Hairsproy

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Antecedentes

As lacas para cabelo pertencem a uma classe de produtos de higiene pessoal que ajudam o cabelo a manter o penteado desejado. Esses produtos contêm ingredientes formadores de filme que são aplicados como uma névoa fina. Quando secos, esses produtos químicos formam pequenas manchas semelhantes a cola que mantêm os fios de cabelo unidos. Hairsprays são formulados como aerossóis que são alimentados por gases pressurizados ou não aerossóis que são dispensados ​​pressionando manualmente uma bomba.

História

As mulheres usam compostos naturais (como argilas e gomas) para manter o cabelo no lugar desde a antiguidade. O spray de cabelo moderno não nasceu até que os recipientes de spray aerossol foram desenvolvidos pelo Exército dos Estados Unidos durante a Segunda Guerra Mundial. O exército criou essa tecnologia para permitir que eles pulverizassem inseticidas em grandes áreas. Durante a próxima década ou mais, a tecnologia de aerossol se espalhou para outras indústrias, como tintas e revestimentos e cuidados pessoais. Os primeiros sprays comerciais foram comercializados no final dos anos 1940. Esses primeiros produtos usavam goma-laca, uma resina natural, para manter o cabelo no lugar. Nos últimos 50 anos, os pesquisadores aprimoraram a qualidade dos ingredientes do spray para o cabelo e a embalagem do aerossol usada para distribuí-los. Desde então, os lacas para o cabelo tornaram-se uma parte importante do mercado de cuidados com os cabelos.

Matérias-primas

Agentes detentores

Hairsprays funcionam revestindo o cabelo com polímeros, que são compostos químicos de cadeia longa. Os polímeros às vezes são chamados de resinas porque materiais de resina natural (como goma-laca) foram usados ​​nos primeiros sprays de cabelo. A principal propriedade que torna os polímeros úteis como agentes de fixação do cabelo é sua capacidade de formar filmes após a secagem. Uma vez que o spray de cabelo é aplicado no cabelo, as gotas do líquido escorrem pela haste do cabelo até chegar à intersecção de duas fibras capilares. Quando as gotas secam na intersecção dessa fibra, elas criam uma película invisível que une os fios de cabelo.

Os químicos podem escolher entre muitos polímeros diferentes ao desenvolver produtos para penteados. Por exemplo, a polivinilpirrolidona (também conhecida como PVP) é um polímero comum usado em produtos para penteados. No entanto, ele não fornece uma fixação forte e tende a pegar a umidade do ar. Para remediar essa situação, os químicos combinam o PVP com outro polímero, o acetato de vinila. A mistura resultante, PVPVA, é um copolímero que melhorou a resistência à umidade e, portanto, manterá melhor os cachos. No entanto, se não forem formulados adequadamente, os copolímeros de PVPVA podem ser tão à prova d'água que se tornam difíceis de remover do cabelo. Outro copolímero comum é feito de acetato de vinila e ácido crotônico. Este ingrediente é popular porque fornece o equilíbrio adequado entre dureza, solubilidade e suscetibilidade à umidade.

Solventes

Os solventes constituem a maior parte em peso de um spray para cabelo em aerossol. Eles são usados ​​como um transportador para os ingredientes ativos na formulação e são selecionados com base em sua compatibilidade com os princípios ativos químicos e o propelente. A água é um solvente popular devido ao seu baixo custo. Infelizmente, as formulações que contêm água demoram mais para secar e são menos solúveis em muitos sistemas propelentes. A água também aumenta a chance de corrosão dentro da lata. O etanol, embora um pouco mais caro, é outro solvente popular. No entanto, o etanol pertence à classe dos compostos orgânicos voláteis (COVs), cujo uso em aerossóis tem sido restrito porque contribuem para a poluição do ar. Até o momento, nenhum solvente de substituição aceitável foi aprovado.

Aditivos

Hairsprays contêm vários aditivos químicos, além de polímeros e solventes. Por exemplo, plastificantes são adicionados para modificar os efeitos dos polímeros. Isso inclui produtos químicos como miristato de isopropila, ftalato de dietila e silicones que podem tornar os filmes de spray de cabelo mais flexíveis e menos quebradiços. Agentes neutralizantes e anticorrosivos, como aminometil propanol (AMP), hidróxido de amônio, morfolina, ciclohexilamina e ésteres de borato são adicionados para controlar a solubilidade da resina e ajudar a prevenir a ferrugem no interior da lata.

Propulsores

Os propulsores, como o nome indica, são responsáveis ​​por impulsionar o spray de cabelo para fora da lata. São gases que podem ser armazenados sob baixa pressão na lata. Originalmente, gases clorofluorcarbono (CFCs) foram usados, mas eles foram proibidos devido à sua suspeita de cumplicidade na destruição da camada de ozônio na alta atmosfera. Propelentes de hidrocarbonetos como butano e propano foram usados ​​como substitutos para CFCs. Esses gases são misturas de butano e propano projetadas para fornecer uma certa quantidade de pressão na lata. Por exemplo, o propulsor Butano 40 é uma mistura de butano e propano que tem uma pressão de vapor de 40 lb / in ² (18 kg / cm ² ) Os propelentes de hidrocarbonetos eram extremamente populares até a década de 1980, quando a Califórnia e alguns outros estados americanos começaram a legislar sobre a quantidade desses gases que poderiam ser usados ​​em sprays de cabelo, porque foi demonstrado que eles contribuem para a poluição do ar. Essa legislação levou à diminuição do uso de hidrocarbonetos.

Cientistas que trabalham na Dupont desenvolveram uma nova classe de propelentes. Eles são conhecidos como hidrofluorcarbonos (HFCs) e têm muitas das propriedades dos CFCs, mas não são tão poluentes. Os HFCs populares são 1,1, -difluoroetano (Propelente 152A) e 1, 1, 1, 2, -tetrafluorometano (Propelente 134A). Embora sejam relativamente caros, são usados ​​para formular lacas para o cabelo de secagem rápida.

Embalagem

Os sprays para cabelo em aerossol são tradicionalmente embalados em recipientes feitos de aço estanhado ou alumínio. A embalagem é dotada de uma válvula que fecha a lata e dispensa o conteúdo. A válvula é conectada a um tubo de imersão de plástico que carrega o produto líquido através da lata até o topo. A parte superior da válvula é dotada de um botão, ou atuador, que é pressionado para abrir a válvula e liberar o produto.

A válvula em si é um equipamento muito complicado. Consiste em uma seção do corpo com uma peça de cauda que se conecta ao tubo de imersão. A parte central do corpo da válvula serve como uma câmara de mistura onde o propulsor e o concentrado líquido se misturam. Este processo de mistura é muito turbulento e ajuda a quebrar o spray de cabelo em uma névoa muito fina. No topo do corpo da válvula está uma haste que alimenta o produto da câmara de mistura para o botão de dispensação. Todo o conjunto da válvula está alojado em um copo metálico que é uma peça em forma de anel de alumínio ou aço folha de flandres.

Design

Os químicos devem considerar vários parâmetros-chave ao projetar formulações de spray para cabelo, incluindo eficácia, segurança, custo, apelo ao consumidor e considerações regulatórias. A funcionalidade do produto é uma consideração importante. Os químicos formuladores têm centenas, senão milhares, de ingredientes para escolher. Eles começam selecionando uma resina que dará as características de fixação desejadas e combinam com plastificantes e outros ingredientes que dão a sensação adequada ao cabelo.

Para que um polímero faça uma boa resina modeladora, ele deve ter certas características. Deve depositar uma película que seja substantiva no cabelo, mas que ainda possa ser facilmente removida; deve segurar o cabelo com flexibilidade para que o cabelo possa se mover sem quebrar a película; deve ser transparente para não reduzir o brilho natural do cabelo; não deve descamar quando o cabelo é escovado; e não deve absorver umidade da atmosfera e se tornar pegajoso.

Como os ingredientes usados ​​em spray para cabelo podem ficar em contato com a pele por um longo período de tempo, eles devem ser projetados para não serem irritantes e não sensibilizantes. Para se certificar de que não são perigosos quando inalados, A. Ventilador de ar comprimido. B. Testador de pressão. C. Enchedor de produto. D. Evacuador de ar. E. Tampa giratória. F. Válvula de enchimento de pressão do propelente. sua segurança médica pode ser determinada por testes de inalação em animais, embora um número crescente de testes alternativos não baseados em animais esteja se tornando disponível. Isso é menos problemático para produtos não aerossóis porque as partículas produzidas pelo dispensador de bomba são muito maiores do que aquelas produzidas por gases pressurizados e, portanto, são menos propensas a viajar para os pulmões. Por esse mesmo motivo, os não aerossóis podem ser mais úmidos e pegajosos do que os aerossóis.

Os químicos projetam sprays de cabelo para serem mais atraentes ao consumidor, empregando fragrâncias agradáveis ​​e embalagens fáceis de usar. Algumas fragrâncias são projetadas para simplesmente cobrir o odor dos produtos químicos na formulação; outros são projetados para serem altamente perfumados. As opções de design de embalagem também ajudam a aumentar o apelo estético do produto. Isso inclui distribuidores fáceis de usar, como válvulas de alternância e grandes botões atuadores.

Normalmente, os sprays de cabelo são projetados para fornecer 8 onças (237 ml) de produto, mas tamanhos menores e maiores estão disponíveis. A pressão na lata é geralmente entre 40 e 80 lb / em ² (18 e 36 kg / cm ² ) dependendo do tipo de propulsor usado. Também é importante observar que os sprays para cabelo são projetados para ter um prazo de validade mínimo de três anos, mas costumam durar cinco anos ou mais.

O processo de fabricação

A fabricação de spray para cabelo em aerossol requer equipamento altamente automatizado. Por causa do custo envolvido na operação deste equipamento, a maioria dos comerciantes de spray para cabelo opta por ter seus produtos produzidos por fornecedores especializados, conhecidos como fabricantes terceirizados.

Em lote

• 1 Durante o processo de fabricação, a fórmula é preparada como um concentrado líquido em grandes tanques de lote compostos de aço inoxidável, alumínio revestido ou poliéster reforçado com fibra de vidro. Esses lotes podem ter até 2.000 galões (7.5701). Os tanques são equipados com um grande misturador de turbina com pás de vários metros de diâmetro. O solvente é carregado no tanque primeiro e, em seguida, seguido pelos outros ingredientes. O solvente constitui a maior proporção da fórmula e pode estar presente em 80% em peso ou mais. Outros ingredientes variam em concentração de alguns décimos de por cento para alguns dos agentes de controle de pH, a alguns por cento para fragrância, a aproximadamente 10% para a resina. Dependendo da solubilidade dos ingredientes na fórmula dada, esta etapa de mistura pode levar de 30 minutos ou várias horas. Uma vez que alguns dos ingredientes estão na forma de pó, a mistura deve ser cuidadosamente monitorada durante o processo de dosagem para garantir que se dissolvam corretamente. Após a conclusão da mistura, o concentrado é testado para garantir que está em conformidade com as especificações e é então transferido para um tanque de retenção antes do enchimento.

Preenchimento

• 2 Os componentes da embalagem são organizados na máquina de enchimento. Conforme as latas vazias descem pela esteira, um jato de ar comprimido remove toda a sujeira e poeira.
• 3 Na próxima etapa da linha de enchimento, há uma série de bicos, conhecidos como cabeçotes de enchimento, que são conectados a tubos que transferem o concentrado líquido do tanque onde ele é armazenado. Um mecanismo de pistão injeta uma quantidade precisa de líquido na lata.
• 4 As latas seguem pela linha até a próxima estação, onde duas ações ocorrem ao mesmo tempo. O propelente gasoso é injetado nas latas e o copo da válvula é imediatamente encaixado no lugar. O copo de metal é frisado na borda da abertura da lata. Esta vedação estanque evita que o gás e o líquido vazem.
• 5 Após a operação de gaseificação, as latas são alimentadas por um longo cocho cheio de água quente. À medida que as latas se movem lentamente sob a água, elas são verificadas visualmente para ver se há bolhas escapando, o que indicaria uma vedação da válvula com defeito ou uma lata com vazamento. As latas que vazam são retiradas nesta etapa da operação.
• 6 Após sair do banho-maria, as latas são secas com jatos de ar comprimido. Uma tampa é colocada sobre a válvula no final da linha de enchimento; isso evita que o aerossol seja acidentalmente ativado durante o transporte.
• 7 Finalmente, as unidades acabadas são embaladas em caixas e empilhadas em paletes para envio.

Subprodutos / resíduos

Os subprodutos mais óbvios do spray de cabelo em aerossol são os VOCs prejudiciais ao meio ambiente, emitidos na atmosfera. Além de esgotar a camada de ozônio, esses subprodutos químicos também são usados ​​no abuso de inalantes. Embora as empresas tenham desenvolvido alternativas (como sprays de bomba manual), muitos consumidores preferem e continuam a usar a lata de aerossol.

Controle de qualidade

Durante o processo de fabricação, as amostras são retiradas da linha do transportador e verificadas para garantir que atendam a todas as especificações. As principais propriedades monitoradas incluem o peso de enchimento, a concentração de ingredientes ativos e a pressão da lata. Características de pulverização, como taxa de pulverização (a quantidade de produto distribuída por segundo) e o padrão de pulverização (o tamanho físico e a forma da pulverização) também são monitorados. Testes de estabilidade de longo prazo são conduzidos para garantir que as latas não entupam quando pulverizadas e que permanecem livres de corrosão interna.

O Futuro

O futuro dos sprays para cabelo depende não apenas das considerações de mercado, mas também das ações regulatórias de agências estaduais e federais. Desde a década de 1970, o setor tem lutado com as severas limitações impostas pelo governo. Para contornar essas limitações, os pesquisadores continuam a fazer experiências com polímeros que podem ser incorporados em fórmulas não poluentes à base de água. Além disso, eles estão avaliando vários sistemas de entrega de aerossol não tradicionais que liberam menos contaminantes na atmosfera. Os sprays de bomba são a alternativa mais conhecida aos aerossóis e operam pela força física gerada quando uma mola dentro da bomba é comprimida. Outras alternativas de aerossol incluem o sistema saco na lata, que usa a força física de uma bexiga de borracha esticada para borrifar o conteúdo. Os profissionais de marketing de spray de cabelo terão que continuar a encontrar tecnologias de ponta como essa para acompanhar o ritmo de um ambiente regulatório em constante mudança.

Onde aprender mais

Livros

Dallal, Joseph e Colleen Rocafort. Produtos para Penteados / Fixadores, em Cabelo e Cuidados com os Cabelos. Marcel Dekker, 1997.

Schueller, Randy e Perry Romanowski. Beginning Cosmetic Chemistry. Publicação Allured, 1999.

Randy Schueller