| RESUMO Lavagem e remoção de manchas de tecidos sempre foi uma árdua tarefa e a busca por materiais que facilitasse este dever é de grande interesse. Há algum tempo é conhecido que alguns polímeros possuem a propriedade de retirar com mais facilidade essas manchas, porém a busca por maior eficiência de ação continua. Surge um novo polímero com essa finalidade e outros benefícios, para aplicações em detergentes lava-roupas, seguindo as necessidades do mercado. INTRODUÇÃO Polímeros orgânicos estão presentes em detergentes lava-roupas, onde as opções mais comuns de polímeros para esta aplicação incluem homo e copolímeros dos ácidos acrílico e maleico e polivinilpirrolidonas (Tabela 1). Além dos polímeros e efeitos descritos na tabela 1, há ainda uma outra classe de polímeros, os chamados soil release polymers. Tais polímeros se depositam na superfície dos tecidos, prevenindo que a sujeira penetre profundamente e tornando a remoção desta sujeira mais fácil na lavagem subseqüente. Dentre as classes de soil release polymers, podemos citar os poliacrilatos/polimetacrilatos, polioxietilenos fluorados, poliuretanos e silicones (2).
A tendência do mercado atual é de utilização de polímeros multifuncionais, não só com maior eficiência, mas auxiliando na remoção de manchas mais difíceis e menor agressividade ao meio-ambiente. Dentro destas novas opções, os poliésters têm se destacado, pois apresentam melhor perfil de biodegradabilidade e agregam múltiplos benefícios à formulação de detergentes lava-roupas. Polímeros PET-POET Os chamados polímeros PET-POET (Figura1) são poliésteres derivados dos ácidos polietileno tereftalálico (PET) e polioxietileno tereftálico (POET). Quando agregados a detergentes lava-roupas, tais polímeros atuam não só como agentes de soil release, mas também como anti-redepositantes, dispersantes além de melhorar a detergência primária. Figura 1 Efeito Soil Release Sujeiras oleosas são difíceis de remover de tecidos sintéticos, como poliésteres, e suas misturas, como poliéster/algodão. Uma vez que tais tecidos são hidrofóbicos, sua molhabilidade é baixa e sujeiras oleosas se aderem fortemente às fibras. Durante a lavagem, os polímeros PET-POET se orientam na superfície do tecido de tal maneira que os grupos aromáticos estejam ligados à fibra e a porção etoxilada, voltada para a solução. Esta porção etoxilada orientada para a solução confere ao tecido maior hidrofilidade e, consequentemente, menor afinidade com sujeiras oleosas. Este efeito é mais pronunciado em tecidos sintéticos, como poliéster, por exemplo, devido à similaridade estrutural entre o polímero e o tecido.Foram feitos testes com tecido de poliéster (PES, Trevira 200), pré-lavados com 10g/L de detergente, 60ºC, com as seguintes amostras:
Foram obtidos os seguintes dados:  Gráfico 1. Leitura colorimétrica dos monitores após a ultima lavagem .  Figura 2. Avaliação visual dos monitores. Detergência PrimáriaMesmo estando presentes somente no primeiro ciclo de lavagem, polímeros PET-POET, atuam como surfactantes, aumentando a molhabilidade dos tecidos hidrofóbicos e diminuindo a tensão interfacial da sujeira oleosa, reduzindo a afinidade desta com o tecido para o subseqüente roll-up da sujeira da superfície. Ecologicamente CorretoOs polímeros PET-POET são mais facilmente biodegradáveis devido à natureza da ligação ester. Além disso, apresentam baixa recomendação de dosagem (0.5 a 1% em ativo) e devido à sua multifuncionalidade, permitem redução de componentes da formulação. ConclusãoOs polímeros PET-POET, comercializados pela Clariant sob a marca TexCare® SRN, são uma excelente opção, tanto para detergentes líquidos como para deterdentes em pó, uma vez que são utilizados em baixas dosagens e agregam mais de um benefício à formulação. Além disso, são ideais para produtos ecologicamente corretos, uma necessidade crescente do mercado atual.
| ||||||||||||||||
quarta-feira, 8 de junho de 2011
POLÍMEROS MULTIFUNCIONAIS PARA LAVAGENS DE ROUPAS
Biguanida polimérica para ação desinfetante
A utilização de antimicrobianos em formulações sanitizantes e desinfetantes tem como objetivo a manutenção de altos níveis de higiene e limpeza. A demanda por saneantes com atividade antimicrobiana tem aumentado de forma expressiva nos últimos anos, resultado da necessidade de manter os ambientes mais saudáveis e seguros, livres de microrganismos que possam causar algum dano ao homem.
Um consumidor bem informado tem exigido produtos sanitizantes e desinfetantes de alta performance, o que faz os profissionais terem como desafio o desenvolvimento de formulações eficazes e de baixa toxicidade, ou seja, seguras para o homem e meio ambiente. É necessário também atender à legislação vigente, e, em alguns casos, de diferentes partes do mundo globalizado.
O grupo das biguanidas vem sendo estudado como potencial e versátil antimicrobiano desde 1879, na preservação de cosméticos e produtos farmacêuticos, mas principalmente como princípio ativo em formulações desinfetantes e sanitizantes para diversas áreas de aplicação.
A biguanida polimérica, conhecida como PHMB foi sintetizada juntamente com a clorexidina nos laboratórios da ICI na Inglaterra(1) e denominada comercialmente como Vantocil IB. Estudos demonstraram a performance superior da biguanida polimérica quando comparada a outras biguanidas como por exemplo a clorexidina(2). Através de pesquisas, constatou-se os benefícios de performance do PHMB como agente antimicrobiano ressaltados pelo amplo espectro de ação para controle de bactérias Gram-positivas, Gram-negativas, vírus e microrganismos resistentes a antibióticos.
Outro ponto importante foi a comprovação de eficácia em condições adversas como presença de matéria orgânica e água dura. O amplo espectro de ação do PHMB aliado a propriedades como boa estabilidade térmica, baixa formação de espuma, alta solubilidade em água, baixa volatilidade e corrosividade somados aos extensos estudos de toxicidade em mamíferos e ao meio ambiente, caracterizam o PHMB como um antimicrobiano de última geração, seguro, eficiente e versátil para formulação de desinfetantes e sanitizantes de uso geral, institucional ou doméstico.
No Brasil o PHMB é um ativo antimicrobiano autorizado pelo Ministério da Saúde conforme ofício 278/89 da Secretária de Vigilância Sanitária de 14 de Novembro de 1989, que o inclui à Portaria 15/1988 subanexo 1, alínea H do grupo químico biguanidas. As aplicações autorizadas incluem: (1) desinfetante de uso geral, (2) desinfetante para indústria de alimentos, (3) desinfetantes hospitalares para superfícies fixas e artigos semi-críticos, (4) sabonetes antisépticos, (5) detergentes sanitizantes e (6) desodorizantes.
Atividade antimicrobiana do PHMB – O PHMB vem sendo estudado há décadas, como ingrediente ativo em formulações desinfetantes inclusive para uso em indústrias alimentícias, no controle de microrganismos patogênicos como Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa.
Sua atividade é mantida na presença de matéria orgânica como leite, sangue ou lbumina. Desinfetantes contendo PHMB como princípio ativo podem ser utilizados na desinfecção de equipamentos, pisos, paredes em sistemas abertos ou CIP (Clean-In-Place).
Em hospitais e áreas de saúde o PHMB também é indicado para desinfecção de pisos, paredes, mobiliários e artigos semi-críticos. A sua eficácia no controle de bactérias resistentes a antibióticos e vírus pode ser um benefício extra para controle de infecções hospitalares.
PHMB – formulando Desinfetantes – O PHMB apresenta caráter catiônico, é compatível com uma grande variedade de matérias primas que poderão ser utilizadas de forma a auxiliar na performance do desinfetante ou agregar funções como por exemplo de limpeza. Tensoativos não-iônicos, co-solventes, espessantes e agentes seqüestrastes poderão ser utilizados conforme necessidade. A alta solubilidade em água permite obter formulações límpidas e transparentes mesmo em condições ácidas ou alcalinas, desde que observadas algumas orientações.
Em situações onde a aparência da superfície após higienização é um fator determinante, como vidros ou superfícies transparentes, o PHMB tem a vantagem de não deixar manchas ou marcas na superfície após secagem, não alterando o brilho da mesma.
Referências
1.J. F. Gardner, D Phil., K. G. Gray, Disinfection, Sterelization and Preservation, Block, 3ª edição, capítulo 12, pag 267-268.
2.A. Davies, B.S. Field, The Bactericidal action of biguanides, Biochem Journal, 1967, vol. 106 nº 5, 46.
Um consumidor bem informado tem exigido produtos sanitizantes e desinfetantes de alta performance, o que faz os profissionais terem como desafio o desenvolvimento de formulações eficazes e de baixa toxicidade, ou seja, seguras para o homem e meio ambiente. É necessário também atender à legislação vigente, e, em alguns casos, de diferentes partes do mundo globalizado.
O grupo das biguanidas vem sendo estudado como potencial e versátil antimicrobiano desde 1879, na preservação de cosméticos e produtos farmacêuticos, mas principalmente como princípio ativo em formulações desinfetantes e sanitizantes para diversas áreas de aplicação.
A biguanida polimérica, conhecida como PHMB foi sintetizada juntamente com a clorexidina nos laboratórios da ICI na Inglaterra(1) e denominada comercialmente como Vantocil IB. Estudos demonstraram a performance superior da biguanida polimérica quando comparada a outras biguanidas como por exemplo a clorexidina(2). Através de pesquisas, constatou-se os benefícios de performance do PHMB como agente antimicrobiano ressaltados pelo amplo espectro de ação para controle de bactérias Gram-positivas, Gram-negativas, vírus e microrganismos resistentes a antibióticos.
Outro ponto importante foi a comprovação de eficácia em condições adversas como presença de matéria orgânica e água dura. O amplo espectro de ação do PHMB aliado a propriedades como boa estabilidade térmica, baixa formação de espuma, alta solubilidade em água, baixa volatilidade e corrosividade somados aos extensos estudos de toxicidade em mamíferos e ao meio ambiente, caracterizam o PHMB como um antimicrobiano de última geração, seguro, eficiente e versátil para formulação de desinfetantes e sanitizantes de uso geral, institucional ou doméstico.
No Brasil o PHMB é um ativo antimicrobiano autorizado pelo Ministério da Saúde conforme ofício 278/89 da Secretária de Vigilância Sanitária de 14 de Novembro de 1989, que o inclui à Portaria 15/1988 subanexo 1, alínea H do grupo químico biguanidas. As aplicações autorizadas incluem: (1) desinfetante de uso geral, (2) desinfetante para indústria de alimentos, (3) desinfetantes hospitalares para superfícies fixas e artigos semi-críticos, (4) sabonetes antisépticos, (5) detergentes sanitizantes e (6) desodorizantes.
Atividade antimicrobiana do PHMB – O PHMB vem sendo estudado há décadas, como ingrediente ativo em formulações desinfetantes inclusive para uso em indústrias alimentícias, no controle de microrganismos patogênicos como Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa.
Sua atividade é mantida na presença de matéria orgânica como leite, sangue ou lbumina. Desinfetantes contendo PHMB como princípio ativo podem ser utilizados na desinfecção de equipamentos, pisos, paredes em sistemas abertos ou CIP (Clean-In-Place).
Em hospitais e áreas de saúde o PHMB também é indicado para desinfecção de pisos, paredes, mobiliários e artigos semi-críticos. A sua eficácia no controle de bactérias resistentes a antibióticos e vírus pode ser um benefício extra para controle de infecções hospitalares.
PHMB – formulando Desinfetantes – O PHMB apresenta caráter catiônico, é compatível com uma grande variedade de matérias primas que poderão ser utilizadas de forma a auxiliar na performance do desinfetante ou agregar funções como por exemplo de limpeza. Tensoativos não-iônicos, co-solventes, espessantes e agentes seqüestrastes poderão ser utilizados conforme necessidade. A alta solubilidade em água permite obter formulações límpidas e transparentes mesmo em condições ácidas ou alcalinas, desde que observadas algumas orientações.
Em situações onde a aparência da superfície após higienização é um fator determinante, como vidros ou superfícies transparentes, o PHMB tem a vantagem de não deixar manchas ou marcas na superfície após secagem, não alterando o brilho da mesma.
Referências
1.J. F. Gardner, D Phil., K. G. Gray, Disinfection, Sterelization and Preservation, Block, 3ª edição, capítulo 12, pag 267-268.
2.A. Davies, B.S. Field, The Bactericidal action of biguanides, Biochem Journal, 1967, vol. 106 nº 5, 46.
Fonte: Freedon
Tensoativos – Considerações gerais e breve histórico
Os compostos tensoativos ou simplesmente tensoativos são substâncias anfifílicas, ou seja, possuem em sua estrutura molecular grupos com características antagônicas. Em todas as moléculas tensoativas há um grupamento polar que possui afinidade por água (e, também por outros compostos polares), denominado grupo hidrofílico. Na mesma molécula há também o chamado grupo hidrofóbico, que por sua natureza apolar, não possui afinidade por água, mas possui por substâncias oleosas (ou, de uma maneira geral, substâncias apolares), sendo chamado muitas vezes de grupamento lipofílico. Todos os agentes tensoativos são constituídos, portanto, de moléculas que exibem duas porções estruturais distintas que manifestam tendências opostas de solubilidade.Com este artigo, damos início à abordagem acerca dos componentes funcionais das formulações cosméticas. Podemos, incialmente, dizer que não importa qual seja o ativo usado, em geral, para sua ação otimizada ou estabilização máxima na formulação, o uso de um agente tensoativo é essencial, sendo muitas vezes o agente funcional principal da mesma. A porção hidrofóbica dos tensoativos é, usualmente, constituída de cadeias de hidrocarbonetos alifáticos ou aromáticos, ou de ambos, ao passo que a porção hidrofílica é constituída de grupamentos polares, tais como grupos carboxilato, sulfato, sulfonato, amônio quaternário, betaínicos ou cadeias polioxietilênicas, como no caso dos tensoativos não-iônicos etoxilados. A diferenciação de cada uma das porções hidrofóbica e hidrofílica de um tensoativo conduz a um enorme número de substâncias diferentes. Assim, para uma mesma porção hidrofóbica, diversos agentes tensoativos podem ser obtidos variando-se a porção hidrofílica. Por outro lado, para uma mesma porção hidrofílica, diversos agentes tensoativos podem ser obtidos variando-se a porção hidrofóbica da molécula.Os tensoativos são substâncias que modificam as tensões superficial e interfacial, do que decorre uma série de propriedades correlatas e aplicações, as quais permitem agrupá-los em diferentes classes. Os agentes tensoativos podem ser classificados de acordo com sua utilização, sua estrutura química ou com base nas suas propriedades físicas. Nenhum destes métodos, entretanto, é totalmente satisfatório, embora as duas primeiras formas de classificação sejam bastante comuns. Quanto à aplicação ou função os tensoativos podem ser classificados como emulsionantes, detergentes, agentes espumantes ou antiespumantes, agentes condicionadores, antiestáticos, bactericidas, umectantes, emolientes, dispersantes, solubilizantes, entre outros. Assim, se o tensoativo possuir a detergência como a propriedade de maior destaque será classificado como detergente. Vale salientar que um mesmo tensoativo pode possuir uma ou mais propriedades funcionais destacadas, podendo, com isso, ser classificado de maneiras diferentes nos diversos segmentos de mercado em que pode ser aplicado. Cada uma destas propriedades e fenômenos físico-químicos relacionados serão comentados nos próximos artigos. Outra classificação bastante usual dos agentes tensoativos, adotada pela maioria dos autores, baseia-se no caráter iônico de sua porção polar, ou seja, na sua porção hidrofílica, permitindo sua classificação em tensoativos aniônicos, catiônicos, anfotéricos e não-iônicos. Falaremos destas classes com maior detalhamento em artigos futuros. Os primeiros tensoativos sobre os quais se tem relatos são os sabões de ácidos graxos, os quais eram objetos de comercialização do povo fenício a aproximadamente 600 a.C., sendo também utilizados pelos romanos, embora estes, presumidamente, tenham aprendido a sua manufatura com os celtas ou outro povo mediterrâneo. Acredita-se, no entanto, que os sabões têm sido usados há mais de 2300 anos. Os primeiros produtores de sabões usavam a gordura animal e cinzas de madeira e outras plantas que continham carbonato de potássio para produzir o sal neutralizado. À medida que a mistura de gordura, cinzas e água era fervida, a gordura era saponificada, dando origem aos ácidos graxos livres, neutralizados no meio reacional. Os primeiros tensoativos sintéticos de aplicação geral foram desenvolvidos na Alemanha durante a Primeira Guerra Mundial na tentativa de superar a falta de matérias-primas naturais (óleos e gorduras animais e vegetais). Eram representados por alquilnaftaleno sulfonatos de cadeias curtas preparados pela reação de n-propanol ou n-butanol com naftaleno, seguida de sulfonação e neutralização. Os produtos não se mostravam bons detergentes, mas apresentavam bom poder umectante, sendo ainda utilizados atualmente para este fim. No final da década de vinte e início da década de trinta, a sulfatação de álcoois de cadeias longas se tornou comum e os produtos resultantes eram vendidos na forma salina. Ainda no começo dos anos trinta foram desenvolvidos nos Estados Unidos os alquilaril sulfonatos de cadeias longas. Ambos os álcoois sulfatados e os alquilbenzeno sulfonatos eram usados como agentes de limpeza, mas causaram pequeno impacto no mercado de detergentes. Com o final da Segunda Guerra os alquilaril sulfonatos superaram quase que completamente os álcoois sulfatados como agentes de limpeza geral, mas os álcoois sulfatados despontavam como preferidos nas formulações de xampus e outros produtos de higiene pessoal. Os progressos na área de tensoativos àquela época acompanharam os desenvolvimentos na indústria química como um todo, impulsionando o surgimento de novos processos e matérias-primas e levando ao desenvolvimento de uma grande variedade de novos compostos tensoativos e processos de fabricação. Em uma ou outra região, o fator limitante era quase sempre a disponibilidade de matérias-primas, mas fatores como facilidade de processamento, logística de produção e distribuição e prazo de validade eram também fatores restritivos. Em relação a este conjunto de fatores, a classe de alquilbenzeno sulfonatos foi ganhando maior importância no mercado. Após a Segunda Guerra Mundial o tetrâmero de propileno com benzeno (TP-benzeno) tornou-se um material amplamente disponível e, portanto viável, como matéria-prima para a fabricação de tensoativos. Assim, os TP-benzeno sulfonatos (também referidos como alquilbenzeno sulfonatos, ABS) deslocaram rapidamente todos os outros materiais detergentes e durante o período de 1950 a 1965 constituíram-se de mais da metade de todos os detergentes usados no mundo. Os TP-benzeno sulfonatos dominaram o mercado sem nenhuma ameaça até 1960. Nesta época, foi observado que os efluentes de esgotos estavam produzindo maiores quantidades de espumas em rios e lagos por todo o mundo. Além disso, as águas retiradas de poços próximos aos pontos de dejetos domésticos tendiam a espumar. Tal fenômeno indesejado, após muita investigação, foi atribuído à deficiência dos TP-benzeno sulfonatos em serem completamente degradados pelas bactérias e outros processos no tratamento de efluentes industriais. Foi verificado que era a cadeia alquílica ramificada que dificultava a ação dos microrganismos. Os álcoois e ácidos graxos sulfatados, por outro lado, possuíam alta biodegradabilidade, propriedade atribuída ao fato de serem produtos naturais de cadeias lineares. Assim, teve início a preferência pelos produtos lineares, sobretudo pelos alquilbenzeno sulfonatos lineares (LABS), que de fato, possuíam maior biodegradabilidade e maior aceitabilidade ecológica. Assim sendo, os fabricantes de detergentes, voluntariamente ou por obrigações legais, mudaram dos TP-benzeno para os alquilbenzeno lineares (LAB) como matérias-primas detergentes básicas. As formulações usando linear alquilbenzeno sulfonatos apresentavam resultados 10% melhores no desempenho de limpeza comparados aos TP-benzeno sulfonatos. soluções de LABS tinham um ponto de turvação menor e formavam pastas de viscosidade também menor, facilitando seu processamento na fabricação de detergentes em pó. Entretanto, quando o LABS começou a ser vendido como detergente líquido ou pasta, a baixa viscosidade passou a ser vista como uma desvantagem de mercado, que deveria ser contornada. Atualmente, apesar de muitas áreas de aplicação, tais como as indústrias de detergentes e produtos de limpeza, serem consideradas como indústrias maduras, as demandas ecológicas, crescimento populacional, moda, fontes de matérias-primas e apelos de mercado continuam forçando os desenvolvimentos tecnológicos e o crescimento da área de tensoativos, principalmente na área de higiene pessoal. A tabela a seguir apresenta uma linha do tempo dos lançamentos de alguns dos principais tensoativos de uso comercial. Nos próximos artigos serão destacados alguns dos principais tensoativos usados em cosméticos.
Referências 1.Meyers, D., Surfactant Science and Technology, 20th ed., VCH Publishers, Inc. New York (1988) 2.Rosen, M. J., Surfactants and interfacial phenomena, John Wiley & Sons, New York 2nd ed. (1989) fonte: FREEDON |
Tensoativos – Classificação dos tensoativos
Tensoativos aniônicos - Os tensoativos aniônicos quando em solução aquosa possuemcarga negativa em sua porção hidrofílica. Os principais representantes desta classe são os sabões de ácidos graxos, os alquil sulfatos, os alquil éter sulfatos e os alquil sulfossuccinatos, embora muitos outros não deixem de ter sua importância para uma ou outra aplicação específica. São, via de regra, de alto poder espumante, alta detergência e alta umectância, quando comparados às demais classes de tensoativos.
Os sabões alcalinos de ácidos graxos são amplamente utilizados na fabricação de sabonetes em barra, pois seu desempenho é satisfatório e seu custo é baixo. São normalmente os aniônicos mais pobres em espuma e suscetíveis à dureza de água. A adição de agentes quelantes e seqüestrantes pode melhorar o desempenho destes produtos.
Os alquil sulfatos, indubitavelmente, juntamente com os alquil éter sulfatos são os produtos mais utilizados como agentes tensoativos espumógenos em cosméticos capilares, sabonetes líquidos, produtos de higiene oral, entre outras aplicações. Dentre os alquil sulfatos, os mais importantes são os lauril sulfatos que possuem ampla aplicação na indústria cosmética. As principais características dos alquil sulfatos são seu alto poder espumógeno, alta reserva de viscosidade, boa solubilidade em água, odor agradável e completa biodegradabilidade.
Na classe de alquil éter sulfatos, os mais importantes são os lauril éter sulfatos por suas propriedades diferenciadas: são mais hidrofílicos (50%) que seus correspondentes não etoxilados, possuem baixa irritabilidade aos olhos e à pele, baixo ponto de turvação, fácil controle de viscosidade a partir de adição de eletrólitos e maior resistência à dureza de água. O processo de obtenção consiste na etoxilação do álcool laurílico, seguida da sulfonação do álcool laurílico etoxilado, gerando um ácido que é neutralizado por uma base tal como soda, trietanolamina, amônia ou monoetanolamina, produzindo diferentes sais de lauril éter sulfato, portanto, diferentes tensoativos.
Ainda como tensoativos aniônicos tem-se os alquil sulfossuccinatos, de excelente poder umectante, embora produzam pouca espuma e possuam baixo poder detergente. Os monoalquil sulfo-succinatos foram desenvolvidos recentemente. São pouco irritantes aos olhos e apresentam baixíssima toxicidade. Possuem baixa solubilidade em água, mas esta característica pode ser melhorada através da etoxilação de sua cadeia graxa com dois a três mols de óxido de eteno. Os sulfossuccinatos são utilizados, preferencialmente, em xampus infantis, em geral, associados a um lauril éter sulfato para melhorar suas propriedades de espuma e detergência.
Os sulfonatos de alfa-olefinas, os tauratos e os sarcosinatos são também tensoativos aniônicos de baixa irritabilidade, mas ao contrário dos sulfossuccinatos possuem rica espuma. Sua utilização, no entanto, não é muito freqüente no mercado brasileiro.
Tensoativos catiônicos - Os tensoativos catiônicos são caracterizados por possuírem um grupo hidrofílico carregado positivamente ligado à cadeia graxa hidrofóbica. Possuem menor aplicação em cosméticos, devido a algumas características indesejáveis, como incompatibilidade com tensoativos aniônicos, irritabilidade à pele e aos olhos e baixo poder detergente.
Algumas propriedades importantes destes tensoativos fazem com que sejam utilizados em preparações cosméticas como bactericidas e agentes antiestáticos em condicionadores capilares. Como os condicionadores são produtos utilizados após a lavagem, não necessitam conter tensoativos aniônicos altamente detergentes, responsáveis, portanto, pela limpeza dos fios de cabelo. Isso torna possível, utilizar formulações baseadas em tensoativos catiônicos, os maiores agentes promotores de substantividade, efeitos antiéstático e de condicionamento às fibras dos cabelos.
A mudança da natureza lipofílica da superfície do cabelo devido à adsorção do agente catiônico permite que outros ingredientes da formulação tenham maior compatibilidade com o cabelo. Assim, na presença de agentes catiônicos ocorre maior deposição de materiais graxos e emolientes (componentes oleosos) em sua superfície, substâncias que contribuem sinergicamente para os efeitos dos agentes catiônicos.
Os tensoativos catiônicos de maior utilização em preparações cosméticas são os sais de amônio quaternário e, dentre os quais, o mais usado no Brasil é o cloreto de cetiltrimetilamônio, sendo que os cloretos de dialquildimetilamônio são também muito utilizados.
Principais tensoativos iônicos de uso cosmético
| ||||||||||||
Propriedades dos tensoativos
As propriedades dos tensoativos (e, portanto, sua aplicação) dependem basicamente de sua estrutura química. A maior parte das propriedades dos tensoativos está relacionada a fenômenos de superfície, destacando-se a redução da tensão superficial ou interfacial, a detergência, a umectância ou molhabilidade, a formação, estabilização, quebra ou supressão de espuma, a emulsificação, entre outras. Em geral, a propriedade de caráter mais marcante dita a aplicação principal do tensoativo, que é, com isso, classificado como detergente, umectante, espumante, anti-espumante, estabilizante ou supressor de espuma, emulsionante, entre outros.
Redução da tensão superficial e interfacial
A tensão interfacial entre um líquido puro e seu vapor, ou entre dois líquidos imiscíveis ou parcialmente miscíveis, reflete as diferenças das forças de atração atuando nas moléculas da interface como um resultado das diferenças de densidade ou composições químicas das duas fases. A existência de fases condensadas, especialmente o estado líquido, é o resultado da atração de van der Waals entre as moléculas, na ausência de outros tipos de interações. Por simplicidade, considere-se um líquido cujas moléculas são rodeadas por um “campo de força” uniforme, de modo que a força resultante atuando em cada molécula seja nula. As moléculas localizadas na interface, ou próximas dela, por outro lado, experimentam um campo distorcido resultando em uma atração das moléculas da superfície pela solução. A força de atração desbalanceada, atuando nas moléculas da superfície, causa uma contração espontânea para formar, na ausência de gravidade, uma gota esférica.
A tensão interfacial entre um líquido puro e seu vapor, ou entre dois líquidos imiscíveis ou parcialmente miscíveis, reflete as diferenças das forças de atração atuando nas moléculas da interface como um resultado das diferenças de densidade ou composições químicas das duas fases. A existência de fases condensadas, especialmente o estado líquido, é o resultado da atração de van der Waals entre as moléculas, na ausência de outros tipos de interações. Por simplicidade, considere-se um líquido cujas moléculas são rodeadas por um “campo de força” uniforme, de modo que a força resultante atuando em cada molécula seja nula. As moléculas localizadas na interface, ou próximas dela, por outro lado, experimentam um campo distorcido resultando em uma atração das moléculas da superfície pela solução. A força de atração desbalanceada, atuando nas moléculas da superfície, causa uma contração espontânea para formar, na ausência de gravidade, uma gota esférica.
 |
Para facilitar o entendimento do conceito de tensão superficial de um líquido é conveniente defini-la como a força atuando tangencialmente em todos os pontos de uma superfície, cujo resultado líquido é a aparente formação de um filme superficial, o qual se contrai para confinar o líquido em uma forma de mínima área superficial. A interface entre dois líquidos imiscíveis pode ser vista de uma maneira similar, exceto que a presença de uma segunda fase líquida mais densa resulta em um menor desequilíbrio das forças atuantes nas moléculas do líquido da interface e, conseqüentemente, um menor valor para a tensão interfacial.
Os conceitos de tensão superficial ou interfacial dados anteriormente são simplistas no sentido de que implicam que a superfície ou a interface seja estática. Na realidade, há uma constante e, para líquidos e gases, rápida troca de moléculas entre a solução e regiões interfaciais e entre a fase líquida e a fase vapor. Assume-se que as moléculas deixam a região superficial ou interfacial à mesma velocidade com que chegam. Uma molécula de água a 25°C tem um tempo de residência médio de 3 µs ou menos na interface ar/água. Com tamanha mobilidade molecular é claro que a superfície de um líquido puro oferece pequena resistência às forças que podem atuar na mudança de sua forma, ou seja, há uma resistência elástica ou viscosa muito pequena para a deformação da superfície. Uma conseqüência física deste fato é que um líquido puro não sustenta uma espuma por mais de uma pequena fração de segundo. Uma situação similar existe para a interface líquido/líquido.
Devido à mobilidade das moléculas nas superfícies fluidas não é surpreendente que a temperatura tenha um efeito na tensão superficial de um sistema. À medida que a temperatura de um sistema aumenta, a tensão superficial de quase todos os líquidos decresce. Em temperaturas próximas à temperatura crítica do líquido as forças de coesão entre as moléculas se tornam muito pequenas, e a tensão superficial se aproxima de zero.
A tensão superficial da água a 20°C é aproximadamente 73 mN/m. Tecnicamente falando, um determinado composto químico é considerado como um tensoativo eficiente quando a 20°C e à concentração de 0,1% diminui a tensão superficial da água para, aproximadamente, 35 mN/m.
Existem vários métodos experimentais para a determinação da tensão superficial. A escolha do mais adequado depende da precisão desejada, disponibilidade do equipamento e condições experimentais. O mais simples e o mais utilizado é o chamado método do anel, onde se mede a força necessária para desprender um anel de platina da superfície ou interface através do braço de uma balança ou torção provocada em um fio, o que se constitui no tensiômetro de Du Noüy.
A tensão superficial é possivelmente uma das propriedades mais importantes usadas na caracterização dos tensoativos. Uma vez que a tensão de um líquido é determinada pela energia das moléculas na região da interface, o deslocamento destas moléculas por um soluto adsorvido nesta região irá afetar diretamente o valor medido. É a relação entre a estrutura química e a velocidade e grau de adsorção na interface ou superfície, sob determinadas condições, que diferencia os vários tipos de tensoativos e, com isso, determina sua utilização onde a redução da tensão superficial é importante. Pode-se dizer que a maioria das propriedades dos tensoativos depende de sua eficiência na redução da tensão superficial.
Os conceitos de tensão superficial ou interfacial dados anteriormente são simplistas no sentido de que implicam que a superfície ou a interface seja estática. Na realidade, há uma constante e, para líquidos e gases, rápida troca de moléculas entre a solução e regiões interfaciais e entre a fase líquida e a fase vapor. Assume-se que as moléculas deixam a região superficial ou interfacial à mesma velocidade com que chegam. Uma molécula de água a 25°C tem um tempo de residência médio de 3 µs ou menos na interface ar/água. Com tamanha mobilidade molecular é claro que a superfície de um líquido puro oferece pequena resistência às forças que podem atuar na mudança de sua forma, ou seja, há uma resistência elástica ou viscosa muito pequena para a deformação da superfície. Uma conseqüência física deste fato é que um líquido puro não sustenta uma espuma por mais de uma pequena fração de segundo. Uma situação similar existe para a interface líquido/líquido.
Devido à mobilidade das moléculas nas superfícies fluidas não é surpreendente que a temperatura tenha um efeito na tensão superficial de um sistema. À medida que a temperatura de um sistema aumenta, a tensão superficial de quase todos os líquidos decresce. Em temperaturas próximas à temperatura crítica do líquido as forças de coesão entre as moléculas se tornam muito pequenas, e a tensão superficial se aproxima de zero.
A tensão superficial da água a 20°C é aproximadamente 73 mN/m. Tecnicamente falando, um determinado composto químico é considerado como um tensoativo eficiente quando a 20°C e à concentração de 0,1% diminui a tensão superficial da água para, aproximadamente, 35 mN/m.
Existem vários métodos experimentais para a determinação da tensão superficial. A escolha do mais adequado depende da precisão desejada, disponibilidade do equipamento e condições experimentais. O mais simples e o mais utilizado é o chamado método do anel, onde se mede a força necessária para desprender um anel de platina da superfície ou interface através do braço de uma balança ou torção provocada em um fio, o que se constitui no tensiômetro de Du Noüy.
A tensão superficial é possivelmente uma das propriedades mais importantes usadas na caracterização dos tensoativos. Uma vez que a tensão de um líquido é determinada pela energia das moléculas na região da interface, o deslocamento destas moléculas por um soluto adsorvido nesta região irá afetar diretamente o valor medido. É a relação entre a estrutura química e a velocidade e grau de adsorção na interface ou superfície, sob determinadas condições, que diferencia os vários tipos de tensoativos e, com isso, determina sua utilização onde a redução da tensão superficial é importante. Pode-se dizer que a maioria das propriedades dos tensoativos depende de sua eficiência na redução da tensão superficial.
 |
As características moleculares necessárias para um material atuar como tensoativo em solução aquosa têm sido extensamente discutidas na literatura. É útil, entretanto, reiterar as funções básicas dos grupos moleculares de maneira a entender seus efeitos na tensão superficial. O grupo hidrofílico impõe à molécula tensoativa a sua solubilidade em água em uma faixa de concentração que a torna útil para determinado propósito. O grupo hidrofóbico de um tensoativo tem duas funções primordiais: (i) conduz a propriedades de solubilidade que favorecem a adsorção do tensoativo preferencialmente nas interfaces e (ii) altera a energia de interação entre a interface do líquido e as moléculas do gás de contato. Cada uma destas funções está diretamente relacionada à natureza química do grupo hidrofóbico e, em alguns casos, do grupo hidrofílico.
Referências
Meyers, D., Surfactant Science and Technology, 20th ed., VCH Publishers, Inc. New York (1988)
Rosen, M. J., Surfactants and interfacial phenomena, John Wiley & Sons, New York 2nd ed. (1989)
fonte: FREEDON
Meyers, D., Surfactant Science and Technology, 20th ed., VCH Publishers, Inc. New York (1988)
Rosen, M. J., Surfactants and interfacial phenomena, John Wiley & Sons, New York 2nd ed. (1989)
fonte: FREEDON
Formulando com Sodium Laurylglucosides Hydroxypropylsulfonate
Por: Sérgio Costa
O surgimento da consciência ambiental trouxe várias implicações sociais e empresariais, dentre elas, a equalização entre sustentabilidade e funcionalidade. Ao passar dos anos surgiram várias tecnologias inovadoras que procuraram adequar as diversas nuances que envolvem um produto ambientalmente correto. Uma das tecnologias que permitiram a aproximação de sustentabilidade e funcionalidade recebeu o nome de Alquil Poliglucosídeo.
O início
O surgimento dos Alquil Poliglucosídeos é o marco inicial de uma tecnologia sustentável e funcional, mas havia alguns problemas a serem transpostos, como por exemplo, a irritabilidade dérmica. Com a continuidade dos trabalhos de pesquisa e desenvolvimento de tecnologias sustentáveis, chegou-se ao processo de derivação dos Alquil Poliglucosídeos, e assim, nasceu uma nova classe de surfactantes, que trazem as melhorias solicitadas pelos consumidores aliada às propostas de sustentabilidade. Os derivados dos Alquil Poliglucosídeos respondem aos maiores anseios dos formuladores que, podem a partir desta nova tecnologia, formular produtos com baixa irritabilidade dérmica, biodegradáveis, atóxicos, com baixa emissão de carbono e obtidos de fontes renováveis, nasceu, então, o Suganate 160.
Esta nova molécula possibilita a obtenção de formulações cosméticas das mais variadas, mas é principalmente indicada na formulação de xampus de baixa ou nenhuma irritabilidade dérmica, sabonetes líquidos, sabonetes em barra, lenços removedores de maquiagem, produtos para higienização de recém-nascidos e shampoos para a linha PET. Os novos derivados dos Alquil Poliglucosídeos foram desenvolvidos pela empresa Colonial Chem Inc., dos EUA.
No mercado brasileiro esta tecnologia, está disponível e dividida em três grupos principais:
1. Alquil Poliglucosídeo Quaternizado:
2. Alquil Poliglucosídeo Fosfatado:
3. Alquil Poliglucosídeo Sulfatado
Estas três moléculas permitem ao formulador a obtenção de produtos funcionais, obtidos de fonte renovável e principalmente, que promovem a integração da sustentabilidade e funcionalidade.
Vejamos a tabela de Irritabilidade Dérmica abaixo:
Este quadro demonstra de forma clara o grau de irritabilidade dérmica promovido pelos surfactantes mais usados, e também analisa a performance de um xampu infantil líder de mercado contra um shampoo formulado usando o Suganate 160.
Podemos, através deste quadro, concluir que:
- O SugaNate 160 apresenta o menor grau de irritabilidade dérmica entre todos os surfactantes testados.
O xampu formulado com o SugaNate 160 é 50% menos irritante do que o xampu infantil de mercado, formulado com a tecnologia atual.
Concluindo, esta nova categoria de surfactantes se posiciona como uma nova ferramenta de trabalho no segmento cosmético, permitindo a obtenção de formulações muito mais suaves e ambientalmente seguras.
Bombril Investe em Detergentes
Bombril investe R$ 20 milhões na produção de detergentes. Com a nova linha de produção de embalagens e envase de detergentes líquidos, desinfetantes e amaciantes, adquirida da Alemanha por cerca de R$ 20 milhões, a Bombril amplia em 30% sua capacidade produtiva de detergentes líquidos. De acordo com informações da empresa, a Bombril é a primeira empresa do segmento de higiene e limpeza a adotar a tecnologia de ponta alemã, já amplamente utilizada pelas maiores engarrafadoras de cervejas e refrigerantes do País. A linha é composta por injetora, sopradora, envasadora, rotuladora e paletizadora.
Assinar:
Postagens (Atom)