Shampoo

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Shampoos são formulações de limpeza usadas para uma ampla gama de aplicações, incluindo cuidados pessoais, uso de animais de estimação e carpetes. A maioria é fabricada aproximadamente da mesma maneira. Eles são compostos principalmente de produtos químicos chamados surfactantes que têm a habilidade especial de envolver materiais oleosos em superfícies e permitir que sejam enxaguados com água. Mais comumente, os shampoos são usados ​​para cuidados pessoais, especialmente para lavar o cabelo.

História

Antes do advento dos shampoos, as pessoas geralmente usavam sabonete para cuidados pessoais. No entanto, o sabonete tinha a desvantagem de ser irritante para os olhos e incompatível com a água dura, o que o tornava uma película de aparência opaca no cabelo. No início dos anos 1930, o primeiro shampoo detergente sintético foi lançado, embora ainda tivesse algumas desvantagens. A década de 1960 trouxe a tecnologia de detergentes que usamos hoje.

Ao longo dos anos, muitas melhorias foram feitas nas formulações de xampus. Os novos detergentes são menos irritantes para os olhos e a pele e têm melhores qualidades ambientais e de saúde. Além disso, a tecnologia de materiais avançou, permitindo a incorporação de milhares de ingredientes benéficos em xampus, deixando os cabelos com uma sensação mais limpa e melhor condicionada.

Matérias-primas

Novos shampoos são inicialmente criados por químicos de cosméticos em laboratório. Esses cientistas começam determinando quais características a fórmula do xampu terá. Eles devem decidir sobre as características estéticas, como a espessura que deve ser, a cor e o cheiro. Eles também consideram atributos de desempenho, como a qualidade da limpeza, a aparência da espuma e o quão irritante ela será. Os testes de consumidor geralmente ajudam a determinar quais devem ser essas características.

Uma vez que as características do shampoo são identificadas, uma fórmula é criada em laboratório. Esses lotes iniciais são feitos em pequenos copos com vários ingredientes. Na indústria de cuidados pessoais, quase todos os ingredientes que podem ser usados ​​são classificados pela Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association (CTFA) na coleção aprovada pelo governo conhecida como Nomenclatura Internacional de Ingredientes Cosméticos (INCI). Os ingredientes mais importantes nas formulações de xampus são água, detergentes, intensificadores de espuma, espessantes, agentes condicionantes, conservantes, modificadores e aditivos especiais.

Água

O ingrediente principal em todos os shampoos é a água, normalmente constituindo cerca de 70-80% de toda a fórmula. Água desionizada, que é especialmente tratada para remover várias partículas e íons, é usada em xampus. A fonte de água pode ser poços subterrâneos, lagos ou rios.

Detergentes

Os próximos ingredientes mais abundantes em shampoos são os detergentes primários. Esses materiais, também conhecidos como surfactantes, são os ingredientes de limpeza dos xampus. Os surfactantes são ingredientes ativos de superfície, o que significa que podem interagir com uma superfície. A natureza química de um surfactante permite que ele envolva e retenha materiais oleosos das superfícies. Uma parte da molécula é compatível com óleo (solúvel), enquanto a outra é solúvel em água. Quando um shampoo é aplicado ao cabelo ou têxteis, a porção solúvel em óleo se alinha com os materiais oleosos enquanto a porção solúvel em água se alinha na camada de água. Quando várias moléculas de surfactante se alinham assim, elas formam uma estrutura conhecida como micela. Esta micela possui óleo retido no meio e pode ser lavado com água, conferindo ao shampoo seu poder de limpeza.

Os surfactantes são derivados de compostos conhecidos como ácidos graxos. Os ácidos graxos são materiais naturais encontrados em várias fontes vegetais e animais. Os materiais usados ​​com mais frequência para fazer os surfactantes usados ​​em xampus são extraídos do óleo de coco, óleo de palmiste e óleo de soja. Alguns detergentes primários comuns usados ​​em xampus são lauril sulfato de amônio, lauril sulfato de sódio e lauril éter sulfato de sódio.

Boosters de espuma

Além dos surfactantes de limpeza, outros tipos de surfactantes são adicionados aos shampoos para melhorar as características de formação de espuma da formulação. Esses materiais, chamados de alcanolamidas, ajudam a aumentar a quantidade de espuma e o tamanho das bolhas. Como os detergentes primários, eles também são derivados de ácidos graxos e possuem características tanto solúveis em água quanto solúveis em óleo. Os materiais típicos incluem lauramida DEA ou cocamida DEA.

Espessantes

Até certo ponto, as alcanolamidas que fazem os xampus espumar também tornam as formulações mais espessas. No entanto, outros materiais também são usados ​​para aumentar a viscosidade. Por exemplo, a metilcelulose, derivada da celulose vegetal, é incluída nos xampus para torná-los mais espessos. O cloreto de sódio (sal) também pode ser usado para aumentar a espessura do shampoo.

Agentes condicionadores

Alguns materiais também são adicionados aos xampus para compensar o efeito, às vezes agressivo, dos surfactantes no cabelo e nos tecidos. Os agentes de condicionamento típicos incluem polímeros, silicones e agentes quaternários. Cada um desses compostos se deposita na superfície do cabelo e melhora sua sensação, maciez e penteabilidade, ao mesmo tempo que reduz a carga estática. Os shampoos que apresentam especificamente o condicionamento como um benefício são chamados de shampoos 2 em 1 porque eles limpam e condicionam o cabelo na mesma etapa. Exemplos de agentes de condicionamento incluem cloreto de hidroxipropiltrimônio de guar, que é um polímero, dimeticona, que é um silicone, e quatemium 80, um agente quaternário.

Conservantes

Como os shampoos são feitos de água e compostos orgânicos, a contaminação por bactérias e outros micróbios é possível. Os conservantes são adicionados para prevenir esse crescimento. Dois dos conservantes mais comuns usados ​​em shampoos são DMDM ​​hidantoína e metilparabeno.

Modificadores

Outros ingredientes são adicionados às fórmulas de shampoo para modificar características específicas. Opacificantes são adicionados para tornar a fórmula opaca e dar uma aparência perolada. Materiais conhecidos como agentes sequestrantes são adicionados para compensar os efeitos entorpecentes da água dura. Ácidos ou bases, como ácido cítrico ou hidróxido de sódio, são adicionados para ajustar o pH de um shampoo para que os detergentes proporcionem uma limpeza ideal.

Aditivos especiais

Um dos principais fatores que influenciam a compra de um shampoo é sua cor e odor. Para modificar essas características, os fabricantes adicionam óleos de fragrâncias e corantes FD&C aprovados e certificados pelo governo. Outros aditivos especiais também podem ter um efeito semelhante. Materiais naturais como extratos botânicos, óleos naturais, proteínas e vitaminas conferem qualidades especiais e ajudam a vender shampoos. Aditivos como piritionato de zinco são incluídos para resolver o problema da caspa. Outros aditivos são tinturas que podem colorir o cabelo.

O processo de fabricação

Depois que uma fórmula de xampu é desenvolvida, ela é testada para garantir que suas qualidades mudem minimamente com o tempo. Este tipo de teste, chamado teste de estabilidade, é usado principalmente para detectar mudanças físicas em coisas como cor, odor e espessura. Pode também fornece informações sobre outras alterações, como contaminação microbiana e diferenças de desempenho. Esse teste é feito para garantir que o frasco de xampu que está nas prateleiras das lojas terá o mesmo desempenho do frasco criado no laboratório.

O processo de fabricação pode ser dividido em duas etapas. Primeiro, é feito um grande lote de shampoo e, em seguida, o lote é embalado em frascos individuais.

Composição

• 1 Grandes lotes de shampoo são feitos em uma área designada da fábrica. Aqui, os trabalhadores, conhecidos como compostos, seguem as instruções da fórmula para fazer lotes que podem ser de 3.000 gal (11.000 1) ou mais. As matérias-primas, normalmente fornecidas em tambores de até 55 gal (200 1) ou 50 lb (23 kg), são entregues na área de composição por meio de empilhadeiras. Eles são despejados no tanque batch e completamente misturados.
• 2 Dependendo da fórmula, esses lotes podem ser aquecidos e resfriados conforme necessário para ajudar a combinar as matérias-primas mais rapidamente. Algumas matérias-primas, como água ou detergentes primários, são bombeadas e dosadas diretamente no tanque batch. Esses materiais são adicionados simplesmente pressionando um botão nos controles computadorizados. Esses controles também regulam as velocidades de mistura e as taxas de aquecimento e resfriamento. Dependendo do tamanho e tipo de shampoo, fazer um lote de 3.000 galões (11.000-1) pode levar de uma a quatro horas.

Verificação do controle de qualidade

• 3 Depois que todos os ingredientes são adicionados ao lote, uma amostra é levada ao laboratório de Controle de Qualidade (CQ) para teste. As características físicas são verificadas para garantir que o lote esteja de acordo com as especificações descritas nas instruções da fórmula. O grupo QC executa testes como determinação de pH, verificações de viscosidade e avaliações de aparência e odor. Eles também podem verificar a quantidade de detergente que está na fórmula e se há conservante suficiente. Se o lote estiver "fora das especificações", podem ser feitos ajustes. Por exemplo, ácidos ou bases podem ser adicionados para ajustar o pH, ou sal pode ser adicionado para modificar a viscosidade. As cores também podem ser ajustadas adicionando mais corante.
• 4 Depois que um lote é aprovado pelo QC, ele é bombeado para fora do tanque do lote principal para um tanque de retenção, onde pode ser armazenado até que as linhas de enchimento estejam prontas. Do tanque de retenção, ele é bombeado para o enchimento, que é composto por um carrossel de cabeças de enchimento de pistão.

Preenchimento

• 5 No início da linha de enchimento, as garrafas vazias são colocadas em uma grande caixa chamada de funil. Aqui, as garrafas são manipuladas fisicamente até que estejam corretamente orientadas e em pé. Em seguida, eles são movidos ao longo de uma correia transportadora para o carrossel de enchimento, que contém o shampoo.
• 6 O carrossel de enchimento é composto por uma série de cabeças de enchimento de pistão calibradas para fornecer exatamente a quantidade correta de shampoo nos frascos. Conforme os frascos se movem por essa seção da linha de enchimento, eles são preenchidos com xampu.
• 7 A partir daqui, as garrafas se movem para a máquina de selagem. Assim como a caixa que contém as garrafas vazias, as tampas também são colocadas em uma tremonha e, em seguida, alinhadas corretamente. À medida que as garrafas se movem, as tampas são colocadas e bem torcidas.
• 8 Depois que as tampas são colocadas, os frascos seguem para as etiquetadoras (se necessário). Dependendo do tipo de etiquetas, elas podem ser coladas com adesivos ou prensadas a quente. Os rótulos são colados nas garrafas à medida que elas passam.
• 9 Da área de rotulagem, as garrafas seguem para a área de embalagem, onde são colocadas em caixas, normalmente uma dúzia de cada vez. Essas caixas são então empilhadas em paletes e transportadas em grandes caminhões para os distribuidores. Linhas de produção como essa podem se mover a velocidades de cerca de 200 garrafas por minuto ou mais.

Controle de qualidade

Além das verificações iniciais para garantir que o produto atende às especificações, outras verificações de controle de qualidade são feitas. Por exemplo, os inspetores de linha observam as garrafas em pontos específicos da linha de enchimento para garantir que tudo esteja certo. Eles percebem coisas como níveis de preenchimento, colocação da etiqueta e se a tampa está colocada corretamente. O produto também é verificado rotineiramente para ver se houve qualquer contaminação microbiana. Isso é feito retirando uma garrafa da linha de enchimento e enviando-a ao laboratório de controle de qualidade. Aqui, uma pequena quantidade do produto shampoo é espalhada em uma placa e inoculada com bactérias e outros organismos para ver se eles crescem. Além disso, a embalagem também é verificada para ver se atende às especificações. Itens como espessura, aparência e peso da garrafa são verificados.

O Futuro

As empresas de produtos de consumo continuarão a fabricar novos tipos de xampus. Essas novas fórmulas serão impulsionadas pelos desejos em constante mudança do consumidor e pelo desenvolvimento de tecnologia química. Atualmente, os consumidores gostam de xampus multifuncionais, como os xampus 2 em I, que proporcionam limpeza e condicionamento em uma única etapa, ou xampus que auxiliam no penteado. Os novos shampoos provavelmente fornecerão condicionamento, estilo e coloração aprimorados durante a limpeza do cabelo.

A tecnologia do xampu também será aprimorada à medida que novos ingredientes forem desenvolvidos pelos fornecedores de matéria-prima. Alguns avanços importantes estão sendo feitos no desenvolvimento de compostos como polímeros, silicones e surfactantes. Esses materiais serão menos irritantes, menos caros, mais ecológicos e também fornecerão maior funcionalidade e desempenho.