Duftstoffträger
Es wurde ein neuartiges thermisch kontrolliertes Freisetzungssystem aus PEO-b-PCL-Blockcopolymer- Verbindungen für Duftstoffe bzw. flüchtige Wirkstoffe mit extrem effektiver Beladung auf Basis von Multischalen-Vesikeln (MLV) bei gleichzeitiger Minimierung der Kosten entwickelt. Infolge hoher Biokompatibilität und biologischer Abbaubarkeit der PEO-b-PCL-Polymere tragen sie nicht zur Anreicherung von Mikroplastik in der Umwelt bei. Die große innere Oberfläche der nanostrukturierten, in wäßriger Emulsion gebildeten Multischalen-Vesikel von 500 nm Größe verleiht ihnen hohe Kapazität für die Aufnahme der Duftstoff-Moleküle unterschiedlichster Struktur und hohe Affinität zum Textil.
Die im DWI neu entwickelten Silika-Kern-Schale-Nanopartikel aus physiologisch wie ökologisch unbedenklichen Ausgangsstoffen wurden ergänzend in das Projekt aufgenommen. Beide Trägersysteme lassen sich in wäßriger Formulierung wie auch im Trockenzustand auf Textilien/Corporate-Identity-Kleidung anwenden. Die Größenverteilung und die innere lamellare Struktur der Partikel wurden mittels Kryoelektronenmikroskopie (Kryo-EM) untersucht. Die Nachweise für die tatsächliche Beladung der Vesikel mit einem Multikomponenten-Duftstofföl, die hohe Beladungs-Kapazität und –effizienz sowie die verzögerte bzw. durch einen gezielten Auslöser hervorgerufene kontinuierliche Duftstoff-Freisetzung in kleinen Konzentrationen wurden mittels Gaschromatographie –Massenspektrometrie (GC-MS) und Head-Space-GC-MS erbracht. Multischalen-Vesikel wie auch Silikapartikel zeichnen sich durch die angestrebte hohe Verkapselungseffizienz für Gastmoleküle von nahezu 100% aus. Eine herausragend hohe Kapazität wird für die Multischalen-Vesikel erhalten, die die Beladung einer sehr hohen Duftstoffmenge in ausgesprochen geringer Menge an Polymer erlauben. Das Ziel, bei hoher Beladungseffizienz mit Duftstoffen eine verzögerte bzw. durch einen gezielten Impuls – Temperatur - initiierte Duftstoff-Freisetzung in kleinen Konzentrationen auszulösen, wurde sowohl für die Multischalen-Vesikeln wie auch die Silika-Nanopartikeln erreicht. Durch Einbau des Duftöls in die Duftstoffträger ließ sich die übliche schnelle Duftnotenentwicklung für die Kopfnote, besonders aber für Herz- und Basisnote stark verzögern: Die Kopfnote war bei MLV noch nach 2 Tagen, die Herznote der mittelschwer flüchtigen Duftstoffe nach 9 Tagen und schwerflüchtigen Duftstoffe wie 10-undecenal und 2-Methylundecanal selbst nach 30 Tagen noch zu detektieren.