În aplicațiile topice, uleiurile esențiale
penetrează toate celulele din zona afectată în aproximativ 20 minute. O caracteristică
foarte importantă a acestor uleiuri este dat ă de faptul că acestea nu sunt conservat e în
organism. Sunt metabolizate ș i părăse sc organismul în aproximativ trei ore. Doar o
singură aplicare a uleiurilor esențiale este suficientă pentru stimularea și revitalizarea
întregului organism.
Recent cercetările au arătat că uleiurile esențiale sun t capabile să penetreze
bariera sânge/creier. De mulți ani se credea că țesuturile interstițiale ale creierului
servesc ca o barieră ce împiedică “ajungerea” substanțelor toxice la neuroni și lichidul

cerebrospinal. Recent s -a descoperit că aceste țesuturi acționează ca niște filtre ce permit
să treacă doar moleculele foarte mici. Medicii și cercetătorii au stabilit că țesuturile
interstițiale pot fi penetrate numai de molecule mai mici de 800 -1000 amu (unități
atomice de masă), iar uleiurile esențiale au d imensiuni ≤ 500 amu.
Pe lângă aplicațiile topice uleiurile esențiale sunt fol osite și în stimularea stării
mentale. Modul cum acționează uleiurile esențiale în stimularea stări i me ntale este
reprezentat în f igura II.4.

Figura II.4. Modul de acțiune al uleiurilor esențiale

S-a demonstrat că la inhalare mirosul declanșează un impuls electric către bulbul
olfactiv din creier. Bulbul olfactiv transmite impulsurile sistemulu i limbic sau centrul
emoțional din creier , iar acesta es te direct “conectat” la pă rțile creierului care
controlează ritmul inimii, respirația, presiunea sângelui, memoria, gradul de stres și
balanța hormonală.
Din cele prezentate anterior rezultă că uleiur ile esențiale pot avea efecte
profunde atât psihologice cât și fiziologice asupra organismului uman.
Activitatea antimicrobiană a uleiurilor esențiale este cunoscută de mult timp, în
ultimii ani acordându -i-se o atenție deosebită. În general, fenolii și terpenoidele sunt
componentele principale ale uleiurilor esențiale care conferă efecte antimicrobiene.
Uleiurile esențiale care conțin un procent ridicat de monoterpene, eugenol, timol și
carvacrol sunt recunoscute că prezintă cea mai puternică activitate antibacteriană.
Activitatea antimicrobiană a uleiurilor esențiale se poate e xplica prin unul din
următoarele mecanisme propuse: Ulei esențial

Stimularea
receptorilor
celulelor olfactive
Transmiterea impulsului
sistemului limbic sau centrului
emoțional din creier
Stimularea memoriei, respirației,
circulației sanguine și a glandelor
endocrine

 interferența cu stratul dublu de fosfolipide al membranei celulare , ceea ce cauzează
scăderea permeabilității și pie rderea con stituenților celulari;
 interferența cu activitatea diferitelor sisteme de enzime, inclusiv cele implicate în
producția de energie celulară și si nteza de componente structurale;
 degrad area componentelor genetice [115 -119].
Conform NAHA (National Associati on for Holistic Aromatherapy) topul celor 10
cele mai folosite uleiuri esențiale cuprinde: Peppermint, Eucalipt, Ylang Ylang,
Geranium, Lavender, Lemon, Clary Sage, Tea Tree, Roman Chamomile, Rosemary.
Dintre acestea, uleiurile esențial e de lavandă, gerani um și r ozmarin au fost folosite în
partea experimentală a acestei lucrări .

Ulei esențial de geranium
Uleiul esențial de geranium a fost distilat pentru prima dată în Franța, la
începutul s ecolului XX. În trecut era folosit în tratarea rănilor , tumori lor , fracturi lor etc.
Componenții de bază ai uleiului esențial de geranium sunt prezentați în figura
II.5.

Figura II.5. Componenții principali ai uleiului esențial de geranium

Acțiunea uleiului esențial de geranium asupra sistemului nervos se manifestă
prin efectul calmant și răcoritor în tratarea neliniștii și anxietății; acesta este folosit și în
cazuri de palpitații sau chiar atacuri de panică. Uleiul esențial de geraniu m este foarte bun
și pentru îngrijirea tuturor tipurilor de piele deoarec e are efect de echilibrare al
secrețiilor de sebum; este antiseptic și antiinflamator util în tratarea acnee i și a tenului
seboreic; prin proprietățile calmante este recomandat și pentru pielea uscată. Uleiul
esențial de geranium mai este recomandat ca tonic nervos pentru îndepărtarea stării de
anxietate, depresie , stres și a senzației de „blocaj”.
Ulei esențial de lavandă
Efectele terapeuti ce ale uleiului esențial de lavandă sunt datorate proprietăților
antidepresiv e, antiseptice, antimigrenoase , antispasmodic e, analgezic e, anticonvulsiv e,
bactericid e, antireumatic e, decongestiv e, carminativ e, hipo tensoare , sudorific e, tonic e,
calmant e (unul dintre cele mai eficiente, valabil și în cazul nevrozelor, psihozelor ,
depresiilor, etc), ușor hipnotic e, insecticid e, parazi ticid e etc.
Utilizările uleiului esențial de lav andă pe plan extern cuprind: plă gi de ori ce
natură (simple, atone, ulcerații ale gambelor, cangrenoase, sifilitice, sancre), eczeme

cronice perineale, leucor ee, arsuri, acnee, cuperoză, înțepături de insect e, pediculoză,
căderea părului etc.
Mai nou, uleiul de lavandă contribuie la normalizarea funcției cardiace și asigură
reconfortarea și calmarea în caz de surmenaj ș i iritabilitate, ma i ales ca urmare a
suprasolicitării intelectuale. Cercetă rile despre aceas tă plantă sunt în continuă creștere
datorită lipsei de toxicitate și complexității componentelor sale aflate într -un multiplu
sinergism. Aromoterapeuții cunosc faptul că uleiul esențial de lavandă este esența cea
mai relaxantă aflată la îndemâna tuturor.
Ulei esențial de rozmarin
Uleiul esențial de rozmarin ameliorează memoria, concentrează atenția și este
eficient în suprasolicitarea intelectuală.

II.5. Compuși biologic activi cu aplicații cosmetice
Literatura de specialitate semnalează următorii compuși cu denumirile
comerciale:
• Myritol® – protejează pielea de deshidratare și îi conferă moliciune și elasticitate.
• Menthol – Acest produs este bine cunoscut din industria alimentară și cosmetică
pentru proprietățile sale revigorante.
• Squalane – deriva t din uleiul de măsline, acest compus este folosit pentru pielea grasă
și mixtă.
• Vitamina E – protejează pielea de radicalii liberi și astfel previne îmbătrânirea
prematură a pielii.
• Passion fruit Oil – uleiul acestui fruct tropical este bine cunoscut pentru proprietățile
sale calmante și relaxante.
• Grapefruit – uleiul extras din grapefruit are proprietăți energizante și revigorante.
• Lemon – are proprietăți revitalizante și odorizante.
• Thyme – uleiul extras din această plantă are proprietăți antiseptice și odorizante.

CAPITOLUL III. METODE DE APLICARE A COMPUȘILOR
BIOLOGIC ACTIVI PE MATERIALELE TEXTILE ȘI SISTEME DE
ELIBERARE CONTROLATĂ A ACESTORA

Aplicarea compușilor biologic activi pe materialul text il se poate realiza
prin următoarele variante:
 Aplicarea compușilor biologic activi pe materialul textil prin
intermediul tehnicilor de microîncapsulare;
 Aplicarea compușilor biologic activi pe materialul textil sub formă de
hidrogeluri;
 Aplicarea compușil or biologic activi pe materialul textil sub formă de
matrici polimere;
 Aplicarea compușilor biologic activi pe materialul textil sub forma
acoperirilor funcționale.

III.1. Aplicarea compușilor biologic activi prin microîncapsulare
III.1.1. Aspecte gene rale
Compușii biologic activi, pentru a putea fi aplicați pe materialele textile sunt
prezentați sub diferite forme: microcaps ule, hidrogeluri, filme etc [120,121 ].
Există numeroas e motive pentru care compușii biologic activi ar trebui încapsulați :
 creșt erea stabilității pentru protejarea compușilor activi de mediul extern;
 convertirea componenților lichizi activi într -un sistem solid uscat;

 separarea componenților incompatibili din punct de vedere funcțional;
 mascarea proprietăților nedorite ale componen ților activi;
 controlarea eliberării compușilor biologic activi;
 prelungirea duratei de viață a compusului biologic activ prin evitarea reacț iilor
de degradare .

III.1.2. Metode de obținere a micro/nanoparticulelor
Principalele metode de încapsulare sunt reprezentate în fig ura III.1. [ 122, 123 ].

Figura III.1. Prezentarea schematică a diferitor procese de încapsulare a compusului
biologic activ

III. 2. Aplicarea compușilor biologic activi sub formă de hidrogeluri
III.2.1 Caracteristici generale
Hidrogelu rile reprezintă rețele polimerice tridimensionale, ce pot fi asimilate cu
o imensă macromoleculă, care prezintă capacitatea de a încorpora cantități mari de
apă/soluții apoase. O altă posibilă definiție a hidrogelului este: rețea tridimensională de
polimer i hidrofili, în care este prezentă o cantitate mare de apă. În general, cantitatea de
apă reprezintă cel puțin 20% din greutatea totală a hidrogelului. Dacă apa reprezintă
mai mult de 95% din greutatea totală a acestuia, atunci hidrogelul se numește
supera bsorbant.
Gelurile pot fi chimice sau fizice, în funcție de tipul de legături dintre catenele
macromoleculare. Gelurile chimice prezintă legături covalente intercatenare, pe când
gelurile fizice prezintă drept conexiuni intercatenare legături de hidrogen sau legături
Van der Waals.

III.2.2. Metode de obținere a hidrogelurilor
Hidrogelurile sunt sintetizate din diferiți monomeri, majoritatea fiind hidrofili,
datorită prezenței în structura lor a grupelor funcționale hidrofile de tipul: -OH,
-COOH, -CONH 2, -CONH și -SO 3H. S -a stabilit însă, că prin copolimerizarea unor
monomeri hidrofili și hidrofobi se obțin hidrogeluri cu rezistență mecanică mărită.
Necesitatea ameliorării proprietăților fizico -chimice, biologice și mecanice ale
hidrogelurilor a condus l a diversificarea gamei de monomeri neutri sau purtători de
sarcini electrice (anionici, cationici), precum și cu grupări susceptibile de reticulare.
O pondere remarcabilă revine monomerilor vinilici:
– anionici (derivați ai acidului acrilic);
– cationici (der ivați ai metacrilatului de -amino -etil);
– neutri (metacrilați de: -hidroxi -etil, gliceril, propilenglicol, acrilați, acrilamide);
– cu propriet ăți de reticulare (deriva ți de dimetacrilat de etilenglicol, metilenbis –
acrilamid ă).
În funcție de modul de obține re hidrogelurile pot fi chimice și fizice.
III.2.3. Proprietățile hidrogelurilor
Proprietatea cea mai importantă a hidrogelurilor este aceea că se umflă în
prezența apei și se contractă în lipsa acesteia. Extinderea umflării este determinată de
natura lan țului polimeric și de densitatea de reticulare.
Conținutul ridicat în apă determină proprietățile mecanice, de difuzie și
adsorbție ale hidrogelurilor, conferindu -le capacitatea de a mima țesuturile vii, în
special endoteliul vaselor sanguine. În plus, pe rmite mărirea fracțiunii de biomolecule
legate la suprafață, controlând interacțiunile hidrogel – biopolimeri. Modificarea
conținutului de apă afectează permeabilitatea pentru electroliți, substanțe cu greutate
moleculară mică și gaze.
Modul de structurare al apei, dependent de compoziția hidrogelului,
influențează interacțiunile biologice. Astfel, apa din hidrogeluri poate fi polarizată în
jurul sarcinilor ionice, orientată spre dipoli, structurată în vecinătatea grupelor
hidrofobe sau îmbibate în pori.
Prezența sarcinilor negative pe suprafața hidrogelurilor nu este esențială pentru
compatibilitatea sanguină, deși este favorizantă. Performanțele biomedicale ale
hidrogelurilor sunt corelate cu conținutul în apă, compoziția chimică și puritatea
polimerului, densitatea de reticulare, porozitatea, structura cvasiorganizată a apei și
parametrii termodinamici de interacțiune dintre componenții mediului biologic și gel.

III.2.4. Aplicațiile hidrogelurilor ca biomateriale
Biocompatibilitatea hidrogelurilor extinde sfera aplicațiilor biomedicale, fără
riscuri pentru organismul receptor. Multe dintre cercetările efectuate pe hidrogeluri au
fost îndreptate spre aplicații de tipul dispozitivelor de eliberare controlată a
medicamentelor. Eliberarea vibratorie a medicame ntelor poate fi realizată cu
hidrogelurile sensibile la temperatură. Prin alterarea temperaturii în jurul hidrogelurilor
termosensibile se poate realiza eliberarea medicamentelor din gel.

Aplicațiile biomedicale ale hidrogelurilor sunt diverse pornind de la dispozitive
de diagnosticare pâna la mușchi artificiali. Hidrogelurile sunt utilizate ca bandaje
pentru răni, ele fiind flexibile, durabile, antigenice și permeabile pentru vaporii de apă
și metaboliți, asigurând o acoperire bună a rănii, în vederea pre venirii infecțiilor cu
bacterii.
În domeniul farmaceutic, polimerii acril -amidici sunt utilizați ca excipienți
pentru capsule, în timp ce, poliamidele acizilor grași se utilizează ca agenți de spumare,
utilizați pentru preparare de aerosol și spray -uri.
De exemplu poli[N -(2-hidroxipropil)metacril -amida] (poliHPMA) reticulată este
folosită în transportul și eliberarea controlată a medicamentelor.
Gelurile polimerice, capabile de contracții reversibile și întindere sub stimuli
fizico -chimici, sunt esențiale în tehnica avansării roboților cu energie electrică ca mușchi
pentru înaintare. Materiale inteligente, care depășesc contracțiile și secrețiile organelor
umane ca răspuns la schimbările condițiilor mediului înconjurător, cum ar fi:
temperatura, pH -ul sau domeniul electric, pot fi utilizate ca implanturi medicale,
mușchi sau organe protetice și manivele robotice.

III.3. Aplicarea compușilor biologic activi cu ajutorul m atric ilor polimere
Există diferite materiale ce pot fi utilizate pentru fixarea compuși lor biologic
activi precum: polielectroliți sintetici, polielectroliți naturali, nanoparticule anorganice,
grăsimi, coloranți, ioni polivalenți, și biomacromolecule .
În general două clase de materiale sunt cel mai des utilizate ca matrici polimere :
materia le naturale derivate (colagen, alginat, chitosan etc), și polimer i sintetici (acid
poliglicolic etc.). Polimerii sunt testați în concordanță cu biocomapatibilitatea lor.
Biopolimerii reprezintă polimeri care provin din surse naturale, sunt
biodegradabili ș i nontoxici. Pot fi produși de sisteme biologice (ex: microorganisme,
plante și animale), sau pot fi sintetizați chimic din materiale biologice (ex: a midon,
grăsimi sau uleiuri etc).
Dintre polimerii naturali și derivații acestora fac parte:
 polimeri anion ici: acid alginic, pectină, caragenan;
 polimeri cationici:chitosan, polilizină;
 polimeri amfipatici: colagen, gelatină, chitină;
 polimeri neutri: dextran, agaroză.
În continuare se prezintă o serie de polimeri ce pot fi folosiți ca matrici polimere
pent ru fixarea compușilor biologic activi.
Guma guar (E412, numită și guaran) este extrasă din semințele leguminoaselor din
familia Cyamopsis tetragonoloba . Guma guar prezintă vâscozitate scăzute dar este un bun
agent de întărire. Fiind un polimer non -ionic, nu este influențat de pH, dar este
influențat de temperaturi extreme la anumite pH -uri (ex: pH=3 la 50°C).
Alginatul (E400 -E404) este produs extras din algele brune ( Phaeophyceae , în special
Laminaria ). Proprietățile de gelifiere depind de interacțiunea cu unii ioni (Mg2+ << Ca2+
< Sr2+ < Ba2+).
Caragenan (E407) este un nume colectiv atribuit polizaharidelor, obținute prin

extracția alcalină din algele roșii ( Rhodophycae ). Geluri puternice sunt formate de
caragenan în prezența ionilor de K+ și mai slab în p rezența ionilor de Li+, Na+, Mg2+,
Ca2+, sau Sr2+.
Guma xantan (E415) este un polimer microbian preparat comercial prin fermentația
aerobică din Xanthomonas campestris. Guma xantan nu prezintă proprietăți ridicate de
gelifiere, este hidratată ușor în apă r ece, având aplicații ca și emulgator, stabilizator.
Colagenul
În categoria materialelor biologice utilizate ca suport pentru imobilizări, un loc
aparte îl ocupă colagenul. Cercetările în domeniul colagenului, care este un biopolimer,
au fost dominate de st udiile întreprinse în vederea stabilirii structurii diverselor forme
de organizare. Metodele și tehnicile analitice de investigare au fost asemănătoare cu cele
pentru polimerii macromoleculari.
Unitatea de bază structurală este tropocolagenul, care poate fi extras din
colagenul matur al țesuturilor conjunct ive tinere. Compoziția în amino acizi este
caracteristică, se pare că există o secvență repetitivă X -glicina -prolina -Y, în plus, o parte
din prolină și lizină este hidrolizată. Hidroxilizina este glicozil ată cu galactoză și
glucoză sub acțiunea unor enzime.
Tropocolagenul este format din trei catene polipeptidice, fiecare în formă de
spirală foarte alungită, stabilizată nu prin legături de hidrogen intracatenare, ci prin
respingeri slabe ale resturilor ci clice de prolină. Cele trei capete suferă o suprarulare
analoagă unui cablu, lucru posibil prin abundența resturilor de glicină. La rândul său,
tropocolagenul, face obiectul unui nou aranjament: fibrele se asociază în patru cu un
anumit decalaj longitudina l, pentru a forma fibra de colagen.
Legăturile covalente sunt formate între fibrele de colagen, prin punerea în joc a
catenelor laterale aparținând lizinei. Reticularea astfel realizată ameliorează
proprietățile mecanice ale colagenului care posedă, deci, o mare rezistență la tracțiune.
Colagenul ca biomaterial utilizat la imobilizarea enzimelor sau a celulelor microbiene
prezintă o serie de proprietăți utile pentru acest scop, cum ar fi:
 este un suport relativ ieftin și accesibil, fiind cea mai abunden tă proteină din
constituția animalelor vertebrate;
 funcția principală in vivo fiind structurală, de susținere a celulelor în țesuturi, poate
fi izolat ușor din numeroase surse biologice și reconstituit în forme diferite
(membrane) fără să -și piardă struc tura nativă. Există deja în lume o tehnologie bine
dezvoltată pentru extragerea și prelucrarea lui sub formă de membrane;
 colagenul are o structură internă deschisă conținând un număr mare de situsuri de
legare favorabile fixării enzimelor.
Natura sa prot eică contribuie prin resturile de aminoacizi polari și nepolari la
interacțiuni puternice, noncovalente cu moleculele enzimatice. Aceste interacțiuni sunt
ionice, legături de hidrogen și forțe Van der Waals. Accesibilitatea enzimei la situsurile
de legare ale colagenului este facilitată de capacitatea sa hidrofilă. La pH neutru el
poate adsorbi apa la un nivel de 100% din greutatea sa uscată, la pH -uri acide sau
bazice capacitatea de adsorbție a apei poate crește la 500%. Această proprietate asigură
mediul apos adecvat pentru enzima legată, micșorând rezistența interioară la transport

în difuzia substratului și a produșilor catalizei enzimatice. Prin urmare, natura hidrofil –
proteică a suportului matriceal are un efect de stabilizare asupra enzimei conjugate.
O altă proprietate importantă a colagenului este reprezentată de natura sa
fibroasă, care îl face corespunzător din punct de vedere al rezistenței și formei pentru
imobilizarea enzimelor. O dispersie microfibrilară la colagen poate fi folosită pentru a
prepara complexe colagen -enzimă sub formă de membrane.
Procedeul de complexare a enzimei la colagen este simplu si este aplicabil la o
mare varietate de enzime. El se bazează, în principal, pe interacțiunile potențiale ce se
creează între resturile de amin oacizi ale moleculei de colagen și enzimă, legături
multiple cooperative, necovalente, ce acționează conjugat pentru a forma o rețea stabilă.
Complexarea este dependentă de valoarea pH -ului. Legarea maximă a enzimei la
suport se realizează la o valoare a p H-ului limitată de punctele izoelectrice ale proteinei
suport și proteinei enzimă. Aceasta duce la concluzia că procesul complexării implică
interacțiuni ionice între cele două particul e de proteină dependente de pH. Spre
deosebire de adsorbție care implic ă doar interacțiuni la suprafață, complexarea implică
interacțiuni în faza de masă (bulk -phase); când sunt supuse spălării cu soluții de înaltă
concentrație electrolitică, enzimele imobilizate prin simpla adsorbție fizică se scurg
afară din matrice. Totuși , enzimele complexate ating o limită, dincolo de care nu mai
există desorbția enzimei legate, ceea ce arată că s -a format o rețea stabilă a materialului.
În cursul acestui proces, rețeaua este în continuare stabilizată de legături covalente
cvasi -reversibi le, de tipul întâlnit în structurile de colagen care se autoleagă relativ lent,
încrucișat. Mai mult, procesul de complexare duce la o scădere a greutății moleculare
medii cu aproximativ 35% (față de o membrană de control fără nici o enzimă), arătând
că s-a format o suprarețea de structură. Imobilizarea enzimelor pe colagen are loc în
condiții blânde, de obicei la temperatura ambiantă, în mediu apos, ceea ce apare ca un
lucru foarte important, reducând astfel posibilitatea de inactivare a enzimei.
Prin mod ificări chimice controlate, colagenul poate dobândi caracteristici noi.
Astfel, prin tratarea cu un agent de reticulare se obține o microstructură mai puternică
și mai compactă.
Chitosanul , parțial N -acetilat poli [ß – (1-4 ) – 2 amino – 2-deoxi -D-glucopi ranoza],
este un polimer carbohidrat derivat din chitină, un polizaharid cu structură liniară ce se
găsește în exoscheletul crustaceelor și a fost studiat începând din 1970.
Chitina este al doilea biopolimer care se găsește preponderent în natură, al doil ea
după celuloză și reprezintă aproximativ 1/3 din greutatea scoicilor. Chitina poate fi
ușor procesată în chitosan, printr -o inițială decalcifiere în soluție diluată de acid
clorhidric, urmată de deproteinizare în soluție apoasă de hidroxid de sodiu dilua t.
Produsul este decolorat cu permanganat de potasiu 0,5% și acid oxalic și deacetilat cu
soluție fierbinte de hidroxid de sodiu concentrat (40 -50%) pentru a obține în final
chitosanul.
Structural, chitosanul este un polizaharid liniar constând din rezidu uri de D –
glucozamine ß – (1-4) legate cu un număr variabil de grupări N -acetil -glucoza mină
localizate la întâmplare (fig ura III.2.).

Figura III.2. Structura chimică a chitosanului

În funcție de sursă și procedura de preparare, greutatea moleculară medi e a
chitosanului poate varia în tre 50 -600 kDa. Preparatele pe bază de chitosan, disponibile
comercial , au un grad de deacetilare cuprins între 50 -90%. Chitosanul este un polimer
semicristalin și gradul de cristalinitate este în funcție de gradul de deaceti lare.
Cristalinitatea este maximă atât pentru chitină (0% deacetilată) cât și pentru
chitosanul complet deacetilat (100%). Cristalinitatea minimă este dată de un grad
intermediar de deacetilare. Datorită stabilității și structurii cristaline, chitosanul e ste în
mod normal insolubil în soluții apoase peste pH = 7. Grupările hidroxil libere și
grupările amino ale chitosanului furnizează căi ușoare de obținere a derivaților acestui
polimer și atașarea ușoară la alte grupări bioactive. În acizi diluați grupări le amino
libere sunt protonate și moleculele devin complet solubile la pH ≈ 5. Solubilitatea
dependentă de pH a chitosanului determină un mecanism convenabil de procesare în
condiții ușoare. Chitosanul poate fi ușor procesat în suporturi poroase, filme, co mprese
etc( figura III.3.) [124,125 ].

Figura III.3. Imaginea microscopică a membranei de chitosan

Mecanismul atacului antimicrobian al chitosanului încă nu este explicat, dar se
presupune că grupările aminice primare furnizează încărcare pozitivă care
interacționează cu reziduurile încărcate negativ de pe suprafața microbilor. Această
interacțiune duce la schimbări majore în ceea ce privește permeabilitatea și suprafața
celulelor, ducând la distrugerea acestora.
Aceste proprietăți antimicrobiene, cup late cu non -toxicitatea, biodegradabilitatea
și biocompatibilitatea, conferă chitosanului posibilitatea de a fi aplicat în agricultură,
medicină, știință, farmaceutică și textile.
În industria textilă, pentru prima dată, proprietățile antimicrobiene ale
chitosanului au fost testate pe bumbac. Cercetările au demonstrat eficacitatea
tratamentului antimicrobian, dar care nu era durabil. Pentru a îmbunătăți durabilitatea
tratamentului antimicrobian, chitosanul a fost reticulat pe bumbac, folosind compuși
chim ici ca dimetiloldihidroxietilenurea (DMDHEU), acid citric, acid 1,2,3,4 –

butantetracarboxilic (BTCA) sau dialdehidă glutarică. În urma tratării materialului textil
din bumbac cu chitosan reticulat, s -a înregistrat o durabilitate a tratamentului
antimicrobia n de până la 50 spălări. Au fost sintetizate particule core -shel, în care
membrana este formată din chitosan, iar miezul din poli(n -butil acrilat). După 50 spălări
efectul antimicrobian a fost redus doar cu 10%.
Chitosanul a fost aplicat pe fibrele de lân ă, pentru prima dată, ca polimer pentru
îmbunătățirea rezistențelor fără a fi analizat efectul antimicrobian. Datorită naturii
hidrofobe și non -reactive a suprafeței fibrei de lână, tratamentul cu chitosan necesită
pretratamente pentru aplicarea polime rulu i pe suprafața fibrelor [126 -136].
Pretratamentele cuprind oxidarea cu peroxid, tratamente în plasmă etc. Deși chitosanul
conferă efect antimicrobian de durată, acesta prezintă dezavantaje în ceea ce priveste
tușeul și alte proprietăți fizice ale materialu lui textil tra tat care sunt afectate. Pe lângă
chitosanul nativ, pentru proprietățile antimicrobiene sunt folosite și derivații acestuia.
Acestea includ chito -oligozaharide, clorură de N -(2-hidroxi)propil -3-trimetilamoniu
chitosan, clorură de chitosan de N-p-(N-metilpirina) metilat și clorura de N -4-[3-
(trimetil amoniu) chitosan propoxibenzilat. Majoritatea dintre acești derivați conțin
grupări cuaternare de amoniu cu rol de intensificare a efectului antimicrobian. Printre
derivații chitosanului mai face p arte și clorura de O -acrilamidometil -N-[(2-hidroxi -3-
trimetilamoniu)propil] chitosan. Grupările acrilamidometilice sunt reactive și pot forma
legături covalente cu celuloza bumbacului, ceea ce duce la îmbunătățirea durabilității.
Kenawya a testat câțiva co mpuși la grupele reactive amino ale chitosanului. În
consecință acest chitosan modificat prezintă un puternic efect împotriva microbilor și în
particular asupra unor specii de fungi [137 -144].

III.4. Acoperiri funcționale pentru fixarea compușilor biol ogic activi
III.4.1. Caracteristici generale
Acoperirile funcționale sunt aplicate pe suprafețele textile cu scop decorativ,
protectiv, sau cu rol funcțional, dar în multe cazuri aceste funcții sunt combinate.
Termenul de “acoperiri funcționale” descrie si stemele care prezintă pe lângă funcțiile
de bază (protecție, decorative) și funcții suplimentare.
Acoperirile funcționale pot fi clasificate funcție de caracteristicile acestora (fig ura III.4.).

Acoperiri funcționale
Cu proprietăți optice
(fluorescente,
fosforescente, fotocromice) Cu proprietăți fizico –
chimice (hidrofile,
hidrofobe, anticorozive) Cu proprietăți termice
(rezistente la căldură,
radiații infraroșii)
Cu proprietăți mecanice
(anti -abrazive) Cu proprietăți
electrice/magnetice
(antistatice, conductive,
dielectrice, piezoelectrice)
Cu proprietăți igienice
(antimicrobiene)

Figura III.4. Tipuri de acoperir i funcționale

Din grupul de acoperiri funcționale cele mai importante sunt acoperirile
antimicrobiene.

III.4.2. Acoperiri antimicrobiene
Microorganismele precum bacteriile, virușii sau fungii prezintă pericol real
pentru igiena și sănătatea organismului uman. Creșterea microbilor pe substratur i
acoperite poate avea consecinț e neplăcute cum ar fi: decolorarea stratului de acoperire,
miros neplăcut, pericol asupra sănătății și igienei corpului uman etc. Acoperirile
organice sunt susceptibile la atacul micr obian.
Reprezentarea schematică a biofilmului format de microorganisme la suprafața
substratului este prezentată în fig ura III.5.

Figura III.5. Formarea biofilmului de microorganisme

Biocidele clasice își manifestă acț iunea ant imicrobiană atâ t prin inhibarea
creșterii bacterii lor, cât și prin distrugerea acestora. Astăzi, se pune un accent tot mai
mare pe dezvoltarea acoperirilor antimicrobiene biorepulsive.
Biocidele de natură organică includ polimeri, alchil amine te rțiare și acizi
organici, în timp ce biocidele de natură anorganică includ argint, oxid de zinc, oxid de
cupru, oxid de titan și seleniu. Microcapsulele ce conțin biocide au fost de asemenea
dezvoltate pentru creșterea longevității și eficacității acoperir ilor antimicrobiene.
Acoperirile antimicrobiene trebuie să prezinte și rezistență la abraziune.

III.4.3. Acoperiri rezistente la abraziune
Acoperirile funcționale sunt susceptibile la deteriorările provocate de abraziune.
Rezistența la abraziune poate f i obținută prin adăugarea unui număr mare de
reticul anți în compoziția de acoperire ceea ce va duce , în consecință , la scăderea
flexibilității acesteia. O reticulare slabă a filmului de acoperire va duce la îmbunătățirea
tușeului, dar scade rezistența la a braziune.

În consecință, pentru obținerea unei rezistențe la abraziune optime, e ste necesară
combinarea corectă între flexibilitate și rezistență. În acest sens au fost obținute filme
hibride (organic -anorganic) pentru a conferi bune rezistențe la abraziu ne. Recent,
progresul din domeniul nanotehnologiilor a jucat un rol important în obținerea
acoperirilor cu rezistență la abraziune. Au fost obținute nanoparticule de siloxan care
încapsulează SiO 2. Nanoparticulele de SiO 2 sunt încorporate într -o matrice or ganică și
pot migra spre suprafața acesteia.

III.5. Sisteme de eliberare controlată a compușilor biologic activi. Generalități
În ultimele două decenii o serie de cercetări s -au îndreptat spre aria de eliberare
controlată a compușilor biologic activi, ceea ce se evidențiază prin apariția unui număr
foarte mare de patente și publicații, precum și prin scoaterea pe piață a unor serii de
produși comerciali utilizați pentru eliberarea unor agenți variați bioac tivi cu potențiale
aplicații at ât în domeniile t erapeutice c ât și în agricultură, industria textil ă și în
medicina veterinară [145 -157]. Transportul compusului biologic activ cu ajutorul unui
intermediar polimeric este cunoscut sub denumirea de transport polimeric al
compusului activ. Polimerul este f olosit fie ca protector al agentului activ în ti mpul
transportului spre țintă c ât și pentru a controla eliberarea acestuia. Un astfel de sistem
este format dintr -un compus activ introdus într -o masă polimerică [158 -160]. Un
polimer ideal folosit în acest s cop trebuie să îndeplinească cel puțin trei cerințe:

(1) Polimerul trebuie sa fie biocompatibil și degradabil.

(2) Produsele de degradare ale polimerului trebuie să fie netoxice și să nu producă
efecte inflamatorii.

(3) Degradarea polimerului să se fac ă într -o perioadă de timp rezonabilă.

Un mecanism ideal pentru eliberarea compusului activ trebuie să se desfășoare după
o ecuație cinetică de ordinul zero, practic să se real izeze cu o viteză constantă [161 -164].
Schimbarea gradienților de concent rație sau adaosul unui al doilea polimer, sau agent
tensioactiv vor contribui la modificarea modului de eliberare în timp a compusului
activ.
Transportul controlat al unui medicament se realizează atunci când matricea
polimerică naturală sau sintetică est e judicios combinată cu un agent activ în așa fel
încât componenta activă să fie eliberată din sis tem într -un mod prestabilit [165 ].
Eliberarea agentului activ poate fi:
o constantă pe o perioadă lungă;
o poate fi ciclică pe o perioadă lungă;
o declanșată de anumite condiții de mediu.
În toate cazurile obiectivul transportului controlat al compusului biologic activ este
acela de a permite terapii mai eficiente, eliminându -se atât sub dozarea cât și
supradozarea [166 ].

III.6. Clasificarea sistemelor de dozare și elibera re controlată a compușilor biologic
activi
Un sistem ideal de transport și eliberare controlată reprezintă un sistem în care
compusul biologic activ se eliberează numai într -un anumit loc și în doza minimă
necesară pentru a fi efi cient și a realiza efectele terapeutice dorite. În practică, astfel de
sisteme trebuie să furnizeze o corelație foarte bună între profilul timpului și al
concentrației de eliberare astfel încât să se producă un răspuns terapeutic optim [167 –
171].
Cercetări recente privind sistemele polimerice de transport și eliberare controlată a
agenților terapeutici au demonstrat că sistemele de eliberare îmbunătățesc stabilitatea
compusului activ prin protejarea acestuia de factorii externi. De asemenea, pot creșt e
timpul de staționare al compusului biologic activ în situsul specific și astfel pot crește
durata de viață a acestuia, care în alte condiții este foarte scurtă [172].
Câteva criterii de clasificare a sistemelor polimerice folosite l a eliberarea co ntrolată a
compușilor activi pot fi următoarele [173 -175]:

A. Sisteme în care eliberarea este controlată chimic

 sisteme bioerodabile ;
 sisteme conjugate polimer -compus biologic activ .

B. Sisteme în care eliberarea este controlată prin difuzie

 sisteme me mbrane -rezervor :
-difuzia soluțiilor ;
-pomparea osmotică .
 sisteme matrice :
-difuzia prin matrice ;
-eroziunea polimer ilor;
-umflarea polimerilor ;
-geometria ;
-distribuția concentrației .

III.7. Mecanisme de eliberare controlată
Până în prezent se în tâlnesc trei mecanisme primare prin care agenții activi pot fi
eliberați dintr -un sistem de transport (schema I ).

Schema I. Tipuri de mecanisme de eliberare a compusului activ

Sisteme de eliberare controlată prin difuzie
Într-un sistem de eliberare dat pot apărea oricare sau toate aceste mecanisme.
Astfel difuzia apare când substanța activă trece prin polimerul care formează
dispozitivul cu eliberare controlată. La scară macroscopică, difuzia poate apare prin
porii matricii polimerice sau la nive l molecular printre lanțurile polimere [176 ].
Exemple de sisteme cu eliberare prin difuzie sunt prezentate în figura III.5 .
Pentru sistemele tip rezervor viteza de transport a compusului biologic activ
poate rămâne relativ constantă. În acest tip de dispozitiv, un rezervor (substanță solidă,
soluție diluată sau soluție concentrată de compuși acti vi în interiorul unei matrici
polimer e) este înconjurat de un film sau o membrană dintr -un material de control a
vitezei de eliberare. Singura struc tură care limitează efectiv eliberarea compusului
biologic activ este stratul de polimer care înconjoară rezervorul. Deoarece această
peliculă de polimer este uniformă și cu grosimea constantă, viteza de difuzie a
agentului activ poate fi menținută stabi lă pe toată durata de viață a sistemului de
transport a compusului activ [177 ].
Sistemul prezentat în figura III.6 . este reprezentativ pentru un sistem de transport
transdermal tip rezervor, în care numai o singură fațetă a dispozitivului va el ibera
compusul biologic activ.

Figura III.6 . Transportul medicamentului din sistemul transdermal tip rezervor

Sisteme de eliberare controlată prin umflare urmată de difuzie
De asemenea, este posibil ca sistemul de transport al compusului biologic acti v să fie
proiectat în așa fel încât să fie incapabil de a elibera agentul activ până nu este plasat
într-un mediu biologic potrivit. Multe din materialele folosite în sistemele cu eliberare
controlată prin umflare se bazează pe hidrogeluri, care sunt poli meri ce se vor umfla
fără dizolvare când vor fi plasați în apă sau în alte fluide biologice. Aceste hidrogeluri

pot absorbi o mare cantitate de fluid și la echilibru conțin 60 – 90 % fluid și numai 30%
polimer (fig ura III.7 .) [178 ].

Figura III.7 . Tran sportul compusului biologic activ din sisteme cu eliberare controlată
prin umflare tip: (a) rezervor și (b) matrice

Una din tre cele mai importante și folositoare proprietăți ale acestor tipuri de
polimeri constă în capacitatea lor de a se umfla la o schimbare a mediului înconjurător
sistemului de transport. Funcție de polimer, schimbarea de mediu poate include pH -ul,
temperatura, rezistența ionic ă, și sistemul poate să se contracte sau să se umfle prin
schimbarea unuia dintre acești factori de m ediu. Pentru mulți dintre acești polimeri,
schimbările structurale sunt reversibile și repetabile sub schimbările suplimentare din
mediul extern. Diagramele din figura III.7. ilustrează schimbările de bază în structura
acestor sisteme sensibile. Pentru ac est tip de sistem, eliberarea compusului activ se
produce numai când polimerul se umflă. Deoarece mulți dintre polimerii sensibili la pH
se umflă la pH ridicat și colapsează la valori scăzute de pH, declanșarea eliberării
agentului activ apare la creșterea pH-ului mediului (fig ura III.8 .).

Figura III.8 . Schimbările structurii matricii polimerice într -un sistem sensibil la variațiile
mediului

Sisteme de eliberare controlată prin biodegradare
Toate sistemele descrise anterior se bazează pe polime ri care nu -și schimbă structura
chimică în timpul umflării. Totuși, o atenție deosebită în cercetarea din domeniu se
concentrează asupr a polimerilor biodegradabili[179 ]. Pentru unii polimeri degradabili,
ex. polianhidridele sau poliortoesterii, degradarea are loc numai la suprafața
polimerului, rezultând o viteză de eliberare proporțională cu supr afața sistemului de
transport (fig ura III.9 .).

Figura III.9 . Transportul compusului biologic activ din sisteme biodegradabile (a) cu
erodare în masă și (b) eroda re superficială