CERCET ĂRI PRIVIND OB ȚINEREA DE FOLII COMPOZITE ȘI CORPURI CAVE CU POTEN ȚIALE UTILZ ĂRI CA AMBALAJE ÎN INDUSTRIA ALIMENTAR Ă ȘI DE MEDICAMENTE… [612065]

1ROMÂNIA
UNIVERSITATEA POLITEHNIC Ă BUCURE ȘTI
FACULTATEA DE CHIMIE APLICAT Ă ȘI ȘTIIN ȚA MATERIALELOR
DEPARTAMENTUL BIORESURSE ȘI ȘTIIN ȚA POLIMERILOR

TEZ Ă DE DOCTORAT

REZUMAT

CERCET ĂRI PRIVIND OB ȚINEREA DE FOLII COMPOZITE ȘI CORPURI CAVE
CU POTEN ȚIALE UTILZ ĂRI CA AMBALAJE ÎN INDUSTRIA ALIMENTAR Ă ȘI
DE MEDICAMENTE
RESEARCHES ON COMPOSITE FILMS AND HOLLOW BODIES WIT H
POTENTIAL USES IN FOOD PACKAGING AND DRUGS INDUSTRI E

AUTOR: Drd.ing. DANIELA TEODORESCU
CONDUC ĂTOR ȘTIIN ȚIFIC: Prof.univ.dr.ing. GHEORGHE HUBCA

BUCURE ȘTI
2014

2

MULTUMIRI

• Doresc înainte de toate s ă dedic aceast ă lucrare celor apropia ți, cu care mi-am petrecut
timpul zi de zi și care m-au suportat cu r ăbdare. Le mul țumesc pentru în țelegerea si
afec țiunea lor fa ță de mine în via ța de zi cu zi.
• Mul țumesc conduc ătorului meu de doctorat, domnului profesor doctor G heorghe
Hubca pentru suportul acordat pe tot parcursul stag iului de doctorat, în special la
abordarea problemelor de prelucrare a polimerilor. Fără el, o mare parte din realiz ările
mele în acest domeniu nu ar fi fost posibile.
• De asemenea, țin s ă mul țumesc colectivului profesoral din Departamentul de
Bioresurse și Știin ța Polimerilor pentru suportul dat pe parcurs la luc r ările publicate și
la examene.
• Domnilor profesori Valeriu V.Jinescu, A.Sârbu și C.Cincu le mul țumesc pentru
îndrum ările date în vederea public ării articolelor care au con ținut prelucrarea
rezultatelor ob ținute.
• Adresez multumiri familiei Aslan pentru tot sprijin ul acordat, pentru cuno știn țele
practice pe care mi le-au transmis în to ți ace ști ani. De la ace știa am înv ățat c ă nu
func ția conteaz ă în via ță , ci practica și capacitatea de a aplica cele dobândite în
produc ție, și cu care împreun ă cu un strop de inventivitate și curaj, se pot realiza multe
proiecte noi.

3

CUPRINS
PARTEA I-a
STUDIUL DATELOR DE LITERATUR Ă
I.1. Introducere ……………………………………………………………………………11
I.2. Importan ța ambalajelor pe baz ă de polimeri …………………………………… …..14
I.3. Polimeri utiliza ți în industria ambalajelor…..…………………… ……………… …..16
I.4. Aditivi, agen ți de umplutur ă și auxiliari de prelucrare………………………………..69
I.5. Oligomerii etenei …………………………………………………………………. ….79
I.6. Fluoropolimeri ……………………………………………………………………… ..80
I.7. Adezivi………………………………………………………………………………..81
I.8. Propriet ăți specifice ambalajelor alimentare……………………………………… ….83
I.9. Tehnologii pentru producerea ambalajelor……………… ……………………………86
I.10. Tipuri de ambalaje alimentare și domenii de utilizare ……..…………………… .107
I.11. Modalit ăți de exprimare a grosimilor filmelor din materiale plastice…………… .116
I.12 Aspecte ecologice și reciclarea ambalajelor. ………………………………………119
I.13. Aspecte practice privind ob ținerea foliilor multistrat cu propriet ăți de
barier ă și antimicrobiene ……………………………………………………………….121
I.14. Aspecte practice privind ob ținerea de corpuri cave cu caracteristici
antimicrobiene ………………………………………………………………………….123
PARTEA a II-a
CONTRIBU ȚII ORIGINALE: CERCET ĂRI PRIVIND OB ȚINEREA DE FOLII
COMPOZITE ȘI CORPURI CAVE CU POTEN ȚIALE UTILZ ĂRI CA
AMBALAJE ÎN INDUSTRIA ALIMENTAR Ă ȘI DE MEDICAMENTE
PARTE EXPERIMENTAL Ă
II.1. Scopul lucr ării………………………………………………………………….127
II.2. Obiectivele tezei de doctorat………………………………………… ………..127
II.3. Caracterizarea reologic ă a poliolefinelor utilizate în lucrare…………………..12 7
II.4. Ob ținerea și caracterizarea foliilor multistrat…………… …………………………………..134
II.5. Distribu ția temperaturilor în filmul suflat…………….. ………………………………………181
II.6. Cercetări privind transferul termic………………….. …………………………………………..1 97
II.7. Cercet ări privind cinetica proceselor de extrudare…….. …………………………………..203
II.8. Cercet ări privind ob ținerea foliilor multistrat cu propriet ăți de
barier ă și antimicrobiene. Scop……………………….. …………………………………………… ……228
II.9. Ob ținerea de corpuri cave cu propriet ăți bactericide și fungistatice………………….258
II.10. Concluzii generale ……………………. …………………………………………… ……………….273

II.11. Bibliografie …………………………. …………………………………………… ……………………277
II.12. Diseminarea rezultatelor……………….. …………………………………………… …………….289

4
II. CONTRIBU ȚII ORIGINALE: CERCET ĂRI PRIVIND OB ȚINEREA
DE FOLII COMPOZITE ȘI CORPURI CAVE CU POTEN ȚIALE
UTILIZ ĂRI CA AMBALAJE ÎN INDUSTRIA ALIMENTAR Ă ȘI DE
MEDICAMENTE

II.1. SCOPUL LUCR ĂRII
Prezenta lucrare a avut drept scop cercet ări privind ob ținerea de folii compozite și
corpuri cave cu poten țiale utiliz ări ca ambalaje în industria alimentar ă și de medicamente prin
extrudare-suflare.

II.2. OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT
Pentru realizarea scopului propus au fost stabilite urm ătoarele obiective:
• Caracterizarea reologic ă a poliolefinelor utilizate în lucrare
• Ob ținerea și caracterizarea foliilor multistrat
• Studii privind distribu ția temperaturilor în filmul multistrat
• Cercet ări privind transferul termic la ie șirea filmului din duza de extrudare.
• Cercet ări privind cinetica proceselor de extrudare
• Ob ținerea foliilor multistrat cu ac țiune bactericid ă și fungistatic ă
• Ob ținerea de corpuri cave cu ac țiune bactericid ă și fungistatic ă

II.3. CARACTERIZAREA REOLOGIC Ă A POLIOLEFINELOR UTILIZATE ÎN
LUCRARE
Scopul acesui studiu a fost stabilirea parametrilor optimi pentru procesul de extrudare
a compoundurilor mLLDPE/LDPE.
Polietilenele metalocene studiate provin de la firm ele: BASF- Luflexen 0322 și Dow –
Affinity 1170, Affinity 1880
În Tabelul II.1. sunt scrise principalele caracteri stici ale acestor materiale.

5
Tabelul II.1
Caracteristicile poliolefinelor studiate
Caracteristici UM Luflexen 0322 Affinity 1170 Affin ity 1880
Densitate (ISO 1183) g/cm 3 0,903 0,910-0,930 0,920-0,922
ICT – 190 oC, 2,16kg
ISO 1133 g/10min 1,4 2,0 1,0

II.3.1. APARATURA ȘI MODUL DE LUCRU
Cele trei tipuri de mLLDPE au fost testate pe un ex truziograf Brabender urm ărind
regimul termic recomandat de produc ător pentru prelucrarea prin extrudare-suflare și în
amestecuri cu polietilene de joas ă densitate în diferite propor ții.
Studiul reologic a cuprins stabilirea principalilor parametri reologici: momentul de
torsiune (Nm), debitul Q (g/cm 3 și cm 3/s), dezvoltarea de temperatur ă a topiturii T 1 și T 2
(°C), diferen ța de presiune ΔP (barr).
Din ace ști parametrii s-au calculat func țiile reologice:
3/4RQap π γ= , (2.1)

LPap 2 /Δ=τ , (2.2)

γτη/=ap (2.3)

()1−=n
ap ap Kγη (2.4)

()n
aKγτ= (2.5)
în care
γap -vitez ă de forfecare aparent ă, s -1
τ – for ța de forfecare, Pa
τap – for ță de forfecare aparent ă, s -1
ηap – viscozitate aparent ă, Pa. s -1

6n – index din legea puterii
R – raza capilarei, m
K – index de consisten ță
L – lungimea capilarei, m

II.3.2. EVALUAREA COMPORT ĂRII REOLOGICE A POLIOLEFINELOR
II.3.2.1. EVALUAREA COMPORT ĂRII REOLOGICE A compoundurilor mLLDPE
Luflexen 0322/LDPE
Regimul termic pentru studiul reologic a fost urm ătorul:
T=220 o – 245 oC pe extruder și 245 oC pentru vâscozimetrul cu duz ă lat ă;
Recepturile utilizate în test au fost urm ătoarele : Luflexen/LDPE (ICT=0,2 g/10min):
100/0; 90/10; 80/20; 70/30; 60/40;50/50 și Luflexen/LDPE (ICT=2 g/10min): 100/0; 90/10;
80/20; 70/30; 60/40;50/50.
Prelucrarea ca atare a Luflexen 0322 a fost deosebi t de dificil ă, momentul de torsiune
al șnecului fiind foarte mare, practic nu s-au putut de p ăș i 30RPM, valoarea momentului de
torsiune la acest ă tura ție dep ăș ind 80Nm. În tabelul II.2 sunt prezentate valorile aparente ale
parametrilor înregistra ți func ție de tura ția șnecului.
Tabelul II.2
Valorile aparente ale parametrilor func ție de tura ția șnecului
Nr.
crt. Vitez ă șnec
(RPM) Presiune ΔΔ ΔΔP
(barr) Debit
Q (g/min) Viteza de
forfecare
γγ γγ (s -1) For ța de
forfecare
ττ ττ (Pa x 10 2) Vâscozitate
ηη ηη (Pa x s x 10 –
3)
1 9 130 3,8 42 12,2 51,8
2 15 168 5,2 58 11,6 67,1
3 20 203 6,4 71 11,3 81,1
4 25 235 7,8 87 10,8 94,0
5 30 268 9,0 100 10,7 107,2

7Pentru primul rând de compounduri Luflexen/LDPE (IC T 1,4g/10min) și
Luflexen/LDPE (ICT 2g/10min) evalu ările statistice grafice ale dependen ței vâscozit ății de
viteza de forfecare sunt prezentate în fig. II.1 și II.2. Se observ ă c ă prin cre șterea con ținutului
de LDPE din compound for ța de forfecare scade, în schimb viteza de forfecare este mai pu țin
sensibil ă, lucru care face ca varia ția vâscozit ății s ă depind ă mai mult de for ța de forfecare,
varia ția fiind mai evident ă la tura ții mai mici. Aspectul extrudatului a fost rugos cu tendin ță
de rupere a topiturii și opacitate crescut ă cu cre șterea procentului de LDPE.
Comportarea cea mai bun ă a prezentat-o compoundul cu LDPE cu ICT= 2g/10min
(propor țiile 80/20 și 70/30).

Fig. II.1. Varia ția func țiilor reologice cu compozi ția compoundului Luflexen/LDPE (ICT = 1,4 g/10min)

Fig. II.2 Varia ția func țiilor reologice cu compozi ția compoundului Luflexen/LDPE (ICT = 2 g/10min)

8

II.3.2.2. COMPORTAREA REOLOGIC Ă A TIPURILOR DE mLLDPE Affinity 1770
și Affinity 1880
Regimul termic de prelucrare a fost identic cu cel ales pentru Luflexen, tura țiile de
testare au fost cele obi șnuite pentru LLDPE deoarece aceste tipuri s-au prel ucrat mai u șor. În
tabelul II.3 sunt redate valorile aparente ale para metrilor reologici func ție de tura ția șnecului.

Tabelul II.3
Valorile aparente ale parametrilor reologici func ție de tura ție
Nr.
crt. Vitez ă
șnec
(RPM) Presiune
ΔΔ ΔΔP (barr) Debit
Q (g/min) Viteza de
forfecare
γγ γγ (s -1) For ța de
forfecare
ττ ττ (Pa x 10 2) Vâscozitate
a
ηη ηη (Pa x s x
10 -3)
Aff
1170 Aff
1880 Aff
1170 Aff
1880 Aff
1170 Aff
1880 Aff
1170 Aff
1880 Aff
1170 Aff
1880
1 30 165 172 9 9,4 88 105 66,1 68,8 752 656
2 50 225 236 15 14,0 146 156 90,1 94,5 615 605
3 70 272 288 18,5 19,2 181 214 109,0 115,1 603 537
4 90 312 330 22,5 23,4 220 261 125,0 132,0 568 505

Având în vedere rezultatul ob ținut cu Luflexen s-au realizat numai câte dou ă variante
de compound și anume Affinity/LDPE: 70/30 și 50/50. Ca partener pentru compound s-au
ales: LDPE (ICT=2g/10min) și LDPE (ICT=1,0g/10min) pentru Affinity 1880 și LDPE
(ICT=2g/10min) pentru Affinity 1170.
Rezultatele ob ținute sunt prezentate în fig. II.3 și II.4 .

9

Fig.II.3.Varia ția func țiilor reologice cu compozi ția compoundului 70/30 Affinity 1170/LDPE și Affinity
1880/LDPE (ICT = 1,0 și 2 g/10min)

Fig.II.4.Varia ția func țiilor reologice cu compozi ția compoundului 50/50 Affinity 1170/LDPE și Affinity
1880/LDPE (ICT = 1,0 și 2 g/10min)

II.3.3. CONCLUZII
Determin ările experimentale effectuate au scos în eviden ță comport ări reologice
superioare tipurilor Affinity fa ță de Luflexen.
Toate compoundurile cu Affinity 1880 prezint ă o dependen ță a momentului de
torsiune de tura ție. Diferen țe mai mari apar la compoundul 50/50, unde se observ ă și o
diferen țiere dup ă tipul de LDPE. Aceste diferen țe strânse se reflect ă în varia ția restrâns ă a
func țiilor reologice (fig. II.3 și II.4). Compoundurile cu Affinity 1170 au comport ări similare
cu valori u șor mai sc ăzute, lucru explicabil datorit ă valorii mai mari a ICT pentru acest tip de
Affinity 2,0 g/10min fa ță de 1,0 g/10min.

10 Ca urmare a rezultatelor ob ținute pentru continuarea studiilor s-a utilizat mLL DPE tip
Affinity.
II.4. OB ȚINEREA ȘI CARACTERIZAREA FOLIILOR MULTISTRAT
II.4.1. MATERII PRIME ȘI MATERIALE AUXILIARE

La selectarea materialelor necesare confec țion ării ambalajului am luat în considerare
mai mul ți factori tehnici și economici, precum: cerin țele impuse de bun ă conservare a
produselor, caracteristicile func ționale, fizico-mecanice și igienico-sanitare ale materialelor,
nivelul de tehnicitate ce trebuie atins în opera țiile de ambalare, pre ț de cost, aspect estetic.
De precizat c ă propor ția în care componen ți ca
poliolefin ă/adeziv/poliamid ă/adeziv/poliolefin ă, intr ă în structura multistrat este de
aproximativ 30/10/60…40/10/50µm sau mai mult.
Pentru experiment ări am utilizat LDPE, LLDPE, PA6, copolimeri EVA, EV OH, EMA
și ionomer de tip terpolimer etilen ă-acid metacrilic neutralizat cu ioni de magneziu sa u zinc.
In calitate de materiale auxiliare am utilizat dibe nziliden sorbitol (DBS) sau bis 3,4-
dimetildibenziliden sorbitol (DMDBS) în calitate de agent de clarifiere nucleator, alcoxititanat
sau neoalcoxizirconat ca modificatori structurali i ntramoleculari, antioxidan ți de tip fenoli
împiedica ți steric, fosfi ți sau fosfa ți în calitate de stabilizatori și deacidifian ți de tip stearat sau
lactat de calciu.

II.4.2. APARATURA ȘI MODUL DE LUCRU
Coextrudarea este un proces în care dou ă sau mai multe straturi de polimer topit sunt
extruse concomitent într-o structur ă aleas ă astfel încât, dup ă r ăcire, s ă se asigure perfecta
aderen ță între straturi, realizându-se în final o folie com pact ă, prezentat ă în fig.II.5 și fig.II.6.

Fig.II.5. Instala ție de coextrudare în 5 straturi Fig.II.6. Cap de coextrudare în 5 straturi
(Dr.Collin GmbH, brevet DE 4115229)

11 II.4.3.1. OB ȚINEREA FOLIILOR MULTISTRAT CU STRUCTURA
LDPE/EVA/PA6/EVA/LDPE CU GROSIME DE 0,22 mm

Am studiat in acest mod obtinerea unui num ăr de 7 folii multistrat de diferite
compozitii dup ă cum rezult ă din tabelul centralizator II.6. Am stabilit parame trii optimi de
lucru pentru obtinerea unor folii multistrat cu car acteristici corespunz ătoare. Pentru foliile de
aceiasi grosime am realizat un studiu referitor la influenta presiunii asupra procesului de
obtinere a foliilor. Foliile obtinute au fost carac terizate din punct de vedere a caracteristicilor
fizico-mecanice, în tabelul II.7, fiind dat un exem plu pentru foliile obtinute la 210-230 °C,
presiunea de 117-250 kgf/cm2, si structura (1) din tabelul II.6

• Tabelul II.7.Caracteristicile fizico-mecaniceale fo liilor multistrat cu structura (1)ob ținute la 210°-
230°C și presiune de 117-250at.

12 Tabelul II.7

II.4.4. CONCLUZII
Utilizând în calitate de strat central LDPE+EVOH , comparativ cu utilizarea numai a
LDPE se constat ă o cre ștere a propriet ăților fizico-mecanice. Aceste caracteristici dobândi te
prin adaosul de EVOH le fac utilizabile pentru amba lare, stocare și transport de produse
perisabile care necesit ă medii cu umiditate limitat ă.
Când în calitate de strat central este numai PA6 , comparativ cu utilizarea de
LDPE+EVOH se constat ă o cre ștere a propriet ăților fizico-mecanice fa ță de foliile cu
LDPE+EVOH. Aceste caracteristici fizico-mecanice do bândite prin adaosul de PA6 le fac
utilizabile pentru ambalare, stocare și transport de produse perisabile care necesit ă rezisten ță
la manipul ări și sunt supuse unor eventuale loviri.

13 Pentru o structur ă LLDPE/EVA/ PA6 /EVA/LLDPE cu strat central numai din PA6,
comparativ cu utilizarea unei structuri LLDPE/ LLDP E+EMA / LLDPE / LLDPE+EMA /
IONOMER cu Mg se constat ă o cre ștere a propriet ăților fizico-mecanice ale foliilor cu strat
central din PA6. Caracteristicile dobândite prin pr ezen ța de LLDPE în stratul central le fac
utilizabile pentru ambalare, stocare și transport de produse perisabile care nu necesit ă
rezisten ță la sfâ șiere mare.
Utilizând aceea și structur ă format ă din:
LLDPE/LLDPE+EMA/LLDPE/LLDPE+EMA/IONOMER cu Mg, dar având presiuni
mărite pe extrudere se constat ă o sc ădere a propriet ăților fizico-mecanice. Putem
concluziona c ă o m ărire cu aproximativ 10% a presiunii pe extrudere du ce în acest caz la o
sc ădere între 10 și 15% a caracteristicilor fizico-mecanice ale folie i. Totu și, chiar dac ă aceste
caracteristici fizico-mecanice ale foliei scad, nu sunt sub valorile minime orientative din
domeniu pentru utilizare ca ambalaje cu strat barie r ă.
Comparând structura LLDPE/LLDPE+EMA/LLDPE/LLDPE+EMA /IONOMER cu
Mg, cu structura LDPE/LLDPE+EVOH /LDPE / LLDPE+EVOH /IONOMER cu Mg, se
constat ă o cre ștere net ă a propriet ăților fizico-mecanice a foliilor cu EVOH. Putem
concluziona c ă prezen ța în structur ă a EVOH determin ă o cre ștere a propriet ăților fizico-
mecanice esen țiale și a permeabilit ății similare la gaze și la aer umed, ceea ce o face totu și
mai bun ă în utilizare pentru ambalaje cu strat barier ă fa ță de structura cu EMA.

II.5. DISTRIBU ȚIA TEMPERATURILOR ÎN FILMUL SUFLAT
PROFILUL TEMPERATURILOR ÎN LUNGUL FILMULUI, REZULTA T DIN DATE
EXPERIMENTALE ESTE PREZENTAT IN FIGURILE II.14 SI I I.15.
Se traseaz ă graficul pentru temperaturile θ de cristalizare ale polimerilor astfel c ă se
ob țin razele R1-R5 ce dau varia ția temperaturii în lungul filmului, prezentate în f ig.II.14
pentru rapoarte de suflare 2 și pentru rapoarte de suflare 3, în fig.II.15.
Pentru un raport de suflare 2, razele R1-R5 corespu nz ătoare temperaturilor de
cristalizare ale polimerilor θ1- θ5 se afl ă la 12, 20, 26, 30 și 32 cm

14
Fig.II.14 -Varia ția temperaturii în lungul filmului
la raport de suflare 2
Pentru un raport de suflare 2, razele R1-R5 corespu nz ătoare temperaturilor θ1- θ5
se afl ă la 12, 20, 26, 30 și 32 cm

Fig.II.15- Varia ția temperaturii în lungul filmului
la raport de suflare 3
Pentru un raport de suflare 3, razele R1-R5 corespu nz ătoare temperaturilor θ1- θ5
se afl ă la 13, 21, 27, 31 și 33 cm

II.5.3. CONCLUZII
• In cazul în care răcirea se face aproape de ie șirea din duz ă, au loc o etirare și o
cristalizare rapid ă pe lungimea tubului în detrimentul etir ării și cristaliz ării radiale, și aceasta
duce la ob ținerea unui polimer casant, friabil . Pentru acest motiv se are în vedere faptul c ă
răcirea filmului ie șit din duz ă trebuie s ă se fac ă la distan ță de duz ă, cu r ăcire rapid ă, astfel
încât etirarea longitudinal ă s ă fie echilibrat ă cu cea radial ă, s ă se formeze un polimer cu
cristalite mici, uniforme, timpul necesar de r ăcire crescând propor țional cu p ătratul grosimii
filmului.

15 • Pentru un raport de suflare de 2 și o temperatur ă de ie șire din duz ă de 240°C,
începerea cristaliz ării are loc pe raza R1 corespunz ătoare temperaturii θ1, care se afl ă la 12
cm de la ie șirea din duz ă, pentru a se continua pân ă la R5 corespunz ătoare lui θ5, care se afl ă
la 32 cm de la ie șirea din duz ă. Se consideră ca valori optime valorile intermediare, la 26 și 30
cm.
• Pentru un raport de suflare de 3 și o temperatur ă de ie șire din duz ă de 240°C,
începerea cristaliz ării are loc pe raza R1 corespunz ătoare temperaturii θ1, care se afl ă la 13
cm de la ie șirea din duz ă, pentru a se continua pân ă la R5 corespunz ătoare lui θ5, care se afl ă
la 33 cm de la ie șirea din duz ă. Ca valori optime s-au considerat cele de la 27 și 31 cm.

II.6. CERCET ĂRI PRIVIND TRANSFERUL TERMIC
II.6.1 . DETERMINAREA CANTIT ĂȚII DE C ĂLDUR Ă
S-a determinat cantitatea de c ăldur ă Q ce trebuie îndep ărtat ă din film dup ă ie șirea din
duz ă prin răcire prin convec ție for țat ă și prin conduc ție pe rola de r ăcire.
Practic se prefer ă r ăcirea prin convec ție for țat ă cu amestec de aer și ap ă, deoarece se
realizeaz ă o r ăcire mai bun ă și brusc ă la contactul fluidului de r ăcire cu folia sub ac țiunea
presiunii, ceea ce favorizeaz ă o cristalizare rapid ă și eficient ă pentru ob ținerea
caracteristicilor finale ale foliei.

II.6.2. DETERMINAREA TIMPULUI DE R ĂCIRE
S-a calculat timpul de r ăcire luând în considerare difuzivitatea filmului, t emperatura
filmului la ie șirea din duz ă, temperatura filmului dup ă răcire și temperatura rolei de
înf ăș urare, pentru un raport de umflare a foliei de 2 si 3. Am determinat num ărul de mm
parcur și pe rola de r ăcire la o viteza aleasa de 0,562 m/s si la un rapor t al temperaturilor
calculat pentru Y la valori de Y = 0,082 , Y= 0,084 . Cum in mod normal Y ia valori de la
0,001 la 0,86 valoarea ob ținut ă de 0,082 se încadreaz ă in limitele impuse.
Din diagrama prezentat ă, rezult ă că la o vitez ă de 0,562m/s și un Y de 0,082 reiese un
timp de r ăcire de 0,02 s pentru 1 mm parcurs pe rol ă. De aici rezult ă un timp de r ăcire de 20
secunde pentru r ăcirea a 1 m liniar de folie în mi șcare.

16
Fig.II.13.- Num ărul de mm de folie parcur și pe rol ă
la o vitez ă de 0,562 m/s pân ă la r ăcire

II.7. CERCET ĂRI PRIVIND CINETICA PROCESELOR DE EXTRUDARE
II.7.2. DETERMINAREA VITEZELOR DE EXTRUDARE. REZULT ATE ȘI
DISCU ȚII
Curgerea unui multistrat de fluide (topituri) ne-ne wtoniene prin duz ă este un fenomen
complex, viteza de forfecare și vâscozitatea aparent ă fiind în func ție de pozi ția stratului în
canalul inelar de aceea este recomandabil ă folosirea unui model matematic pentru alegerea
corect ă a tipurilor de polimeri pentru coextrudare.[204, 2 06, 221, 222]
În anumite cazuri poate apare o instabilitate inter facial ă care provoac ă o neuniformitate a
suprafe ței și amestecarea straturilor, aceste fenomene putând a p ărea și în capetele tubulare.
Comportarea la curgere a topiturilor este descris ă de legea Oswald de Waele

Modelul Williams-Landel-Ferry (WLF) l-am folosit p entru calculul viscozitatii
dinamice a polimerilor la diferite temperaturi în care τ este tensiunea de forfecare; •
γ este gradientul de vitez ă; τKși n – constante
de material.

17

DETERMINAREA CADERII DE PRESIUNE ȘI A VITEZEI DE CURGERE
Pentru determinarea c ăderii de presiune și a vitezei de curgere a fiec ărui strat s-a pre-
estimat un debit de material pe fiecare extruder și s-a luat în considerare ecua ția (II.7.11) a
căderii de presiune ∆p la peretele duzei

în care ∆p – căderea de presiune, Pa; Dv – debit volumetric, m3/s; R – 0,2 m, raza
duzei; η0- viscozitate dinamic ă, Pa.s ; – gradient de vitez ă în starea de referin ță , care în
acest caz este 1s -1; n-indice de curgere, L –0,035 m, lungimea duzei.
Cu valoarea ob ținut ă pentru ∆p din ecua ția (II.7.10) introdus ă în ecua ția (II.7.12) a c ăderii
de presiune func ție de vitez ă,

s-a determinat viteza de curgere corespunz ătoare fiec ărui strat , cu ecua ția

unde ξ=1, coeficient de rezisten ță local ă pentru cazul fluidelor cu extensie brusc ă;
ρ= densitatea materialului, kg/m3.
Viteza medie în planul de mijloc, care este o corec ție a vitezei de curgere, pe fiecare
extruder cu rel.
în care indexul n are urm ătoarele valori [16-17] : pentru LDPE n=0,35; pentru EVA
n=0,40; pentru EVOH n=0,45, pentru LLDPE n=0,60, ia r pentru PA6 n=0,70.

18 Tensiunea de forfecare la peretele duzei τ, în Pa, se calculeaz ă cu formula

• F1. 24,56 %LDPE/11,59 % EVA/27,7% PA6/11,59% EVA/24 ,56% LDPE
corespunz ătoare grosimilor de 45 / 30/ 70 / 30 / 45 µm, care prin coextrudare s ă dea
grosimea total ă de 220 µm.
• F2. 18,75% LDPE/ 12,50 %EVA / 23,76%PE+EVOH (19,76% PE+4%
EVOH)/18,74% EVA/ 26,25 % LDPE, corespunz ătoare respectiv grosimilor de 30 /
20/ 50 / 25 / 35 de µm, care prin coextrudere s ă dea grosimea total ă de 160 µm.
• F3. 31,25% LLDPE/ 6,25 % EVA /25% PA6 / 6,25 % EVA /31,25 % LLDPE
corespunz ătoare grosimilor de 50 / 10/ 40 / 10 / 50 µm, care prin co-extrudare s ă dea
grosimea total ă de 160 µm.

II.7.3. REZULTATE ȘI DISCU ȚII
In toate cazurile analizate am pornit de la debite volumetrice și masice pre-estimate,
cu care prin calcule și încerc ări experimentale succesive am stabilit gradien ții de presiune și
am determinat vitezele de curgere pentru o extrudar e optim ă, f ără apari ția defectelor
structurale. Vitezele de curgere le-am corectat cu un coeficient de corec ție ce ia în considerare
indicele de curgere din legea puterii, pentru a ob ține viteza de curgere a polimerilor în planul
mediu (II.7.14).
• Am constatat c ă vitezele determinate sunt influen țate de natura și densitatea
polimerilor, de presiunea de lucru și de tura ția melcului .
Analizând datele experimentale, am constatat c ă pentru polimerii cu densitate mare, ca
PA6, sunt necesare viteze relativ mici de curgere ( cca 0,17 m/s) la Folia F1, la debit de
alimentare de 59 kg/h, pentru a ob ține un film central de grosimi 70 µm. In cazul polimerilor
utiliza ți ca adeziv inter-strat (EVA), vitezele de curgere sunt de 1,01 m/s și 0,63 m/s, la un
debit de 25,28 kg/h, pentru o grosime de strat de 3 0 µm.
• Am calculat tensiunea de forfecare la peretele duze i multistrat pentru folia în
contact cu acesta. Cu cât tensiunea de forfecare la peretele duzei este mai apropiat ă de zero cu
atât curgerea polimerului prin duz ă este mai u șoar ă. In toate experimentele realizate, s-a

19 observat c ă tensiunea de forfecare interfacial ă la peretele duzei este sub valoarea critic ă
(de exemplu pentru sorturile de polietilen ă valoarea critic ă este de 0,0961 MPa sau 0,98
kgf/cm2). La valori foarte apropiate sau peste tens iunea de forfecare critic ă la peretele duzei
apar fenomene de instabilitate interfacial ă.

II.7.4. CONCLUZII
Determinarile efectuate au dus la urmatoarele concl uzii:
• Vitezele de curgere corectate determinate în plan ul mediu, se constat ă c ă sunt
influen țate de natura și densitatea polimerilor, de presiunea de lucru și de tura ția șnecului.
• In toate experimentele realizate, s-a observat c ă tensiunea de forfecare interfacial ă la
peretele duzei multistrat este sub valoarea critic ă, motiv pentru care s-a constatat c ă nu apare
fenomenul de instabilitate interfacial ă cu ruperea polimerului.
• Prin teste experimentale și calcule s-au stabilit debitele optime de func ționare a
instala ției de extrudare în cazul celor 3 tipuri de folie m ultistrat fără s ă apar ă fenomene de
instabilitate.
• Caracteristicile fizico-mecanice materializate în rezisten ță la rupere prin trac țiune,
rezisten ță la șoc prin trac țiune, rezisten ța la impact, rezisten ța la sfâ șiere ale foliilor F2 cu
EVOH și F3 cu PA6 sunt mai crescute fa ță de foliile F1 care au LLDPE în stratul interior.
Aceste caracteristici dobândite prin adaosul de PA 6 le fac utilizabile pentru ambalare, stocare
și transport de produse perisabile care necesit ă rezisten ță la manipul ări și sunt supuse unor
eventuale loviri.

II.7.5. CERCET ĂRI PRIVIND OB ȚINEREA FOLIILOR MULTISTRAT CU
PROPRIET ĂȚ I DE BARIER Ă ȘI ANTIMICROBIENE
Am efectuat unele cercet ări privind determinarea vitezelor de extrudare la o b ținerea
foliilor multistrat cu propriet ăți de barier ă superioare și antimicrobiene alc ătuite din cinci
straturi de polimeri cu con ținut de ionomeri, inclusiv antibacterieni cum sunt ionii unor
metale. Ace ști ioni se pot introduce ca aditivi antimicrobieni în materiale plastice cum sunt
cele pe baz ă de: poliolefine, policlorur ă de vinil, ABS, poliuretani, poliamide, polimetil
metacrilat, polietilentereftalat, etc. [18-30].

20 Am ales ionii de argint deoarece inactiveaz ă celulele bacteriene prin p ătrundere în
celule, împiedicându-le multiplicarea și ducând la moartea acestora. In contact direct cu ionii
de argint, majoritatea bacteriilor sunt distruse po rnind de la concentra ții mici de Ag, de
ordinul a 1,25 ppm pentru Haemophilus influenzae și Streptococcus pyogenes, la concentra ți
medii, de ordinul a 5 ppm pentru Staphylococcus aureus , pân ă la concentra ții mai mari, de
ordinul a 10 ppm pentru Candida albicans și Trichomonas vaginalis .
Am luat în considera ție trei tipuri de folii multistrat care difera intr e ele prin natura
agentului antimicrobian:
a) 31,25%LLDPE/6,25%EVA/25%PA6/6,25%EVA/31,25% (29,25% LLDPE+2%
Mg) cu grosimi corespunz ătoare de 50/10/40/10/50 µm, care prin co-extrudare dau o grosime
total ă de 160 µm.
b) 18,57%LLDPE/13,60%(9,60%LLDPE+4%EMA)/17,60%LLDPE/13 ,60%(9,60%L
LDPE+4%EMA)/36,64% Ionomer (cu 2%Zn), corespunz ătoare grosimilor de 18/12/18/12/40
µm, care prin co-extrudare dau o grosime total ă de 100µm.
c) 33,68% LLDPE+0,4%Ag (cu preamestec de LLDPE+1-octen ă cu 0,4%Ag/
11,58%(9,58% PA6+2%EVOH)/14,74%LLDPE/11,58%(9,58% P A6+2%EVOH)/28,42%
Ionomer (cu 2%Zn), corespunz ător grosimilor de 32/11/14/11/27 µm, care prin co- extrudare
să dea o grosime total ă de 95 µm. Pentru toate cele trei tipuri de folii s -au stabilit parametrii
optimi de extrudare, vitezele de curgere si viteza de forfecare la peretele duzei.
Analiza datelor prezentate în tabelele II.28-II.30 a scos în eviden ță urm ătoarele :
-Vitezele de curgere înregistrate pentru foliile mu ltistrat cu ionomer pe baz ă de zinc în
stratul exterior sunt mai mari comparativ cu foliil e cu ionomer pe baz ă magneziu ca strat
exterior (0,70 m/s fa ță de 0.52 m/s).
-Pentru PA6 viteza de curgere este de 0.37 m/s, fa ță de 0.43 m/s pentru PA6+EVOH.
-Viteza de curgere pentru ionomerul cu Ag este simi lar ă sau foarte apropiat ă de viteza
de curgere a celorlalte straturi, ceea ce constitui e o garan ție a ob ținerii unor folii multistrat cu
propriet ăți corespunz ătoare.
Pentru structura LLDPE+1-OCTEN Ă+Ag/LLDPE/PA6/LLDPE/IONOMER cu Mg cu
caracteristicile fizico-mecanice prezentate în tabe lul II.20, cu structura LLDPE+1-
OCTEN Ă+Ag/PA6+EVOH /PA6/PA6+EVOH /IONOMER cu Mg cu carac teristicile fizico-
mecanice, se constat ă o cre ștere u șoar ă a propriet ăților fizico-mecanice ale foliilor cu

21 structura LLDPE+1-OCTEN Ă+Ag/PA6+EVOH /PA6/PA6+EVOH /IONOMER,
caracteristici ce constau din: rezisten ță la rupere prin trac țiune, rezisten ță la șoc prin trac țiune
și rezisten ța la sfâ șiere; rezisten ța la impact este similar ă; permeabilitatea la oxigen este mai
mare la foliile f ără con ținut de EVOH, iar permeabilitatea la aer umed de ap ă este mai mare la
folia cu con ținut de EVOH. Putem concluziona c ă prezen ța în structur ă a EVOH determin ă o
cre ștere u șoar ă a propriet ăților fizico-mecanice esen țiale, permeabilit ăți mai mici la oxigen și
ușor m ărite la aer umed de ap ă. Acest lucru face ca structura cu con ținut de EVOH s ă fie
mai bun ă în utiliz ări care necesit ă o permeabilitate foarte mic ă la oxigen .
Prezen ța pulberii de Ag în compozi ție a permis ob ținerea unor folii cu caracteristici
bactericide în principal fa ță de microorganismele E.Coli și Staphylococcus aureus .
Determin ările experimentale realizate au ar ătat eficien ța asupra acestor microorganisme.
Pentru ob ținerea unor propriet ăți antimicrobiene uniforme în toat ă masa foliei multistrat
este foarte important ă distribu ția ionilor de argint în materialul polimeric.
În vederea ob ținerii unor informa ții referitoare la modul de distribu ție a ionilor de
argint în materialul compozit s-au înregistrat spectrele SEM cu ajutorul unui apa rat
Scanning electron microscop.
Imaginile ob ținute prin microscopia electronic ă de baleiaj (SEM) pentru foliile multistrat
cu argint încorporat sunt prezentate în fig. II.7, II.8.1 și II.20.

Fig.II.7. SEM în sec țiunea probei cu argint încorporat

22
Fig.II.8.1 Microscopie SEM a foliei multistrat cu a rgint încorporat

Fig.II.20. Microscopie SEM a foliei multistrat cu a rgint încorporat

Analiza imaginilor SEM prezentate în figuri scoate în eviden ță o distribu ție destul de
uniform ă (f ără aglomer ări) în folia multistrat, ceea ce va asigura sterili zarea produselor
stocate în ambalaje confec ționate din acest material compozit.
Pentru a verifica propriet ățile antimicrobiene ale foliilor multistrat cu argin t încorporat
s-au efectuat teste de citotoxicitate “in vitro”.
Analiza imaginilor SEM prezentate în fig.II.7, II.8 .1 și II.20 scoate în eviden ță
distribu ția uniform ă (f ără aglomer ări) în folia multistrat, care va asigura sterilizar ea
produselor stocate în ambalaje confec ționate din acest material compozit.
În urma test ării “in vitro” a unor e șantioane de folie multistrat s-a observat c ă dup ă 24
ore aceste probe nu au avut efect citostatic asupra culturii de celule. În plus celulele au
prezentat fenomenul de aderare a celulelor la supra fa ța tuturor probelor studiate. Dup ă 48,
respectiv 72 ore de men ținere în cultura celular ă nu s-au observat modific ări ale celulelor care
au fost în contact cu materialele testate.

23 Prezen ța pulberii de Ag în compozi ție a permis ob ținerea unor folii cu caracteristici
bactericide în principal fa ță de microorganismele E.Coli și Staphylococcus aureus .
Determin ările experimentale realizate au ar ătat eficien ța asupra acestor microorganisme.
Propriet ățile biologice în termeni de citotoxicitate și citocompatibilitate au fost
studiate prin teste “ in vitro ” prin metoda de cultur ă a celulelor. Acest test toxicologic a fost
efectuat conform cu standardul ISO-10993-1, Biologi cal Evaluation of Medical Devices Part
1: Guidance on selection of test și STAS 10914-89.
În urma test ării “ in vitro ” a unor e șantioane de folie multistrat s-a observat c ă dup ă 24
ore aceste probe nu au avut efect citotoxic asupra culturii de celule. În plus celulele au
prezentat fenomenul de aderare a celulelor la suprafa ța tuturor probelor studiate.
Dup ă 48 respectiv 72 ore de men ținere în cultura celular ă nu s-au observat
modific ări ale celulelor care au fost în contact cu materialele testate.
Imaginile de microscopie optic ă a amestecului foliilor multistrat men ținute în cultura
de celule epiteliale timp de 96 ore demonstreaz ă c ă acestea s-au dispus în monostrat pe
suprafa ța probei (figura II.21a). Acest monostrat este în expansiune , deoarece la marginile
lui celulele continu ă s ă ocupe spa țiile r ămase libere (figura II.21b). Se observ ă de asemenea
că pe suprafa ța polimerului exist ă celule izolate și grupuri mici de celule (figura II.21c). Din
punct de vedere morfologic, celulele sunt aplatizat e pe substrat și în general fuziforme.
Nucleii sunt rotunzi sau ovali cu cromatina granula r ă 1-2 nucleoli distinc ți, în timp ce altele
sunt în diviziune (figura II.21d).
Imaginile de microscopie optic ă a amestecului foliilor multistrat men ținute în cultura
de celule epiteliale timp de 96 ore demonstreaz ă c ă acestea s-au dispus în monostrat pe
suprafa ța probei (figura II.21a). Acest monostrat este în expansiune , deoarece la marginile
lui celulele continu ă s ă ocupe spa țiile r ămase libere (figura II.21b). Se observ ă de asemenea
că pe suprafa ța polimerului exist ă celule izolate și grupuri mici de celule (figura II.21c). Din
punct de vedere morfologic, celulele sunt aplatizat e pe substrat și în general fuziforme.
Nucleii sunt rotunzi sau ovali cu cromatina granula r ă 1-2 nucleoli distinc ți, în timp ce altele
sunt în diviziune (figura II.21d).

24

a b

c d

Figura II.21.a-d. Imagini de microscopie optic ă a unei probe de folie cu argint încorporat
men ținut ă în cultura de celule epiteliale timp de 96 de ore
a.Celule epiteliale monostrat pe suprafa ța probei
b. Monostrat de celule epiteliale în expansiune
c. Celule izolate și grupuri mici de celule
d. Celule cu nuclei cu cromatin ă granular ă distinct ă și în diviziune

II.7.6. CONCLUZII
-Vitezele de curgere ale ionomerilor difer ă între ele în func ție de ionomer, presiune de
lucru și tura ția șnecului.
-Tensiunile de forfecare ale polimerilor f ără ioni metalici la peretele duzei sunt mai
mari fa ță de tensiunile de forfecare ale ionomerilor, dar se situeaz ă în domenii valorice foarte

25 apropiate de zero, și sub valoarea critic ă, ceea ce faciliteaz ă curgerea f ără fenomene de rupere
a topiturii.
-Analizele SEM ale foliilor multistrat ob ținute au ar ătat c ă dispersia particulelor din
argint este destul de uniform ă pentru a asigura sterilizarea produselor cu care v in în contact,
concluzionând c ă materialele ob ținute se pot utiliza pentru ob ținerea de produse sau ambalaje
biocompatibile destinate utiliz ării în domeniul alimentar, medical sau cosmetic.
-Testarea biocompatibilitatii “in vitro” a foliilor multistrat prin metoda cre șterii
celulelor în suspensiea condus la concluzia ca mate rialele obtinute sunt biocompaibile si se
pot utiliza pentru obtinerea de ambalaje biocompati bile pentru stocare controlata a produselor
alimentare, si in domeniul medical si pentru cosmet ic sub forma fluida sau fluid viscoasa.
-Se pot asigura atât inhibarea dezvolt ării bacteriilor cât și a ciupercilor sau altor
microorganisme, cum ar fi Aspergillus niger, Paecillomyces variolii, Trichode rma virens,
Salmonella, Campylobacter, Vibrio, Toxoplasma gondi i, Cryptosporidium parvum, Norwalk
și Escherichia coli.

II.8. OB ȚINEREA DE CORPURI CAVE CU AC ȚIUNE BACTERICID Ă ȘI
FUNGISTATIC Ă
II.8.1. ASPECTE PRIVIND OB ȚINEREA DE CORPURI CAVE SUFLATE
Pentru realizarea unei compozi ții optime corespunz ătoare utiliz ării pentru fabricare de
produse cu caracter bactericid, s-a stabilit asocie rea componentelor polimere care formeaz ă
compozi ții polimerice termoplastice apte de a fi prelucrate prin procedeul de extrudare-suflare
cu r ăcire rapid ă. Acestea sunt apte s ă asigure o cristalizare adecvat ă, folosind efectul
conjugat al c ăldurii specifice și c ăldurii latente de evaporare a apei combinate cu pre zen ța în
masa de polimer a unor modificatori structurali, s ă nu se deterioreze agentul bactericid ales,
ceea ce constituie factori determinan ți pentru propriet ățile mecanice, termice și optice ale
produselor finale realizate din aceast ă compozi ție [170,171].
Compozi ția poliolefinic ă este supus ă extrud ării sub forma unui tub din polimer topit la
temperatura de 180…280°C , dup ă care tubul este gonflat în matri ță prin suflare de aer cald
pân ă la atingerea pere ților formei și apoi r ăcit cu un fluid de r ăcire la temperatura de
20…60°C, în matri ță de form ă adecvat ă.

26 II.8.2. MATERII PRIME ȘI MATERIALE

Neoalcoxizircoanatul [(RO)n – Zr(OxR=Y)4-n ] sau a lcooxititanaul [(RO)n – Ti(Ox
R=Y)4-n ] tip Ken React NZ produ și de firma Kenrich SUA au fost utiliza ți ca atare în
calitate de modificator structural intramolecular.
În calitate de agent de clarifiere s-a utilizat bis (3,4-dimetilbenziliden)sorbitolul (de la
Waterstone Technology LLC), ca antioxidant s-a util izat 2,2’-metilen-bis-(4-metil-6-ter ț-butil
fenolul) (de la KOWA EUROPE GmbH), ca stabilizator triizodecil-fosfitul (de la Sigma
Aldrich), iar ca deacidifiant stearatul de calciu ( de la Sigma Aldrich).
II.8.3. APARATURA ȘI MODUL DE LUCRU
II.8.3.1. APARATURA

Fig.II.23. Schema procesului de ob ținere de corpuri cave prin extrudare-suflare
a)-ob ținerea tubului semifabricat; b)- suflarea semifabri catului și ob ținerea produsului finit; c)-
scoaterea piesei finite [31]
1- melc, 2- polimer topit, 3- ventil pentru admisia aerului comprimat, 4- dorn, 5- cap echer, 6-
ajutaj(filier ă), 7- tub semifabricat, 8- semimatri ță , 9- sistem de ac ționare a semimatri țelor, 10- produsul finit.

27
Pentru ob ținerea de corpuri cave cu caracteristici antimicrob iene cu dublu sau triplu
strat s-a utilizat un co-extruder, instala ția fiind dotat ă cu un cap de extrudare cu canale de
aduc ție individuale pentru fiecare polimer, în cazul de fa ță cu 3 canale de aduc ție (fig.II.26)

Fig.II.26. Cap de extrudare cu canale de aduc ție individuale

II.8.4. REZULTATE ȘI DISCU ȚII
Pentru a avea termeni de compara ție s-au ob ținut corpuri cave din polipropilen ă
neaditivat ă, din materialul compozit f ără agent antimicrobian, precum și din compozite cu
agent antimicrobian de clorur ă de argint depus pe bioxid de titan sau silice. Com pozi țiile
testate sunt prezentate în tabelul II.32.

28
Corpurile cave ob ținute din compozi țiile 2-4 au avut trei straturi (PP/EVA/Copolimer
Eten ă-1-Octen ă) stratul interior al probelor 3 și 4 având încorporat agent antimicrobian.
Din pere ții corpurilor cave ob ținute s-au debitat epruvete care au fost supuse
determin ărilor fizico-mecanice și de biocompatibilitate. Propriet ățile fizico-mecanice ale
corpurilor cave ob ținute sunt prezentate în tabelul II.33.
II.8.5. CONCLUZII
Studiile întreprinse în vederea ob ținerii de corpuri cave cu ac țiune antimicrobian ă au
condus la urm ătoarele concluzii:
• Propriet ățile fizico-mecanice sunt superioare polipropilenei neaditivate , ceea ce
sugereaz ă un efect de ranforsare a clorurii de argint depuse pe TiO2 sau silice.
• Compozi țiile utilizate în proces conduc la ob ținerea de corpuri cave cu transparen ță
superioar ă celor ob ținute pe baz ă de polipropilen ă nativ ă.

29 • Datorit ă propriet ăților superioare produsele pot substitui ambalaje si milare din sticl ă,
PET și PC, care sunt mult mai costisitoare și energofage.
• Testele de biocompatibilitate au scos în eviden ță c ă materialele ob ținute prezint ă
propriet ăți antimicrobiene, ceea ce le recomand ă pentru utiliz ări la ob ținerea de produse și
dispozitive de uz medical sau ambalaje pentru produ se cosmetice sau alimentare.
• Compozitele pe baz ă de AgCl/TiO2 prezint ă propriet ăți antimicrobiene
superioare celor pe baz ă de AgCl/silice ceea ce sugereaz ă un efect sinergetic, bioxidul de
titan fiind el însu și un agent antimicrobian. Unul dintre elementele cr itice pentru formare este
dispersia substan ței active în stratul interior. Este imperios necesa r ca dispersia substan ței
active antibacteriene s ă fie cât mai uniform ă pentru a asigura o probabilitate mare de contact
cu lichidele. De aceea, este de preferat s ă se foloseasc ă compounduri de substan ță activ ă
predispersat ă în materialul termoplastic. De asemenea este de pr eferat ca la extrudare s ă se
foloseasc ă un șnec cu zone de amestecare intensiv ă, cum ar fi un pin Maddock sau „barrier
screw".

30 II.10. CONCLUZII GENERALE
• S-au obtinut folii multistrat care pot fi utiliza te atat ca atare cat si pentru domenii
speciale de aplicatii sau cu caracteristici antimic robiene si corpuri cave cu proprietati
antimicrobiene
• Din analiza rezultatelor caracteristicilor ob ținute coroborate cu cerin țele de utilizare,
se constat ă c ă folia F1 cu structura LDPE/EVA/PA6/EVA/LDPE se poa te utiliza în condi ții
de stocare și transport pentru care sunt necesare caracteristic i fizico-mecanice m ărite pentru
folie și nu sunt cerin țe stricte pentru permeabilitate la oxigen și aer umed cu ap ă, dar sunt
bariera pentru gaze, arome, solventi datorita PA6. Aceste caracteristici dobândite prin
adaosul de PA6 le fac utilizabile pentru ambalare, stocare și transport de produse perisabile
care necesit ă rezisten ță la manipul ări și sunt supuse unor eventuale loviri.
• Foliile cu continut de EVOH sunt utilizate ca bar iera la umezeala si pentru acest
motiv sunt indicate pentru stocare-ambalare de prod use umede, in special cand acestea sunt in
contact direct cu LLDPE.
• Produsele confec ționate din material antibactericid confer ă o protec ție
antimicrobian ă mai bun ă produsului stocat. Compusul antimicrobian nu migre az ă din
substrat, asigurând caracteristici antimicrobiene d e ordinul anilor.
• Ac țiunea antimicrobian ă superioar ă a agen ților pe baz ă de AgCl/TiO2 este datorata
unui efect sinergetic, bioxidul de titan fiind el î nsu și un agent antimicrobian.
• Testarea biocompatibilit ății “in vitro” a foliilor multistrat si a corpurilor cave prin
metoda cre șterii celulelor în suspensie a condus la concluzia ca materialele ob ținute sunt
biocompatibile și se pot utiliza pentru ob ținerea de produse sau ambalaje biocompatibile
destinate utiliz ării în domeniul alimentar, medical sau cosmetic și dispozitive de uz medical.

31 II.11. EXTRAS DIN BIBLIOGRAFIE
170. Aslan Vintil ă Nerva Traian, Teodorescu Daniela– brevet RO125387B1,
Thermoplastic Polyolefin Composition for hollow blo wing corps and process for obtaining
them,
171. Teodorescu Daniela- brevet RO 126105B1, Thermoplastic Polyolefin
Composition for obtaining hollow blowing corps, pro cess for obtaining them and hollow
bodies
204. Vlachopoulos J., Strutt D., The role of Rheol ogy in polymer extrusion,
Hamilton, Ontario, Canada, 1999,1-24,
207. A.V. Chenoy and D.R.Saini, Thermoplastic Melt Rheology and Processing,
Marcel Dekker, New York, 1996, 15-47.
210. P. St ănescu, D. Teodorescu , G. Hubc ă, Polymer packages for food,
cap.I.9.1.Extrusion Process, cap.I.9.3.1. Extrusion of films, cap.I.9.3.7. Extrusion of hollow
corps, p.12-70, Ed.MATRIX ROM, Bucure ști, 2010
216. Seabrook, Jr., Samuel, G., Willam, E., and Cra ver, I. Polymer Containing
Antimicrobial Agents and Methods for Making and Usi ng Same, brevet US 953908, 1997,
Magellan Companies Inc., USA.
222. RP Chabra, JF Richardson, Non-newtonian flow i n the process industries,
Ed.Butterworth-Heinemann, 1999, p.74-101
223. D. Teodorescu , V.V. Jinescu, C. Hodo șan, Gh. Hubca, C. Cincu, Researches on
multilayer films with Polyethylene core, Rev. Mater iale Plastice, 2014, 51(1), p.37-44
224. D. Teodorescu , C. Hodo șan, L. Nistor, GH. Hubca, Research on multilayer fi lms
with barrier and antimicrobial properties, 2014, Re v. Materiale Plastice, 2014, 51(2),
p.133/140,
225. D. Teodorescu , Gh.Hubca, Research on obtaining polyolefin compos ites with
embedded silver for synthesis hollow bodies with an tibacterial properties, Rev. Materiale
Plastice, 2014, conform adev.nr.62/19.05.2014.
226. D.Teodorescu , Gh.Hubca, Studies on rheological metallocene poly olefins
characterization used to manufacture multilayer fil ms, U.P.B. Sci. Bull., Series B, Vol. 74,
Iss. 1, 2012, p. 87-96, ISSN 1454-2331

32 II.12. DISEMINAREA REZULTATELOR
I.Articole în reviste ISI
• I.1. D. Teodorescu , V.V. Jinescu, C. Hodo șan, Gh. Hubca, C. Cincu, Researches on
multilayer films with Polyethylene core, Rev. Mater iale Plastice, 2014, 51(1), p. 37-
44.
• 2. D. Teodorescu , C. Hodo șan, L. Nistor, Gh. Hubca, Researches on Multilayer Films
with Barrier and Antimicrobial Properties, Rev. MAT ERIALE PLASTICE 51, No. 2,
2014, p. 133-140.
• 3. D. Teodorescu , C. Hodo șan, Gh. Hubca, Researches on obtaining polyolefin
composites with embedded silver for synthesis hollo w bodies with antibacterial
properties, Rev. MATERIALE PLASTICE 51, No.3, p. 29 6-299, 2014
• II. Articole în reviste BDI-SCOPUS
• D. Teodorescu , Gh. Hubca, Studii reologice privind caracterizare a poliolefinelor
metalocene utilizate pentru fabricarea de filme mul tistrat, Ed. Scientific Bulletin, seria
B, Chemistry and Materials Science, vol. 47, issue 1/2012, ISSN 1454-2331.
• III. Brevete
• Aslan Vintil ă Nerva Traian, Teodorescu Daniela -brevet RO 125387B1/2008,
Thermoplastic Polyolefin Composition for hollow blo wing corps and processes for
obtaining them,
• Teodorescu Daniela , brevet RO 126105B1/2009, Thermoplastic Antibacter ial
Polyolefin Composition for obtaining hollow blowin g corps and process for obtaining
them
• IV. C ărți
• P. St ănescu , D. Teodorescu , G. Hubca, Polymer packages for food, cap. I.9.1.
Extrusion Process, cap. I.9.3.1. Extrusion of films , cap. I.9.3.7. Extrusion of hollow
bodies, p. 12-70, Ed. MATRIX ROM, Bucure ști, 2010.
• V. Alte articole
• a. Aslan Vintil ă Nerva Traian, Teodorescu Daniela : “Film Packaging Industry
Development of Polyethylene and Polypropylene in Ea stern Europe”, CALITA
REVUE-Bucure ști, PART 1, no. 2-July 2001.
• b. Aslan Vintil ă Nerva Traian, Teodorescu Daniela : “Film Packaging Industry
Development of Polyethylene and Polypropylene in Ea stern Europe”, CALITA
REVUE-Bucure ști, PART 1, no. 3-August 2001.