ARMIN FRANZ ISENMANN
PRINCÍPIOS QUÍMICOS
EM PRODUTOS
COSMÉTICOS E
SANITÁRIOS
Timóteo - MG
2015
1
Isenmann, Armin Franz
Cosméticos sob o olhar do químico / Armin Franz Isenmann - Timóteo, MG :
2012. 1a Edição
2014. 2a Edição
A partir de 2015:
Princípios Químicos em Produtos Cosméticos e Sanitários / Armin Franz Isenmann Timóteo, MG
Bibliografia
ISBN 978-85-913050-5-6
2
Todo mundo usa todos os dias!
3
1
Objetivos deste livro no âmbito dos cursos técnicos
de química, farmácia e áreas afins
Este livro descreve as reações químicas e os processos da fabricação de sabão, detergentes e
outros princípios sanitários e mostra quais as formulações dos produtos de limpeza e higiene
pessoal que nós usamos no dia-a-dia. Além disso, fornece muitas formulações caseiras destes
produtos, por vários motivos:
Aplicar os conhecimentos sobre as funcionalidades dos componentes em produtos
cosméticos,
Incentivar o aluno a produzir algo de valor e utilidade, através do qual desenvolve
espírito empreendedor,
Facilitar a comparação entre os produtos caseiros e industrializados, tanto no preço
quanto aos efeitos.
Despertar interesse e abrir perspectivas para um futuro profissional com a própria
fábrica.
4
Conteúdo
1
Objetivos deste livro no âmbito dos cursos técnicos de química, farmácia e áreas afins ...4
2
Aspecto econômico da indústria cosmética ................................................................... 12
3
Classificação dos cosméticos ........................................................................................ 13
4
Cosméticos - seus poderes e suas restrições legais ......................................................... 14
5
Cuidado da pele ............................................................................................................ 15
5.1
A pele - nosso maior órgão ..................................................................................... 15
5.1.1
Composição da gordura natural da pele ........................................................... 18
5.1.2
Suor ................................................................................................................ 22
5.2
Problemas acerca do cuidado da pele ...................................................................... 23
5.2.1
5.3
6
Limpeza da pele, conforme as diferentes regiões corporais. ............................. 23
Produtos aplicados diretamente em nossa pele ........................................................ 23
Produção do sabão ........................................................................................................ 25
6.1
História do sabão .................................................................................................... 26
6.2
Produção de sabão - o método tradicional (= descontínuo) ...................................... 26
6.3
Hidrólise alcalina de gordura (glicerídeos) - o mecanismo químico ........................ 27
6.3.1
Mecanismo da hidrólise das gorduras .............................................................. 27
6.3.2
Saponificações de ésteres sob catálise básica. .................................................. 29
6.4
Saponificação, esterificação e transesterificação, sob catálise ácida ........................ 30
7
Aspectos termodinâmicos do processo de lavagem........................................................ 31
8
Detergentes sintéticos ("Syndet") .................................................................................. 34
8.1
Detergentes aniônicos ............................................................................................. 34
8.2
Comparação entre detergentes sintéticos e o sabão tradicional ................................ 38
8.3
Detergentes catiônicos ............................................................................................ 38
8.4
Detergentes zwitteriônicos e betaínas ..................................................................... 39
8.5
Detergentes não iônicos .......................................................................................... 40
8.5.1
9
Discriminação dos syndets, conforme caráter hidrofílico da sua cabeça ........... 41
8.6
Vista geral sobre os detergentes sintéticos .............................................................. 41
8.7
Limpeza da pele humana ........................................................................................ 43
Cremes de pele ............................................................................................................. 43
9.1.1
Umectantes...................................................................................................... 44
9.1.2
A base do creme: a emulsão ............................................................................ 45
9.1.3
Sobre os óleos usados em cremes .................................................................... 46
9.1.4
Conservantes em cremes ................................................................................. 47
5
9.1.5
9.2
Compostos ativos nos cosméticos da pele ............................................................... 48
9.2.1
9.3
Formulação típica de um creme hidratante diurno: ........................................... 48
Novo astro no céu dos cosméticos: o ácido hialurônico.................................... 49
Cada vez mais importante: Protetor Solar ............................................................... 50
9.3.1
Proteção por absorção ..................................................................................... 51
Filtros UV em formulações cosméticos e FPS ........................................................... 54
Mecanismos de absorção da radiação UV.................................................................. 55
9.3.2
Bloqueadores solares ....................................................................................... 57
9.3.3
Antioxidantes .................................................................................................. 58
Antioxidantes lipofílicos e hidrofílicos ...................................................................... 61
9.3.4
10
Bronzeador de pele .......................................................................................... 62
Desodorante .................................................................................................................. 64
10.1
11
Excurso: Silicones em cosméticos ....................................................................... 66
Zelar pelo cabelo .......................................................................................................... 68
11.1
Sobre o cabelo .................................................................................................... 68
11.1.1 Desenvolvimento de um cabelo saudável ......................................................... 69
11.2
Objetivos do cuidado de cabelo ........................................................................... 70
11.3
Xampu ................................................................................................................ 71
11.3.1 Desenvolvimento histórico .............................................................................. 71
11.3.2 Aplicação de xampu ........................................................................................ 71
11.3.3 Critérios de qualidade de xampus .................................................................... 71
11.3.4 Composição do xampu .................................................................................... 72
11.3.5 Conservantes e outros aditivos em xampus ...................................................... 73
Conservantes............................................................................................................. 73
Espessantes ............................................................................................................... 74
Agentes quelantes ..................................................................................................... 75
Balanço do pH e o uso de sistemas tampão................................................................ 75
Filtros de UV ............................................................................................................ 78
11.4
Fábrica de xampu ................................................................................................ 79
11.5
Xampus especiais................................................................................................ 79
11.5.1 Xampu para cabelo oleoso ............................................................................... 79
11.5.2 Xampu para cabelo seco .................................................................................. 80
11.5.3 Xampu para cabelo estressado ......................................................................... 80
11.5.4 Xampu com efeito anti-caspa........................................................................... 80
11.5.5 Xampu com coloração ..................................................................................... 81
11.5.6 Xampu de bebê................................................................................................ 81
6
11.5.7 Xampus a seco ................................................................................................ 81
11.5.8 Outros tipos de xampus ................................................................................... 81
11.6
Condicionador de cabelo ..................................................................................... 82
11.7
Manipulação da forma do cabelo ......................................................................... 83
11.7.1 Styling gel ....................................................................................................... 84
11.7.2 Ondulação permanente e alizante capilar ......................................................... 85
11.7.3 Laquê de cabelo .............................................................................................. 86
12
Coloração de cabelo ...................................................................................................... 87
12.1
Coloração natural ................................................................................................ 88
12.2
Coloração permanente do cabelo ......................................................................... 89
12.2.1 Mecanismo do acoplamento do corante ........................................................... 90
12.2.2 A etapa de alvejamento ................................................................................... 92
12.3
Coloração semi-permanente ................................................................................ 93
12.4
Coloração demi-permanente................................................................................ 93
12.5
Coloração temporária .......................................................................................... 94
12.6
Depilação e crescimento do cabelo ...................................................................... 94
13
Higiene bucal ................................................................................................................ 96
14
Cosmética decorativa .................................................................................................... 99
Batom ............................................................................................................... 100
14.2
Esmalte de unha ................................................................................................ 102
14.3
Maquiagem ....................................................................................................... 104
15
14.1
Sabão em pó e o processo de lavar roupa .................................................................... 105
15.1.1 Ingredientes principais do detergente em pó .................................................. 106
15.1.2 Aditivos no detergente em pó ........................................................................ 109
Matérias-primas na fabricação de detergente em pó .......................................... 113
15.3
Energia envolvida na produção de detergentes .................................................. 115
15.4
Vantagens e desvantagens do sabão, em comparação com os detergentes sintéticos
115
16
15.2
Formulações de produtos cosméticos .......................................................................... 116
16.1
Preparo de alguns ingredientes básicos .............................................................. 120
16.1.1 Sobre a pureza da soda utilizada .................................................................... 120
16.1.2 Sobre as gorduras utilizadas .......................................................................... 121
16.1.3 Preparo da lixívia para o processo da saboaria "a frio". .................................. 121
16.1.4 Receita básica do processo saboeiro "a frio". ................................................. 122
16.1.5 Dicas para sabões refinados ........................................................................... 123
16.1.6 Como preparar um gel d´água transparente .................................................... 124
7
16.1.7 Faça seu próprio "brancol" ............................................................................ 125
16.2
Sabão comum para uso geral ............................................................................. 125
16.2.1 Sabão com restos de frituras (óleo usado) ..................................................... 125
16.2.2 Lixívia ........................................................................................................... 126
16.2.3 "Sabão frio" ................................................................................................... 127
16.2.4 Sabão frio com detergente ............................................................................. 128
16.2.5 Sabão frio com silicato e caulim .................................................................... 128
16.2.6 Sabão de coco ............................................................................................... 128
16.2.7 Sabonete branco ............................................................................................ 129
16.2.8 Sabão "meio-quente" ..................................................................................... 130
16.2.9 Sabão "quente" .............................................................................................. 130
16.2.10
Sabão transparente feito em caldeira .......................................................... 130
16.2.11
Sabão glicerinado transparente ................................................................... 131
16.2.12
Sabão líquido de óleo usado ....................................................................... 131
16.2.13
Sabão com álcool ....................................................................................... 132
16.2.14
Base glicerinada fabricada pelo processo alcoólico .................................... 133
16.2.15
Mais fórmulas caseiras para sabão em barra comum .................................. 134
16.3
Produtos cosméticos comuns e higienização doméstica ..................................... 136
16.3.1 Sabonete líquido ............................................................................................ 136
16.3.2 Receita mais econômica. ............................................................................... 136
16.3.3 Xampu para cabelos normais ......................................................................... 136
16.3.4 Sabonete líquido glicerinado ......................................................................... 137
16.3.5 Xampu anti-queda ......................................................................................... 138
16.3.6 Xampu de brilho para cabelos secos .............................................................. 139
16.3.7 Xampu neutro para bebê ................................................................................ 139
16.3.8 Xampu para cabelo mais brilhante ................................................................. 140
16.3.9 Xampu para cabelo seco e danificado ............................................................ 141
16.3.10
Xampu para raízes oleosas e pontas secas .................................................. 142
16.3.11
Xampu cremoso com manteiga de karitê .................................................... 142
16.3.12
Xampu para cabelo longo com nutri DNA ................................................. 143
16.3.13
Xampu para cabelo normal ........................................................................ 144
16.3.14
Xampu modificado para cabelo oleoso ....................................................... 145
16.3.15
Xampu contra caspas ................................................................................. 145
16.3.16
Xampu para casos graves de caspas ........................................................... 145
16.3.17
Umedecedor de cabelo ............................................................................... 146
16.3.18
Água sanitária ............................................................................................ 147
8
16.3.19
Alvejante com peróxido de hidrogênio. ...................................................... 147
16.3.20
Sabão em pó .............................................................................................. 148
16.3.21
Sabão em pó, receita 2. .............................................................................. 148
16.3.22
Detergentes líquidos .................................................................................. 149
16.3.23
Detergente concentrado.............................................................................. 149
16.3.24
Detergente doméstico................................................................................. 149
16.3.25
Detergente industrial. ................................................................................. 150
16.3.26
Detergente econômico ............................................................................... 150
16.3.27
Detergente fera .......................................................................................... 150
16.3.28
Detergente líquido, receita caseira I ........................................................... 151
16.3.29
Detergente líquido, receita caseira II .......................................................... 152
16.3.30
Sabão líquido para roupas, Receita 1 .......................................................... 152
16.3.31
Sabão líquido para roupas, Receita 2 .......................................................... 153
16.3.32
Sabão líquido de coco ................................................................................ 153
16.3.33
Desinfetante de pinho, receita I .................................................................. 153
16.3.34
Desinfetante de pinho, receita II ................................................................. 154
16.3.35
Desinfetante de pinho, receita III ............................................................... 154
16.3.36
Desinfetante de pinho, receita IV ............................................................... 154
16.3.37
Desinfetante de eucalipto, receita I ............................................................. 155
16.3.38
Desinfetante de eucalipto, receita II ........................................................... 155
16.3.39
Detergente Multiuso, receita I .................................................................... 156
16.3.40
Multiuso, receita II:.................................................................................... 156
16.3.41
Multiuso, receita III: .................................................................................. 156
16.3.42
Multiuso caseiro ........................................................................................ 157
16.3.43
Desinfetante caseiro ................................................................................... 158
16.4
Produtos cosméticos e de limpeza especiais ...................................................... 158
16.4.1 Sais de banho ................................................................................................ 158
16.4.2 Óleo trifásico ................................................................................................. 158
16.4.3 Gel pós barba ................................................................................................ 159
16.4.4 Gel para ultrassonografia ............................................................................... 159
16.4.5 Álcool em gel ................................................................................................ 160
16.4.6 Desodorante Líquido ..................................................................................... 160
16.4.7 Pasta de brilho transparente ........................................................................... 161
16.4.8 Sabão pastoso para mecânicos ....................................................................... 161
16.4.9 Brilha-alumínio (contém ácido sulfúrico) ...................................................... 161
16.4.10
Brilha-alumínio (com ácido muriático) ...................................................... 161
9
16.4.11
Solupan I (Fortíssimo) ............................................................................... 162
16.4.12
Solupan, receita II ...................................................................................... 162
16.4.13
Limpa-vidros ............................................................................................. 163
16.4.14
Cera Líquida .............................................................................................. 163
16.4.15
Limpa-tudo à base de amoníaco, receita caseira ......................................... 163
16.4.16
Gel "suave" para limpeza ........................................................................... 164
16.4.17
Gel "forte" para limpeza............................................................................. 164
16.4.18
Desengraxante ácido .................................................................................. 165
16.4.19
Desengraxante (fórmula industrial básica).................................................. 165
16.4.20
Desengraxante para alvenaria e pedras ....................................................... 166
16.4.21
Limpa pedras especial, receita I ................................................................. 166
16.4.22
Limpa pedras especial, receita II ................................................................ 166
16.4.23
Desengordurante tipo "Ajax", receita I ....................................................... 167
16.4.24
Desengordurante tipo "Ajax", receita II ...................................................... 167
16.4.25
"Ajax", receita caseira I ............................................................................. 167
16.4.26
"Ajax", receita caseira II ............................................................................ 168
16.4.27
Limpa chassis de caminhão ........................................................................ 168
16.4.28
Lustra-móveis ............................................................................................ 168
16.4.29
Limpa-plásticos ......................................................................................... 169
16.4.30
Limpa-carpetes .......................................................................................... 169
16.4.31
Amaciante de roupas, receita profissional .................................................. 169
16.4.32
Xampu especial para cães e gatos............................................................... 170
16.4.33
Xampu para automóveis, receita I .............................................................. 170
16.4.34
Xampu para automóveis, receita II ............................................................. 171
16.4.35
Pretinho pneu ............................................................................................. 171
16.4.36
Graxa para sapatos ..................................................................................... 172
16.4.37
Pasta de limpeza para mecânico ................................................................. 172
16.4.38
Pó para matar baratas ................................................................................. 173
16.4.39
Pega-moscas .............................................................................................. 173
16.4.40
Amaciante de roupas, receita caseira .......................................................... 173
16.4.41
Pasta para mecânico, receita caseira ........................................................... 173
16.4.42
Cera para assoalho ..................................................................................... 174
16.4.43
Spray para passar roupas ............................................................................ 174
16.4.44
Passe-bem, receita caseira I ........................................................................ 174
16.4.45
Passe-bem, receita caseira II ...................................................................... 175
16.4.46
Pasta para brilhar o alumínio, receita caseira .............................................. 175
10
16.4.47
16.5
17
Sabão "doido" ............................................................................................ 175
Dicas como remover manchas ........................................................................... 176
Coleção de sites úteis na internet ................................................................................. 177
Índice das ilustrações e figuras usadas neste livro
p. 3 “Cosméticos”, adaptado de http://www.fauske.com/cosmetic-industry
p. 25 “Kernseife”, da página http://www.schoeneseife.de/2010/09/08/seifenausstellungseifensammlung-alte-seifen-einblicke-in-unsere-private-sammlung/
p. 32 “Micela”, da página http://www.ehu.eus/biomoleculas/lipidos/lipid34.htm
p. 51 “Absorvente UV”, domínio público da página https://en.wikipedia.org/wiki/Sunscreen
p. 60 “Desenvolvimento dos corantes a partir de proteínas da pele e dihidroxiacetona, via
reação de Maillard”, da página https://themolecularcircus.wordpress.com/2012/11/30/thescience-of-fake-tan/
p. 65 “Os pormenores da raiz do cabelo”, domínio público da página
https://en.wikipedia.org/wiki/Hair; “folículo piloso”, da página http://www.sandro.com.br/oque-e-foliculo-piloso-quantos-foliculos-temos-como-ele-e-2.html
p. 78 “Carbopol”, da página
https://www.lubrizol.com/CorporateResponsibility/ProductStewardship/Carbopol.html
p. 79 “Hidrogel”, da página http://chemicals.exportersindia.com/industrialchemicals/cosmetic-ingredients.htm
p. 82 “Metabolismo da melanina”, da página
http://www.bio.davidson.edu/courses/immunology/students/spring2003/leese/vitiligo.htm
p. 83 “Unidades representativas do polímero de melanina (preto)”, da página
http://www.blackherbals.com/science_of_african_biochemistry.htm
p. 89 “Crescimento de cabelo; before – after”, da página http://newminoxidilspray.com/applyminoxidil-spray-rogaine/
p. 91 “Dente”, da página http://ortoquick.blogspot.com.br/2014/01/vamos-conhecer-nossosdentes.html
p. 92 “Célula unitária da hidroxiapatita”, da tese de Sakshi Jain, disponível em
http://ethesis.nitrkl.ac.in/1690/2/sakshi's_thesis.pdf
p. 93 “Cosmética decorativa”, foto do filme Cleopatra com Elizabeth Taylor.
p. 103 “Zeólito A”, da página http://semsci.u-strasbg.fr/zeolithe.htm
p. 108 “Fluxograma da fábrica de detergente em pó”, compermissão da monografia R.N.
Shreve, J.A.Brink Jr, Indústrias de processos químicos, 4a ed. Guanabara Rio de Janeiro 1997
p. 122 “Areômetros”, da página http://profissionaisgeral.tuningblog.com.br/r100/Caldeira-deRecuperacao/
11
2
Aspecto econômico da indústria cosmética
O volume de fatura mundial da indústria cosmética é considerável: em torno de US $
250.000.000.000 os consumidores gastam por ano para seus produtos de higiene pessoal!
Nos mercados em países industrializados as faturas são estáveis em alto nível, mas nos países
em desenvolvimento e no "3° mundo" estão em crescimento de quase 10% por ano.
Mais forte ainda a indústria brasileira de higiene pessoal, perfumaria e cosméticos: nas
últimas décadas os números referentes ao setor dos cosméticos no Brasil não param de
crescer. Segundo o Panorama do Setor de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos,
divulgado anualmente pela Abihpec (Associação Brasileira da Indústria de Higiene Pessoal,
Perfumaria e Cosméticos), a indústria brasileira de higiene pessoal, perfumaria e cosméticos
teve um crescimento médio, já descontando a inflação, de 10,5% por ano, na média tirada
durante os últimos 15 anos; o faturamento saltou de R$ 4,9 bilhões em 1996 para R$ 24,9
bilhões em 2009. Junto se desenvolveu a participação das mulheres no mercado de trabalho; a
utilização de tecnologia de ponta e um aumento da produtividade. Em 2014 o setor cresceu
por 11,8% sobre 2013, atingindo um faturamento de 42,6 bilhões de reais (Abihpec).
Em relação ao mercado mundial de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos, conforme
dados do Euromonitor de 2013, o Brasil ocupa a terceira posição. É o primeiro mercado em
perfumaria e desodorantes; segundo em produtos para cabelos, masculinos, infantil, produtos
para banho, depilatórios e proteção solar; terceiro em produtos cosméticos-cores, quarto em
higiene oral e quinto em pele.
Existem no Brasil 2.470 empresas atuando no mercado de produtos de Higiene Pessoal,
Perfumaria e Cosméticos, sendo que 20 empresas de grande porte, com faturamento líquido
de impostos acima dos R$ 100 milhões, representam 73,0% do faturamento total. Em 2006 já
teve 15 empresas brasileiras de cosméticos que produziam nanocosméticos, principalmente
para produtos antirrugas, anticelulite, cremes, loções para o corpo, gel anti-estrias, produtos
para a área dos lábios e dos olhos e máscara facial e maquiagem com fotoprotetor, entre
outros.
A Fig. 1 discrimina as despesas dos consumidores, conforme a finalidade do produto
cosmético.
12
Fig. 1.
3
Dados econômicos do setor de cosméticos (valores de 2010, Abihpec)
Classificação dos cosméticos
O mercado dos cosméticos pode ser classificado conforme a finalidade do produto (com
exemplos típicos):
Tratamento de pele: sabonete, creme hidratante, protetor solar, produtos de barba.
Cuida de cabelo: xampu, laca e gel para cabelo, alizante e ondulador permanente,
tintas de cabelo, removedores e fortificantes de cabelo, xampus – até xampus de
animais domésticos.
Higiene bucal: pasta de dente, loção bucal, branqueadores.
Cosmética decorativa: batom, maquiagem, esmalte de unha.
(A perfumaria representa mais uma classe importante dentro dos cosméticos, porém é muito
diversificada e não será tratada aqui 1).
Daí podemos definir os produtos cosméticos como misturas de substâncias que são aplicadas
nas pessoas de modo externo, sem exercerem notáveis efeitos sistêmicos. Essa definição deixa
especialmente clara a divisão para a farmácia onde o foco são os produtos que podem curar ou
aliviar doenças e danos corporais.
O órgão responsável pela parte legislativa e o controle dos cosméticos no Brasil é a ANVISA
2
(Agência Nacional de Vigilância Sanitária):
“Produtos cosméticos são aqueles de uso externo nas diversas partes do corpo humano (pele,
sistema capilar, unhas, lábios, órgãos genitais externos, dentes e membranas mucosas da
1
Leia sobre os princípios químicos dos perfumes, as fontes naturais e ingredientes sintéticos, e as classes de
odores: G. Ohloff, W. Pickenhagen, P. Kraft, Scent and Chemistry, Wiley-VCH Zürich 2012.
2
http://portal.anvisa.gov.br/wps/content/Anvisa+Portal/Anvisa/Inicio/Cosmeticos
13
cavidade oral), com o objetivo de limpar, perfumar, alterar sua aparência, corrigir odores
corporais, proteger ou manter em bom estado, conforme RDC nº 211 / 2005.”
A ANVISA categoriza os cosméticos em duas classes, conforme seu grau de risco.
Grau 1: produtos com risco mínimo; estes produtos podem ser registrados com maior
facilidade.
Exemplos de G1: hidratantes, cremes de massagem, shampoos e condicionadores.
Grau2: abrange os produtos com risco potencial. Geralmente são produtos com
indicações específicas que exigem comprovação de segurança e/ou eficácia, bem
como informações e cuidados quanto ao modo e restrição de uso. Contém ingredientes
considerados irritantes quando utilizados em altas concentrações; o registro
geralmente é um procedimento mais demorado.
Sendo assim, foram estabelecidos pela ANVISA testes específicos acerca dos seguintes
critérios:
• Fator de FPS em protetores solares;
• Segurança;
• Irritabilidade primária;
• Eficácia.
Exemplos de produtos da categoria G2 são: produtos antissépticos, anticaspa,
antiperspirantes, bronzeadores e filtro solares, clareadores de cabelo.
Os fatores que determinam se um cosmético é Grau 1 ou Grau 2 são os dizeres na rotulagem e
principalmente os ingredientes utilizados na formulação.
No sentido ampliado também constam neste setor industrial, os produtos da higienização do
ambiente com o qual nós entramos em contato diariamente:
Sabões para lavar roupa (sabão de coco, sabão em pó, detergente líquido, amaciante)
Limpeza e higienização doméstica (limpa-tudo, detergente de lavar louça,
desinfetantes, removedores de manchas)
Protetores de superfície (lustra-móveis, selador de piso, graxa de couro)
Os efeitos dos cosméticos ao consumidor podem ser resumidos em quatro itens:
1.
2.
3.
4.
4
Contribuir à higiene pessoal,
Prevenir danos à saúde humana,
Aumentar o nosso bem-estar e nossa auto-estimativa,
Facilitar a nossa vida social.
Cosméticos - seus poderes e suas restrições legais
Vamos deixar claro em primeiro lugar: um modo de vida saudável e uma alimentação
consciente, isso inclui um sono abundante e regular, não podem ser repostos por nada que se
diz respeito à beleza externa. Uma falta em algum destes itens se reflete, mais rápido do que
nós queremos, na aparência da nossa pele. Por outro lado, quem se sente 100% "dentro da sua
pele", isto seria a melhor prevenção contra um envelhecimento prévio.
A persuasão do reclame é muito grande, falando que o envelhecimento é uma doença que
pode ser tratada. Mas é fato que o nosso corpo, inclusive a nossa pele, sofre mudanças ao
longo dos anos - isso é tudo natural. Vale uma regra em geral: quem se sentir satisfeito e
14
estiver com sua consciência em paz, também tem um visual bom e dispõe de uma áurea
positiva!
No entanto, a cosmética pode contribuir uma pequena parte no bem-estar dentro da sua
própria pele.
Como já definido na introdução, por via da lei, produtos cosméticos são exclusivamente de
aplicação externa, embelezando ou melhorando o estar da sua pele, mas não adiantam a cura
de uma pele doente. Isso implica que os ingredientes de cosméticos não devem ser absorvidos
pela pele e chegar à corrente sanguínea. Além disso, são proibidos ingredientes que poderiam
prejudicar a saúde - mesmo em concentração ainda abaixo da permitida. Justamente neste
critério os limites são bem flexíveis e, tanto do produtor como do consumidor, mal
interpretados. Lembramos que a lei permite atualmente substâncias cuja inocuidade não foi
comprovada clinicamente.
Desde 1998 os ingredientes em produtos cosméticos devem ser indicados frente ao
consumidor, utilizando a INCI (Interntational Nomenclature of Cosmetic Ingredients).
Desvantagem desta lei: estão sendo usados os nomes em latim (especialmente em caso de
extratos naturais) ou em inglês (em caso de substâncias sintéticas). Quem sabe, por exemplo,
que helianthus annuus simplesmente significa óleo de girassol? Ou prunus dulcis, o óleo de
amêndoa? Todavia, hoje é possível identificar de maneira segura, os ingredientes principais
do produto cosmético em nossa casa.
5
Cuidado da pele
O cuidado da pele é um ponto central na higiene pessoal e compreende a limpeza e o
tratamento da pele, visando o fortalecimento dos mecanismos naturais de proteção e manter a
saúde da pele - tudo isso para um melhor bem-estar.
Antes de analisarmos as necessidades da nossa pele, devemos tomar conhecimento da
estrutura e das partes sensíveis da nossa camada externa.
5.1
A pele - nosso maior órgão
A pele é feita de diversas camadas, conforme mostrado na Fig. 2.
15
Fig. 2.
As partes funcionais da pele humana
Identificamos na nossa pele as seguintes partes funcionais:
Stratum corneum (camada córnea): células achatadas mortas. Não participam mais no
metabolismo e sofrem desgaste mecânico. É a camada mais exterior da pele.
Epidermis: células vivas que repõem a stratum coreum migram à superfície, sob contínuo
achatamento. Aqui ocorrem os processos de queratinização que tornam esta camada
especialmente resistente à tração (= firmeza mecânica) e abrasão.
Membrana basal
Dermis: fibras de colágeno, intercaladas por uma matéria gelatinosa. É conhecido como
tecido conjuntivo. Esta camada proporciona elasticidade à pele, ela tem o papel de almofada
macia.
A matéria fibrosa proporciona estabilidade e resistência aos ataques mecânicos e químicos do
nosso ambiente. A composição das fibras de colágeno e dos polissacarídeos (“ácidos
hialurônicos”, ver p. 49) muda ao longo da vida humana: elas tornam-se mais finas, perdem
em elasticidade e força de tensão, e mostram a tendência de dobrar-se.
A dermis acomoda diversas glândulas: de sebo (glândula sebácea); de suor (glândula
sudorípara), folículos pilosos.
Em cima da pele encontra-se um filme fino composto de suor e seus resíduos, sebo e água.
Essa mistura representa uma manta de proteção natural cujo pH fica entre 4 e 6. Esse
ambiente claramente ácido não é só uma barreira contra compostos químicos agressivos, mas
também acomoda microorganismos em cima da pele. A mistura deste filme contém nutrientes
16
para as bactérias benéficas que, por sua vez, inibem a disseminação de outros
microorganismos, prejudiciais ou até patogênicos.
A elasticidade da pele depende muito do teor em umidade. Caso o nível em água fica muito
baixo a pele ganha uma aparência seca, nós percebemos sua tensão, cócegas ou até queima;
ela se solta em forma de lascas (= caspas). Uma pele jovem e saudável se destaca por fatores
de retenção de umidade naturais (inglês: natural moistening factors, NMF) que balanceiam o
grau de umidade. Um tratamento da pele com produtos cosméticos pode nivelar um déficit em
umidade, especialmente importante quanto o ar contém menos de 50% de umidade relativa (o
que é o caso nos meses de inverno, em grandes partes do Brasil). A composição desses
cremes e loções será apresentada mais adiante (ver cap. 8.7 na p. 43).
A glândula sebácea produz gorduras - ácidos graxos, triglicerídeos e ésteres de alcoóis graxos,
principalmente - que permanecem na superfície da pele em forma de emulsão. Essa gordura
tem a função de reter a umidade dentro das camadas inferiores da pele e assim proteger contra
a perda excessiva de líquido ao meio ambiente. Por outro lado, também formam uma barreira
contra águas contaminadas com quais entramos em contato.
A composição exata do sebo humano pode variar de pessoa em pessoa. Valores médios são:
Triglicerídeos, cerca de 43%
Ácidos graxos livres, cerca de 15%
Ceras (= monoésteres), cerca de 23%
Esqualeno, cerca de 15%
Colesterol cerca de 4%
Além destes compostos, a mistura gordurosa contém ainda proteínas.
Em seguida vamos conhecer mais sobre os componentes principais desse material
hidrofóbico, os triglicerídeos e ácidos graxos.
Esqualeno (C30H50)
H
H
H
HO
H
Colesterol (C27H46O)
17
5.1.1
Composição da gordura natural da pele
Todas as gorduras naturais, inclusive as vegetais, são ésteres compostos de ácidos graxos e
um álcool, geralmente representado pela glicerina. Portanto, as gorduras também são
chamadas de "glicerídeos" ou "triglicerídeos".
O
O
C
O
= Éster feito de glicerina (álcool) e três ácidos graxos
O C
O C
O
Gordura
animal ou vegetal
Regra geral:
Mais ác. oléico, mais líquida a gordura (porco, ganso);
mais saturados, mais dura a gordura (sebo de boi)
"Glicerídeos"
Fig. 3.
Composição geral da gordura animal e vegetal.
As diferenças físicas e químicas entre as gorduras se explicam da estrutura química das
cadeias carbônicas dos ácidos graxos, na Fig. 3 abstraídas por linhas onduladas. Existem em
torno de 10 diferentes ácidos graxos que proporcionam mais de 95% dos constituintes em
gorduras naturais. Raras vezes todos os três grupos ácidos graxos dentro do glicerídeo são
idênticos, mas sim, podem ser arranjados de forma randômica. Somente destes detalhes
estruturais podemos esperar 103 diferentes isômeros constitucionais dos glicerídeos - um
número que ainda aumenta pelos isômeros devido à posição exata dos ácidos graxos dentro do
glicerídeo (isto é, em cima, no meio ou em baixo, no esquema da Fig. 3).
O
R = cadeia hidrocarbônica saturada (ou com uma insaturação)
.
OH
Nomes dos ácidos graxos dependem do comprimento da cadeia carbônica:
R C
Ácido graxo
(ác. carboxílico)
Representação trivial:
COOH
C12: Láurico
C14: Mirístico
C16: Palmítico
C18: Esteárico
C18 com uma insaturação: Oléico
Fig. 4.
Estrutura química e nomes triviais de alguns ácidos graxos mais
encontrados nas gorduras animais e vegetais.
18
Tab. 1.
Relação dos nomes triviais dos ácidos graxos mais comumente encontrados em
gorduras naturais.
No de
carbonos
Cadeia saturada
Cadeia monoinsaturada
Cadeia poliinsaturada
12
ác. láurico
14
ác. mirístico
16
ác. palmítico
ác. palmitoléico
18
ác. esteárico
ác. oléico
ác. linoléico (C18:2);
ác. linolênico
(C18:3).
20
ác. aráquino
ác. gadoleínico, ác.
gondo
ác. araquidônico
(C20:4)
22
ác. beênico
ác. erúcico
Sendo assim, somente sob grandes esforços cromatográficos é possível separar os
componentes de uma amostra de gordura. Em vez disso, é mais razoável classificar a
composição da gordura, em porcentagens de ácidos graxos, a serem determinadas após a
hidrólise dos ésteres. A seguinte tabela representa a composição de gorduras naturais,
inclusive a da pele humana, em termos dos ácidos graxos hidrolisados. Note que nesta
anotação (X : Y), o primeiro número indica o número de carbonos da cadeia retilínea, o
segundo número representa o número de duplas ligações (no entanto, não indica suas posições
dentro da cadeia carbônica).
Tab. 2.
Padrão dos ácidos graxos. Composição natural de alguns óleos vegetais usados
em formulações de cosméticos, em comparação com a gordura da pele humana.
Indicação dos ácidos graxos em % do peso.
Graxa/Óleo
10:0
12:0
14:0
16:0
18:0
18:1
18:2
18:3
20:1
22:1
Óleo de colza
("low erucic")
-
-
-
1-5
1-4
50-65
15-30
5-13
1-3
0-2
Óleo de colza
("high erucic")
-
-
-
2-3
1-4
12-24
12-16
7-10
4-6
45-53
Girassol (gênero
antigo)
-
-
-
3-10
1-10
14-65
20-75
-
-
-
Girassol (high
oleic)
-
-
-
3-4
1-2
90-91
3
-
-
-
Óleo de linho
-
-
-
5-8
2-4
15-25
12-16
50-60
-
-
Manteiga de
coco
5-10
45-53
15-21
7-11
2-4
6-8
1-3
-
-
-
Azeite de dendê
parte interna
3-5
40-52
14-18
6-10
1-4
9-16
1-3
-
-
-
Azeite de dendê
parte externa
-
-
0-2
38-48
3-6
38-44
9-12
-
-
-
19
Óleo de soja
-
-
-
7-14
1-5
19-30
44-62
4-11
0-1
-
Óleo de
amendoim
-
-
0-1
6-16
1-7
36-72
13-45
0-1
0-2
-
3
26
14
47
3
1
Gordura da
pele humana
Composição média da gordura de pele humana:
Ácidos graxos saturados:
Ác. palmítico 26%
Ác. esteárico 14%
Ác. mirístico 3%
Ácidos graxos mono-insaturados:
Ác. oléico 47%
Ác. palmitoléico 3%
Ácidos graxos poli-insaturados:
Ác. linoléico 3%
Ác. linolênico 1%
Tab. 3.
Classificação de gorduras conforme o grau de insaturação.
Tipo e Fonte
Principalmente
saturadas:
Manteiga
Banha
Coco
Dendê
Principalmente
monoinsaturadas:
Oliva
Amendoim
Canola
Ricas em
poliinsaturadas:
Milho
Soja
Girassol
Açafrão
Peixe
Sardinha
Saturados
Monoinsaturados
Poli insaturados
Total
Linoléico
63
43
90
50
33
47
8
39
4
10
2
11
1
9
2
10
17
18
6
73
52
67
10
30
27
10
30
17
15
16
12
10
20-35
20
30
24
21
15
20-55
55
55
60
67
75
20-50
25
55
53
67
75
1
1
20
Geralmente podemos afirmar: quando mais rica em duplas ligações C=C (contribuinte
principal: o ácido oléico), mais líquida a gordura. Exemplos de gorduras líquidas: banha de
porco, graxa de ganso.
Por outro lado, alta porcentagem em ácidos graxos saturados torna a gordura mais dura. Esse
alto ponto de fusão se deve à fácil cristalização deste material. As seguintes tabelas sublinham
essa tendência.
Tab. 4.
Alguns ácidos graxos saturados e seus pontos de fusão.
Símbolo numérico
Nome do ácido:
Ponto de fusão (° C)
C 4:0
Butírico
-5,3
C 6:0
Capróico
-3,2
C 8:0
Caprílico
+6,5
C 10:0
Cáprico
31,6
C 12:0
Láurico
44,8
C 14:0
Mirístico
54,4
C 16:0
Palmítico
62,9
C 18:0
Esteárico
70,1
C 20:0
Araquídico
76,1
C 24:0
Lignocérico
84,2
Já os ácidos graxos com insaturação (= dupla-ligação C=C) apresentam-se em uma variedade
estrutural bem maior. A posição da dupla-ligação dentro da cadeia carbônica define diferentes
isômeros com diferentes propriedades físicas. Também a geometria ao redor da dupla-ligação,
cis ou trans (melhor falando em Z e E; mais encontrado é o isômero Z) influencia as
propriedades sensivelmente. Não há unanimidade na sigla para denominar esses ácidos, mas a
seguinte tabela mostra uma nomenclatura bastante espalhada.
Tab. 5.
Alguns ácidos graxos insaturados, com sigla e ponto de fusão.
Símbolo numérico
Nome do ácido:
Ponto de fusão (° C)
C 16:1 (9c)
Palmitoléico
0,0
C 18:1 (9c)
Oléico
16,3
C 18:1 (11c)
Vacênico
39,5
C 18:1 (9t)
Elaídico
44,0
C 18:2 (9, 12)
Linoléico
-5,0
C 18:3 (9, 12, 15)
Linolênico
-11,0
C 20:4 (5, 8, 11, 14)
Araquidônico
-49,5
21
Anotamos as seguintes tendências:
1. Mais comprida a cadeia carbônica, mais alto o ponto de fusão.
2. Os pontos de fusão dos ácidos graxos saturados ficam acima dos insaturados.
3. Mais insaturações, mais baixo o ponto de fusão.
Características dos ácidos graxos mais comuns em plantas e animais:
Número par de átomos de carbono
Número de átomos de carbono 14-22, predominando C16 e C18
Duplas ligações não conjugadas (isoladas)
Isomeria cis
Cadeias carbônicas não ramificadas
Cadeias puramente carbônicas, sem outros heteroátomos
Existem mais de 800 ácidos graxos encontrados em lípidos naturais, porém só alguns estão
presentes em quantidades e freqüência considerável.
Para a maioria dos usos cosméticos um alto ponto de fusão é indesejado (exceção: batom!).
Portanto, a gordura usada deve ter insaturações. Por outro lado, sabemos que a química dos
alquenos é muito mais rica que a dos alcanos. Especialmente reativos são os alquenos frente
ao oxigênio do ar: ocorrem oxidações em posição alílica e polimerizações radicalares,
principalmente. Uma prolongada exposição à atmosfera altera o caráter químico de gorduras
insaturadas - certamente um efeito indesejado. Trivialmente falado, o produto rancificou.
Os ácidos graxos são fixados também em forma de ésteres de alcoóis graxos. Matéria mais
rica neste tipo de éster é a cera de abelha que consiste de 75% de palmitato de miricila.
R CH2 OH
Representação trivial:
CH2OH
Álcool graxo
O
CH2O C
Cera:
Exemplo:
Cera de abelha contém 75% de palmitato de miricila.
Éster de álcool graxo e ácido graxo
Fig. 5.
Derivados dos ácidos graxos, naturais e sintéticos, usados na indústria
cosmética.
5.1.2
Suor
A glândula sudorípara produz água com sais minerais e alguns ácidos orgânicos
(aminoácidos, ácido lático, ác. urocanino, etc.), além de uréia. Isso produz um pH da pele de 4
a 6. A explicação deste fato é simples: nesta faixa protolítica as proteínas estruturais da pele
são mais protegidas da hidrólise que pode ocorrer no ambiente fortemente ácido, mas também
22
e principalmente em ambiente alcalino. Essa, aliás, é a explicação porque as caustificações
alcalinas são mais perigosas do que as ácidas! Portanto, o laboratorista deve proteger-se
sempre com os EPI´s adequados quando trabalhar com bases fortes.
Tab. 6.
Composição dos sais minerais no suor (note que os conteúdos indicados podem
variar muito, os elementos em traços até pelo fator 15, dependendo do tipo de
atividade corporal, da alimentação e da duração de suar).
Sais minerais principais
Teor em g/L:
Sódio
0,9
Potássio
0,2
Cálcio
0,015
Magnésio
0,0013
Elementos em traços
Teor em mg/L (= ppm):
Zinco
0,4
Cobre
0,3 a 0,8
Ferro
1
Cromo
0,1
Níquel
0,05
Chumbo
0,05
Nota-se da tabela acima que o nosso corpo, através do suor, se libera também de metais que
se tornam tóxicos desde pequenas concentrações. Todavia, podemos afirmar que o suor
humano ainda é hipo-osmótico, em relação ao plasma sanguíneo.
5.2
Problemas acerca do cuidado da pele
O processo de limpeza da nossa pele, geralmente, afeta também a flora bacteriana benéfica
(ver p. 22). Especialmente problemático é o uso frequente de produtos com alto pH, isso
inclui o sabão tradicional. Os produtos de higienização modernos, portanto, tomam conta
desta carga evitável e permitem um restabelecimento rápido do pH natural da nossa pele.
5.2.1
Limpeza da pele, conforme as diferentes regiões corporais.
Cuidados especiais merecem algumas regiões do corpo, antes de tudo a região íntima, mas
também os olhos, nariz e boca. Isso vale, especialmente, em caso de pessoas doentes,
imobilizadas ou deficientes. São pessoas que não reagem de maneira natural aos sinais de
alerta quanto ao mal estar da nossa pele, ou então não conseguem, de força própria, limpar-se
mesmos de maneira satisfatória.
5.3
Produtos aplicados diretamente em nossa pele
Algumas informações e classificações técnicas são úteis, para reconhecer os produtos que são
vendidos no setor "higiene" do supermercado.
23
Sabão comum (ver cap. 6): na maioria das vezes sais de sódio (mais raramente sais de
potássio) dos ácidos graxos. Os produtos de maior qualidade ainda contêm grandes
partes da glicerina que, durante o processo tradicional da hidrólise e lixívia a alta
temperatura, se separa da fase hidrofóbica (ver p. 26). Lavar-se com sabão desloca por
curto tempo o pH natural da pele, para a região alcalina. Uma pele saudável, porém,
consegue nivelar-se rapidamente.
Syndets para o corpo (ver cap. 8, p. 34): os agentes tensoativos já vêm em formulações
com pH 5 - o que seria impossível no caso do sabão tradicional (ver p. 115). Daí não
afetam negativamente a acidez natural, produzida pela flora bacteriana da pele. Estes
tipos de detergentes se recomendam para quem os usa com muita frequência ou para
quem tem uma pele especialmente sensível ou queimada.
Pomada: no sentido mais rigoroso uma pomada é uma mistura a base de um veículo
hidrofóbico, tal como vaselina (= cera microcristalina; proveniente do petróleo) ou, o
que é mais raro hoje em dia, a base de banha de porco ou óleos vegetais. Além das
pomadas medicinais que se compram na farmácia, as segunda mais vendidas (em
termos de fatura em R$) são as pomadas de proteção e cobertura da pele. É essa base
hidrofóbica da pomada que determina a durabilidade da formulação e sua inocuidade
com a pele. No sentido mais amplo a palavra "pomada" também inclui as formulações
semi-sólidas que podem conter remédios; neste caso inclui também as pastas, cremes,
emulsões e géis.
Cresa: mistura entre creme e pomada.
Creme: um creme consiste principalmente de água, óleo/gordura/vaselina e
emulsificantes. Além destes componentes principais ela pode conter de até 2% de
conservantes e agentes antimicrobianos, até 1% corantes cosméticos (inclusive óxido
férrico e brilho de madre-pérola). Mais fácil na preparação são as emulsões óleo em
água (O/W). Já as misturas água em óleo (W/O) e as emulsões mistas (W/O/W ou
O/W/O) são mais exigentes na produção, mas oferecem geralmente as melhores
qualidades na aplicação na pele humana. Uma lista mais diversificada dos ingredientes
em cremes hidratantes, ver p. 43.
Loção (vulgarmente chamada de "leite"): tem as mesmas características que o creme,
no entanto contém mais água.
Gel: feitos de formadores de gel (inorgânicos do tipo silicatos de sódio ou polímeros
hidrofílicos orgânicos), álcool e água. Essa mistura deve ser necessariamente
estabilizada contra a degradação microbiana. Mais recentes são os lipo-géis, que não
são feitos a base de água, mas a base de óleo vegetal. Neste último não se precisa de
álcool, daí não precisa lidar com os problemas acerca de volatilidade. Além disso, os
lipo-géis podem funcionar como veículo para novas combinações de substâncias
bioativas que não podem ser encorporadas em géis tradicionais, devido suas atividades
em diferentes ambientes de pH. Sendo um bom exemplo, o calcipotriol e
betametasom, usados contra a psoríase (= caspas na pele). Nota-se que no lipo-gel o
pH não tem significado, já que é uma propriedade exclusiva do solvente água.
Protetor solar (ver p. 50): são cremes, loções ou géis que contêm substâncias com
efeito filtro de luz UV. Muitas vezes contêm também óxidos inorgânicos (TiO2, ZnO,
Al2O3, CaCO3) que mostram um forte efeito de espalhar a luz, isto é, disseminar a
radiação incidente em todas as direções do espaço.
Solução: mistura homogênea de diferentes substâncias. Isto implica a restrição que
somente as hidrofílicas ou somente hidrofóbicas podem ser misturadas. Exemplo:
álcool farmacêutico que é de 70% etanol e 30% água. No entremeio das soluções
verdadeiras e as emulsões são as misturas coloidais, misturas bifásicas que tipicamente
contêm partículas de 1 a 1000 nm de diâmetro. Quando preparadas recentemente essas
misturas aparecem translúcidas ou fracamente turvas, parecidas às soluções
24
verdadeiras. Ao decorrer do tempo, porém, as fases se separam e as partículas
crescem, chegando num diâmetro onde espalham fortemente a luz visível. Daí a
mistura aparece inteiramente branca. Aditivos emulsificantes devem estabilizar essas
misturas sensíveis. O exemplo que todo mundo conhece é o leite: com o tempo
diversas enzimas e microorganismos perturbam o efeito emulsificante das proteínas e
tudo forma um coágulo.
Óleos de banho: um óleo cheiroso da família dos terpenos está sendo acrescentado na
água da banheira. Forma-se um filme fino, calmante e bem cheiroso em cima da pele.
Os componentes principais em qualquer produto a ser aplicado à pele, conforme o cap. 5.3,
podem ser classificados em quatro grupos:
1. A base: de suma importância para os efeitos e a qualidade do produto, certamente é a
base da mistura. O valor do produto quase que exclusivamente depende dos
ingredientes da base. O melhor aditivo não tem o efeito desejado se base for
incompatível ou de qualidade insuficiente. A maioria dos produtos vendidos hoje
consiste de uma emulsão, óleo/cera e água; durabilidade satisfatória nesta mistura
física proporcionam os emulsificantes (álcool de cetila, por exemplo) que também se
contam à base do produto.
2. Aditivos (bio)ativos que zelam da pele. Nesta família constam vitaminas e os
protetores solares, mas também a glicerina que tem efeito hidratante na pele, por ser
altamente higroscópica. Os aditivos geralmente representam somente uma pequena
parte da mistura; eles devem ser listados na etiqueta, conforme INCI, na ordem da sua
porcentagem em peso (isso não vale mais para aditivos de <1%). Embora o produto
cosmético consiste quase só dos primeiros seis a oito ingredientes indicados na
embalagem, são justamente os demais aditivos, aplicados em quantidades minúsculas,
mas que determinam o preço (alto) do produto acabado.
3. Agentes auxiliares, com finalidade de conservar (quimica e biologicamente) ou
estabilizar (fisicamente) a mistura.
4. Perfumes e fragrâncias que, segundo INCI, não precisam ser descriminados na
embalagem, pois são segredos da fábrica. Os óleos etéricos naturais são mais
valorizados nesta categoria.
O que vale explicitamente para remédios, vale também para os produtos cosméticos: tudo tem
limite! Cuidar e aplicar demais um produto pode causar o efeito oposto que desejado.
Irritações da pele e até alergias a longo prazo podem ser os resultados quando estes produtos
forem aplicados de forma demasiada.
6
Produção do sabão
Podemos resumir os motivos para o uso de cosméticos na pele:
•
Limpeza
•
Proteção
•
Embelezamento.
25
Certamente o mais antigo produto de tratamento da pele é o sabão. Ele retira matéria
gordurosa, mas “resseca” a pele. O sabão é produzido em escala industrial desde o século 19.
Mais do que isso: o sabão é um dos pilares da civilização moderna, porque iniciou uma
revolução da consciência sobre higiene pessoal, proporciona proteção contra infecções
transmissíveis e facilita a cura de lesões.
Mas o que possibilitou a ascensão do sabão, ao mesmo tempo o fator no. 1 para seu sucesso
até hoje: é barato!
6.1
História do sabão
Até o advento da Revolução Industrial, a produção de sabão mantinha-se em pequena escala e
o produto era grosseiro. Andrew Pears iniciou a produção de sabão transparente e de alta
qualidade em 1789, em Londres. Com seu neto, Francis Pears, abriu uma fábrica em
Isleworth em 1862. William Gossage produzia sabão de boa qualidade e preço baixo a partir
dos anos 1850. Robert Spear Hudson passou a produzir um tipo de sabão em pó em 1837,
socando o sabão com pilão. William Hesketh Lever e seu irmão James compraram uma
pequena fábrica de sabão em Warrington (Inglaterra), em 1885, fundando o que ainda é hoje
um dos maiores negócios de sabão do mundo, a Unilever. Estes produtores foram os
primeiros a empregar campanhas publicitárias em larga escala.
6.2
Produção de sabão - o método tradicional (= descontínuo)
Sabão é feito tradicionalmente a partir de gorduras, tanto de origem vegetal como animal.
Entram na produção de sabão tipicamente gorduras de menor valor, impuras ou proveniente
da prensagem a quente ou extraídas por solventes orgânicos. As matérias-primas principais
são:
Gorduras vegetais: de côco, dendê, oliva, girassol e soja
Gorduras animais: sebo de boi, banha de porco, miolo de ossos de restos da carne
industrializada.
Essas gorduras são tratadas a quente com uma base. Hoje são usadas soda cáustica (NaOH) ou
potassa cáustica (KOH), antigamente usava-se a soda (Na2CO3) ou a potassa (K2CO3) para
este fim. Neste tratamento que tipicamente dura uma hora, ocorre a saponificação dos
triglicerídeos, os produtos são a glicerina e os sais alcalinos dos ácidos graxos. O maior
avanço na produção industrial representa a linha contínua, inventada cerca de 90 anos atrás.
Até então somente foram produzidos os sabões em caldeiras abertas, de maneira descontínua.
O produto primário da saponificação é
uma emulsão grossa que tem a aparência
de uma goma. Nesta, acrescenta-se uma
quantidade considerável de NaCl. O sal
tem o efeito de separar o sistema em duas
fases, pois torna a fase aquosa mais polar e
assim repelente frente à fase orgânica.
Além disso, a dissolução do sal aumenta a
densidade da fase aquosa - o que facilita a
separação do sabão (mais leve). Sendo
assim, separa-se a lixívia aquosa contendo
26
soda cáustica que foi acrescentada em excesso, a glicerina e o sal de cozinha, do sabão que
bóia em forma de uma camada que facilmente pode ser decantada. Uma vez separado o sabão
cru, é lavado com bastante água e um pouco de soda cáustica, para dissolver restos de
impureza. Uma segunda salinização a quente leva ao produto, o sabão caseiro puro.
A consistência do sabão depende, como vimos na Tab. 4, do comprimento e do número de
duplas ligações da cadeia carbônica dos ácidos graxos. Mais influente ainda é o tipo de cátion
que se introduziu através da base e do sal de separação. Ao se aplicar sal de cozinha, NaCl, o
produto fica mais firme e pode ser usado para sabão em barra e sabonete. Por outro lado, ao se
usar potassa, KCl, obtêm-se sabões líquidos, em forma pura da consistência de borra.
Mais produzido é o sabão em barra. É formado em blocos grandes, recortado, moído,
misturado com corantes, fragrâncias e material de carga. Um bonito sabonete se obtém via
calandragem. Nesta etapa ocorre o estiramento dos blocos de sabão em um sistema de rolos
que têm certa temperatura e velocidade. Acontece, através da enorme velocidade desta
máquina, que pequenas bolhas de ar são inclusas - um efeito até desejado, porque assim o
produto ganha um bonito brilho. Última etapa antes da embalagem é a prensagem a quente,
geralmente feito numa máquina injetora (descontínuo) ou numa extrusora (contínuo).
6.3
Hidrólise alcalina de gordura (glicerídeos) - o mecanismo
químico
Segue a reação bruta da saponificação do triglicerídeo:
O
O
C
OH
O
O
-
H2O / OH
O C
OH
Hidrólise
O C
+
-
3 O C
OH
O
Éster
Fig. 6.
Glicerina
Ácidos graxos
Reação resumida da hidrólise
A neutralização dos ácidos graxos nos cosméticos de hoje é feita com NaOH, fornecendo um
sabão da estrutura química R-COO- Na+ que, na maioria das matérias-primas, é sólido e pode
ser facilmente moldado e cortado em pedaços (ver último parágrafo). Caso se use KOH,
resulta um sabão líquido que é muito usado em dosadores de banheiros públicos. Sabões de
preços elevados são neutralizados com bases menos agressivas, tal como trietanolamina.
6.3.1
Mecanismo da hidrólise das gorduras
O mecanismo Adição Eliminação ("AE") é o mecanismo mais comumente encontrado
na formação dos derivados do ácido carboxílico. O aduto intermediário contém um carbono
quaternário e geralmente não é uma espécie isolável. O abandono do grupo X- (em nosso
exemplo, X- é o alcóxido que levará ao álcool glicerina; Nu - é o hidróxido) ocorre
27
imediatamente, restituindo o carbono sp2. Este mecanismo se espera especialmente quando
não há grandes impedimentos estéricos ao redor do grupo carboxílico; também favorável é a
presença de retiradores de elétrons no grupo R.
O
R C
+ NuX
plano
Fig. 7.
OR C Nu
X
Complexo tetraédrico
intermediário
O
+
R C
X-
Nu
plano
Sequência do ataque pelo hidróxido
O próprio ácido carboxílico (X- = OH-) não reage conforme este esquema, mas requer de
catálise ácida 3. Uma catálise básica falha, porque a base iria desprotonar o grupo –COOH
imediatamente. O grupo –COO- não possui mais carbono de caráter eletrofílico o que é
precondição para o mecanismo AE.
Cada um dos derivados, R-C(O)X, tem uma reatividade diferenciada frente nucleófilos,
conforme os efeitos eletrônicos típicos do substituinte X.
Quanto mais pobre o carbono carboxílico em elétrons, mais facilmente ocorre o ataque pelo
nucleófilo.
Portanto, o grupo X
Aumenta a reatividade do derivado quando é retirador de elétrons (efeito da
eletronegatividade do átomo diretamente ligado ao carbono +3; "efeito -I"):
O > Cl, N > Br, S
Atenua a reatividade do derivado quando é doador de elétrons (disponibilidade de
pares de elétrons não-ligantes; "efeito +M"): N > O >> Cl, S 4.
O efeito M geralmente supera o efeito I. O conjunto destes efeitos permite estabelecer a
seguinte sequência de reatividade dos derivados do ácido carboxílico ante o ataque
nucleofílico.
Reatividade relativa dos derivados do ácido carboxílico, frente nucleófilos 5:
Cloreto do ácido > anidrido > éster > ácido carboxílico livre > amida primária > amida Nsubstituída > nitrila > carboxilato (ânion do ácido carboxílico).
Verificamos que o éster (que é, em nosso caso, a gordura) é um derivado mais reativo do que
o ácido carboxílico livre ou até uma amida. Na prática a hidrólise da gordura é um processo
rápido e fácil, na ordem de meia hora a 50 °C, ver as condições reacionais no cap. 16.2.
3
Isso, ao mesmo tempo, é a explicação porque a hidrólise de gordura (na fabricação de sabão), quando
executada sob catálise básica é largamente irreversível, mas se for sob catálise ácida é completamente reversível.
Isso é um forte argumento por que hoje se prefere a catálise básica.
4
Os orbitais não-ligantes de Cl e S interagem menos intensamente com o grupo acila, -C=O, porque estes
elementos do terceiro período têm orbitais 3p e 3d que são bem maiores do que os orbitais 2p em C e O.
5
Um tratamento mais completo do mecanismo da saponificação, ver A. Isenmann, “Princípios da Síntese
Orgânica”, disponível em http://www.timoteo.cefetmg.br/site/sobre/cursos/quimica/repositorio/livros/sintese/
28
O ânion carboxilato (o nosso produto, o sabão, por exemplo) fica no final desta sequência na
0. Ele não demonstra nenhuma reatividade frente nucleófilos “comuns” - apenas com os
nucleófilos mais fortes, tais como hidreto, H-, ou carbânions, se consegue a acilação.
6.3.2
Saponificações de ésteres sob catálise básica.
O éster, conforme a sequência dada em cima, é mais reativo frente nucleófilos do que o
próprio ácido carboxílico. A hidrólise de ésteres formando o ácido carboxílico (ou seu sal) e
um álcool é conhecida como "saponificação". Realmente, a produção de sabão, a partir de
gordura, é uma das reações mais antigas da humanidade. Curiosamente, até o século 19
ninguém sabia que se trata realmente de uma reação química, quando cozinhar a gordura junto
às cinzas de madeira. O que realmente ocorre é uma hidrólise lenta do triglicerídeo de ácidos
graxos, sob influência de KOH presente em alta concentração nas cinzas. Formam-se
glicerina e os sais de potássio dos ácidos graxos, como já mostrado na Fig. 6. Os últimos, por
terem uma “cabeça” polar e uma “cauda” apolar, mostram propriedades tensoativas. Elas
acumulam-se na interface água/óleo de maneira bem direcionada e assim abaixam a tensão
interfacial entre as fases repelidas. A presença de carboxilatos graxos pode até levar a
emulsões duráveis, digamos "meta-estáveis". Evita-se, neste contexto, a palavra "estável"
porque a termodinâmica sempre prediz mais estabilidade em um sistema homogêneo do que
para um sistema heterogêneo - o que uma emulsão certamente é. Mais sobre os aspectos
termodinâmicos no processo de lavagem, ver cap. 7. Todos nós conhecemos e apreciamos
este efeito compatibilizante, nos diversos atos de limpeza e higiene pessoal do dia-a-dia.
Saponificação do éster:
O-
O
+
R C
-
R C OH
OH
lento
OCH3
O
+
R C
OCH3
CH3O-
OH
O
+
R C
CH3O-
OH
R COO- Na+
+
CH3OH
Carboxilato de sódio,
precipita da mistura reacional
Fig. 8.
A separação das fases nos produtos finais impede a reação reversa na
saponificação alcalina.
A última etapa deste mecanismo faz com que a reação seja praticamente quantitativa visto que
o produto é removido do equilíbrio reacional. A velocidade da saponificação é
v k éster OH , então depende das concentrações do éster e do hidróxido. A palavra
"catalisador" foi escrita em aspas, porque o hidróxido, além de promover a reação da
hidrólise, também é consumido - o que não está conforme a definição rigorosa de um
catalisador. Note que o esquema da Fig. 8 apresenta, por fim de simplicidade o metiléster, em
vez do glicerídeo que se tem na gordura. Mas o dito vale para os ésteres de todos os alcoóis
comuns.
29
6.4
Saponificação,
catálise ácida
esterificação
e
transesterificação,
sob
As reações dos ésteres com diversos nucleófilos podem ser catalisadas não só por bases, mas
também são em geral aceleradas pela presença de ácidos de Brønsted. Mais usados para a
saponificação de ésteres são o ácido trifluoracético (TFA) e o ácido fluorídrico; no antigo
processo industrial de Twitchell usava-se uma mistura de ácidos alquilarilssulfônicos com
ácido sulfúrico concentrado. O mecanismo pode ser formulado em cinco etapas, todas elas
reversíveis e equilibradas.
k
(lento)
O
+ H
C6H5 C
+
OH
K
C6H5 C
OCH3
+ H2O
OH
C6H5 C OH2
OCH3
OCH3
OH
C6H5 C OH
O
H
OH
OH
- CH3OH
C6H5 C
C6H5 C
OH
OH
O
- H+
C6H5 C
OH
CH3
A primeira reação se equilibra rapidamente. Sua constante de equilíbrio é
K
ésterH ; ao empregar um excesso de água pode-se formular a equação cinética da
éster H
reação global como:
v k ésterH k K éster H .
Enquanto a reversibilidade da saponificação básica, descrita mais em cima, foi impedida pela
insolubilidade do carboxilato, a saponificação ácida é livremente reversível. Isto significa que
a reação se desloca à direção reversa, ao trabalhar:
com um excesso de álcool; ou
removendo a água produzida.
Estas, ao mesmo tempo, são as medidas a serem tomadas para a esterificação, sob catálise
ácida.
A transesterificação, já mencionada no excurso acima, segue os mesmos princípios: o álcool
liberado deve ser sequestrado continuamente 6.
6
Este tipo de transesterificação, aliás, é o método principal na produção de poliésteres, dos quais o mais
produzido é o PET, a partir de um diéster etílico ou metílico, e um diol (no caso do PET, o etilenoglicol) em
excesso. Importante na produção de poliésteres é a separação de qualquer umidade - quer como impureza dos
reagentes, quer como coproduto da esterificação. Somente sob a condição de separação rigorosa da água se
30
+ C2H5OH
R C
OH
[ H+]
OH
OCH3
+ CH3OH
R C
OC2H5
Sob catálise ácida é possível produzir biodiesel, também. Mas esta rota é pouco aplicada,
principalmente devido aos custos elevados de ácidos, que devem ser bastante fortes, ao
mesmo tempo compatíveis com a matéria graxa. Em geral se mantém a incompatibilidade das
fases - aquosa e orgânica - durante todo o processo da transesterificação ácida, enquanto a
catálise básica sempre produz, em pequenas quantidades, carboxilatos dos ácidos graxos ou
"sabões" que conhecemos como compatibilizantes. A compatibilidade entre as fases da
mistura reacional aumenta então durante a saponificação alcalina - o que tem um efeito
autocatalítico. Por outro lado, na reação em ambiente ácido a incompatibilidade das fases se
mantém e assim também a (baixa) velocidade da reação. Além destes, são os ácidos, sejam
restos do catalisador ou ácidos graxos livres, que causam os maiores estragos nas partes
metálicas devido à corrosão - tanto no reator da fábrica do biodiesel como no motor de
combustão.
7
Aspectos termodinâmicos do processo de lavagem
Detergentes e sabão têm o papel de compatibilizar a água e a sujeira que na maioria das vezes
é de natureza hidrofóbica. Sem a ajuda de um compatibilizante a água não terá o poder de
fazer um contato estável com a sujeira (gordurosa) e assim levá-la embora. Pelo contrário: a
gordura fica longe da água e cada uma destas fases tenta minimizar a área de contato.
Evidentemente, a energia do sistema fica menor quando a área da interface, A, é pequena. Isso
se evidencia em nosso dia-a-dia em várias formas bem conhecidas:
Ao sacudir em uma garrafa um pouco de água com óleo de soja, observamos que nos
primeiros instantes a mistura tem aparência turva. Isto se deve às gotículas finas de óleo em
água ou de água em óleo - dependendo dos volumes que se aplicou de cada líquido.
Chamamos essa mistura de emulsão, com gotículas de tamanho típico de poucos micrômetros.
Deixamos essa mistura em repouso, podemos observar o crescimento das gotículas
("coalescência") e após pouco tempo quase todo óleo está boiando em cima da água.
Minimizar a área de contato é uma característica em muitas misturas, líquidos com líquidos
ou líquidos com gases (no entanto, dois gases entre si sempre se misturam perfeitamente).
Outros exemplos são:
Gotas da chuva têm forma arredondada, porque nesta geometria a superfície fica
mínima, em relação ao seu volume.
Quando abrimos uma garrafa de refrigerante, as bolinhas redondas de gás carbônico
estão subindo. Não são cubinhos ou até estrelinhas, porque sua superfície tenta ficar
mínima. Realmente, a superfície da fase líquida fica mínima, também.
consegue massas molares elevadas, uma precondição para um material de construção de alta qualidade
(módulos, resistência ao impacto e resistência química altos).
31
Portanto, temos a necessidade de ampliar a expressão para a energia livre de um sistema
binário, pela contribuição da área de contato entre duas fases. Escrevemos:
G
G
G
dp
dG
dT
dA ,
T p , A
A p ,T
p T , A
onde fica claro que a entalpia livre de Gibbs do sistema depende das variáveis 7 temperatura
T, pressão p e área de contato A. Sabemos que os quocientes diferenciais parciais desta
G
G
, têm significados físicos discretos. Isso deve ser o caso,
equação,
e
T p , A
p T , A
G
também para o quociente
, a variação da entalpia livre durante uma variação da
A p ,T
superfície ao deixar temperatura e pressão constantes. Essa grandeza tem a dimensão de
trabalho (ou energia) por área. A mesma dimensão resultará ao fazer a razão entre força e
comprimento, já que a energia é produto de força vezes o caminho. Neste momento temos que
G
realizar que o quociente
descreve a propriedade de uma camada bidimensional. Se
A p ,T
ele fosse relacionado a um corpo tridimensional, a sua grandeza seria força por área, ou seja,
G
uma pressão. Uma pressão negativa é uma tensão. Portanto, o quociente diferencial
A p ,T
é chamado de tensão de superfície, pela maioria dos autores abreviada com “sigma”, .
A tensão de superfície corresponde à energia que temos que gastar para criar uma nova
superfície, mantendo temperatura e pressão constantes.
Com essa definição podemos escrever o diferencial total da entalpia livre na seguinte forma:
dG S dT V dp dA .
S = entropia; V = volume; = tensão de superfície.
Em gases a tensão superficial é pequena, devido às poucas interações das moléculas. Mas em
fases condensadas, líquidos e sólidos, essa contribuição à entalpia livre não deve ser
esquecida - especialmente em sistemas finamente dispersos. Lembramos que as contribuições
da superfície tornam-se cada vez mais importantes quanto menores as partículas (gotículas).
Qual agora o papel dos agentes tensoativos? Eles abaixam a tensão superficial .
Sendo assim, o módulo do fator dA diminui; um aumento em superfície causa apenas um
pequeno aumento em energia do sistema - uma desvantagem que pode ser compensada
facilmente pelos outros dois fatores da equação diferencial. Sendo assim, uma dispersão fina
de óleo em água não se torna um sistema "estável", no sentido termodinâmico, mas menos
instável: Também podemos descrever o estado de uma dispersão fina, na presença de agente
7
Além destes fatores, a energia livre depende também dos potenciais químicos de cada fase.
32
tensoativo, de metaestável. Ou seja, com ajuda do agente tensoativo conseguimos manter as
gotículas em forma de emulsão, por um tempo prolongado. Isso é o princípio de
funcionamento dos emulsificantes em cremes (ver p. 45); também é a condição básica em
qualquer processo de lavagem, como será explicado mais adiante.
As moléculas de detergentes têm, para este fim, uma parte lipofílica e uma parte hidrofílica,
unidas por uma ligação covalente.
Princípio estrutural de todos os sabões e detergentes, mostrado no estearato de sódio:
COO- Na+
Estearato de sódio
cauda apolar
e
cabeça polar.
Parte hidrofóbica: cadeia hidrocarbônica. Parte hidrofílica: carboxilato.
No processo de lavagem ocorre a solubilização da gordura, em forma de micelas:
Fig. 9.
Simulação de uma micela de óleo em água.
Pela formação de micelas a sujeira hidrofóbica ganha uma superfície hidrofílica. As cargas
nesta camada hidrofílica, no entanto, inibem a coalescência das micelas e flutuam na fase
aquosa em forma de suspensão/emulsão.
Acrescentamos o agente tensoativo aos poucos, podem estabelecer-se diferentes arranjos
destas moléculas, resumidas na Fig. 10. Acima da concentração que seja necessária para
cobrir toda a interface plana, água/óleo ou água/ar, as moléculas do sabão procuram outras
formas de organizar-se. A mais conhecida é a micela, isto é, esferas submicroscópicas. A
concentração limite inferior é chamada de CMC (concentração de micelas crítica). Micelas
podem ou não, conter a fase repelida no seu interior e desta forma promover a dispersão fina
das duas fases repelentes, em forma de uma emulsão.
33
O seguinte gráfico contém as mais importantes formas de organização destes ânions
anfifílicos, em ambiente aquoso (sem a presença de óleo, para simplificar):
Fig. 10.
8
Diferentes arranjos de moléculas anfifílicas na água.
Detergentes sintéticos ("Syndet")
No século 20 os sabões ganharam forte concorrência dos detergentes sintéticos que se
mostraram, na maioria dos aspectos, superiores. Especialmente em formulações de "sabão em
pó", detergente líquido para lavar louça e detergentes especiais, mas também os de uso
industrial, por exemplo, na captação do petróleo ou para tarefas de lubrificação, os
detergentes sintéticos dominam o mercado.
Em geral, podemos classificar os detergentes sintéticos, conforme a natureza química da
cabeça polar, que seja
um ânion,
um cátion,
contém carga negativa e positiva, em átomos vizinhos (zwitteríon)
contém carga negativa e positiva, em átomos remotos (betaína)
contém agrupamentos polares, porém não dispõe de carga (não iônico).
Por outro lado, a cauda apolar da molécula é sempre representada por uma cadeia comprida
de hidrocarboneto, às vezes em combinação com um anel aromático.
8.1
Detergentes aniônicos
A cabeça polar tem uma carga negativa. Nesta classe encaixam os alquilbenzenossulfonatos e
os sulfatos de alquila a base de alcoóis graxos. Os mais avançados têm, além do grupo -SO3-,
34
também algumas unidades de oxietileno, -O-CH2-CH2-. Assim pode-se regular e ajustar o
balanço lipofílico-hidrofílico exatamente. Ver exemplo na p. 71.
Embora os reagentes são os mesmos, em palavras ácido sulfúrico e SO3 (= "óleum"),
distingue-se os processos da sulfatação e da sulfonação. No primeiro cria-se uma ligação O-S
em forma de éster do ácido sulfúrico, enquanto a segunda síntese leva a uma nova ligação
carbono (aromático)-enxofre, uma síntese da classe de substituição eletrofílica aromática.
Fig. 11.
Cadeia reacional da sulfatação de gordura
Catalisador:
Óleo/
+ H2O
Gordura
[OH-]
COOH
+ NaOH
ou [H+]
COO- Na+
Sabão
H2 /
Catalisador
de Ni ou Pd
CH2OH
O
SO3/H2SO4
(Óleum)
CH2O
S
OH
O
Neutralizar com
NaOH
O
CH2O
S
O- Na+
O
Detergente sulfato
A química da sulfatação não é particularmente limpa. Têm-se uma série de produtos paralelos
cuja presença, no entanto, não é prejudicial para o produto final, o detergente aniônico.
Todavia, há uma perda de recursos por estes caminhos que a fábrica deve evitar de qualquer
forma. Uma regulagem fina das condições reacionais, particularmente da proporção óleum :
álcool graxo, o tempo de permanência dentro do reator da sulfatação e a temperatura, são
essenciais para o sucesso desta etapa.
Identificamos as seguintes reações paralelas:
Formação do dialquilsulfato, que pode ser minimizada por uma elevada taxa óleum :
álcool graxo
Formação do dialquiléter: acontece numa temperatura elevada e sob tempos de
permanência prolongados no tanque da sulfatação.
Não podemos esquecer o efeito oxidante do ácido sulfúrico que, embora é bastante
fraco (0 a pH 0 = +0,17V), pode levar aos ácidos graxos, então o reverso da síntese
toda.
35
Reações paralelas da sulfatação:
O
CH2O
S
O
OH + HO
CH2O
CH2
O
S
OH + HO
CH2
CH2O CH2
O
H
Álcool
Fig. 12.
+ H2O
+ H2SO4
Dialquiléter
CH CH2 + óleum
CH2OH
OCH2
O
Dialquilsulfato
O
CH2O
S
Eliminação
OH
Oxidação
+ SO3
- SO2
CHO
Oxidação
+ SO3
- SO2
Aldeído
CH CH2
1-Alqueno
COOH
Ácido
Reações paralelas na sulfatação do álcool graxo.
A classe mais importante de detergentes é hoje o sulfonato de arila, da fórmula geral Ar-SO3 Na+ (em inglês: Linear Alkyl Sulfonate, LAS). Megatoneladas de petróleo, tanto alifáticos
quanto as frações dos aromáticos, são transformados em sulfonatos. A seguir as reações
principais envolvidas nesta linha de produção. A maioria das cadeias alifáticas se consegue
apenas indiretamente a partir do petróleo que previamente foi craqueado para o etileno.
Apesar o custo extra desta etapa, ela se tornou essencial na produção do LAS. Por meio de um
catalisador metálico (catalisador de Ziegler) se consegue alquenos com cadeias carbônicas
rigorosamente lineares. Muito pelo contrário aos hidrocarbonetos (alcanos e alquenos)
provenientes diretamente da fração da gasolina leve. Estes, embora tenham as mesmas massas
molares, são cadeias carbônicas altamente ramificadas (lembra-se do “isooctano”, composto
principal na gasolina; seu nome correto é 2,2,4-trimetilpentano). Os alquenos ramificados
quando usados na produção de LAS levam a produtos de má biodegradabilidade. Nos anos 60
do século passado estes compostos proporcionaram uma espuma persistente e feia nas
beiradas dos rios e lagoas expostos a efluentes. A permeação dos gases, O 2 e CO2, ficou
impedida por esta camada de detergente e causou a morte dos peixes e seres aquáticos. Já nos
anos 70 a comunidade ficou esclarecida sobre o efeito colateral destes alquilsulfonatos
ramificados que, a partir daí, não foram mais aceitos pelos consumidores. Uma lei que
impediu a produção desses compostos, no entanto, somente chegou na década de 1980.
Fig. 13.
Reações principais envolvidas na produção de alquilsulfonatos lineares.
36
Reação de "Aufbau"
Cat. de Ziegler
n H2C
CH2
H H2C
CH2 CH CH2
n-1
1-Alqueno
AlR3 / Ni
5 < n < 10
H H2C
Alquilação de
Friedel-Crafts
H H2C
CH2 CH CH2
n-1
+
CH2
CH CH3
n-1
[H2SO4]
Alquilbenzeno
H H2C
CH2
CH CH3 Sulfonação
SO3 / H2SO4
n-1
H H2C
CH2
CH CH3
n-1
"Óleum"
SO3H
H H2C
CH2
CH CH3
n-1
H H2C
CH2
Neutralização
CH CH3
n-1
+ NaOH
SO3H
"LAS"
SO3- Na+
Também esta cadeia de produção não é livre de reações paralelas. São principalmente a perda
de óleum devido à supersulfonação e a condensação para sulfonas que mínguam a qualidade
dos LAS e aumentam os custos da produção.
+ H2SO4 / SO3
SO3H
"Óleum"
+
SO3H
SO3H
Supersulfonação
SO3H
Dissulfonato
Condensação
O
S
O
Sulfona
Fig. 14.
Produtos paralelos na sulfonação do aromático.
37
A indústria de detergentes, junto à indústria de fertilizantes, é a maior consumidora de ácido
sulfúrico. Note que o reagente em si nestas reações é o SO 3 (= anidrido do H2SO4), enquanto
o próprio ácido sulfúrico serve como solvente para este reagente gasoso e atua como
catalisador nas duas etapas reacionais, a alquilação de Friedel-Crafts e a sulfonação. Embora
as etapas de sulfonação/sulfatação serem possíveis usando somente ácido sulfúrico, o
emprego de SO3 ajuda reduzir o subproduto da fábrica, o sulfato de sódio - que por sua vez
pode gerar problemas ambientais. Na prática da sulfonação usa-se, portanto, um ligeiro
excesso em SO3 (1 a 4%, em relação ao alquilbenzeno). Mais do que isso não é recomendado,
para não favorecer a supersulfonação, ver acima. A concentração do SO3 no óleum, no
entanto, é sempre mantida alta: 78,5% em peso, em relação ao ácido sulfúrico concentrado!
8.2
Comparação entre detergentes sintéticos e o sabão
tradicional
O espectro dos usos destes detergentes, sulfatos e sulfonatos, é bastante amplo. Todas as
indústrias fazem uso, mas destaca-se sua aplicação na higienização doméstica. De onde vem
este sucesso? Porque os detergentes sintéticos, sulfatos e sulfonatos, mostram-se superior ao
sabão tradicional na sua ação de lavar louça?
Uma explicação, certamente, é um perfeito balanceamento polar/apolar, conforme descrito na
pp. 31 e 45. Mas também deve-se respeitar que o grupo carboxilato (-COO-) no sabão é
proveniente do ácido graxo, então um ácido fraco, enquanto os sulfatos (R-O-SO3-) e
sulfonatos (Ar-SO3-) são derivados do ácido sulfúrico, inegavelmente um ácido forte.
Significa que qualquer acidez na água de lavagem (as origens podem ser restos de molho de
tomate, refrigerante, limão, vinho, vinagre, etc.) consegue facilmente protonar o sabão e
transformá-lo em ácido graxo, por sua vez sem propriedades anfifílicas. Isso não ocorre com
os sulfatos/sulfonatos: ácidos orgânicos e o ácido fosfórico usado em alimentos
industrializados, não têm força suficiente para protonar estes detergentes em quantidades
notáveis. Sendo assim, eles continuam atuando com o mesmo efeito hidrofílico-lipofílico, isto
é, com a mesma eficácia detergente, independente do pH da água do meio de lavagem. Além
disso, os detergentes não se perdem por reação com os íons de dureza da água, Ca2+ e Mg2+.
Uma lista mais completa das vantagens/desvantagens dos detergentes sintéticos, ver p. 115.
8.3
Detergentes catiônicos
A cabeça polar do detergente catiônico é geralmente o grupo amônio quaternário, +NR4, com
R = grupos alquilas. Raras vezes usa-se um fosfônio (R-PMe3+ ou R-PPh3+) ou sulfônio (RSMe2+), devido ao preço elevado e/ou aspectos negativos acerca da toxidez destas
substâncias.
A produção envolve duas etapas, a partir dos alquenos primários lineares (ver oligomerização
de Ziegler, na Fig. 13):
A adição iônica de HCl e a substituição do cloreto, por uma amina terciária.
38
H H2C
CH2 CH CH2
n-1
+ HCl
Cl
Adição iônica
[H2SO4]
H H2C
CH2 CH CH3
n-1
Cl
H H2C
CH2 CH CH3 + N(CH3)3
n-1
Fig. 15.
N(CH3)3
SN2
Cl-
H H2C
CH2 CH CH3
n-1
Sal quaternário de amônio
Síntese do sal quaternário de amônio a partir de alquenos.
O sal quaternário de amônio mais comercializado é o brometo de trimetilcetilamônio. Ele tem
uso em formulações farmacêuticas. O cloreto de dialquildimetilamônio é um amaciante
catiônico de tecidos. Também acham uso como catalisadores de transferência entre as fases,
na síntese química em grande escala.
Note que os sais quaternários de amônio têm efeito de limpeza inferior ao dos detergentes
ânionicos, mas são apreciados devido ao efeito antimicrobiano (portanto componente em
desinfetantes domésticos).
Interessante também é a incompatibilidade desta classe com sabão e alguns detergentes
ânionicos, porque pode-se formar um sal de baixa solubilidade, da fórmula [NR4+ R´COO-].
Portanto, o amaciante de tecidos sempre deve ser aplicado em uma etapa subsequente à
lavagem principal.
8.4
Detergentes zwitteriônicos e betaínas
Os detergentes zwitteriônicos têm uma carga positiva e negativa na sua cabeça. A
curiosidade: essas cargas são localizadas em átomos vizinhos! Quem faz essa estrutura são os
aminóxidos. São detergentes excelentes, porém custam mais caros e são, igual os cationicos
apresentados no tópico anterior, de má biodegradabilidade.
Sua síntese é bastante semelhante à dos sais quaternários de amônio apresentados acima.
Porém, ao se ter uma amina terciária com pelo menos uma cadeia carbônica mais comprida,
em vez da quaternização se efetua aqui uma oxidação, usando água oxigenada de alta
concentração (30%):
Cl
H H2C
CH2 CH CH3 + NH(CH3)2
n-1
N(CH3)2
H H2C
CH2 CH CH3 + H2O2
n-1
N(CH3)2
SN2
H H2C
CH2 CH CH3
n-1
O-
O
Oxidação
N(CH3)2
H H2C
CH2 CH CH3
n-1
=
N(CH3)2
H H2C
CH2 CH CH3
n-1
Aminóxido
Fig. 16.
O aminóxido, zwitteríon mais conhecido, serve como detergente.
39
Também os detergentes do tipo betaína têm duas cargas opostas na sua cabeça, no entanto
localizadas em átomos distantes. As betaínas mais conhecidas são os aminoácidos, por sua
vez monômeros das proteínas naturais. Sendo assim, a glicina, H3N+-CH2-COO-, muitas vezes
representa a cabeça polar nesta classe de detergentes. A cauda apolar na classe dos
detergentes dipolares geralmente é ligada ao nitrogênio.
(CH3)2N CH2 COO-
N(CH3)2
H H2C
CH2 CH CH3 +
n-1
Cl
CH2 COO-Na+
SN2
H H2C
Monocloroacetato
CH2 CH CH3
n-1
+ NaCl
Derivado da glicina = Betaína
Fig. 17.
Aminoácidos são exemplos para betaínas.
Uma surpresa providencia a seguinte rota alternativa. Em vez de se usar o cloroacetato, a
lactona (= éster cíclico) de quatro membros, a propiolactona, funciona também nesta síntese e
reage prontamente com o nucleófilo, a amina terciária. Mas não é o carbono do grupo
carboxílico que sofre ataque. A alta tensão anelar deste composto favorece um ataque no
carbono 3 (no esquema a seguir em negrito), certamente um mecanismo excepcional e raro 8:
N(CH3)2
H H2C
CH2 CH CH3
n-1
+
(CH3)2N
H2C CH2
H H2C
O C
O
(CH2)2 COO-
CH2 CH CH3
n-1
Propiolactona
8.5
Detergentes não iônicos
Muitas vezes a presença de átomos de oxigênio em forma de pontes de éter, representa a
cabeça polar. Interessante nesta classe também são as cabeças em forma de álcool (polióis).
Lembramos que os açúcares são tais moléculas. Sendo assim, os ésteres feitos à base de
açúcar e ácido graxo ou então os éteres a base de açúcar e álcool graxo, são produzidos em
grandes toneladas, a serem usados como emulsificantes na indústria alimentícia (seus poderes
de limpeza, por outro lado, são bastante baixos).
No entanto, a maioria dos detergentes não iônicos é feita por oligomerização a partir do óxido
de etileno (= oxirano; um éter cíclico altamente reativo devido à tensão interna em pequenos
anéis). Essas etapas deixam a molécula de partida, na maioria um álcool graxo, crescer por
poucas unidades de (-CH2-CH2-O-). Não há número exato destas unidades - é sujeito à
estatística. O produto que sai desta etapa tem, na média, 8 a 10 unidades de oxietileno.
Interessante é que tanto ácidos quanto bases têm efeito catalítico nesta etapa.
8
T.L. Gresham et al., J. Am. Chem. Soc. 70 (1948) 999.
40
8.5.1
Discriminação dos syndets, conforme caráter hidrofílico da sua cabeça
Nota-se um decréscimo da natureza hidrofílica dos surfactantes, ao se ter cabeça
Ânionica
> cátionica > zwitteriônica, dipolar > não iônica.
mais hidrofílica
menos hidrofílica
O esquema a seguir já incluiu uma etapa adicional que mostra um produto final que tem, além
de uma parte de oxietilenos, também uma cabeça aniônica. Com esta arquitetura se consegue
uma ajustagem fina do balanço hidrofílico-hidrofóbico e assim o melhor efeito detergente
para cada aplicação. No setor comético são conhecidos como lauril éter sulfato de sódio, ou
“laureth sulfato de sódio” (SLES).
O
CH2OH + n H2C
CH2
Oxirano
(óxido de etileno)
CH2O
CH2
CH2 O H
n
Oligoetilenóxido
(surfactante não iônico; emulsificante)
H2SO4
CH2O
CH2
CH2 O
n
SO3H
Neutralizar
CH2O
CH2
CH2 O
Detergente sulfato
(avançado)
n
SO3- Na+
Fig. 18. Produção de lauriléter sulfato de sódio, um surfactante avançado, com parte
não iônica e aniônica.
Ao contrário dos detergentes aniônicos, os surfactantes não iônicos geralmente apresentam
baixos poderes detergentes, sendo assim menos adequados para remover sujeira. Em vez
disso, são usados de preferência como agentes emulsionantes, isto é, estabilizam uma
formulação cremosa e prolongam sua vida de prateleira impedindo a separação das fases
aquosa/oleosa. No entanto, podemos atribuir a eles uma baixa tendência para produzir espuma
- o que justifica seu uso em máquinas de lava-roupa automáticas de altas rotações (tambor
horizontal) e em máquina de lava-louça profissional.
8.6
Vista geral sobre os detergentes sintéticos
41
H3C
(CH2)n CH
(CH2)n´ CH3
onde: n + n´ = 7 a 11
O
S
O
SO3-Na+
H25C12
-
O
Alquilbenzenossulfonato linear (LAS)
Detergente tipicamente usado para lavar louça.
p-dodecilssulfonato de sódio
Exemplo de LAS
O
H3C
(CH2)11
O
S
O-
O
Laurilsulfato
(éster a partir do álcool laurílico)
Detergente aniônico
O CH3
H23C11 C N CH2 COOCH3
N,N-dimetilglicina acilada
Detergente da família das betainas
O
N
N
COOMe2
H
Cocoamidopropilbetaina, atualmente a betaína mais utilizada
CH3
H3C
(CH2)11
N
O
CH3
Aminóxido a partir da dimetil laurilamina
Detergente zwitter-iônico
O
O
H3C
(CH2)10
OH
N
O H
C O CH2 CH2 O
H
n
Oligo oxietil laurato
(éster a partir do ácido láurico e óxido de etileno)
Detergente não-iônico
OH
N
3<n<8
Cocoamidas MEA e DEA
OH
Fig. 19. Moléculas
dos
mais
usados
detergentes
sintéticos:
a) Surfactante aniônico: LAS fórmula geral e exemplo;
b) Surfactante
zwitteriônico e betaína; c) Surfactante não iônico.
42
Uma
acerca
9
.
abordagem dos problemas ambientais
dos alquilbenzenossulfonatos LAS, ver
8.7
Limpeza
humana
da
pele
Sabões e detergentes retiram a sujeira
oleosa da nossa pele. Ao mesmo tempo,
levam embora as gorduras naturais que
são importantes para o nosso bem estar. Quanto menos gordura na stratum córneum, mais
água das camadas inferiores pode evaporar. Além disso, a própria stratum córneum torna-se
quebradiço e pode rasgar.
Temos a sensação que o processo de lavagem resseca a nossa pele.
Portanto, os produtos cosméticos de qualidade têm nas suas formulações óleos, para reengraxamento da pele. Isso parece um paradoxo, já que o agente tensoativo não diferencia
entre estes óleos e a sujeira da nossa mão. Certamente, a adição de óleos acarreta o efeito
involuntário de reduzir a capacidade do detergente como emulsificante, a fim de dissolver a
sujeira. Concluímos que, do ponto de vista da eficiência das etapas, seja mais sensato
primeiro aplicar a etapa da limpeza (com sabão ou detergentes sintéticos) e depois reengraxar
a pele, usando um creme, conforme descrito logo a seguir.
9
Cremes de pele
Cremes de pele, também chamados de cremes hidratantes, representam hoje a família mais
importante no setor cosmético. Especialmente a pele feminina (por ser mais fina e sensível)
requer a reposição frequente de umidade e gordura. De preferência aplicamos um produto
com ingredientes naturais, com óleos e gorduras cuja composição é próxima à da nossa
própria pele (ver última linha da Tab. 2, na p. 19). Além disso, os produtos naturais já contêm
outras substâncias ativas em traços que são altamente valorizadas. Um filme "hidrolípido"
equilibrado proporciona à pele uma aparência fresca e saudável.
Antes de entrar em detalhes da formulação do cosmético, é importante familiarizar-se com os
componentes básicos, sua função e os representantes típicos, que são (ver também lista de
categorias na p. 23):
Água: utiliza-se mais a água desionizada.
Alcoóis: etílico, isopropílico. São utilizados em perfumes, loções hidroalcoólicas.
Umectantes: compostos poli-hidroxilados, tais como glicerina, sorbitol,
propilenoglicol, mas também a uréia (derivado do ácido carbônico). Mantêm a
umidade, evitando o ressecamento da pele e dos cabelos.
Materiais gordurosos: emolientes, lubrificantes, espessantes. São usados diversos
óleos (ver p. 19 e p. 46), lanolina, ácidos graxos, álcoois graxos, ésteres graxos, ceras,
silicones, hidrocarbonetos.
9
PENTEADO, José Carlos P.; EL SEOUD, Omar A., CARVALHO, Lilian R. F.. Alquilbenzeno sulfonato
linear: uma abordagem ambiental e analítica. Quím. Nova [online]. 2006, vol.29, n.5, pp. 1038-1046.
43
Espessantes hidrofílicos: gomas, alginatos, derivados da celulose, resinas e polímeros
acrílicos são componentes orgânicos, cadeias poliméricas onde cada unidade repetitiva
dispõe pelo menos de dois grupos lateriais altamente polares. Além destes, são usados
também argilas (bentonita, montmorillonita) em forma de pó fino que igualmente
deixam a formulação mais grossa, sem afetar seu efeito cosmético e/ou sua aparência
quando aplicados no corpo.
Tensoativos: conforme apresentado no cap. 7, estes têm afinidade tanto por óleo como
por água. São agentes emulsificantes, limpadores e espumantes. Exemplos
industrializados: Tween, Span, laurilsulfato de sódio, laurilétersulfato de sódio.
Conservantes: as formulações que contêm água requerem de um sistema conservante
muito bem desenvolvido, para assegurar uma vida de prateleira que satisfaz o cliente
(ver p. 47).
Antioxidantes: são basicamente os mesmos utilizados em medicamentos; alguns são
idênticos com os em alimentos (ver p. 58).
Essências: aumentam a aceitação organoléptica do produto cosmético. Essa parte da
cosmética não é discutida neste texto (literarura recomendada, ver nota de rodapé 1, na
p. 13).
Corantes: também aumentam a aceitação do produto, mas devem ser acrescentados
em quantidades mínimas, por serem potenciais agentes sensibilizantes (alergia). São
basicamente os mesmos corantes que também são permitidos em alimentos 10.
Substâncias ativas: antiaging, anticaspa, antisséptico, hidratante. Representam de
longe o componente mais caro em uma formulação cosmética (ver p. 48).
Estabilizantes de pH: são sistemas de tampão que impedem alterações do pH da
formulação, sejam estas provocadas pelas diversas influências externas ou por reações
lentas dentro da formulação. Exemplos: decomposição hidrolítica de gorduras (ver
“estabilidade química” discutida na p. 46); mas também lembramos da principal
diferença de um depilatório e um alisante de cabelo que é o pH (ver p. 94).
9.1.1
Umectantes
A água contida na emulsão do creme certamente é o componente mais importante para ajustar
o balanço de umidade da nossa pele. Mas existe também uma série de outras substâncias
auxiliares para este propósito. Elas ajudam segurar a água dentro das camadas da dermis (ver
p. 15).
A uréia, H2N-CO-NH2, certamente é uma das substâncias mais eficazes para reter a umidade
na pele. Formulações contendo uréia são frequentemente recomendadas pelos
dermatologistas, para pacientes com pele extremamente seca. Um dos umectantes mais
eficazes da natureza é a babosa (= aloe vera). Em análises profundas foram identificados mais
de 160 substâncias ativas no extrato da babosa, tais como enzimas, vitaminas, minerais e
proteínas. Também é conhecido o efeito de segurar a umidade, de extrato de algas. Mas no
topo da lista dos umectantes utilizados é de longe a glicerina (ou glicerol). Esse poliol é
altamente higroscópico e, muito importante para sua aplicação na dermis: é líquido.
10
A.
Isenmann,
“Corantes”,
Cap.
6.4,
http://www.timoteo.cefetmg.br/site/sobre/cursos/quimica/repositorio/livros/
disponível
no
site
44
Quase todos os cremes de pele contêm ainda substâncias que promovem a renovação das
células da pele, proporcionam proteção e uma sensação de bem-estar ao consumidor. Certas
vitaminas têm essas propriedades: a vitamina A ou o -caroteno são bastante aplicados em
produtos indicados para peles pálidas e secas. Também se usa a vitamina E que, devido à sua
estrutura química, apóia a formação da camada lípida e ainda tem efeitos antioxidantes. Pelo
último motivo essas vitaminas serão descritas no cap. 9.3. Aqui somente será mencionado o
efeito dos antioxidantes frente à gordura. Tanto as gorduras insaturadas produzidas nas
glândulas sebáceas, como os óleos dentro da formulação do creme, podem sofrer oxidação
prévia quando em contanto com o ar. Uma vez oxidados eles mudam as suas características:
Quebra das cadeias carbônicas;
Formação de novos grupos funcionais, particularmente aldeídos;
Aumento do caráter hidrofílico, etc.
Uma gordura com estas características é popularmente chamada de "rancificada" ou
“rançosa”.
Todavia, uma aplicação de vitaminas através de creme não libera da necessidade de ingestão
das mesmas. Nem o melhor produto cosmético pode consertar os defeitos devido a uma
alimentação errada ou falta de vitaminas na comida. Além das vitaminas são igualmente
importantes na comida o ferro, zinco e o selênio, essenciais para uma pele saudável.
9.1.2
A base do creme: a emulsão
Emulsões são gotículas de água dentro de óleo (w/o) ou gotículas de óleo dentro da água
(o/w). Fator mais importante que define o tipo de emulsão são as proporções dos ingredientes:
naturalmente a fase contínua deve estar presente em maior proporção.
Lembramos que uma emulsão se caracteriza por ter gotículas bastante pequenas, expondo
assim uma grande área de contato (A) entre as duas fases repelentes. Como vimos na equação
do cap. 7, isto é desvantajoso e o sistema se torna instável. Para atenuar a tendência de
coalescência as emulsões requerem de uma estabilização em forma de emulsificante, por sua
vez uma substância que se acumula na interface, onde abaixa a tensão interfacial, .
Portanto, todos os cremes comercializados contêm emulsificantes que asseguram uma mistura
homogênea e consistência do produto, ao longo prazo. Os compostos que preenchem este
papel já conhecemos: são moléculas anfifílicas, da família dos detergentes.
•
Abaixam a tensão interfacial, entre a fase oleosa e aquosa, formando micelas
submicroscópicas.
•
Introduzem, através da sua carga na cabeça polar, um excesso de cargas na superfície
da micela.
•
Abaixam assim a tendência de as gotículas coalescerem, assim impedem que as fases
se separem, macroscopicamente.
Para classificar os emulsificantes se usa o valor empírico de HLB (Hydrophilic Lipophilic
Balance):
valor alto: parte hidrofílica domina; estes emulsificantes são mais indicados para emulsões
O/W.
valor baixo: parte lipofílica domina; usados em emulsões W/O.
45
A classe de detergentes que melhor se adaptam como emulsificantes em cremes da pele são os
não iônicos que têm como cabeça polar um éter oligomérico do etilenoglicol.
O
n
OH
4 < n < 12
Outros emulsificantes bastante usados em cremes hidratantes são o mono-estearato da
glicerina e o ácido esteárico livre.
9.1.3
Sobre os óleos usados em cremes
Todos os cremes contêm óleos, sejam naturais ou sintéticos, os últimos sendo mais baratos.
Dentre os sintéticos se destacam o miristato de isopropila, C13H27-COO-CH(CH3)2, parafinas
provenientes do petróleo, alcoóis graxos ou óleos de silicone, da fórmula geral
HO-(R2SiO)x-H , H3CO-(R2SiO)x-CH3 ou R3SiO-(R2SiO)x-SiR3 (com x = 50 a 100; R =
CH3 ou C2H5). O óleo mais recente nesta família é o dimeticone, um copolímero grafteado de
silicone e oxietileno (ver Fig. 30). Estas e outras aplicações dos silicones, ver excurso na p.
66.
CH3
HO
Si
O H
CH3
O
x = 50 a 100
Óleo silicone
Miristato de isopropila
O
Os óleos usados em produtos cosméticos devem satisfazer três critérios:
Estabilidade química,
Espalhabilidade e
Oclusividade.
Estabilidade química:
Ésteres somente são estáveis em ambientes entre 5 < pH < 7. Isso certamente restringe a
aplicação de gorduras naturais. Óleos (poli)-insaturados sofrem facilmente oxidação no ar
(“oxidação alílica”). Portanto, não devem ser aplicados em grande quantidade nas
formulações comercializadas. Ácidos graxos saturados e seus ésteres são resistentes contra
oxidação. O mais usado (por ser mais barato) e também o quimicamente mais estável é o óleo
de parafina. Tendências retrógradas têm os óleos de silicone por terem sido objeto de uma
discussão polêmica. Também usados são alcoóis graxos – de preferência os saturados.
Oclusividade:
46
Os óleos, considerados como emolientes em uma formulação cosmética, têm a propriedade de
formar um filme oclusivo para impedir a evaporação de água transepidérmica sem, no
entanto, provocar o fechamento dos poros. Sendo assim, eles retêm a água nas camadas
inferiores da pele. Quando a concentração da água for mais alta na dermis, a pele fica mais
elástica e mais lisa. Além disso, um alto teor em umidade nesta camada ajuda esconder
pequenas ruginhas. As vaselinas líquidas (óleos minerais; “petrolatum”) e os silicones são
considerados muito oclusivos.
A espalhabilidade depende da natureza química e da viscosidade do óleo. É esse o critério
que proporciona a sensação de “absorver” na pele - o que não é verdade, pois o óleo se
mantém na camada externa. Mas podemos afirmar que tais matérias graxas que mostram boa
espalhabilidade (também conhecidas como emolientes), aumentam o conforto do usuário do
creme, pois reduzem a aderência no tato e o reflexo da luz da pele tratada. Os emolientes
compensam assim as insuficiências em espalhabilidade dos demais ingredientes graxos do
creme mencionados acima, especialmente tais com alto ponto de fusão e alta tendência para
cristalização.
Tendência empírica na espalhabilidade de óleos:
Miristato de isopropila
Óleos de silicone
óleo de rícino (mamona)
Outros emolientes frequentemente usados são óleo de côco e cetilésteres.
As proporções dos óleos com perfil específico dentro da formulação depende das exigências
ao creme, que pode depender da ocasião, da necessidade e do local onde o usuário pretende
aplicá-lo:
Creme hidratante diurno
Creme noturno
Creme facial
Creme íntimo
Creme de pé
Creme de assaduras (creme de bebê)
Creme com protetor solar
Máscaras hidratantes
Cremes especiais (depilação, coloração, etc.)
9.1.4
Conservantes em cremes
Sempre presentes em cremes são as substâncias auxiliares de conservação, tanto no sentido
químico como biológico. Isso vale para todos os produtos duráveis que contêm água. Não
acredite quando está descrito no rótulo: "não contém conservantes". O dito acima (p. 44)
sobre os antioxidantes, também é o papel desta classe de substâncias: retardar a rancificação
das gorduras. Além disso, o consumidor corre o perigo de infecção microbiana quando aplica
um produto vencido. Não se tem unanimidade sobre a quantidade em que esses conservantes
devem ser aplicados. Alguns produtores os colocam em abundância e variedades bastante
47
tóxicas, para assegurar o nível de micróbios (até as variedades mais raras) em nível zero sobre
um longo tempo. Porém, o melhor é o princípio: usar o mínimo, mas tanto quanto precisa.
Alguns óleos já são bastante duráveis pela composição natural. Óleo de jojoba e o óleo de
abacate dificilmente rancificam. Além disso, existem conservantes brandos, tais como alcoóis
naturais ou óleos etéricos. Também pode ser usado como conservante o ácido benzóico:
embora também ocorra na natureza, certamente é mais barato e eficaz usar o produto
sintético.
Na maioria dos casos de irritações de uma pele sensível, os culpados são os aditivos
conservantes, enquanto os componentes da base somente têm um potencial alergênico muito
baixo. Salvo os casos particulares onde se acharam restos de níquel, provenientes do
catalisador de hidrogenação de gorduras poli-insaturadas, que causaram incompatibilidade ou
até alergia no consumidor.
9.1.5
Formulação típica de um creme hidratante diurno:
10%
óleo
éster do ácido octanóico e álcool cetila e estearila
7%
álcool graxo
álcool cetila e estearila
3%
Umectante
propilenoglicol
1,5% Emulsificante
poliéter feito de álcool cetila e estearila + 6 óxido de etileno
1,5% Emulsificante
poliéter feito de álcool cetila e estearila + 12 óxido de etileno
1,2% Conservante
Metilparabeno (fórmula ver p. 60)
0,2% Perfume
Além destes, é claro:
76,6% Água
9.2
Compostos ativos nos cosméticos da pele
A indústria oferece seus
produtos com parolas
marcantes, tais como
"sempre jovem" ou
"realce sua beleza
natural".
Usam-se extratos e óleos de
plantas tropicais, marinhas, ervas, algas etc.,
sempre em concentrações muito baixas (o que conhecemos dos homeopáticos).
Mas: a eficiência destas substâncias geralmente não é comprovada clinicamente.
Porém, os efeitos fisiológicos de alguns compostos são bem estudados, por exemplo:
Álcool terpênico, componente principal no óleo de camomila que mostra efeito
antiinflamatório, mesmo em concentrações baixas de 0,1%. Este e outros óleos essenciais são
referidos na Tab. 22.
48
CH3
H
HO
CH3
H3C
CH3
(-) -bisabolol
Outro composto com efeito benéfico é o D-pantenol (= provitamina B5, fórmula a seguir).
Mostrou efeito curativo, desde que alcança as camadas inferiores da pele.
O
HO
H
NH
OH
OH
D-pantenol
Também o ácido salicílico (= ácido 2-hidroxi benzóico) é valorizado em produtos cosmético
da pele, tais como sabões, detergentes, loções tônicas, compressas, géis e emulsões fluidas,
devido às suas propriedades queratolítica (= esfoliante) e antimicrobiano. Como já se sabe
desde a antiguidade, onde este ácido foi obtido a partir de um tratamento oxidante da seiva do
salgueiro (família salix), este ácido afina a camada espessada da pele e age contra bactérias e
fungos oportunistas. O último efeito também sendo responsável pela cura mais rápida de
lesões (efeito anti-inflamatório). Sendo assim, o ativo pode mostrar efeito benéfico em casos
de caspas, dermatite, psoríase, ictiose e acne. Recentemente foi destacado, ainda, seu efeito
regulador da oleosidade da pele e seu potencial hidratante: ao entrar nos poros da pele, ajuda a
remover camadas queratinizadas que, em casos de obstrução do poro, poderão levar à
inflamação localizada.
Um espectro antimicrobiano, mas especialmente antifungo, mostra também o ácido benzóico.
Seu uso na cosmética é largamente aceito, pelo fato de ser permitido como aditivo em
alimentos (meio conservante), porém este ácido pode causar alergias em peles muito
sensíveis.
9.2.1
Novo astro no céu dos cosméticos: o ácido hialurônico
O ácido hialurônico é um biopolímero formado pelo ácido glucurônico e a Nacetilglicosamina. A nossa pele, quando jovem é tipicamente lisa e elástica. Acharam que
neste estado contém muito ácido hialurônico, uma substância do nosso organismo que
preenche os espaços entre as células. Com o avanço da idade o ácido hialurônico diminui,
diminuindo também a hidratação e elasticidade da pele, o que contribui para o surgimento de
rugas.
49
OH
OH
O
O
HO
O
OH
HO
O
O
Ácido hialurônico (CAS 9004-61-9):
NH
O
x
O ácido hialurônico é uma substância presente no organismo de todos os animais, e encontrase em todos os órgãos do nosso corpo, em diferentes proporções, sendo que a pele contém
56% do total. No nosso organismo, esta substância é responsável pelo volume da pele, forma
dos olhos e lubrificação das articulações, sendo normalmente produzido e degradado. Como
método terapêutico, pode ser obtido a partir de animais ou a partir da fermentação de
bactérias. Este último tem grandes vantagens, uma vez que permite a sua produção em escala
industrial e, por não possuir proteínas animais, não provoca reações alérgicas, sendo portanto
o que nós utilizamos. As reações que podem ocorrer são alguma vermelhidão no local,
pequeno edema (inchaço), sensação de coceira ou sensibilidade. Porém, quando ocorrem são,
em geral, pouco acentuadas e tendem a sumir em 24-48 horas.
Nos anos passados foi desenvolvida uma rota fermentativa para produzir o ácido hialurônico a
partir da celulose, por meio de bactérias manipuladas. Esse material é utilizado em medicina
de reabilitação e medicina estética. O uso em reabilitação concentra-se por enquanto no
tratamento da artrose. Em estética, o objetivo é preencher rugas ou sulcos, ou simplesmente
dar volume, através da injeção na camada média ou profunda da pele. São exemplos de áreas
da face que podem ser preenchidas com ácido hialurônico: lábios, sulcos nasogenianos
("bigode chinês"), sulcos nasojugais (olheiras) e rugas glabelares (raiz do nariz, entre as
sobrancelhas). A aplicação pode ser sob anestesia tópica com creme ou por bloqueio regional
com lidocaína. A injeção do produto pode ser por pontilhado ou retroinjeção. Compressas
frias diminuem a formação de inchaço (edema). O resultado aparece em duas semanas,
quando o inchaço já deve ter desaparecido.
9.3
Cada vez mais importante: Protetor Solar
A radiação solar geralmente é subdividida em três regiões que têm efeitos fisiológicos
diferenciados:
Luz UV tipo A (320 < < 400 nm) penetra a pele profundamente, portanto pode danificar o
tecido em grande profundidade. Por outro lado, dentro o espectro UV é a forma menos
agressiva de radiação. Dependendo do tipo de pele, ela promove a produção de melanina (ver
Fig. 33 e Fig. 34, na p. 88) e causa assim a pigmentação natural. Para a maioria das pessoas
uma pele bem bronzeada é um importante critério de beleza.
O UV tipo B, 280 < < 320 nm, penetra menos (apenas 10% chegam à dermis), mas provoca
reação de eritema na pele humana, cerca de 1000 vezes mais do que a UV tipo A. Essa é a
radiação que todos temem que já levaram uma queimadura na praia! UV tipo B afeta
principalmente a camada epidérmica da pele, ocasionando queimaduras solares, levando ao
eritema, edema e dor. A exposição frequente e intensa aos raios UV-B causam lesões ao DNA
e suprime a resposta imunológica da pele, aumentando os riscos de mutações fatais, podendo
50
causar câncer de pele. Único aspecto positivo deste tipo de radiação: ela estimula a produção
de vitamina D.
Finalmente, a luz UV tipo C, 100 < < 280 nm, é a forma mais energética e, portanto, a
radiação mais perigosa para humanos. Ainda bem que ela é absorvida, quase completamente,
na camada de ozônio.
A posição relativa da radiação UV e da luz visível na escala de comprimento de onda é dada
na Fig. 23, na p. 57.
É fácil transformar o comprimento de onda em unidades de energia, através da fórmula
N h c 119, 7 103
.
E foto / kJ mol 1 N A h A
/ nm
Aplicada ao máximo da emissão solar, perto de 312 nm, obtemos 383 kJ . mol-1. Daí vemos
que a energia da luz UV tipo B já é suficiente para quebrar a maioria das ligações covalentes
simples!
9.3.1
Proteção por absorção 11
Muitas superfícies de material orgânico requerem da proteção contra a radiação solar
agressiva (UV-A e UV-B), tais como madeira, polímeros, resinas, borrachas - e especialmente
a nossa pele!
Solução oferecem os absorventes da luz UV que são pequenas moléculas orgânicas com
grupos cromóforos (grupos carbonilas, principalmente) e um extenso sistema de elétrons
conjugados. Sua concentração em formulações de tratamento de superfície fica em torno de
2,5%, enquanto seu efeito protetor depende, conforme a lei de Lambert-Beer, da espessura
final do filme seco.
11
No Brasil, os produtos fotoprotetores são definidos como cosmético, de acordo com a Resolução n° 79 de 28
de Agosto de 2000, editada pela Secretaria de Vigilância Sanitária. O controle destes produtos é realizado pelo
número do Fator de Proteção Solar (FPS) indicado no rótulo, pela indicação para qual tipo de pele e pela
composição de sua formulação. A Legislação foi atualizada e de acordo com a Resolução - RDC nº 30, de 1º de
junho de 2012.
51
Fig. 20. A mesma pessoa, com metade do rosto tratado com absorvente de UV; uma
vez fotografada com câmera comum, outra vez com um filme que capta a região de
UV tipo A.
Os absorventes de luz UV mais frequentemente usados hoje são:
Benzofenonas: são os absorventes clássicos, de eficiência média, baratos; sólidos e
difícil de dissolver na formulação; moderada absorção nas regiões UV-A e UV-B;
muito usados também em verniz para madeira. Exemplo comercializado:
Benzofenona-3 ou Eusolex 4360.
Benzotriazóis: hoje os mais usados; oferece amplo espectro de absorção, cobrindo
sozinho toda a faixa UV-A e UV-B. È insolúvel nas maiorias dos solventes, portanto
se utilizam dispersões de partículas microfinas na formulação, parecidas aos filtros
físicos (ver p. 57). Desta forma atua como absorvedor, refletor e dispersor da luz UV;
é eficazes também em tintas e plásticos. Exemplo comercializado: Tinosorb M.
Triazinas: são os absorvedores de UV mais recentes, mais eficazes, mas também mais
caros.
Oxalanilidas: bloquéiam UV-B e deixam passar UV-A, portanto podem ser usados
em cremes bronzeadores e esmaltes do tipo resinas foto-curadas.
As fórmulas gerais dessas classes de absorventes UV, ver Fig. 22. Ocasionalmente, são
também usados malonatos de benzilideno, cianacrilatos e formamidinas.
Para os fins cosméticos procuram-se aditivos que atenuam o impacto da radiação solar sobre a
pele, mas não falsificam sua aparência natural, ou seja, moléculas que não absorvem a luz na
região visível (400 a 750 nm; aditivos incolores).
Especialmente usados em produtos cosméticos são, de um total de uma dúzia de substâncias:
Ácido sulfônico da cânfora (inglês: Terephthalylidene Dicamphor Sulfonic Acid,
TDSA; nome comercial: Ecamsule, usado em produtos da L´Oreal; outro é
52
NeoHeliopan
MA)
O
O
S
O
O
S
O
OH
O
HO
3,3'-(1,4-Phenylenedimethylene)bis[7,7-dimethyl-2-oxo-bicyclo-(2,2,1)hept-1-yl methanesulf onic acid]
Metoxidibenzoilmetano (BMD).
O
t-Bu
O
MeO
methoxydibenzoylmethane
Os dois agentes são absorventes de banda larga, quer dizer, filtram na região de UV-A e UVB. Porém, o TDSA, além de ser de dissolução difícil, somente absorve numa pequena parte da
região UV-A, portanto é o agente preferido em protetores que prometem ao mesmo tempo um
"bronzeamento saudável". Por outro lado, aqueles produtos que prometem cobrir toda a região
da radiação dura podem ser feitos com o BMD (nomes comerciais: Avobenzona ou Eusolex
9020). Também usados são oxibenzona e bisimidazilatos. De qualquer maneira, é importante
que as substâncias não se degradem sob a influência da radiação, elas devem ser fotoestáveis
por pelo menos 10 horas de irradiação intensa e direta.
Atenção: o BMD possui diversas incompatibilidades, por exemplo, frente ao metoxinamato
de octila ou aos filtros físicos (ver p. 57). Uma formulação com essas combinações pode
mostrar uma capacidade protetora surpreendentemente baixa!
Atendem também as exigências do consumidor os seguintes derivados:
Derivados da benzofenona:
OH
O
MeO
Derivados do ácido cinâmico (cinamatos):
O
O
MeO
São uns dos filtros solares mais utilizados em
fotoprotetores. Possuem excelente absorção UV-B, mas baixa absorbância no UV-A.
São filtros baratos. Exemplos são: metoxinamato de octila (Parsol MCX, Neo
Heliopan AV).
53
Derivados do ácido p-aminobenzóico:
O
O
Me2N
Estes filtros, também conhecidos como PABA,
foram os primeiros filtros UV patenteados. Hoje não se usam mais, devido a
problemas de estabilidade quando aplicados na pele. Além disso, houve relatos de
hipersensibilidade e dermatite.
Derivados do ácido salicílico (salicilatos):
O
O
OH
Também uns dos primeiros filtros utilizados, mas ainda
muito utilizado atualmente. Oferecem boa proteção contra UV-B, são seguros e de
fácil manipulação. Exemplo: Salicilato de octila ou Eusolex OS.
Filtros UV em formulações cosméticos e FPS
A maioria dos protetores solares comercializados hoje protege, tanto contra UV do tipo A
como do tipo B. Quem aplica este cosmético pode ficar exposto ao sol por mais tempo,
geralmente indicado através do fator de proteção solar "FPS". Note que a maioria dos
absorventes de UV se degrada ao longo de um dia ensolarado 12.
Além dos componentes típicos para todos os cremes (ver último parágrafo), os protetores
solares contêm então um ou mais, destes absorventes da radiação UV, em concentrações em
torno de 1% cada. A associação de filtros tem por finalidade chegar a um FPS mais alto e com
amplo espectro de proteção, maior estabilidade, custo compatível e baixo potencial
irritante/alérgico.
A forma mais fácil de aumentar o FPS é aumentando a quantidade de filtros na fórmula, mas
também se aumenta o potencial de sensibilização e irritação na pele. Somado a isto, nem
sempre o aumento de concentração de filtro leva a um aumento proporcional do FPS da
formulação e também existe uma concentração limite permitida para cada filtro.
Por isso é necessária, no desenvolvimento de fotoprotetores, a associação de filtros, seja ele
físico ou químico. Fazendo esta combinação nós conseguimos chegar a FPS maiores, com
redução de custos e do potencial irritante.
Como selecionar os componentes da formulação?
No desenvolvimento de protetores solares é importante ter critério na seleção das
matérias primas, para conseguir o máximo de aproveitamento, racionalizando o
quantitativo e o qualitativo de cada item da formulação, com o objetivo de se obter um
produto adequado dentro dos parâmetros de eficácia, inocuidade, relação
risco/benefício e aceitação do consumidor.
12
N. Tarras-Wahlberg, G. Stenhagen, O. Larkö, A. Rosén, A.-N. Wennberg, O. Wennerström, Changes in
ultraviolet absorption of sunscreens after ultraviolet irradiation, J. Invest. Dermatol. 113 (1999) 547-553.
54
O valor do FPS depende dos tipos e quantidades de filtros solares presentes na
formulação, mas o aumento do FPS não ocorre de forma linear em relação ao aumento
das concentrações destes filtros. Associações de filtros solares tendem a potencializar
o FPS.
O tipo de veículo, a qualidade e a espessura do filme depositado sobre a pele podem
alterar o valor do FPS. Quanto mais uniforme for o filme sobre a pele, mais efetiva
será a proteção do produto.
Algumas matérias primas podem causar alteração no espectro de absorção dos filtros
solares, podendo aumentar ou reduzir o FPS. Alguns emolientes apresentam a
capacidade de solubilizar os filtros solares, que apresentam problemas de baixa
solubilidade evitando sua recristalização na fórmula e também são capazes de
melhorar a espalhabilidade do produto de modo a garantir a uniformidade de aplicação
resultando em um aumento do FPS.
Outros fatores que influem na eficácia dos filtros solares são: pH da preparação,
resistência à água e suor e distribuição das dimensões das partículas. Quanto menor o
tamanho de partículas obtidas, maior será o valor do FPS.
Embora não existir uma relação linear, podemos afirmar que quanto maior o fator FPS, maior
a concentração dos absorventes dentro do produto. Estes representam, ao mesmo tempo, uma
carga elevada para a pele. Portanto, nos países da Europa o número e a quantidade destes
absorventes UV no produto cosmético foram restritos pela lei. Além disso, se obtém somente
pouco prolongamento do efeito protetor quando aplicar um produto com FPS acima de 20. A
diferença entre FPS 50 e FPS 100, por exemplo, não significa o dobro em proteção, mas
apenas um aumento no efeito protetor por 0,1%. Portanto, é melhor limitar o tempo de
exposição ao sol.
Portanto: o único protetor verdadeiro continua sendo a sombra!
Mecanismos de absorção da radiação UV
A maioria desses absorventes funciona de maneira semelhante: a luz UV absorvida pela
molécula aumenta a mobilidade de um próton. A mudança deste próton acarreta também uma
mudança de todas as duplas-ligações. Isto pode ser chamado de tautomeria, na maioria das
moléculas uma tautomeria ceto-enol. A nova forma tautomérica da molécula, logo após o
recebimento da energia, ainda se encontra num estado excitado, mas logo a seguir retorna ao
estado fundamental sob emissão de calor que é uma forma não destrutiva da energia. O
mecanismo é conhecido como ESIPT (= Excited State Intramolecular Proton Transfer; em
português: transferência intramolecular de um próton no estado eletronicamente excitado):
S1
N
H
O
ESIPT
S1*
Excitação
pela luz UV
Conversão
interna
Relaxação
Forma enol
S0
N
H
O
S0*
Forma ceto
Fig. 21. Esquema de termos simplificado do processo ESIPT; a altura dos termos é
conforme sua energia relativa (S = singleto).
55
O
H
O
O
H
O
h
H O
R
O
Benzofenona
R
R
N
h
N
N
N
Benzotriazol
O
H
R
N
N
R
R
R
H O
H O
N
h
N
N
R
O
N
O
N
O
R
N
R
R
R
Hidroxifeniltriazina
O
N
O
H
H
h
N
O
H
O
N
N
O
O
H
N
N
O
O
R
R
Oxalanilida
H
H
O-
R
Fig. 22. Os estados, fundamental e excitado, dos mais importantes absorventes de luz
UV. Note que os primeiros três têm em comum a unidade estrutual de hidroxifenil.
Por outro lado, nos derivados do ácido cinâmico e da cânfora a energia óptica provoca uma
isomerização cis-trans:
O
O
h
O
O
O
O
2-ethylhexyl 4-methoxycinnamate
O
h
O
3-(4-methylbenzylidene) camphor
56
Através das cadeias laterais, representados na Fig. 22 pelos grupos R, o químico preparativo
tem que ajustar as propriedades, químicas e fotoquímicas, exigidas ao absorvente UV. Em
primeira linha, isso é a região espectral onde a molécula está absorvendo a radiação (ver Fig.
23), em segunda linha a HLB (ver p. 45) ótima para a formulação do produto cosmético.
Fig. 23. Espectros de absorção típicos das classes principais de absorventes da luz
UV. A área cinza do fundo representa a intensidade relativa de emissão da radiação
solar, medida em um dia de primavera com céu azul.
9.3.2
Bloqueadores solares
Num outro princípio de proteção seguem os componentes nos bloqueadores solares: o
espalhamento da luz incidente. Espalhamento quer dizer a reflexão não direcionada em
partículas pequenas e cristalinas. Este espalhamento lhes fornece uma aparência muito clara,
geralmente um branco brilhante. Note-se que neste processo a energia da radiação não fica
retida na partícula - ao contrário dos absorventes descritos acima.
Esses bloqueadores de UV, também chamados de “filtros físicos”, são na maioria materiais
inorgânicos. São pós inertes e opacos, insolúveis em água e materiais graxos. Eles formam
uma barreira sobre a pele, refletindo, dispersando e, em menor parte, absorvendo a luz UV. O
processo de reflexão/dispersão da luz é também responsável pela translucidez e opacidade das
partículas de filtro físico aplicadas sobre a pele.
Os materiais bloqueadores mais utilizados são: óxido de zinco, dióxido de titânio, talco e
caolim. O TiO2 (especialmente o rutil, mas também a modificação de anatásio) é capaz de
absorver o UV tipo B e pouco do UV tipo A; já o ZnO absorve nas duas faixas.
Essas substâncias espalham não só a luz UV, mas também na região visível, portanto são
típicos pigmentos brancos. Em um produto cosmético este efeito causa uma baixa aceitação,
pois o freguês não quer aparecer “pintado”. Portanto, um processo bastante aplicado hoje é a
produção microcristalina destes minerais. Pela redução do tamanho das partículas pode ser
influenciado o comportamento óptico destes pigmentos minerais. Assim é possível produzir
hoje um bloqueador solar que altera muito pouco a aparência visual da nossa pele (ao invés
disso, uma câmera que capta também uma parte da luz UV revela também esse bloqueador: a
pessoa que o usa aparece muito brilhante!). Na forma micronizada, com uma média de
57
diâmetros < 1 µm, estes minerais refletem muito pouco a luz visível, diminuindo então a
coloração branca deixada sobre a pele e gerando uma maior aceitação estética - sem
prejudicar o FPS da formulação final.
Outra vantagem destes materiais é sua indiferença, podemos até atribuir alta compatibilidade,
com peles sensíveis.
Os bloqueadores minerais podem ser comprados nas formas de pós secos e dispersões (em
silicone, água ou cera). O uso de dispersões acelera o processo de manipulação e evita a
formação de agregados, mas seu custo é maior do que o do pó e pode interferir na viscosidade
do produto final. O tipo de formulação (emulsões, géis, loções) pode apresentar resultados
finais diferentes, tanto em relação ao FPS quanto ao sensorial. De qualquer maneira, a
formulação deve formar um filme regular para promover a distribuição homogênea do filtro
físico.
Atenção: um “bloqueador de luz UV” muito sobreestimado é a água. Quem está dentro da
piscina não é automaticamente protegido de queimaduras!
Tab. 7.
Penetração da radiação UV tipos A e B, em água límpida de diferentes
profundidades.
Transparência em %
Profundidade em cm
UV tipo B
UV tipo A
290 a 320 nm
320 a 400 nm
0
100,0
100,0
50
62,5
85,0
100
46,8
77,0
150
37,4
72,0
Mais eficiente é a proteção quando estamos atrás de uma janela, por exemplo, dentro do carro.
O vidro realmente é um bloqueador eficaz da luz UV tipo B. Todavia, as radiações menos
energéticas, UV tipo A, a luz visível e especialmente o infravermelho, passam pelo vidro e
causam a sensação de calor. Este aspecto deve ser levado em consideração, especialmente em
telhados transparentes da construção civil.
9.3.3
Antioxidantes
A incidência solar e o calor não só promovem o bronzeamento da pele, mas aumentam
infelizmente também a taxa da reação com o oxigênio tripleto do ar, uma reação largamente
conhecida como auto-oxidação. Quem protege contra este tipo de reação, além dos protetores
descritos acima, é uma série de antioxidantes, também chamados de sequestradores de
radicais livres, a serem apresentados a seguir.
Ao contrário dos anteriores, estes protetores geralmente não são aplicados na superfície do
objeto a ser protegido (no caso, a nossa pele), mas são incorporados na própria massa do
corpo. Como essa penetração profunda do antioxidante acarreta efeitos sistêmicos, então deve
ser classificado, segundo o critério estabelecido na p. 14, como remédio e não como
cosmético. Todavia, é bastante usado em protetores solares, também. É lógico que os critérios
58
à citotoxicidade dos antioxidantes são especialmente altos - já que geralmente são ingeridos
junto à nossa comida diária.
O antioxidante mais importante para o nosso bem-estar é a Vitamina C (L(+)-ácido
ascórbico). É uma vitamina hidrossolúvel que se encontra em altas concentrações em frutas
azedas frescas (cítricas, acerola, kiwi, etc.). A falta crônica desta vitamina causa sangramentos
na pele e na gengiva e a perda de dentes. Essa doença conhecida como "escorbuto" era muito
espalhada entre os marinheiros nos séculos passados. A unidade estrutural com facilidade de
efetivar reduções (isto é, satisfazer um radical com mais um elétron e desta forma desativá-lo)
é o endiol. Sua qualidade como redutor é tão pronunciada que este agrupamento ganhou o
nome trivial "reduton". As distâncias interatômicas dentro da molécula da vitamina C são
favoráveis para que o grupo reduton possa estabilizar-se por ligações de hidrogênio.
Anotamos a semelhança estrutural com o sistema quinóide do item anterior. O produto, então
a vitamina C oxidada, tem três grupos cetonas estáveis.
CH2OH
CH2OH
H
H
OH
O
O
CH2OH
OH
Oxidação
O
=
OH
HO
Vitamina C
O
O
OH
O
O
H
H
H
H
O
+ 2 e-
H
O
O
H
A natureza providencia também sistemas blindados e/ou altamente conjugados, com
finalidade de sequestrar radicais e/ou absorver radiação UV. Os mais conhecidos são as
cumarinas (dentre elas a vitamina E), e a vitamina A (também conhecida como -caroteno) 13.
HO
O
-Tocoferol (= Vitamina E)
Vitamina A (= -caroteno; fortemente amarelo igual cenoura)
13
Além destes antioxidantes orgânicos, o corpo humano aproveita do efeito antioxidante do elemento em traço
selênio. Note que esse elemento, em quantidades maiores, é altamente tóxico.
59
Os critérios mais rigorosos referente à toxicidade dos compostos antioxidantes e protetores,
naturalmente, existem também para os aditivos em alimentos. Portanto, qualquer composto
aprovado em alimentos também pode ser utilizado em cosméticos.
Os aditivos antioxidantes mais utilizados em cosméticos, remédios e alimentos
industrializados são BHA e BHT (ver fórmulas abaixo). Especialmente importante são esses
aditivos em formulações que contém flavorizantes ou substâncias bioativas altamente
sensíveis. Com estes aditivos pode-se estender a vida de prateleira do produto cosmético por
alguns meses. Em analogia ao antioxidante apresentado acima, observamos na molécula do
BHT o grupo fenólico que é blindado, desta vez por dois grupos t-butilas.
O
O
O
O
Bu-t
Bu-t
O
HO
HO
BHA
(2-t-butil-4-metoxifenol)
Bu-t
BHT
(2,6-di-t-butil-4-metilfenol)
HO
OH
OH
OH
Metilparabeno
Galato de n-propila
BHA, BHT assim que os parabenos, mostram ao mesmo tempo um efeito antimicrobiano (ver
Tab. 10 na p. 73) que é muito bem vindo nas formulações cosméticos.
Muitas das substâncias que são permitidas em cosméticos também podem ser usadas em
alimentos. Lá são denominados pelas suas siglas "E XXX", conforme descritos na Tab. 8.
Tab. 8.
Aditivos antioxidantes usados em cosméticos, alimentos e fármacos, junto às
suas siglas E.
Número
E
Substância
Aplicações
E 218
Metilparabeno
Produtos cosméticos (xampu, gel de banho, etc.)
E 300
E 301
E 302
Ácido ascórbico
Ascorbato sódico
Ascorbato cálcico
Refrigerantes, geléias, leite condensado, salsichas, etc.
E 304
Palmitato de ascorbilo
Salsichas, caldo de galinha, etc.
E 306309
Tocoferois
Óleos vegetais.
E 310
E 311
Galatos
Gorduras e óleos para produção profissional, óleos e
gorduras para fritar, condimentos, sopas desidratadas,
pastilhas elásticas, etc.
E 320
Hidroxianisol Butilado
(BHA)
Hidroxi-tolueno
butilado(BHT)
Doces, uvas passas, queijo fundido, manteiga de
amendoim, sopas instantâneas, etc.
E 321
60
Antioxidantes lipofílicos e hidrofílicos
Os antioxidantes são importantes aditivos na maioria das formulações, pois previnem a
degradação dos óleos, principalmente sua parte insaturada (= duplas ligações C=C), por
oxidação. Eles atuam de forma indireta sobre a substância a ser protegida, ao reagirem com o
oxigênio do ar e outros contaminantes oxidantes, antes mesmo do ingrediente oxidável. Sendo
assim, consomem o agente oxidante rapidamente. Todavia, os antioxidantes são aplicados, de
preferência, na fase oleosa onde estão mais pertos do loca a ser protegido. Mas podem ser
também dissolvidos na fase aquosa, onde seu efeito geralmente é menos pronunciado 14.
Portanto, devemos ter noção sobre o caráter, seja lipofílico ou hidrofílico, do aditivo
antioxidante em formulações cosméticas.
A seguinte lista refere-se a antioxidantes usados em formulações aquosas, junto às
solubilidades e faixas de concentração onde mostram notável ação. Estes, aliás, também são
permitidos em formulações farmazêuticas.
Ácido ascórbico: Pó cristalino branco ou levemente amarelado, sem cheiro, escurece
gradativamente quando exposto à luz. É razoavelmente estável enquanto no estado seco, mas
oxida-se rapidamente quando em solução.
Solubilidade: 1 g em 3 mL de água, 1 g em 30 mL de etanol.
Concentração antioxidante efetiva: 0,05 a 3,0%.
Bissulfito de sódio (NaHSO3): Pó branco até levemente amarelado, com odor característico de
SO2, de sabor desagradável. É instável no ar, pois perde gradativamente SO 2, outra parte sofre
oxidação ao sulfato.
Solubilidade: 1 g em 4 mL de água, 1 g em 70 mL de etanol.
Concentração antioxidante efetiva: 0,1%.
Metabissulfito de sódio (Na2S2O5): Pó branco (incolor) com um odor sulfuroso. Sabor azedo e
salino. Oxida lentamente ao sulfato quando exposto ao ar e à umidade.
Concentração antioxidante efetiva: 0,02 a 1,0%.
Tiossulfato de sódio (Na2S2O3. 5 H2O): Cristais grandes e incolores, higroscópico e
eflorescente no ar. Soluções aquosas são neutras ou levemente alcalinas.
Solubilidade: 1 g em 0,5 mL de água, insolúvel em etanol.
Concentração antioxidante efetiva: 0,05%.
Os seguintes antioxidantes são lipossolúveis:
Palmitato de ascorbila: Pó branco ou levemente amarelado, com odor característico.
14
Assim, o local preferido dos antioxidantes é oposto dos aditivos “conservantes” (ver p. 74), que combatem a
contaminação e infestação por microorganismos: estes têm sua maior eficiência na fase aquosa
Leia
também
em
A.
Isenmann,
“Corantes”,
cap.
6.3,
disponível
em
http://www.timoteo.cefetmg.br/site/sobre/cursos/quimica/repositorio/livros/corantes/index.html
61
Solubilidade: muito pouco solúvel em água, pouco em óleos vegetais, solúvel em etanol.
Concentração antioxidante efetiva: 0,01 a 0,2%.
Butilhidroxianisol (BHA): Cera sólida branca até levemente amarelada, com fraco odor.
Solubilidade: 1 g em 0,5 mL de água, insolúvel em etanol.
Solubilidade: insolúvel em água, facilmente solúvel em etanol ou em propilenoglicol.
Concentração antioxidante efetiva: 0,005 a 0,01%.
Butilhidroxitolueno (BHT): Sólido cristalino branco com odor bem fraco.
Solubilidade: insolúvel em água e em propilenoglicol, mas facilmente solúvel em etanol.
Concentração antioxidante efetiva: 0,03 a 0,1%.
Galato de propila: Pó cristalino branco, com odor muito leve.
Solubilidade: levemente solúvel em água, levemente solúvel em etanol.
Concentração antioxidante efetiva: 0,005 a 0,15%.
α-Tocoferol (Vitamina E): Óleo viscoso, transparente, amarelo que pode ser amarelo
esverdeado. Inodor, instável frente à luz e ao ar.
Solubilidade: insolúvel em água, solúvel em etanol, óleos vegetais e acetona.
Concentração antioxidante efetiva: 0,05 a 2,0%.
9.3.4
Bronzeador de pele
Os bronzeadores de pele são produtos cosméticos feitos para clientes que querem atender as
expectativas estéticas numa pele natural, sem ter a necessidade de expor-se excessivamente à
radiação UV que, como vimos acima, pode acarretar sérios problemas de saúde. O
esclarecimento da população sobre os efeitos negativos da radiação solar e também os
avanços em produzir os ingredientes ativos em bronzeadores, deixaram crescer o mercado
deste cosmético nos últimos anos.
São dois mecanismos que contribuem ao bronzeamento natural da pele:
Pigmentação direta: consiste na oxidação da leucomelanina, uma substância incolor,
precursora da melanina, localizada nas células das camadas externas da epiderme. Este
processo é induzido pelos raios UV-A e o bronzeado desaparece rapidamente (3 a 24
horas).
Pigmentação indireta: induzida pela radiação UV-B. Grânulos de melanina são
formados na camada basal da pele e migram para o exterior em direção ao estrato
córneo. Este bronzeamento dura mais tempo, visto que, um tempo longo é necessário
para que os grânulos sejam eliminados pela esfoliação, durante a qual a pele perde o
seu bronzeado.
No entanto, um auto-bronzeador provoca a formação de compostos coloridos junto à camada
externa da pele (stratum corneum e epidermis, ver Fig. 2); ele pode ser aplicado em forma de
um creme ou como spray e muda a cor dentro de uma hora e atinge sua coloração final após
62
12 horas, tempo que o ingrediente precisa para reagir completamente com as proteínas da
pele.
O ingrediente de longe mais usado é a dihidroxiacetona (DHA), que pode ser usado em
combinação com a eritrulose 15:
O
HO
O
OH
HO
DHA
OH
OH
Eritrulose
DHA é um pó cristalino branco cujo efeito bronzeador foi descoberto nos anos 1950. Ele se
apresenta no cristal como dimero, no entanto, seu efeito em bronzeadores é maior quando as
moléculas são soltas. Isso se consegue através de um aquecimento em um solvente orgânico,
geralmente álcool etílico. Os dois compostos são completamente não tóxicos (eles até mesmo
fazem parte dentro do ciclo do ácido cítrico).
Identificamos nas estruturas acima o parentesco com acúcares, e realmente são os mesmos
tipos de reações que provocam a cor marrom em comidas assadas – conhecidas como reação
de Maillard. Realmente, trata-se de uma sequência bastante complexa de reações 16,
principalmente entre o grupo hidroxila do DHA e os grupos aminas da proteína estrutural e
dos aminoácidos contidos na pele. O composto colorido no final é chamado de melanoidina.
Atenção: este corante, melanoidina, não protege nosso corpo notavelmente da radiação UV
(no máximo um fps de 3 contra UV-A e nenhum contra UV-B), portanto não deve ser
confundido com a melanina natural!
Fig. 24. Desenvolvimento dos corantes a
dihidroxiacetona, via reação de Maillard.
partir
de
proteínas
da
pele
e
A forma mais comercializada dos bronzeadores é um creme, cuja base foi apresentada no cap.
9.1.2, com 2 a 6% m/m dos ingredientes ativos. Concentrações mais altas são desvantajosas,
já que uma aplicação não cuidadosa deixa a pele facilmente com manchas. Importante na
15
Artigo de revisão disponível em http://www.dermaviduals.com/english/publications/products/self-tanningproducts-a-beautiful-sun-tan-without-sun.html (acesso em 10/2014)
16
Alguns princípios desta reação são discutidos em A. Isenmann, “Corantes”, Cap. 6.4.6, disponível no site
http://www.timoteo.cefetmg.br/site/sobre/cursos/quimica/repositorio/livros/
63
aplicação deste produto é o uso de luvas, pois as palmas da mão se escurecem também – até
mais intensamente do que a pele lisa. Em geral vale: quanto mais grossa a pele (cotovelos,
joelhos, etc.), maior o escurecimento. Como a coloração pelo bronzeador somente afeta a
camada externa da pele, o efeito se perde em virtude do esfolhamento natural. Portanto, deve
ser aplicado repetitivamente em intervalos de 10 dias, aproximadamente.
10
Desodorante
Um desodorante (inglês: Antiperspirant Deodorant, APDO) é um produto utilizado para
eliminar os odores desagradáveis produzidos pelo organismo humano e eliminados pela
transpiração.
Como vimos na p. 22, o suor contém algumas substâncias químicas, entre outros ácidos
carboxílicos, 2-metilfenol (= o-cresol), 4-metilfenol (= p-cresol) e uréia, que podem levar a
cheiros desagradáveis. Porém, o suor fresco produzido pelas glândulas sudoríparas apócrinas,
não tem cheiro ruim. Mas a mistura dos compostos mencionados acima é alimento para
bactérias que produzem as substâncias fedorentas.
As estratégias mais importantes do controle do cheiro corporal são:
Tampar o mau cheiro por substâncias aromáticas (ervas, extratos, óleos essenciais,
perfume, etc.)
Controle dos microorganismos que fazem parte do processo de decomposição do suor.
Redução da atividade das glândulas sudoríparas (anti-transpirantes).
Outros mecanismos, tais como a absorção de moléculas cheirosas (por talco, pedra em pó,
etc.), a inibição de enzimas que aceleram a decomposição do suor e o controle de processos
de oxidação via antioxidantes (ver p. 58) são de menor importância.
Há muito tempo, o odor do suor já era associado a animalidade que os povos civilizados
tentavam eliminar. Durante o Império Romano, os homens após o banho, colocavam nas
axilas almofadas contendo substâncias aromáticas. No início do século XX começou-se a
produzir nos Estados Unidos um desodorante composto por uma mistura de sulfatos de
potássio e alumínio, KAl(SO4)2 . 12 H2O, um cristal conhecido como "alúmen". Após a
Segunda Guerra Mundial o uso do desodorante praticamente se espalhou por todo o ocidente.
Atualmente muitos desodorantes apresentam na sua composição bicarbonato de sódio
(NaHCO3) que reage com os ácidos carboxílicos produzindo sais inodoros. Igualmente usado
é o cloreto de alumínio, AlCl3 (aq). O Al3+ forma complexos estáveis com os ânions presentes
no suor e assim sequestra o mau cheiro. Além disso, este íon é considerado entupir os canais
sudoríparos.
Atualmente, os desodorantes são usados praticamente em todas as partes do corpo, nas axilas,
no cabelo, nos pés, nas genitálias, inclusive nas roupas, para aromatizar ambientes e, até em
animais domésticos.
As variedades de desodorantes disponíveis no comércio são muitas: aromatizados ou não,
com ou sem álcool, com ou sem agentes bactericidas (triclosano na p. 80; acetanilida e
salicilanilida na p. 112), apresentados sob as formas de creme, spray, gel, stick ou roll-on.
64
Os "anti-transpirante(s)", finalmente, ocasionam a obstrução de mais ou menos 50% das
glândulas sudoríparas. É a estratégia hoje mais aplicada neste tipo de produto cosmético.
Muito usado com esta finalidade são os complexos, monoméricos e poliméricos, de Zr 4+ e
Al3+ com hidróxido, cloreto e glicina. A reação desta mistura em água é moderadamente ácida
As partes fluidas do complexo migram por dentro dos canais do suor, solidificam lá formando
um colóide e assim entopem interrompem por determinado tempo (cerca de 10 horas) o fluxo
do suor à superfície da pele. Desta maneira também reduzem a eliminação de toxinas,
portanto podem provocar processos infecciosos nas glândulas, tais como furúnculos. Outra
desvantagem desta formulação é que pode manchar as camisas na região das axilas amarelas e
deixa uma resina dura e rígida em cima da fibra (esse último defeito pode ser removido ao
tratar com vinagre; ver dicas na p. 176).
Muitos destes produtos contêm bactericidas para evitar o processo infeccioso. O consumidor
com pele sensível é aconselhado raspar os pelos da zona problema, para reduzir o perigo de
acumular as bactérias. Mas em casos hipersensíveis vale usar desodorantes com pouco efeito
anti-transpirante.
Tab. 9.
Formulação típica de um APDO stick. (Fonte: http://chemistscorner.com/basiccosmetic-formulating-antiperspirant/).
Substância/complexo ativo
Função
% m/m
Ciclopentassiloxano
Suporte volátil
15 – 45%
Álcool estearílico
co-gelificante; inibe cristalização.
14 – 18%
Alumínio Zircônio
Tetraclorohidrex Glicina
Ingrediente ativo; tampa os poros sudoríparos.
10 – 25%
Vaselina líquida, óleo de
amendoim, ésteres graxos
Suporte não volátil; aumenta o conforto em cima
da pele; reduz a visibilidade (manchas brancas).
8 – 20%
Óleo de mamona
parcialmente hidrogenado.
Formador de gel; dá consistência ao stick.
4 – 8%
PEG-8 distearato
Emulsificante, agente clarificante, solvente.
Incorporação e retenção das fragrâncias. Reduz a
aderência do APDO na pele e na roupa.
0 – 5%
Amido, talco
Melhoram a estética durante e depois da
aplicação.
0 – 4%
Perfume
Tampa o mal odor do suor decomposto por
bactérias. Atende as espectativas do consumidor.
0,5%
Parabenos
Antioxidante; protege as partes insaturadas dos
ingredientes graxos.
0,05%
65
10.1
Excurso: Silicones em cosméticos
Na formulação acima encontramos novamente com produtos de silicone, sendo essa uma das
aplicações mais antigos destes produtos “orgânicos com coluna inorgânica” (ver Fig. 26).
Hoje encontramos os silicones em praticamente todos os tipos de cosméticos, nos segmentos
mais diversificados, desde cuidar do cabelo, higiene, cuidar da pele, protetores solares até
cosméticos decorativos. Esse material achou grande aceitação neste setor por que é
considerado fisiologicamente indiferente (por enquanto). Interessante é que suas
características físicas variam fortemente em função da massa molecular: de baixa massa são
gases, depois líquidos de alta volatilidade, os de massas médias são óleos ralos
(lubrificantes), óleos viscosos (anti-espuma), até chegar num material borrachoso quando a
massa se torna infinita devido a ramificações. Além disso, uma geometria cíclica, altamente
simétrica e então pouco polar, promove a volatilidade deste composto – um efeito do qual se
faz uso na aplicação em APDOs. O calor de evaporação dos silicones, no entanto, é
extraordinariamente baixo, portanto não se sente um resfriamento em cima da pele.
O
O Si
Si
Me2Si
O
O
Si
Si
O
O Si
ou
O
Si
Me2
O
O
Si
Me2
SiMe2
O
Si
Me2
Fig. 25. Decametil ciclopentassiloxano, um líquido de evaporação fácil (6x mais
rápida do que água) e sem notável efeito refrigerante, bastante usado em
desodorantes.
O primeiro uso dos silicones em produtos cosméticos foi documentado nos anos 1950, onde
foram aplicados em creme de mão para reduzir a oleosidade. Logo depois foram aplicados
também em cremes corporais e em seguida em desodorantes. Um importante setor onde os
silicones entraram abrange os produtos de cabelo. Funções aminas foram incorporadas nos
silicones, tornando-os mais valiosos em mousse de penteado e em condicionadores. Os
xampus logo conhecidos como “2 em 1” requerem silicones de alta massa molar, líquidos ou
em forma de emulsão. Mais recente é a aplicação de silicones elastoméricos, em forma de
dispersões finas, que proporcionam uma nova dimensão no que diz respeito ao tato sedoso da
pele tratada.
Condicionar
Xampu 2 em 1
Proteger;
suprimir
espuma
Espalhar
oleos, secar,
suprimir
Condicionar
Cabelo
Proteger
Spliss em
cabelo
Sentir leve e
sem graxa
“Oil-Free”
A prova de
água;
aumentar
fps
Protetor solar
Estabilizar
frente à luz;
Estabilizar
espuma
Sabonete
líquido
Tato seco,
sedoso
Creme
66
Cremes de
mão e
pomadas
corporal
manchas
brancas.
Desodorante
Stick, roll-on
e aerosol
Lubrificar
Loção prébarbaDesodorantes
macio/sólido e
aerosóis
Sentir-se
livre a
longo termo
Maquiagem
básica
Visual natural
Cabelo estiloso
Sentimento
sedoso
Creme de
pele
Antibranco
Gel
desodorante
transparente
1950
1960
1970
1980
Sedoso, antiaderente,
regula
compatib. com
água
Produtos
transparentes
Impedir
transferência
Produtos
colorantes
Brilho
Cabelo
Base não
volátil
Desodorante,
condicionador
Gel
transparente
com tato
seco
Creme de
pele
Intensificar
coloração e
aumentar
resistência
Coloração de
cabelo
1990
Fig. 26. Cronologia dos silicones no setor dos cosméticos.
http://www.dowcorning.com/content/publishedlit/chapter16.pdf).
2000
(Fonte:
Hoje, no entanto, se forma certa resistência entre os cabelereiros profissionais, contra os
produtos altamente siliconados. Eles alegam que, embora penteabilidade, volume e brilho do
cabelo recém tratado é incomparável, este efeito se reverte ao longo do tempo e pode
danificar o cabelo. O silicone forma uma película fechada e resistente na superfície da
cutícula do cabelo e impede assim a entrada de umidade e nutrientes ao cabelo. Um cabelo
mais seco e rígido perde consequentemente sua elasticidade e pode danificar. Além disso, o
sobrepeso da camada de silicone, segundo aos cabelereiros, deixa aparecer o cabelo “sem
vida”.
A síntese dos silicones [um tratamento mais detalhado, ver artigo A. Isenmann, “Silicones”,
disponível no site
http://www.timoteo.cefetmg.br/site/sobre/cursos/quimica/repositorio/artigos/] é através da
hidrólise de alquilclorossilanos, destes especialmente o dimetildiclorossilano:
x Me2SiCl 2
+ H2O
- HCl
x "Me2Si(OH) 2"
- H 2O
Me
Si O
H
Me
x
HO
x = 20 a 50 em silicones lineares
x = 3, 4, 5,... em silicones cíclicos
Atualmente a Dow Corning é a produtora lider dos silicones.
Fim do excurso.
67
11
Zelar pelo cabelo
11.1
Sobre o cabelo
Como foi feito no tratamento da pele, vamos primeiro olhar na estrutura do cabelo, para
depois entender melhor o princípio de ação dos ingredientes dos produtos cosméticos.
Fig. 27.
Os pormenores da raiz do cabelo e do folículo piloso.
O cabelo (diâmetro típico: entre 0,05 e 0,07 mm; em loiros e idosos apenas 0,02 a 0,04 mm)
se constitui, grosseiramente falado, por três camadas: cutícula, córtex e medula. A maior parte
estrutural do cabelo é queratina, um polipeptídeo. A queratina contém 50% de carbono, 23%
de oxigênio, 17% de nitrogênio, 6% de hidrogênio e, muito importante, cerca de 4% de
enxofre em forma do aminoácido cisteína. Sob condições normais o cabelo retém cerca de
10% de umidade, mas este valor pode variar largamente, conforme a intempérie: uma
atmosfera saturada de água e temperatura elevada eleva a umidade do cabelo acima de 30%!
As propriedades mecânicas do cabelo são largamente influenciadas pela presença desta água.
A difusão da água é bastante desacelerada pela presença de substância gordurosa no cabelo;
especialmente a cutícula (ver logo abaixo) acomoda essa barreira de lipídeos, presentes em
forma de ácidos graxos, ceramidas e sulfato de colesterol.
A camada exterior, conhecida como cutícula, é feita de material morto, em forma de escamas
finas e bem fechado. Pode comparar essa construção com uma pinha nova. Na média, 6 a 10
camadas de células achatadas estão sobrepostas nesta camada. Um cabelo saudável e limpo
tem um brilho bonito (reflexão da luz), pois as escamas da cutícula estão bem fechadas e
encaixam nitidamente formando uma superfície lisa. Por outro lado, um cabelo estressado tem
68
uma superfície irregular e fica de aparência fosca. Note que a cutícula por si é incolor e
transparente. Substâncias alcalinas abrem essas escamas, um ambiente ácido fecha as
mesmas.
Ao invés desta, o interior do cabelo (medula) ainda contém células vivas e reproduzíveis,
arredondadas e não direcionadas, dispondo de muitos espaços ocos e irregulares. Quanto mais
distante da raiz, mais fina torna-se a medula e termina em cerca de 2 cm acima do couro
cabeludo. As modificações feitas pelo cabeleireiro geralmente não atingem a medula.
Entre essas duas camadas encontra-se o córtex, uma camada grossa que consiste de
microfibrilhas (= hélices compridas de queratina; diâmetro: 7 a 10 nm); algumas centenas de
microfibrilhas juntas formam um tufo de macrofibras (diâmetro: 300 nm), todas elas em
direção ao crescimento do cabelo e bastante resistentes à tração, em torno de 200 N/mm².
Cerca de 20 a 30 destas macrofibras, por sua vez, formam uma célula do córtex (diâmetro: 5
µm). As fibras são interconectadas, principalmente através de pontes de dissulfeto, pontes de
hidrogênio e interações dipolares, por uma massa de junta que proporciona ao cabelo a
elasticidade (módulo E 3000 MPa) e estabiliza a forma macroscópica ao cabelo. O córtex
forma cerca de 80% da massa do cabelo e representa a camada onde tocam todos os processos
químicos que são relevantes para o cabeleireiro (os processos químicos do cabeleireiro, no
entanto, não atingem a medula). Ao longo da vida do cabelo as células do córtex migram para
frente e para fora, ficam cada vez mais achatadas e finalmente transformam-se em escamas da
cutícula.
Assim podemos tranquilamente responder a dúvida: onde o cabelo está crescendo, pela raiz
ou pela ponta? O mais banal que parece, mas essa resposta é de suma importância no
tratamento do cabelo.
O que não foi mostrado na Fig. 27, mas que é absolutamente normal numa pessoa saudável, é
a acomodação de um grande número de ácaros na raiz do cabelo que são animais da família
dos aracnídeos.
Em resumo, lembramos do fato que grande parte do cabelo é matéria morta!
11.1.1 Desenvolvimento de um cabelo saudável
Aqui vale o mesmo que já foi dito no tratamento da pele: o aparecimento saudável do cabelo
sugere um modo saudável de vida. Uma alimentação natural e equilibrada é considerada
sendo o método preventivo mais seguro, para se manter um cabelo bonito por muito tempo. A
taxa do crescimento, o diâmetro e o número absoluto de cabelos que temos na cabeça (até
150.000!), variam largamente devido à genética de cada um. Todavia, podemos indicar
números onde se encaixam os diferentes tipos de cabelos, conforme sua coloração típica:
Loiros têm na média 150.000, pretos 110.000, morenos 100.000 e ruivos 75.000 cabelos na
cabeça.
A densidade fica então em torno de 200 cabelos por cm² do couro cabeludo. Durante sua vida
de 2 a 8 anos (na média 6 anos; geneticamente determinado) a raiz produz cerca de 0,3 a 0,5
mm de novo cabelo por dia 17, sem interrupção, isto é cerca de 1 cm por mês ou 15 cm por
ano. Note que dentro da raiz se encontram quase exclusivamente as partes vivas do cabelo.
Também podemos afirmar que a parte do cabelo com vida, quer dizer, atividade bioquímica, é
principalmente encontrada no folículo, enquanto quase a totalidade da parte visível é "morta".
17
Note que a taxa de crescimento depende da fase lunar: na lua minguante é mais lenta do que na lua crescente.
Além disso, a duração da vida do cabelo em homens é mais curta do que em mulheres.
69
Na base da raiz são então produzidas as novas células do cabelo. Outras partes funcionais do
folículo piloso são as glândulas sebáceas que lubrificam o cabelo e os músculos eretores do
pêlo, que são responsáveis por causar os “arrepios”. No corpo humano há cerca de dois
milhões de glândulas tubulares, pequenas e glândulas sudoríparas que produzem fluidos
aquosos, com finalidade de refrescar do corpo por evaporação. Mais importantes para a vida
saudável do cabelo, certamente, são as glândulas posicionadas na abertura do cabelo
produzem uma secreção gordurosa e lubrificante.
Mas a vida de cada raiz de cabelo é bastante limitada, como já dito, de 6 a 8 anos. Todavia, o
mesmo folículo cabeludo pode regenerar um cabelo completamente novo após a expulsão do
cabelo morto velho. Observa-se que na fase da regeneração o folículo volta para as camadas
mais profundas onde começa o crescimento de células para o novo cabelo. Uma queda de 60 a
100 cabelos por dia é, portanto, absolutamente normal. Somente uma taxa acima de 150 é um
indicativo de perda excessiva que leva, ao longo dos anos, a uma careca. Ao contrário dos
animais essa troca de cabelo não é sincronizada, mas contínua.
Podemos identificar três fases na vida de um cabelo:
1. Fase de crescimento (= fase anágena); 85 a 90 % de todos os cabelos encontram-se
nesta fase. Ela dura de 3 a 8 anos - mais em mulheres e menos em homens.
2. Depois: fase de transição (= fase catágena) de 2 a 3 semanas: o cabelo é solto da raiz,
o folículo se encurta e é expulso em direção à stratum córneum. 1% de todos os
cabelos encontram-se nesta fase.
3. Depois o cabelo entra na fase telógena, isto é, descanso por 2 a 4 meses. Até 18% dos
cabelos da cabeça se encontram nesta fase. O folículo estrangula-se, o cabelo é
desconectado da raiz e não recebe mais nutrientes.
Depois desta fase ocorre a perda do cabelo (comprido). Mas logo em seguida um novo cabelo
nasce no mesmo folículo. Como isso ocorre de forma não sincronizada, a troca de cabelo em
uma pessoa saudável não se nota por fora.
No final deste capítulo introdutório uma resposta para milhares de pessoas de diferentes
etnias: o que define a forma natural do seu cabelo?
É um resultado da geometria do cabelo na secção: um cabelo perfeitamente redondo costuma
ser liso (típico nos asiáticos), levemente oval é o cabelo ondulado (típico nos europeus),
enquanto o cabelo finamente encaracolado dos negros é fortemente oval. Portanto, a indicação
do diâmetro do cabelo é difícil (quer dizer, pode variar no mesmo cabelo entre 0,02 a 0,12
mm).
11.2
Objetivos do cuidado de cabelo
O consumidor de produtos cosméticos para o cabelo geralmente mira um dos seguintes
objetivos que são discutidos a seguir:
1. Limpeza
2. Modificação da forma
3. Coloração
4. Crescimento e fortalecimento
5. Remoção do cabelo (raro).
70
11.3
Xampu
11.3.1 Desenvolvimento histórico
Na antiguidade usava-se sabão comum e água para lavar o cabelo. Devido ao pH elevado
desta água de lavagem algumas pessoas sofreram de queimaduras no couro cabeludo e nos
olhos. Além disso, veremos (p. 115) que o sabão junto aos íons de cálcio da água dura forma
um sal insolúvel que precipita em cima do cabelo e o proporciona um visual cego. Daí se
aplicava numa segunda etapa um vinagre ou suco de limão diluído que liberou o cabelo desta
camada fina.
No século 19 os cabeleireiros ingleses prepararam os primeiros xampus, ao cozinhar flocos de
sabão junto a extratos de ervas finas em água - uma mistura que deixou o cabelo mais
brilhante e cheiroso. Casey Hebert foi um dos primeiros que produziu xampu em grande
escala. Em uma farmácia em Berlim Hans Schwarzkopf vendeu a partir de 1903 um agente
em pó de lavar cabelo. Somente em 1927 ele desenvolveu o produto líquido - a forma quase
exclusiva dos xampus de hoje.
Os sulfatos de alquilas (ver p. 34) apareceram no mercado em 1932. Estes reagem bem menos
alcalinos do que o sabão e não formam complexos tão estáveis com a dureza da água, do que
o sabão tradicional. Até os anos 1960 este agente foi vendido em forma de pó branco, em
envelopes de papel ou em tubos (nascimento da marca "Schauma" de Schwarzkopf).
Com o desenvolvimento dos alquiletersulfatos nos anos 1960 apareceram produtos que se
provaram muito suaves frente à pele e ao couro cabeludo. Junto ao desenvolvimento da
embalagem de plástico barata o xampu foi, a partir daí, acessível para todos.
11.3.2 Aplicação de xampu
Aplicamos em torno de 10 g de xampu no cabelo molhado. Sob massagem de cerca 1 minuto
o xampu é distribuído. Forma-se uma espuma fina que deve se deixar em repouso por curto
tempo antes de remover todo o produto com bastante água morna. O sebo produzido nas
glândulas sebáceas e os sais inorgânicos que foram expelidos pelo suor, junto aos
aminoácidos, a uréia e o ácido lático (p. 22), pedaçinhos de pele morta, sujeira volátil do
meio-ambiente, ocasionalmente também os resíduos de outros tratamentos cosméticos do
cabelo, são levados embora com este procedimento.
11.3.3 Critérios de qualidade de xampus
Dependendo do custo do produto um xampu pode conter ingredientes baratos ou de alto valor.
Todavia, qualquer xampu deve satisfazer os seguintes critérios gerais:
Alta eficiência na limpeza
Insensibilidade frente à dureza da água
Suavidade frente à pele
Espuma fina e abundante
Biodegradabilidade
Bons efeitos ao cabelo (boa conservação, pequenos reparos e uma aparência saudável
e brilhante).
71
11.3.4 Composição do xampu
Embora um xampu "somente" tem a finalidade de limpeza, ele geralmente é uma mistura
complexa de 10 a 20 ingredientes, confeccionado para um grupo-alvo de consumidores. Esses
ingredientes mostram seus efeitos em concentrações bastante variadas.
Além da água os agentes tensoativos representam a base desta mistura. Somente eles são
responsáveis para a tarefa principal, a limpeza. Os demais ingredientes, em ordem de
quantidade decrescente, podem ser resumidos em auxiliares e substâncias ativas.
Os tensoativos providenciam a mobilização de gordura e sujeira grudadas no cabelo.
Aplicam-se exclusivamente detergentes sintéticos, especialmente os alquilsulfatos,
alquiletersulfatos e tensoativos anfóteros. Xampu contém apenas entre 10 a 20% destes
agentes tensoativos.
Agente mais utilizado é o éster feito a partir de álcool graxo e ácido sulfúrico, o alquilsulfato.
O contra-íon deste detergente aniônico geralmente é sódio ou amônio.
O
O
S
OO
Sulfato de laurila (detergente e agente espumante)
Os alquilsulfatos foram os primeiros agentes usados em xampus e são utilizados até hoje. São
baratos e destacam-se por grande capacidade de limpeza e formação de uma espuma fina –
especialmente o sulfato de laurila (nas formulações dadas no cap. 16 muitas vezes chamado
de “Lauril”). As desvantagens são a sensibilidade notável frente à dureza da água, má
solubilidade em água fria e irritações em peles muito sensíveis. Essas desvantagens, porém,
podem ser compensadas ao misturar com outros agentes tensoativos.
No segundo grupo são os alquiletersulfatos que são menos sensíveis frente à dureza da água e
também menos agressivos contra olhos, pele e o couro cabeludo. Este tipo de surfactante pode
ser feito com balanço hidrofílico-lipofílico, HLB (ver p. 45), sob medida. E mais uma
vantagem: o cabelo lavado com este agente, quando está penteado depois, acumula menos
cargas (o que se percebe em "cabelo esvoaçante").
A síntese é a partir do álcool graxo que é eterificado com poucas unidades de óxido de
etileno. O número exato de unidades de oxietileno em cada álcool graxo é estatístico, mas a
média pode ser ajustada pelas quantidades relativas dos reagentes. Depois da eterificação o
produto ainda é esterificado com ácido sulfúrico para que resulte o "sulfato eterificado".
Muito usadas são combinações destes detergentes feitos de 2 ou 3 unidades de óxido de
etileno e álcool láurico ou miristílico.
O
O
O
O
O
S
-
O
NH4+
Étersulfato esteárico de amônio
72
Os agentes mais suaves são considerados os alquiletercarboxilatos. Porém, sua capacidade em
formar espuma é pequena, portanto são usados em combinação com os alquiletersulfatos.
Condensados de proteínas e ácidos graxos, como vimos na p. 40, fazem parte dos agentes
tensoativos do tipo betaína. São materiais com excelente compatibilidade com a pele e boas
qualidades em limpar o cabelo. Porém, sua estrutura é muito próxima à de material biológico,
portanto é sujeito de ataques microbianos, então requer altas quantidades de conservantes.
Sulfoésteres do ácido succínico são bastante suaves e têm alta capacidade de formar espuma.
Poliglicosídeos de alquila são hoje os únicos tensoativos não iônicos usados para fim de lavar
cabelo. Eles são mais suaves do que qualquer tensoativo iônico, além de ter um balanço
lipofílico-hidrofílico excelente.
São chamados de co-tensoativos quando exercem um efeito adicional ao tensoativo principal.
Assim, consegue-se economizar em volume do tensoativo principal e o consumidor corre
menos perigo de ser sensível ao produto.
Finalmente, têm-se em todos os xampus do mercado perfumes, corantes ou enfeites ópticos.
Único objetivo destes é a atração do cliente, mas não atendem nenhum dos critérios de
qualidade listados na p. 71. Para o brilho de madre-pérola, por exemplo, aplicam-se finos
cristais em forma de lamínulas, feitos de novos ésteres de ácidos graxos, tal como o distearato
de glicerina cuja consistência parece às ceras. Algumas alcanolamidas de ácidos graxos e
sabões de zinco ou magnésio mostram o mesmo efeito.
11.3.5 Conservantes e outros aditivos em xampus
Conservantes
Devido ao elevado teor aquoso os xampus devem ser protegidos contra uma infestação por
bactérias, fungos e outras germes. Somente em poucas exceções podem-se dispensar estes
agentes biocidas (teor ultra-alto de tensoativos; curto prazo de aplicação). Preferencialmente,
os conservantes devem ser adicionados à fase aquosa, já que esta é mais sujeito ao ataque
microbiano do que a fase oleosa. No entanto, outros componentes presentes em uma emulsão
podem também favorecer o crescimento de microorganismos, tais como os emulsificantes
naturais (exemplos são a goma arábica, goma adraganta), óleos vegetais (exemplo: óleo de
amendoim que pode conter espécies de aspergillus), até parafinas líquidas que podem
acomodar espécies de penicillium.
Grandes avanços foram feitos nos últimos anos, ao produzir os xampus em máquinas
herméticas, livres de germes. Também todos os ingredientes são rigorosamente esterilizados
antes da formulação do produto na fábrica. Sendo assim, o produto, pelo menos enquanto está
na embalagem fechada e intacta, é salvo de degradação microbiana.
Tab. 10. Principais conservantes usados em cosméticos líquidos e remédios de uso
externo
Nome
Comercial
Espectro de Estabilidade Incompatibilidades Conc.
ação
pH
usual
Ác. Sórbico
Ác. sórbico
Fungos,
leveduras,
2,5 a 6,0
Tween 80
0,05 a
0,2%
73
pouca
atividade
microbiana
2-bromo-2nitropropano1,3-diol
Bronopol
Gram
+, 5 a 7
gram – (mais
ativo),
fungos
(menos
ativo)
Cisteína,
tioglicolato,
tiossulfato,
metabissulfito
Bisguanida
catiônica
Clorexidina
Gram
+, 5 a 8
gram
-,
pseudômonas
(menos
ativo),
fungos
(menos
ativo)
Tensoativos
0,01%
aniônicos, alginatos
de sódio, pode ser
parcialmente
inativado
por
lecitina e tween 80
Imidazolidinil
uréia
Germall
115
Gram
gram -
Avobenzona
Metilparabeno
Nipagin
Fungos
leveduras
e 3 a 9,5
Gelatina, proteína, 0,02 a
metilcelulose, tween 0,3%
80.
Propilparabeno Nipazol
Fungos
leveduras
e 3 a 9,5
Gelatina, proteína, 0,01 a
metilcelulose, tween 0,6%
80.
+, 3 a 9,0
0,01 a
0,1%
0,03 a
0,5%
Neste contexto é bom lembrar que alguns agentes emulsionantes podem atenuar ou até
mesmo, neutralizar o efeito microbiano destes conservantes. Um exemplo famoso é a
combinação de tween 80 com os parabenos.
Conservantes quase sempre são aplicados juntos a antioxidantes que, por sua vez, previnem a
degradação da fase oleosa por oxidação (ver cap. 9.3.3). Bastante usados em xampus são
concentrados contendo uréia, p-hidroxibenzoatos de alquila (= "parabenos", ver p. 60),
fenoxietanol, metildibromoglutaronitrila, ácido benzóico e ácido salicílico. Nesta lista, os
últimos dois representam os conservantes.
Antigamente usava-se também o formaldeído. Este, porém, tem alto potencial alergênico na
pele - nem falando do seu potencial carcinogênico. Portanto, sua reputação é péssima. A
quantidade deste conservante tóxico é limitada a 0,05%.
Espessantes
São adicionados para aumentar a viscosidade do xampu e, também, uma qualidade reológica
que se conhece como “tixotropia”. Especialmente essa última qualidade é de vantagem, pois o
xampu líquido, após sair da embalagem, deve permanecer na palma da mão até o momento de
74
ser aplicado no cabelo. Tixotropia é um fenômeno que aumenta a viscosidade de um fluido
logo após a força de cisalhamento (pelo ato da extrusão da embalagem) pare. Assim, o xampu
permanece no local onde for depositado, em vez de escorrer por entre os dedos.
O espessante mais eficaz, ao tempo mais barato, certamente é o sal de cozinha, NaCl. Ele
aumenta a viscosidade do xampu até um valor máximo, a partir do qual qualquer quantidade
adicionada a mais leva a uma diminuição da viscosidade – sem possibilidade de correção. No
entanto, os cabelereiros alegam efeitos negativos sobre a aparência do cabelo, sua hidratação e
sua penteabilidade, quando o teor do sal no xampu for muito alto.
Xampus de qualidade superior contêm polímeros hidrossolúveis como espessantes. Estes se
apresentam em forma de cadeias poliméricas não ramificadas, altamente flexíveis, de baixa
massa molar e repletos de grupos polares nas suas unidades repetitivas. Na fase aquosa eles
assumem a conformação de um novel frouxo que pode se interpenetrar com outros novels da
espécie. Através destes entrelaçamentos se explicam as qualidades reológicas desejadas. Os
mais usados são a hidroxietilcelulose (Natrosol), o poli-ácido acrílico (Carbopol 2020,
estrutura ver p. 85) e os polietilenoglicóis HO-(CH2-CH2-O)x-H de baixa massa (PEG 4000,
PEG 6000 ou PEG DOE 120). Além disso, notou-se um efeito espessante do glutamato, única
molécula nesta lista que não é polimérica.
Agentes quelantes
Agentes quelantes ou complexantes, tais como EDTA ou triácido nitriloacético, fazem parte
em algumas formulações. Porém, estes somente têm o papel de fixar íons de ferro, contidos
em nossa água de abastecimento, que poderiam falsificar perfumes ou corantes. Ao mesmo
tempo, retêm todos os outros íons que contribuem à dureza da água, então tornam o processo
da lavagem do cabelo mais eficaz.
COO- Na+
HOOC
N H2C CH2 N
+Na -OOC
COOH
Fig. 28. Fórmula do EDTA (Etileno Diamino Tetra Acetato bissódico) e seu
complexo quelante com íons M2+ ou M3+.
Balanço do pH e o uso de sistemas tampão
A princípio cada região do nosso corpo tem seu próprio pH. Aqui alguns exemplos:
Tab. 11.
Região
Valores pH encontrados na superfície do corpo humano.
pH
Região
pH
75
Tornozelos
5,9
Axilas
6,5
Pés
7,2
Tronco
4,7
Coxas
6,1
Mamilos
6,0
Seios
6,1
Pernas
4,5
Cabelo
4,1
Pregas interdigitais
7,0
Rosto
7,0
Mãos
4,5
Costas
4,8
Nádegas
6,4
Vagina
3,5 a 4,5
Saco conjuntival
7,3 a
8,0
Para relembrar: o pH expressa a concentração de prótons no veículo que é, nestes casos, suco
gástrico, o suor ou o filme natural de umidade em cima da nossa pele. Sendo assim, o pH não
deve ser confundido com a força de acidez de certa substância soluta (por sua vez expressa no
valor pKa). Somente indiretamente o pH tem a ver com a força de um ácido:
Um pH baixo (= concentração de H+ alta no ambiente) pode reprimir o grau de desprotonação
de um ácido fraco (= pKa alto).
Mas: Um pKa baixo (= ácido forte) não implica um pH baixo, pois isso dependerá ainda da
concentração do ácido neste ambiente. Também não devemos concluir que um pH baixo é
causado pela força de certo ácido, já que poderiam contribuir ainda outros ácidos presentes ao
pH deste ambiente.
Certamente é correto afirmar que um sabão, por sua vez a base do ácido graxo (= ácido fraco)
somente se apresenta como ânion quando a concentração de prótons no ambiente for bastante
baixa, ou seja, pH alto. Caso contrário, quer dizer pH baixo, o carboxilato será protonado, e
na forma do ácido graxo livre seu efeito de limpeza é praticamente nulo.
Já nos detergentes sintéticos a situação é diferente: os sulfonatos e sulfatos são os ânions de
ácidos fortes, portanto até uma alta concentração de H + no ambiente não será suficiente para
inativar estes compostos, ou seja, transformá-los em ácido sulfônico e monoalquilsulfato,
respectivamente. Portanto, os syndets mantêm seus poderes de limpeza, até mesmo em
ambiente ácido.
É justamente essa a situação nos xampus cujo pH, no ideal, deve coincidir com o natural do
cabelo e do couro cabeludo. Um pH ácido é capaz de selar as cutículas dos fios. Um cabelo
com as cutículas seladas e alinhadas é um cabelo capaz de reter a hidratação e os nutrientes
nos fios, é um cabelo com brilho e saudável. Por outro lado, o pH alcalino abre as cutículas;
um cabelo com as cutículas abertas é o que chamamos de um cabelo poroso, não sendo capaz
de reter a hidratação ou qualquer tipo de nutriente, portanto torna-se um cabelo frágil e sem
vida.
O ideal para xampus é um pH em torno de 5 e 6, dessa forma não danifica as cutículas. Uma
exceção são xampus anti-resíduos (ver anti-caspa, p. 80) que possuem pH em torno de 8.
Também fora da faixa habitual são os xampus de bebê (p. 81) que possuem pH 7,2 que é o
mesmo pH da lágrima, por isso não arde os olhinhos do bebê. Por outro lado, as máscaras,
76
condicionadores (p. 82), e “leave-ins” devem possuir um pH mais baixo ainda (pH 3,5 a 4,5)
que o do shampoo, para selar as cutículas.
O pH, na maioria das formulações, é ajustado e estabilizado por meio de sistemas tampão, em
xampus especialmente o sistema citrato/ácido cítrico 18; menos usados são os sistemas
lactato/ácido lático, fosfato/ácido fosfórico e bórax/ácido bórico.
H2C Cl
C O
H2C Cl
+ HCN
H2C Cl
OH
C
CN
H2C Cl
Hidrólise
H2C Cl
+ 2 KCN
OH
C
COOH - 2 KCl
H2C Cl
H2C CN
OH
C
COOH
H2C CN
1,3-Dicloro acetona
Ácido cítrico
H2C COOH
OH
C
COOH
H2C COOH
Hidrólise
Fig. 29. Síntese industrial do ácido cítrico/citrato, atualmente o sistema mais usado
para estabilizar o pH em xampus.
O ajuste fino do pH que se deseja manter dentro do produto cosmético, pode ser alcançado ao
variar gradativamente a relação entre o ácido e seu sal. Isso seja mostrado nos dois sistemas
mais usados, o citrato e o fosfato.
Tab. 12.
pH
2,5
3,0
4,0
4,5
5,0
6,0
6,5
Valores de pH estabilizados em função da composição do sistema tampão.
Ácido
cítrico
[g/L]
64,4
57,4
40,6
30,8
19,6
4,2
1,8
Citrato de sódio
dihidratado
[g/L]
7,8
17,6
41,2
54,9
70,6
92,1
95,6
pH
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
8,0
8,5
Fosfato de
sódio dibásico,
Na2HPO4 [g/L]
0,9
2,2
4,4
17,8
37,4
57,8
83,7
87,2
Fosfato de sódio
monobásico,
NaH2PO4 [g/L]
45,5
44,8
43,7
36,8
26,7
7,4
2,8
0,9
Ao se manter essas relações indicadas para o ácido fraco e seu sal, o valor do pH sempre será
este, independente das concentrações absolutas. Por outro lado, ao aumentar as concentrações
de ambos os ingredientes, a capacidade de estabilizar o pH na formulação aumenta. Mais uma
regra geral: quanto mais semelhantes as concentrações molares de ácido e seu sal, maior a
capacidade de tampão. Uma alta estabilidade do pH será necessário, por exemplo, num
preparado alizante de cabelo (ver p. 85 e p. 94).
18
Curiosidade: o citrato de cálcio é um dos poucos sais que é menos solúvel à quente do que no frio.
77
Filtros de UV
Para finalizar a lista dos aditivos em xampus, mencionamos ainda os absorventes de UV
(compare p. 54). Durante o século 20 estes tinham mais a função de proteger o próprio xampu
contra auto-oxidação, do que o cabelo ou a pele. Especialmente alguns corantes podem
degradar-se quando a embalagem do xampu for transparente. Estabilizantes nas regiões
vermelho e azul são eficazes para este fim; os mais usados são derivados da benzofenona e da
cânfora (ver p. 51). Somente com o surgimento de filtros solares catiônicos tornou-se possível
formular shampoos e condicionadores que realmente exerçam um efeito protetor da queratina
dos cabelos. Estes filtros solares são resinas catiônicas com propriedades de filtro UV-B.
Possuem elevada substantividade, devido ao seu caráter catiônico, protegendo os cabelos dos
danos causados pelas radiações solares.
Exemplos comerciais são: dimetipabamido lauridimônio tosilato (Escalol HP 610) e o cloreto
de cinamidopropil trimetilamônio (Incroquat UV 283).
O
O
N
H
C H
N 12 25
Me2
Ts-
N
H
NMe3 Cl-
Me2N
Incroquat
Escalol HP
Tab. 13.
Receita de um xampu comercial típico.
Ingrediente
Teor em %
Função
Água
72,7−85,7
Solvente; matriz
Sulfato de lauril amônio
10−20
Meio de limpeza primário
Amida de laurila DEA
3−5
Estabilizante de espuma
Sal de cozinha
0,5-1,5
Espessante
Perfume
0,5
Cheiro agradável
EDTA dissódico
0,2
Complexante
Metilparabeno
0,08
Conservante
Propilparabeno
0,05
Conservante
FD&C Orange No. 4
0,002
Corante 19
FD&C Yellow No. 5
0,001
Corante
19
Informe-se sobre o largo espectro de corantes e pigmentos, no livro "Corantes", disponível em:
http://www.timoteo.cefetmg.br/site/sobre/cursos/quimica/repositorio/livros/
78
11.4
Fábrica de xampu
A produção da maioria dos xampus ocorre de maneira descontínua, em bateladas de aço
inoxidável equipadas com um agitador de rotações baixas. Todos os ingredientes são
misturados nesta batelada, enquanto a sequência da adição é bem definida. As temperaturas
são desde temperatura ambiente até no máximo 70 °C. No procedimento a frio pode se tornar
necessário fundir, dissolver ou misturar os ingredientes sólidos. Isso deve ser feito antes de
adicioná-los à mistura-base na batelada, para não correr o perigo de uma distribuição não
homogênea. O condicionamento fino dos valores tais como pH e a viscosidade, ocorre
somente depois de acrescentar e homogeneizar todos os demais ingredientes. Finalmente o
produto é embalado.
As etapas em detalhe:
Os ingredientes principais, a água, os tensoativos e os reguladores de espuma, são bombeados
na batelada e, se for preciso, aquecidos a 60 a 70 °C. Depois seguem os demais ingredientes
aos poucos, um depois do outro, a serem misturados e homogeneizados. Quando é a hora de
acrescentar um ingrediente sólido, tais como ceras, pós ou corantes, estes devem ser levados
ao estado fundido ou dissolvido antes de juntar à mistura. Se não podem ficar em forma de
grãos que não compromete apenas a estética do produto, mas até pode ser perigoso para o
consumidor. Como solvente serve uma parte da água da receita ou uma parte de outro
ingrediente líquido da mistura. Em casos de ingredientes poliméricos ou espessantes se
recomenda um enchimento prévio (= dispersão coloidal liofílica) dentro de água morna. Óleo
de perfume que geralmente é acrescentado em penúltima etapa e a frio, pode requerer um
agente compatibilizante, de preferência um tensoativo não iônico ou óleo de mamona
epoxidado, para se distribuir na mistura cujo caráter é hidrofílico. Também ao acréscimo do(s)
conservante(s) é de suma importância manter temperatura ambiente, já que estes podem
facilmente deteriorar a temperaturas elevadas.
No final do procedimento ocorre o nivelamento do pH usando um ácido (ácido cítrico) ou
uma base (NaOH). Esta regulagem influencia sensivelmente a viscosidade da mistura,
portanto deve-se ajustar esta qualidade em última etapa. Mais ainda pode influenciar na
viscosidade, a presença de um eletrólito. Portanto, aplica-se um sal, de preferência cloreto de
sódio ou cloreto de amônio ou os respectivos sulfatos, para ajustar a viscosidade sem
notavelmente mexer no pH. Já em pequenas concentrações estes sais provocam um aumento
pronunciado da viscosidade 20.
Somente as maiores fábricas de xampu dispõem de linhas de produção contínuas. Estas
misturas ocorrem a frio, enquanto todos os ingredientes em forma soluta são acrescentados
por meio de bombas dosadoras de membrana, dentro de um misturador estático.
11.5
Xampus especiais
11.5.1 Xampu para cabelo oleoso
Pessoas com uma produção elevada de sebo pelas glândulas sebáceas precisam lidar com o
problema de o cabelo rapidamente ganhar um visual oleoso e descuidado. Nos homens a
causa para essa disfunção pode ser uma elevada produção do hormônio testosterona. Em
casos gerais a produção do sebo também depende de fatores do meio ambiente e até de fatores
de estress. Jovens geralmente têm que lidar mais com esse problema do que pessoas idosas.
20
A tendência hoje é usar menos sais em xampus, pois interferem negativamente no bem-estar do cabelo e couro
cabeludo.
79
Para estes casos existem xampus que reprimem a produção do sebo. Usa-se um condensado
de proteína com ácido abietina; também servem extratos de plantas que são ricos em taninos
(por exemplo, extrato de casca do carvalho, semente de uva, etc.). Dizem que lavar o cabelo
com muita frequência leva a um aumento da produção de sebo, então deixa o cabelo oleoso
mais rapidamente. Mas isso não é comprovado 21.
11.5.2 Xampu para cabelo seco
Quando o cabelo um dia depois da última lavagem ainda apresenta-se quebradiço, sem brilho
e seco, é indicado usar um xampu para cabelo seco. As glândulas sebáceas produzem muito
pouco sebo. Os aditivos ajudam o pentear, alisam os cabelos e impedem "cabelo voando".
Esses aditivos são óleos vegetais, lecitina, lanolina, proteínas hidrolisadas, colágeno e
queratina parcialmente hidrolisada.
11.5.3 Xampu para cabelo estressado
O cabelo pode ser danificado, pela incidência de luz UV, pelo tratamento cosmético do cabelo
(coloração; ondulação permanente) ou por contato com agentes químicos (ácidos ou bases).
Mecanicamente o cabelo está sofrendo por pentear frequente. Infelizmente, um cabelo
danificado não pode ser consertado, mas apenas seu visual e sua penteabilidade podem ser
melhorados, ao usar o xampu certo. Esses xampus contêm os mesmos ingredientes que foram
descritos no xampu para cabelo seco, porém em concentrações mais altas. Também
recomenda-se, em casos graves, aplicar separadamente um óleo e/ou uma tintura fortificante.
11.5.4 Xampu com efeito anti-caspa
O couro cabeludo pode desprender partes maiores de pele morta. Não é uma doença, mas
prejudica o visual da pessoa na sociedade e assim sua auto-estimativa. Neste caso pode-se
aplicar um xampu anti-caspa. Este tem o efeito de soltar rigorosamente os pedaços de pele do
couro cabeludo e do cabelo. Uma aplicação prolongada pode até impedir a formação
excessiva de novas caspas. Certamente não é a única causa, mas temos certeza que contribui à
formação de caspas um fungo no couro cabeludo. Sendo assim, em testes clínicos pôde ser
comprovado que a aplicação ininterrupta de um xampu com agente fungostático, por um
período de 6 a 8 semanas, realmente suprime a formação de novas caspas. Já o efeito de
agentes bactericidas é menos fundamentado. Esses agentes são aplicados em concentrações de
aproximadamente 1%. O que ajuda também é a lavagem mais frequente do cabelo.
Agentes fungostáticos:
Agente bacterizida:
21
Como também não é comprovado que cabelos ou pêlos, quando cortados ou barbeados com muita frequência,
crescem mais rapidamente.
80
O
O
tBu
N
Cl
S
N
Climbazol
(f orma racémica)
N
O
Zn
O
N
S
Piritiona de zinco.
Se
Se
S
Se
S
S
S
S
1,2,3-Se3S5
OH
Cl
O
Cl
Cl
Triclosano
O triclosano é um agente anti-séptico efetivo contra bactérias gram negativas, bem como
gram positivas. É eficaz também contra fungos e bolores. É encontrado em medicamentos,
sabonetes, loções, desodorantes e cremes dentais.
11.5.5 Xampu com coloração
As fábricas deste tipo de cosmético prometem um aumento no brilho do cabelo, com nova
tonalidade. Pode ser verdade, mas essa nova cor sai logo com a próxima lavagem. Também
uma melhor proteção contra radiação UV não é comprovada.
11.5.6 Xampu de bebê
Os xampus de bebê são especialmente suaves frente à pele e às partes mucosas do corpo.
Usam-se para este fim tensoativos não iônicos, adicionalmente proteínas hidrolisadas e
extrato de camomila, ambos com efeito de tratamento comprovado.
11.5.7 Xampus a seco
Trata-se de uma mistura em pó que permite a limpeza do cabelo sem o uso de água. O pó
ressorve a gordura e sujeira do cabelo. Após um curto período de tratamento o pó pode ser
removido do cabelo por meio de aspiração ou escova.
Hoje é pouco usada esta forma limpeza, mas se restringe a casos de emergência, por exemplo
quando não há água ou quando o consumidor é impedido de se lavar com água. Mas este
produto é bastante usado no cuidado de animais domésticos peludos.
11.5.8 Outros tipos de xampus
Existem géis de banho que já contêm os ingredientes necessários para cuidar do cabelo.
Sendo assim, somente se precisa de um cosmético para o corpo inteiro.
Certos xampus para animais de estimação contêm, além dos ingredientes comuns, também
remédios, isto é, agentes com efeito sistêmico. Estes podem ser para liberá-los de pulgas,
piolhos e carrapatos.
81
11.6
Condicionador de cabelo
O condicionador aplicado diretamente após o tratamento com xampu tem por objetivo selar o
cabelo. Geralmente é aplicado no cabelo para ficar aí por 30 s até alguns minutos, para depois
ser lavado com bastante água morna. Por este procedimento a maioria do produto é removida,
enquanto na superfície do cabelo somente permanece um filme fino do produto. Enquanto o
xampu abriu ligeiramente as escamas da cutícula (ver Fig. 27) para efetuar sua limpeza em
ambiente alcalino, o condicionador proporciona ao cabelo um ambiente moderadamente ácido
e fecha as pequenas aberturas. Além disso, acrescenta-se gordura nesta mistura, para o
reengraxamento do cabelo. Muito usado hoje também são lubrificantes de caráter anfifílico,
do tipo silicone (p. ex. meticone na Fig. 30; ver também p. 43 e excurso na p. 66). Ambos os
ingredientes servem para suavizar a superfície dos cabelos, aumentando assim o brilho e
diminuir a atração entre os cabelos, tornando-os mais soltos e criando o efeito de volume
referido na publicidade. O cabelo muda visivelmente, seu brilho e sua elasticidade aumentam
e sua penteabilidade também. Além disso, diminui-se a tendência de o cabelo comprido se
dividir nas pontas – o que se conhece como frizz.
Agentes antistáticos ajudam na hora de pentear, deixando o cabelo deitado onde o consumidor
o deseja. Sem estes, cargas negativas podem acumular-se na superfície dos cabelos, com o
resultado de repulsão eletrostática - o que dificulta bastante o penteado. Para esta finalidade
servem tensoativos catiônicos (ver p. 38) ou polímeros com cargas positivas.
Portanto, um condicionador moderno contém
Tensoativos catiônicos (inglês: quats; ver p. 38)
Agentes umectantes,
Proteínas estruturais (queratina e colágeno hidrolisado),
Reguladores de pH (tampão; pH 5),
Óleos (p. ex. óleo de jojoba), lubrificantes, silicones,
Agentes antistáticos e, como sempre em misturas com água,
Conservantes.
82
NMe3
Cl CH3 CH3 CH3 CH3
H3C Si O Si O Si O Si CH3
CH3 CH3 x R y CH3
onde R =
Cloreto de cetrimônio
(Antiséptico, antistático)
PEG 12-Meticone (copolímero)
(Emoliente, anf if ílico)
CH2 CH2 O H
z
OH
Me3N
O
Cl -
Poliquaternium 10 (derivado da celulose)
yO
O
(Antistático)
O
OH
OH
Fig. 30.
x
Ingredientes típicos em condicionador de cabelo
Uma forma relativamente recente de aplicar o condicionador é no xampu “2 em 1”. Segue
uma formulação típica deste cosmético.
Tab. 14. Formulação de um xampu “2 em 1”. (Fonte: W. Seipel, Polymers and active
ingredients suitable for the development of shampoo formulations. Disponível no site
http://www.skin-care-forum.basf.com/en/articles/hair/publication-year/2003/)
Ingrediente
Laureth sulfato de sódio
Cocoamidopropil betaína
Glicosídeo de côco /
oleato de glicerol
Polímero catiônico
Perfume
Conservante
NaCl
Ácido cítrico
Água
pH
Viscosidade
11.7
Porcentagem (%m/m) Marca comercial
12,9
Texapon N 70
7,5
Dehyton PK 45
2,0
Lamesoft PO 65
0,2
0,3
0,1
não indicado
não indicado
o restante até 100%
5,5
6000 mPa.s
Manipulação da forma do cabelo
Os seguintes produtos cosméticos com finalidade de fixar ou manipular a forma do cabelo são
os mais comercializados hoje:
Gel
Ondulação permanente
83
Laquê
"Mousse"
11.7.1 Styling gel
O gel de penteados contém mais de 90% de água. Os formadores do gel são polímeros
hidrofílicos, frouxamente ramificados. Como são compatíveis com a água, eles enchem
prontamente e se soltam do cabelo na hora de tomar banho, o que garante sua remoção fácil
do cabelo. O gel geralmente contém uma menor porcentagem de álcool, principalmente para
providenciar uma evaporação do solvente mais rápida, encurtar assim o tempo de secagem do
produto. Uma pequena porcentagem de agente emoliente providencia suficiente elacitcidade
no estado “seco” e impede a soltura de pedaços de polímero seco – o que teria como
consequência um aparecer fosco do cabelo. Como sempre em formulações onde constam
substâncias orgânicas ao lado da água, não podem faltar os conservantes (ver p. 73).
Instruções para o preparo do gel, ver p. 124.
O
a)
b)
C
Na+/H+
O-
x
Poli ácido acrílico (Carbopol)
N
O
x
Poli vinil pirrolidona (PVP)
O
O
OC O
O CO
O
O
OC O
O CO
Éter alílico do pentaeritritol
Tetraacrilato do pentaeritritol
c)
84
d)
Fig. 31. Hidrogéis: a) formadores poliméricos dos géis;
b) ramificadores
(crosslinker); c) estrutura molecular de um gel; d) produto transparente.
11.7.2 Ondulação permanente e alizante capilar
Um reagente químico provoca a quebra de uma estrutura importante na queratina: é a quebra
redutiva das pontes de dissulfeto (feitos pelo aminoácido cisteína), usando ácido tioglicol.
O
NH4+
O-
HS
Sal de amônio do ácido tioglicol (= redutor).
O
NH2
HS
HO
OH
SH
Cisteína
NH 2
O
Redução Oxidação
O
NH2
S
HO
OH
S
NH 2
Cistina
O
Fig. 32. Reação química acerca da ligação de dissulfeto, por sua vez mais importante
para a estrutura quaternária do cabelo.
Processo da ondulação permanente:
85
Além da quebra das pontes de dissulfeto, cerca de 10% dos aminoácidos são solubilizados,
pois as condições são fortemente alcalinas.
Resulta um cabelo mais fino e mais mole. Enrolado em rolinhos de cabelo ou alisado,
conforme os desejos. Nesta nova forma o cabelo é reoxidado usando H2O2 - o que devolve
grande parte da firmeza original ao cabelo tratado.
Enquanto a quebra da ponte de dissulfeto (= cistina) requer um redutor poderoso do tipo
tioglicolato, as pontes de H e as demais interações dipolares entre as fibrilhas da queratina são
soltos com maior facilidade: um simples penteado (= estiramento prolongado, talvez sob
influência de calor do secador) é suficiente para quebrá-las.
A ondulação permanente se perde com o crescimento do cabelo ou a sua troca. Um tratamento
repetido do mesmo cabelo, às vezes em combinação com coloração, o deixa cada vez mais
fraco, quebradiço e menos elástico.
O mesmo princípio ativo que vimos na ondulação permanente está também contido nos
produtos alizantes, bastante valorizados pelas etnias negras cujo cabelo mostra a tendência
para ondulação demasiada, sendo assim difícil um penteado macio e com pouco volume.
Atenção com formol!
Neste lugar vale mencionar o uso de um conservante bem antigo, mas infelizmente com
potencial patogênico: o formaldeído (H2CO; a solução aquosa é conhecida como formalina ou
formol); mais recente é o uso do glutaraldeído, OHC-(CH2)3-CHO. O uso do formol e
glutaraldeído é regularizado pela ANVISA, segundo a qual estas substâncias têm uso seguro e
permitido em produtos cosméticos capilares, mas apenas na função de conservante (com
limite máximo de 0,2% e 0,1%, respectivamente) e durante a fabricação do produto, somente.
O que está proibido é o desvio de uso dessas substâncias, como, por exemplo, o uso de formol
ou de glutaraldeído com a função de alisamento, por não ser previsto na legislação.
Igualmente proibido é o acréscimo de formol (ou qualquer substância dele derivada) ou
glutaraldeído ao produto acabado (pronto para uso) que é considerado infração sanitária (Lei
nº 6.437 / 1977) e crime hediondo de acordo com o Código Penal.
De acordo com a RDC nº 162 / 2001, é obrigatório a inclusão da expressão de advertência
“contém formaldeído” para produtos cuja concentração de formaldeído seja superior a 0,05%
no produto final.
Especialmente as formulações caseiras de higienização doméstica, referidas no cap. 16.3,
contêm um elevado teor de formol. O leitor deve estar ciente do seu elevado potencial
patológico, tanto na fabricação como na aplicação do produto final. Aqui alguns sintomos,
conforme ANVISA: irritação, coceira, queimadura, inchaço, descamação e vermelhidão do
couro cabeludo, queda do cabelo, ardência e lacrimejamento dos olhos, falta de ar, tosse, dor
de cabeça, ardência e coceira no nariz, devido ao contato direto com a pele ou com vapor.
Várias exposições podem causar também boca amarga, dores de barriga, enjôos, vômitos,
desmaios, feridas na boca, narina e olhos, e câncer nas vias aéreas superiores (nariz, faringe,
laringe, traquéia e brônquios), podendo até levar a morte.
11.7.3 Laquê de cabelo
O laquê é uma solução de polímeros bastante solúveis em água, aplicada em forma de aerosol.
Em forma de gotículas finas se deposita em cima do cabelo e o solvente evaporiza
rapidamente. O que permanece são muitos "pontos de solda", entre os cabelos.
Um problema ambiental e também de saúde para os cabeleireiros profissionais representa o
solvente orgânico contido no laquê: mais usados são alcoóis (isopropanol e etanol),
86
organoclorados e fluorados (CH2Cl2; ultrapassados!), hidrocarbonetos gasosos ou altamente
voláteis, tais como propano/butano/pentano.
Formadores de filme:
CH CH2
CH CH2
N
O
O
C O
x
CH3
y
Poli-N-vinilpirrolidona-co-vinilacetato (mais usado na Europa)
Copolímero alternado de anidrido maléico / vinilmetiléter, esterificado pela metade (mais
usado nas Américas):
OCH3
CH2 CH CH CH
O C
C O
OH OEt
x
12
Coloração de cabelo
Os motivos mais frequentes para se colorir o cabelo são:
Tampar cabelo branco de idade
Atender a moda regional ou ficar mais atrativo
Restaurar a cor original em cabelo que foi danificado, quer por tratamentos químicos
anteriores, quer pela incidência do sol.
Para este fim o cliente tem várias opções cujas características, vantagens e desvantagens serão
discutidas a seguir:
Coloração permanente
Semi-permanente
Demi-permanente e
Temporária
Estima-se que 40% de todas as mulheres nos países industrializados coloram frequentemente
seu cabelo.
87
12.1
Coloração natural
Antes de entrar nos tratamentos do cabelo, vamos questionar de que depende a coloração
natural do cabelo. Os responsáveis são partículas submicroscópicas de melanina embutidas
dentro da queratina (a queratina em si é incolor). Se for loiro, castanho ou preto, isso só
depende da concentração e dos diferentes arranjos da melanina dentro do cabelo. Somente o
ruivo se deve a um segundo pigmento, um complexo peptídico contendo Fe (III). Um
resultado de pesquisas recentes indica a causa de cabelo branco a partir de certa idade: é
devido ao mau funcionamento de um mecanismo de defesa natural que degrada peróxidos,
especialmente H2O2.
Fig. 33.
Metabolismo da melanina
A melanina é um polímero de estrutura bastante complexa (comparável com a lignina da
madeira). Portanto, a seguinte figura mostra apenas unidades típicas e não uma estrutura
exata. Nota-se a abundância de duplas ligações conjugadas. Essas contêm elétrons bastante
móveis: ao longo de todo sistema conjugado esses elétrons podem ser deslocados, sem grande
gasto em energia. Tipicamente a energia da luz visível é suficiente para tal ação. Portanto,
este material absorve a luz - sua aparência fica escura.
88
Fig. 34.
Unidades representativas do polímero de melanina (preto)
Dentro do córtex (ver Fig. 27 na p. 68) a melanina é produzida nos melanócitos e se deposita
nesta camada interna, sendo assim protegida pela cutícula, um material morto e duro em
escamas. A estrutura folhosa da cutícula, no entanto, permite sua abertura por reagentes
químicos. Neste processo o cabelo incha e através de pequenas fendas entre as escamas é
possível intercalar as pequenas moléculas do corante (artificial). O reagente que melhor
consegue abrir estes pequenos espaços é a amônia, mas também existem outros agentes
alcalinos a serem usados para este fim (trietanolamina; carbonato de sódio, ver seção "Demipermanente").
12.2
Coloração permanente do cabelo
O método mais espalhado de se obter uma coloração permanente é por meio de oxidantes
fortes. Geralmente usada é a água oxigenada, H2O2, que tem várias funções neste processo:
1. Atacar e descolorir a melanina natural do cabelo ("alourar")
2. Ativar o componente de acoplamento do corante reativo
3. Oxidar a forma preliminar do corante acoplado (= "forma leuco"), para sua forma
colorida final.
Quais são os componentes básicos da mistura de coloração?
1) A amônia que abre a cutícula do cabelo
2) 1,4-diaminobenzeno (tradicional), 4-aminofenol ou 2,5-diaminotolueno (mais moderno).
Esse componente é tipicamente um aromático para-dissubstituído, chamado de “precursor A”
do corante.
3) Outra molécula pequena aromática que faz o papel do componente de acoplamento com o
precursor A, é tipicamente um aromático meta-dissubstituído e pode conter grupos fenólicos.
89
Este vamos chamar de “componente B” do corante ou "nuanceador", porque através dele é
possível fazer um ajuste mais fino da cor final.
4) O oxidante já mencionado em cima.
Os critérios a estes materiais:
•
Nem os agentes reativos, nem o produto final devem ser muito tóxicos. Esta condição
é, até hoje, um problema mal resolvido, já que a p-fenilenodiamina e alguns dos seus
derivados são comprovadamente carcinogêneos.
•
O cliente exige alta seletividade de entrar na queratina do cabelo, mas não no couro
cabeludo ou até na pele do rosto. Essa condição é mais bem atendida pela técnica
descrita acima, do que por uma fixação direta da tinta no cabelo (isto é, por meio de
uma nova ligação covalente, criada entre o corante e certo aminoácido da proteína da
cutícula; nesta técnica o perigo é maior de atingir também partes da pele que tem uma
estrutura química muito próxima à do cabelo).
Além destes agentes ativos a tinta é aplicada através de um veículo, geralmente um gel inerte
que não faz quaisquer reações paralelas com estes componentes, mas que torna o
procedimento da tintura confortável e fácil (pode ser feita em casa).
A maioria dos produtos é vendida em duas formulações inicialmente separadas que devem ser
misturadas no instante da aplicação:
Solução 1 contém a água oxigenada (solução de peróxido de hidrogênio) que
branqueia a melanina dos cabelos e catalisa a reação de formação dos pigmentos
definitivos.
Solução 2 é uma solução amoniacal e os precursores dos corantes (às vezes também
corantes já formados); o papel do amoníaco: “abrir” as escamas da cutícula e fixar os
corantes em cima do córtex.
Os precursores dos corantes começam a penetrar na cutícula mesmo antes de terem reagidos
completamente - o que explica a coloração inicial mais clara e o tempo de espera para que a
cor definitiva se desenvolva.
Os componentes A e B que acoplam diretamente em cima do córtex são, afinal, responsáveis
pela grande durabilidade da coloração. O acoplamento leva a uma molécula A-B bem maior
do que os precursores que assim acha dificilmente o caminho para fora, através da pequena
fenda da cutícula de onde A e B vieram.
12.2.1 Mecanismo do acoplamento do corante
O mecanismo do acoplamento oxidativo envolve três etapas:
1. Oxidação do 1,4-diaminobenzeno (ou derivado dele), levando ao estado ativado de
quinona ou diimina.
90
NH
NH 2
NH 2
+ H2O
- OH-
[O]
NH
NH 2
NH
Diimina
2. Reação desta diimina com o componente B de acoplamento. A diimina, mais ainda sua
forma protonada, representa um eletrófilo que pode atacar o aromático B, por sua vez rico em
elétrons. Portanto, este acoplamento é uma substituição eletrofílica no aromático (SE).
NH2
NH 2
H
N
NH 2
SE
+
HN
NH 2
NH 2
NH 2
Forma "leuco"
3. Da última etapa resulta um produto acoplado, porém ainda incolor. Essa forma, conhecida
como “leuco”, deve ser oxidada para fornecer o corante final. Também esta etapa, como já foi
a primeira, é estabelecida pela água oxigenada.
NH2
N
NH2
H
N
NH 2
NH 2
[O]
NH2
NH2
NH 2
N
NH 2
NH 2
Corante f inal
Os diferentes tons e matizes são obtidos com diferentes concentrações e misturas dos
reagentes. Mas a maior influência sobre a cor tem a natureza química do componente B.
Dentre o largo espectro de possíveis componentes de acoplamento podemos identificar três
categorias, conforme a tonalidade:
Acopladores azuis são 1,3-diaminobenzeno e seus derivados
91
Acopladores vermelhos são fenóis e naftóis, tais como 3-aminofenol, 5-amino-2metilfenol e -naftol. Acoplamento entre 2,5-diaminotolueno e 3-aminofenol fornece
um corante magenta-marrom, enquanto a combinação 2,5-diaminotolueno com naftol dá púrpura.
Acopladores amarelo esverdeados são resorcinol, 4-clororresorcinol e os
benzodioxóis. Estes componentes produzem corantes de absorção em larga faixa que
dão uma aparência mais natural no cabelo. A combinação de 2,5-diaminotolueno com
resorcinol fornece um corante marrom com toque de verde.
OH
H 2N
OH
H 2N
A
HO
OH
B
OH
C
O
H 2N
NH 2
O
D
E
F
Fig. 35. Componentes B de acoplamento: três vermelhos (A, B, C), dois amareloesverdeados (D, E) e um azul (F).
12.2.2 A etapa de alvejamento
Como dito acima (p. 89), um papel importante do componente H2O2 é a destruição, parcial ou
total, dos corantes naturais, a melanina. Para este fim a água oxigenada é aplicada em uma
mistura com amônia cujo papel é "abrir" as escamas externas do cabelo. Na maioria dos casos
de branqueamento o cabelo, porém, não fica simplesmente loiro, mas pode acontecer que
permanece uma tonalidade em direção ao vermelho de cobre ou uma cor excessivamente
dourada. Geralmente o cliente, logo após alvejar o cabelo, aplica uma tinta, permanente ou
semi-permanente, cuja tonalidade pode ser mais clara que a cor original. Ao aplicar tintas sem
alvejar antes, por outro lado, somente podem ser alcançados tons mais escuros, mas não mais
claros do que o natural.
Atenção: ao usar H2O2 em concentração e/ou duração errada, o novo corante pode ser
destruído! Portanto, nestas colorações é importante seguir exatamente as recomendações da
fábrica. Mais adequada seria uma concentração de até 6% H2O2. Espalhou-se uma falsa
informação de que águas oxigenadas de 3 ou 4% não tenham efeito alvejante suficiente. Isso
foi refutado: mesmo uma solução de apenas 1,9% é capaz de alourar o cabelo, de uma
maneira especialmente branda. Única desvantagem é que o oxidante deve ser aplicado por
mais tempo, mas o resultado é um loiro bonito, sem muita tonalidade "metálica".
92
12.3
Coloração semi-permanente
A coloração semi-permanente (tonalizante, geralmente aplicado em forma de mousse ou
xampu) tem moléculas de corante menores que a coloração temporária (ver em baixo, p. 94),
portanto podem acomodar-se, em partes, entre as escamas da cutícula. Por este fato a
coloração vai permanecer durante 4 ou 5 lavagens de xampu, no máximo duas semanas. Os
produtos semi-permanentes têm pouco ou até nenhum revelador, isto quer dizer, amônia e/ou
H2O2. Portanto, é um produto recomendável para quem tem cabelo muito fino ou danificado.
Todavia, os semi-permanentes ainda podem conter alguns componentes bastante tóxicos, tais
como a p-fenilenodiamina.
A cor final atingida num cabelo, como sempre, depende de vários fatores:
da cor original do cabelo,
da porosidade e dos micro-rasgos na cutícula,
do tempo e da concentração com que o produto foi aplicado.
Pequenas diferenças em tonalidade ao longo da cabeça são inevitáveis. Mas afinal, é
justamente esta pequena inomogeneidade que deixa o cabelo de aparência mais natural, em
comparação à cor sólida de uma coloração permanente. Infelizmente, isto também implica
que é mais difícil esconder cabelo branco. Especialmente quando o cabelo branco está
aumentando em número, é difícil tampar a cor indesejada por uma coloração semipermanente. Quem ainda não se decide para uma coloração permanente pode optar, neste
caso, para madeixas claras em cima do cabelo escuro, desta maneira levando embora a
atenção do público para os cabelos brancos.
12.4
Coloração demi-permanente
Os corantes na mistura conhecida como "demi-permanente" são exatamente os mesmos que
na coloração permanente, só o agente alcalino para abrir as escamas da cutícula é diferente:
em vez de usar a amônia, por sua vez agente mais eficaz, usam-se os reagentes mais suaves,
etanolamina ou carbonato de sódio. Além desta substituição, as colorações demi-permanentes
contêm bem menos H2O2, já que este aqui tem apenas o papel de revelador do corante,
enquanto não é o objetivo destruir o corante natural do cabelo. Como os agentes alcalinos são
menos eficazes neste produto, podem-se obter apenas colorações mais escuras, mas não mais
claras. A vantagem desta técnica é que ataca menos a estrutura do cabelo, então é menos
estressante para o cabelo do que uma coloração permanente.
Sendo assim, os demi-permantes são mais eficazes para tampar cabelo branco do que os semipermanentes, mas menos rigorosos do que os permanentes.
As vantagens dos demi-permanentes, em comparação com os permanentes, são sutis, mas
muito apreciadas pelo consumidor:
A melanina não é atingida pela técnica, portanto a coloração final é gradativa e
aparece mais natural.
Os reagentes agem de forma mais branda, especialmente importante em aplicações no
cabelo já danificado ou com falta de nutrientes.
Este corante sai ao longo de 20 a 28 lavagens com xampu, portanto o crescimento do
cabelo (pelo lado da raiz!) é menos percebível.
É mais fácil trocar a coloração - se for desejado.
93
Afinal, os produtos demi-permanentes contêm corantes permanentes e especialmente os
compostos mais escuros são muitas vezes mais duráveis do que indicado na embalagem.
12.5
Coloração temporária
Quando ir à festa, seja carnaval, Halloween ou qualquer baile de máscara, podemos optar pela
coloração temporária. São corantes que ficam apenas aderidas na superfície do cabelo. As
moléculas são maiores e até misturas com pigmentos (insolúveis) podem ser usados. São
aplicadas em forma de lavagens, em forma de mousse, gel ou aerossol. A aparência destes
corantes é muito mais clara e viva do que os outros produtos descritos acima. Após uma
lavagem o corante sai completamente - a não ser que o cabelo estava demasiadamente
danificado e quebradiço: daí alguma parte do corante pode se acomodar nas pequenas fendas
por mais alguns dias.
12.6
Depilação e crescimento do cabelo
Para adiantar um assunto acerca das formulações de cosméticos depiladores e alizantes de
cabelo crispo: o ingrediente ativo é o mesmo nestes produtos, a dizer, o ácido tioglicol (ver p.
85). A grande diferença entre estes dois produtos faz quase unicamente o pH da formulação.
Um pH moderadamente alcalino e estabilizado (por meio de um tampão, no caso o sistema
NH3/sal de amônio) quebra somente aquela parte das pontes de cistina dentro da queratina que
proporciona ao cabelo sua estabilidade macroscópica (= direção do cabelo). Por outro lado,
um pH fortemente alcalino leva ao enfraquecimento muito maior que, no final, permite sua
quebra em qualquer ponto, fato que promove a remoção fácil do fio.
Depilação:
O ácido tioglicol que já conhecemos da ondulação permanente (ver p. 85), é o agente
principal em cremes de depilação. Aqui está aplicado sob condições fortemente alcalinas (pH
12 a 13) e por um tempo prolongado. Provoca-se assim a hidrólise demasiada da proteína,
além da quebra das pontes de cistina (ver Fig. 32 na p. 85) do cabelo, após a qual o cabelo
pode ser removido com bastante facilidade.
Um desafio muito maior para os cientistas aplicados é o oposto, o crescimento do cabelo. A
esperança de aproximadamente 60% de todos os homens acima de 40 anos (e 25% das
mulheres), infelizmente, continua uma "caixa preta". Embora que temos na média 100.000
cabelos na cabeça, um indicativo de queda excessiva é a perda de 100 ou mais cabelos por
dia. Por estar em questão a vaidade das pessoas, a manifestação de alopecia (= ausência de
cabelo) representa cerca de 8% das consultas dermatológicas. A mais frequente forma da
94
queda de cabelo é androgenética (= herança). Nesta, a raiz do cabelo (folículo) reage
sensivelmente a certos hormônios sexuais masculinos, especialmente a dihidrotestosterona
(DHT), formados e presentes no couro cabeludo. O cabelo cujo folículo é atacado definha-se
e morre aos poucos. Atualmente, acredita se menos na quantidade dos hormônios liberados
sendo responsável pela queda. Mais provável é uma hiperssensibilidade da raiz do cabelo
frente a estes compostos mensageiros. A maioria dos casos são homens, mas também
mulheres a partir de certa idade podem sofrer desta forma de queda. O dito acima se refere ao
cabelo na região da testa e continua na parte superior da cabeça. De natureza diferente são os
cabelos formados na parte traseira da cabeça e dos lados que pertencem aos pelos corporais e,
portanto, não têm a mesma sensibilidade frente aos hormônios. Uma técnica aplicada hoje em
pessoas com careca parcial é o transplante do cabelo traseiro para o topo da cabeça. É uma
cirurgia demorada, dolorosa e cara.
A esperança ainda está no tratamento químico-farmacêutico da queda de cabelo. Um agente
eficaz se achou nos EUA. O efeito desejado mostra-se após três meses de aplicação diária.
N
N
H2N
N
NH2
OMinoxidil
Fig. 36.
Minoxidil (aplicação externa, duas vezes por dia) ajuda em 30 a 40% dos
casos.
O minoxidil reverte o processo de miniaturização do pelo na AAG ao normalizar o ciclo do
folículo, prolongando a fase anágena (ver p. 69) ou de crescimento. Além de estimular a
vascularização do couro cabeludo permitindo uma melhor oxigenação da região problema, o
minoxidil estimula a multiplicação das células da raiz do cabelo.
Efeitos colaterais desta substância ativa:
•
coceira no couro cabeludo
•
ressecamento
•
descamamento
•
irritação
•
queimação no couro cabeludo.
Outro tipo de tratamento é interno, por finasterida. Este hormônio (dosagem típica: 1 mg por
dia, por via oral; este medicamento foi originalmente desenvolvido para o tratamento da
próstata) bloqueia a produção do hormônio DHT, mas acarreta também uma série de efeitos
sistêmicos, então deve ser aplicado somente após consulta crítica. Outra descoberta recente
também foi acidental: um remédio desenvolvido para controlar a progressão de glaucomas e
hipertensão ocular, a Latanoprosta (no Brasil conhecido como Xalatan), mostrou efeitos
forificante e intensivante ao crescimento do cabelo. Estudos clínicos estão em andamento.
Aliás: quem acredita que cortar o cabelo com maior frequência (inclusive a barba e os
pelinhos nas pernas e regiões genitais) acarreta uma elevada taxa de crescimento ou aumenta
95
os pelos em número, errou. O corte não influencia nos fatores naturais de desenvolvimento do
cabelo.
13
Higiene bucal
O esmalte do dente é constituído de hidroxiapatita e representa o material ósseo mais duro
do nosso corpo (na escala de Mohs: 5). Logo abaixo do esmalte encontra-se a dentina. Os
nervos e os vasos sangüíneos estão localizados na polpa.
Uma curiosidade: os dentes são feitos do mesmo material que os ossos, porém com menos
fosfato na sua composição.
A hidroxiapatita tem a fórmula sumária Ca5(PO4)3(F,Cl,OH). Nesta se vê que os ânions
hidróxido, cloreto e especialmente o fluoreto ocorrem em quantidades variadas e podem
repor-se mutuamente na grade cristalina da apatita. Sob restrições até o ânion carbonato pode
ser incorporado neste cristal. Simplificando, podemos "construir" esse cristal misto através
das seguintes reações 22:
3 Ca2+ + 2 PO43- → Ca3(PO4)2
3 Ca3(PO4)2 + CaF2 → 2 Ca5(PO4)3F
22
R.R. da Silva, G.A.L. Ferreira, J.A. Baptista, F.V. Diniz, A química e a conservação dos dentes, Quimica
Nova na Escola, 13 (2001) 3-8.
96
Fig. 37.
Célula unitária da hidroxiapatita.
Pasta de dente, sem dúvida, facilita manter a higiene bucal.
Os desenvolvimentos mais recentes são pastas em gel e pastas líquidas. Para se obter um
produto translúcido as partículas sólidas contidas na pasta não devem ser maiores do que um
micrômetro, a fim de reprimir o efeito de espalhamento de luz, que tipicamente acontece nas
arestas e cantos dos cristais maiores; além disso, devem-se procurar componentes (líquidos)
que proporcionam uma mudança gradativa no índice de refração, entre o material particulado
e o veículo líquido da pasta.
O princípio que todos os produtos têm em comum:
•
Remoção mecânica da flora de bactérias (“placa”) que causa a cárie. Para este fim
serve um material microcristalino a ser aplicado para causar uma abrasão controlada.
•
Endurecimento da dentina por fluoreto: a hidroxiapatita, composto principal do
esmalte dental, contém OH - como ânion natural. Este, quando reposto por F-, deixa o
esmalte mais duro.
A explicação deste último efeito e da facilidade de reposição de OH - por F-, deve-se procurar
no raio iônico efetivo do hidróxido: visto uma rotação quase livre dentro do cristal, é de 153
pm, o do fluoreto de apenas 119 pm. Já o cloreto é de 167 pm de diâmetro, portanto tem o
efeito oposto do fluoreto, isto é, afrouxa a estrutura cristalina do fosfato de cálcio.
O fluoreto pode ser visto como adjuvante na proteção contra a cárie. Os sais que liberam F em pasta de dente geralmente são o fluoreto de sódio, monofluorofosfato de sódio, Na2PFO3,
ou fluoreto estanoso, SnF2.
Tab. 15.
Receita típica de pasta de dente (em gel translúcido):
Quantidade em
Função
Agente ativo
97
peso
22%
Formador de gel
Glicerina
15%
Abrasivo
Silicagel grosso
10%
Formador de gel e abrasivo
Silicagel fino
8%
Adoçante e regulador de consistência
Sorbita 60%
1,5%
Espessante
Carboximetilcelulose
1,5%
Espumante
Laurilsulfato de sódio
1,0%
Sabor
Óleo de aroma (ver Tab. 22)
0,8%
Prevenção de cárie
Monofluorfosfato de sódio.
40,1%
Veículo e solvente
Água
Os abrasivos mais usados hoje:
Sílica em gel, de ganularidade controlada de ~20µm. (A mesma substância de granulometria
menor, ~5µm, serve como base do gel, por ser transparente e ter um índice de refração
favorável (próximo a 1,00 - o índice da água).
Também usados (mas de aparência branca) são o carbonato de cálcio, CaCO 3, e o fosfato de
dicálcio dihidrato, CaHPO4 . 2 H2O, em granulometrias entre 12 e 14 µm. A chave para uma
boa limpeza por estes abrasivos é, além do tamanho das partículas, sua forma, dureza e o
quebradiço dos cristalitos.
Cuidado com bicarbonato! O NaHCO3 é um antigo agente abrasivo caseiro, mas deve ser
usado somente pelo dentista, através de jato fino com água pressurizada. Aplicado em casa
através da escova, pode causar abrasão demasiada, inclusive causar o recuo da gengiva!
Os demais componentes da pasta de dente (função indireta):
Tensoativo: fornece uma boa sensação de limpeza devido à formação de espuma; realmente
contribui pouco à limpeza, já que a quantidade de impurezas oleosas em cima dos dentes é
pouca. Mas o cliente não aceita produtos sem desenvolvimento de espuma. O laurilsulfato de
sódio (“lauril”; SLS; ver p. 72) certamente é o mais usado formador de espuma, mas
igualmente bem funcionam lauroil sarcosinato de sódio e o metil cocoil taurato de sódio.
Adoçante: deve-se usar uma substância que não é alimento para as bactérias da cárie. Muito
usados são a glicerina, o sorbitol, xilitol e a sacarina; os primeiros três têm ao mesmo tempo o
papel de umectantes.
CH2OH
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
Sorbitol
(glicose reduzida)
CH2OH
H
OH
HO
H
H
OH
CH2OH
Xilitol
(xilose reduzida)
O
NH
S
O O
Sacarina
98
A síntese da sacarina é em três etapas, a partir do cloreto do ácido o-metilbenzossulfônico:
CH3
+ NH3
CH3
[O]
COOH
[H+]
- HCl
SO2Cl
SO2NH2
- H2O
Sacarina
SO2NH2
Branqueador: o amarelamento é um processo natural em dentes saudáveis e prossegue
especialmente rápido com o consumo de certos alimentos (chá preto, café) e pela fumaça de
cigarros. No entanto, não é conforme nosso ideal estético, já que dentes brancos insinuam
limpeza. Portanto, muitos produtos contém branqueadores. Certamente o mais usado é a água
oxigenada, H2O2 em até 2%, mas também se aplica o peróxido de uréia.
Flavorizantes (ver também Tab. 22 na p. 119) provocam uma sensação fresca durante a
aplicação da pasta e logo depois. São essências naturais, tais como canela, cravo da índia 23,
mentol e menta.
Os produtos comerciais contêm uma série de aditivos que promovem sua estética, tais como
corantes e pigmentos de efeitos especiais. Mas também a aplicabilidade da pasta de dente
deve ficar confortável e inalterada durante sua vida útil de um mês ou mais. Para este fim
aplicam-se aditivos reológicos (polímeros hidrofílicos; espessantes) e umectantes que
proporcionam uma fácil extrusão da pasta do tubo, retardam sua secagem e impedem o
gotejamento da escova de dente (tixotropia). Como aditivos reológicos usam-se
Tragacant, uma goma natural,
Goma guar e outras gomas a base da celulose,
Carboximetilcelulose,
Carragenina, um polissacarídeo a partir de algas.
Como umectantes funcionam os polióis mencionados acima.
14
Cosmética decorativa
Há milhares de anos que a humanidade sente a necessidade de transmitir uma mensagem aos
outros, simplesmente através da aparência.
Os motivos podem ser:
•
Religião
•
Guerra
•
Festa, alegria
•
Status social e, lógico:
•
Motivos sexuais!
A maioria dos preparados cosméticos descritos até então contém corantes em pequena
porcentagem, para proporcionar um visual mais atraente ao produto. Nos produtos
decorativos, no entanto, esta coloração é imperativa, para alcançar sua meta no usuário.
23
O óleo de cravo da índia tem também um efeito anestético, muito bem vindo em pastas para dentes
hipersensíveis.
99
14.1
Batom
As clientes têm as maiores expectativas neste produto cosmético. Não deve quebrar nem
borrar, mas também não deve ser muito duro para não dificultar a aplicação ou até machucar
os lábios da usuária. Além disso, deve aguentar temperaturas elevadas sem derreter, não deve
separar seus componentes gordurosos, nem devem cristalizar os ingredientes, corantes e/ou
gorduras. O produto deve aderir bem nos lábios ("prova a beijos") e, em caso geral, deve
mostrar um alto brilho.
Cerca de 70% do batom é a base gordurosa (triglicerídeo, a base de óleo vegetal ou sebo) e
25% são ceras (monoéster de ácido e álcool graxos). Ambos devem mostrar um ponto de
fusão de 65 a 70 °C. O objetivo na preparação do batom é bem contrário do que um químico
preparativo costuma visar: através de uma mistura mais heterogênea possível de ceras e óleos,
tenta-se estender a região de amolecimento da base que vai, no ideal, desde 15 até 60 °C.
Os ingredientes gordurosos do batom podem ser dicriminados entre solidificadores e
diluentes. Como ceras solidificadoras se usam, principalmente, cera de abelha (ver fórmula na
p. 22), cera de carnuba e candelila (a última é obtida de um feno nativo no Mexico e nos
EUA). Como diluentes servem os óleos de mamona, amendoim ou jojoba. Estes têm também
o papel de dispersar uniformemente os corantes e/ou pigmentos dentro da massa.
A maioria das bases gordurosas de batom é feita de óleo de amendoim, óleo de mamona;
estes podem ser parcialmente hidrogenados (H2/catalisador de Pd) para
a) aumentar seu ponto de fusão e
b) abaixar a degradabilidade das gorduras frente ao oxigênio, conhecido como rancificação.
Além disso, contém alcoóis graxos, por exemplo, álcool cetílico. O isopropilmiristato e
triglicerídeos sintéticos, finalmente, têm o papel de dissolver e acomodar, de maneira mais
homogênea possível, todos os ingredientes lipofílicos do batom, tornando-o macio e suave.
A fase de ceras contém, em proporções variáveis, cera de abelha, cera de carnuba, cera de lã e
parafinas. Especialmente a cera de carnuba aumenta, já em concentração de 5%, o ponto de
amolecimento do batom que, sem esse ingrediente, seria muito baixo. A cera de abelha, por
outro lado, proporciona na mistura uma boa consistência, sem apresentar-se duro.
O teor em corantes e pigmentos, juntos chamados de laca, pode ser de até 10%, mas
raramente ultrapassa 7%. Em primeira linha usam-se pigmentos minerais ou hidrossolúveis,
depositados em suportes inertes e microcristalinos (= pó ultrafino), tais como caolina,
hidróxido de alumínio e dióxido de titânio. De suma importância neste preparado cosmético é
uma dispersão uniforme e fina dos corantes dentro da base. Mais adequados hoje são
compostos heterocíclicos e óxidos de ferro; em segunda linha são usados também produtos
idênticos aos naturais, especialmente o -caroteno (desvantagem deste: é pouco estável frente
à oxidação).
A porcentagem dos pigmentos é de 5 a 10%. Eles devem ser trabalhados e misturados
primeiramente na fase gordurosa e, somente quando se atingiu o grau de dispersão
satisfatório, misturados com os demais componentes da massa. Ainda de temperatura elevada
ocorre a moldagem - menos usada a extrusão da massa pronta.
100
A lei de cosméticos impõe exigências bastante
altas ao batom sob o critério da toxicidade dos
ingredientes, já que partes dele podem chegar na
área bucal e no estômago. Isso vale
expressivamente, também para os protetores
labiais incolores. Especialmente aqueles produtos
que antigamente eram vendidos com o predicado
"prova a beijos", continham eosinas e corantes
que foram contaminados por metais pesados. Os
batons de cores a pastel contém hoje guanina ou
TiO2, um pó intóxico, prova à radiação solar e
com boa aderência nos lábios. O alto brilho que
imita umidade nos lábios pode ser alcançado
através de uma mistura de mica e TiO2.
Tab. 16.
Exemplo de receita de um batom
Quantidade em peso
Classe
Substância específica
15%
Álcool graxo
Álcool cetílico
26%
Ceras
Cera de abelha
10%
Ceras
Cera de carnuba
10%
Ceras
Cera de candelila
10%
Ceras
Cera microcristalina
10%
Óleo
Óleo de mamona
5%
Éster de ácido graxo
Octanoato de cetila,
octanoato de estearila
4%
Óleo
Óleo de parafina
0,1%
Antioxidante
α-tocoferol
5%
Pigmentos
Mistura de diversos
pigmentos, conforme a
tonalidade.
(inorgânicos: óxidos férricos;
orgânicos: conforme
liberados pela FDA 24)
0,0%
Água
O último item desta tabela parece trivial, mas é um fato importante. Pois deste jeito o produto
não fica sujeito à decomposição microbiana e então não requer de conservantes!
24
Uma vista geral sobre os corantes e pigmentos orgânicos permitidos pela Food and Drug Administration, em
alimentos e cosméticos, ver A. Isenmann, “Corantes”, cap. 6.4; disponível no site
http://www.timoteo.cefetmg.br/site/sobre/cursos/quimica/repositorio/livros/corantes/index.html
101
14.2
Esmalte de unha
Esmaltes para as unhas, em mão e pé, devem ser provas d´ água, resistentes aos agentes de
limpeza comuns, elásticos. Além disso, é comum polir o esmalte após sua aplicação e
secagem. A maioria das clientes exige também que o esmalte seque rapidamente e dure por
pelo menos uma semana sem se soltar das beiradas da unha. Porém, a cliente deve ser ciente
de que um produto de secagem rápida geralmente também desfolha mais facilmente da unha.
Um dos primeiros critérios ao esmalte de unha, no entanto, é seu brilho. Portanto, o mercado
oferece esmaltes em 4 a 5 diferentes graus de brilho superficial.
O receio de que a unha não pode respirar debaixo do esmalte não tem substância. A queratina
da unha, igual às pontas do cabelo e à stratum córneum da pele, é material morto, sem
respiração notável, nada de vasos sanguíneos ou nervos. No entanto, o esmalte pode conter
algumas substâncias agressivas ou tóxicas à pele, tanto como solventes que podem transportar
os mesmos através da unha e até o circuito sanguíneo.
A aplicabilidade depende principalmente da viscosidade - em particular espera-se um efeito
tixotrópico e viscosidade estrutural, isto é, ao aumentar o gradiente de cisalhamento (= na
hora de aplicar com pincel) a viscosidade fica baixa e aumenta logo depois de ficar em
repouso.
Os componentes básicos do esmalte são (em ordem da quantidade):
Cerca de 80% são solventes voláteis, tais como acetato de etila, acetato de butila ou
lactato de etila.
Um polímero que forma um filme liso e fechado. O material padrão, desde mais de 60
anos, é a nitrocelulose 25, às vezes em mistura com poliacrilatos. De qualquer maneira
a solução em polímeros fica perto do grau de saturação.
Aditivos ao polímero que asseguram sua elasticidade. São plastificantes do tipo éster
do ácido ftálico ou óleo de mamona (epoxidado).
Resinas especiais, por exemplo, toluenossulfonamida-formaldeído, aumentam a
durabilidade do esmalte e sua aderência em cima da unha.
Pigmentos minerais ou corantes orgânicos sintéticos.
Efeito de metálico ou um brilho especial do tipo madrepérola, se consegue com
BiOCl, mica processada ou estearatos de magnésio /zinco.
Para evitar a sedimentação dos pigmentos que são naturalmente insolúveis nos demais
ingredientes, os esmaltes geralmente contêm espessantes do tipo ácido sílico coloidal,
estearatos de zinco ou alumínio.
Nuances para mais claro se consegue com TiO2, para aumentar a tonalidade vermelha
óxidos de ferro.
Parâmetros a serem otimizados:
•
formação de um filme contínuo,
•
liso, brilhante ou fosco,
25
Atenção: este nome popular não reflete a natureza química deste material. Embora seja feito a partir de
celulose (algodão) e ácido nitrificante (mistura de ácido nítrico e ácido sulfúrico), o produto não contém o grupo
nitro, R-NO2, mas sim, é um éster feito a partir do grupo hidroxila da celulose e o ácido nítrico. Mais
corretamente seria então chamar este produto de nitrato de celulose, com os grupos R-O-NO2.
102
•
fácil de aplicar,
•
secando rapidamente,
•
elástico, resistente,
•
durável e firme em cima da unha,
•
fácil de remover (comumente feito com acetona),
•
recentemente: baixo potencial alergênico (por exemplo, provocado pelo formaldeído,
epóxidos, acrilatos e o tolueno).
Tab. 17. Formulação típica de esmalte de unha vermelho (quantidades indicadas em %
de massa):
No.
Função
Composto química
% m/m
1
Solvente
Acetato de butila
27,00
2
Solvente
Acetato de etila
23,20
3
Solvente
Tolueno
12,00
4
Formador de filme
Nitrocelulose
(flegmatizada
com 30% de isopropanol)
13,00
5
Resina
Resina
de
formaldeído
6
Plastificante
Dibutilftalato
7,00
7
Solvente
Álcool isopropílico
5,00
8
Espessante
Hectorita de estearalcônio
1,50
9
Plastificante
Cânfora
0,95
10
Antioxidante
Benzofenona
0,15
11
Corante / pigmento
TiO2
0,50
12
Corante / pigmento
C.I. Vermelho 7 (laca de Ca)
0,50
13
Corante / pigmento
C.I. Vermelho 34 (laca de Ca)
0,20
tosilamida-
9,00
O processamento desta mistura é geralmente em 4 etapas, tipicamente feito em uma batelada
com agitação poderosa, à temperatura ambiente ou levemente elevada:
1) A nitrocelulose, umedecida com cerca de 30% de i-propanol, é adicionada ao acetato de
butila sob agitação vigorosa.
2) Seguem os demais solventes, plastificantes, resinas e aditivos de tixotropia (espessantes). O
processo de agitação é continuado até se obter uma solução clara, conhecida como “base do
esmalte”. A base pode ser mantida em estoque em maiores quantidades, dentro das normas de
segurança.
O acabamento do esmalte de unha ocorre por mistura homogênea dos corantes e/ou
pigmentos. Especialmente os últimos são aplicados, favoravelmente em forma de masterbatch, isto é, uma mistura concentrada dos pigmentos em solventes compatíveis com a receita
do esmalte. Em caso de se usar um solvente nesta etapa, sua alíquota nas etapas 1 e 2 deve ser
103
devidamente reduzida, para não ultrapassar a porcentagem total indicada para o produto final.
Este procedimento facilita a distribuição uniforme das partículas dos pigmentos coloridos e
pigmento de enfeite especial (por exemplo, efeito metálico, madrepérola ou glitter) dentro da
base:
3) Preparo do master-batch ou, pelo menos, a mistura uniforme de todos os corantes e
pigmentos (corantes 11 a 13); nesta etapa recomenda-se acrescentar o plastificante 6 da
mistura sobrecitada. Como todos esses ingredientes são sólidos, usa-se para este propósito um
moinho (de bolas ou de chapas).
4) Adicionar o master-batch à batelada principal, sob agitação rigorosa, no entanto sem
introduzir bolhas de ar.
Segue uma etapa de filtração e o envase.
Certos plastificantes, especialmente o dibutilftalato (ingrediente 6 da fórmula acima), foram
sujeitos de discussões polémicas. Embora seu potencial tóxico/alergênio é bastante baixo, as
fábricas de esmalte evitam estes aditivos, para não cair fora da graça da clientela. Já mais
preocupante é o uso do tolueno como co-solvente e também das resinas endurecedoras que
contêm formaldeído: o elevado potencial alergênico destes ingredientes já foi comprovado.
A fábrica de esmaltes deve tomar precauções de segurança extraordinárias (motores elétricos
blindados; aterramento dos equipamentos, estocagem dos ingredientes em salas provas a
explosões, etc.). A nitrocelulose é altamente inflamável - dependendo do grau de nitração,
pode-se tornar um explosivo! Também os solventes utilizados são voláteis e altamente
inflamáveis.
14.3
Maquiagem
O que será dito sobre a base da maquiagem facial vale em geral também para as variações
coloridas, tais como blush ou sombra. Nestes, aplicam-se pigmentos coloridos que são
rigorosamente
delimitados
pelas
leis
nacionais
(informações
ver
http://www.anvisa.gov.br/cosmeticos/legis/especifica_registro.htm).
A base de maquiagem tem o papel de mascarar irregularidades da pele facial, que podem ser
oriundas de feridas, espinhos, manchas de sol (sardas), cicatrizes, verrugas, pintas,
queimaduras, etc. O produto cosmético não só suaviza a tonalidade, mas também, dentro dos
limites, as irregularidades tópicas.
As bases, hoje comercializadas em uma gama de variedades como emulsão, bolos secos e
prensados, sticks, pós prensados ou soltos, são misturas de colorantes e partículas incolores
que altamente espalham a luz. Alguns produtos têm na sua formulação aditivos funcionais,
tais como emoliantes para a pele, protetores de UV (p. 51) ou substâncias “anti-aging” (p.
49). Aquelas formulações que contiverem umidade (emulsões, por exemplo) requerem
naturalmente de aditivos preservantes microbianos (p. 73) e antioxidantes (p. 60). E todos
contêm perfumes – certamente um ingrediente que não atribui vantagens para a pele e sua
aparência, mas que agrada a cliente.
Os ingredientes primários em maquiagens são os pigmentos brancos de TiO2, ZnO e CaCO3.
A caolina, um mineral igualmente branco, serve como pigmento e massa de nivelamento ao
mesmo tempo. Todos esses pós têm a propriedade de fortemente espalhar a luz visível, em
menor grau também a luz UV, e desta maneira tampar a coloração natural da pele. Por outro
lado, as finalidades do talco são material de nivelamento e adjuvante na distribuição uniforme
104
dos ingredientes dentro da formulacão. Também usados nesta função são a mica e a sericita
(rochas minerais). Um efeito especial proporcionam o oxicloreto de bismuto, BiOCl, e o
estearato de magnésio que proporcionam, quando finamente moidos, um brilho e uma
aparência mais viva ao rosto da usuária. Finalmente, os óxidos do ferro são usados quase
exclusivamente, para adaptar a tonalidade do produto à coloração natural do rosto da cliente.
Esses pigmentos existem nas mais diversas tonalidades, desde o amarelo, marrom, vermelho
até o preto. Sendo assim, se consegue ajustar todos os tons desejados através da mistura e
comoagem destes óxidos nas proporções certas sem implicar toxicidade.
15
Sabão em pó e o processo de lavar roupa
Os detergentes usados no sabão em pó já foram apresentados: são em primeira linha os
detergentes aniônicos (sulfonato de alquilbenzeno, sulfato do álcool graxo; ver p. 34), em
alguns casos e em menores partes também os não-iônicos (ver p. 40) que são usados nas
formulações de hoje. Antes de analisarmos os ingredientes do sabão em pó, no entanto, vamos
refletir sobre as etapas funcionais que constam do processo de lavar a roupa, para depois
melhor entender a utilidade de cada um dos componentes.
Grosseiramente, o processo de lavagem pode ser dividido em três etapas funcionais:
1. Molhagem completa da superfície do tecido onde está grudada a sujeira.
2. Remoção da sujeira do tecido,
3. Manutenção da sujeira na água, em forma de emulsão (sujeira líquida) ou suspensão
(sujeira sólida).
O sabão e os detergentes promovem cada uma destas etapas. Porém, como a seguinte tabela
mostrará, a formulação de um "sabão em pó" moderno tem muitos componentes além destes
agentes principais de lavagem. Grosseiramente podemos falar em elementos básicos e
aditivos nesta mistura.
Os elementos básicos são: os surfactantes, os reguladores de espuma e os reforçadores.
Os aditivos são: inibidores de corrosão, agente anti-redeposição, inibidores de manchas,
abrilhantadores e cianantes, alvejantes, agentes anti-microbianos e perfumes.
Tab. 18.
Composição de "sabão em pó"
Componentes básicos:
Função
Porcentagem em base
de sólidos secos.
Surfactante(s) orgânicos(s)
~ 20 %
(ver cap. 8.1, na p. 34)
Molhagem, remoção e manutenção
da sujeira
Surfactante orgânico
Regulador de espuma
5%
Apóiam a remoção da sujeira
até 50%
(sulfato de laurila)
Reforçadores (polifosfatos)
Sinergismo com o detergente
aniônico
105
Efeito abrandador da água dura
(trocador de cátions)
Carga (sulfato de sódio,
barrilha)
Pouco efeito reforçador; base sólida
do pó.
até 30%
Baratear o produto.
Aditivos:
Silicato de sódio com alto
teor em sódio (= vidro
d´água; solúvel)
Inibe a corrosão em partes metálicas.
6 a 9%
Carboximetilcelulose
(CMC)
Inibe a redeposição da sujeira no tecido.
< 1,3%
Corantes fluorescentes
Abrilha roupa colorida.
0,15%
Corantes ou pigmentos
azuis (= cianante)
Compensa o amarelecimento natural da
roupa.
0,1%
Alvejante
Remove colorações em roupa branca.
< 2%
Inibidor de manchas
Reduz a coloração por íons metálicos de
cobre (em ligas).
0,02%
Agentes antimicrobianos
Efeitos germicida e bactericida.
< 0,3%
Enzimas
Soltam manchas de sangue
0,01%
Perfume
Proporciona uma impressão mais limpa
da roupa lavada.
0,1%
Água
Carga; aglutinante; proporciona boa
solubilidade do pó.
até 10%
15.1.1 Ingredientes principais do detergente em pó
Os surfactantes já foram apresentados acima (cap. 8). No sabão em pó aplica-se geralmente
uma mistura de sulfatos e sulfonatos, em proporções variáveis.
O regulador de espuma pode ser da mesma natureza química que os surfactantes principais.
Um exemplo de alta produção de espuma é o sabão de coco, por sua vez rico em lauril (C
12:0). Por outro lado, existem reguladores totalmente diferentes do surfactante, muitas vezes
em combinação específica com os mesmos. Exemplo é a etanolamida láurica com LAS, outra
combinação é o álcool láurico com sulfato de alquila.
Nesta classe, no entanto, também contam os supressores de espuma. Em certas aplicações é
vantagem adicionar substâncias de natureza apolar, tais como os ácidos graxos de longa
cadeia (C 22:0), surfactantes não iônicos apolares e, especialmente, os silicones 26.
26
O químico preparador tem muitas vezes que lidar com espuma excessiva em aparelhos de destilação a vácuo.
Daí basta acrescentar uma gotinha de óleo silicone, para que o processo fique mais controlável.
106
Os reforçadores atuam de várias maneiras. Em primeira linha reforçam o efeito de lavagem
do surfactante. A combinação destes dois componentes pode ser visto como sinergismo (=
melhor efeito que se espera do somatório dos dois componentes separados). Uma vez a sujeira
está solta do tecido, eles também ajudam prevenir sua redeposição. Contudo, eles aumentam
drasticamente o poder detergente, enquanto os custos de produção ficam reduzidos. Além
disso, inibem a ação dos íons da dureza da água. Eles podem ganhar ainda apoio pelo EDTA,
porém este é colocado em quantidade pequena (aditivo) devido seu custo mais alto. Afinal,
podemos afirmar que os polifosfatos, junto à barrilha (ver abaixo) elevam o pH da água de
lavagem, que representa uma condição favorável aos sabões, se estiverem na fórmula.
Lembre-se que os sabões, R-COO-, são sais de ácidos fracos que, ao ganhar um próton,
tornam-se insolúveis e perdem sua força de limpeza.
São principalmente os polifosfatos de massa média (3 a 8 átomos de P) que atuam como
reforçador. A condensação dos fosfatos atenua seu efeito negativo no ambiente,
denomindamente a eutrofização das águas. Enquanto fosfato simples e difosfato são
excelentes nutrientes para algas anaeróbicas, os pirofosfatos têm menos valor nutritivo para
estas plantas.
O-
+ HPO42O P OH
- H2O
O(Mono)fosfato(V)
Fig. 38.
O
O-
O-
P O
P O
-
-
O
O
Difosfato(V)
HPO42-
+
- H2O
O
O-
O
O-
P O
P O
P O
-
O
-
O
OTrifosfato(V)
Reações de condensação que levam aos pirofosfatos.
Ao aquecer cuidadosamente os sais do ácido fosfórico, NaH2PO4 . 12 H2O e Na2HPO4 . 2 H2O,
eles perdem sucessivamente a água. Primeiro e logo acima de 100 °C se perde a água da rede
cristalina que é fixada somente via pontes de hidrogênio. Depois se elimina também a água
contida na sua própria fórmula iônica. Assim, chegamos a partir do fosfato, ao difosfato
[P2O7]4-, trifosfato [P3O10]5-, tetrafosfato [P4O13]6-,.... e finalmente ao polifosfato linear da
fórmula geral [PxO3x+1](x+2)-.
Lembramos que, além destas estruturas lineares (= pirofosfatos; "piro" significa fogo ou
calor), podem também formar-se condensados cíclicos da fórmula generalizada [PxO3x]x-,
conhecidos como metafosfatos.
O2P
O
O
3-
PO2
O
O
O
P
O2
Trimetafosfato
Fig. 39.
O 2P
O 2P
PO2
4-
O
O
PO2
Tetrametafosfato
Os menores homólogos dos metafosfatos.
Afinal, a desidratação contínua pode também levar a estruturas em forma de gaiola, ou seja,
condensados tridimensionais, consumindo cada vez mais grupos hidroxilas livres da fórmula
107
dos fosfatos. Com essa perda sucessiva de água a fórmula aproxima-se ao polímero
tridimensional conhecido como polifosfato, [P2O5]x, que identificamos como anidrido do
ácido fosfórico. Neste estágio o material torna-se cada vez mais viscoso, parece um xarope,
até que endurece e fica totalmente sólido, duro e praticamente insolúvel (compare o ensaio da
"pérola de fosfato", usada na análise qualitativa inorgânica para identificar íons metálicos em
uma amostra, através da sua cor característica).
Na prática isso significa que em certo momento a polimerização dos fosfatos deve ser
interrompida, para ter acesso aos polifosfatos ainda solúveis que servem como reforçadores
em detergente.
A formulação apropriada, dos surfactantes aniônicos com os fosfatos complexos, é
considerada sendo a chave para uma boa limpeza. Logo depois da indústria de fertilizantes, a
indústria de detergentes é a segunda maior consumidora de ácido fosfórico e seus sais.
Nos anos 1980 a empresa Henkel usou pela primeira vez zeólitos, isto são alumossilicatos
alcalinos de estrutura oca (ver Fig. 40), visando uma substituição parcial dos pirofosfatos e
metafosfatos. Há mais de 60 anos já se sabe da alta capacidade destes materiais de trocar íons,
especialmente Ca2+ e Mg2+ por 2 Na+. Sendo assim, são excelentes abrandadores da água
dura. Por esta providência se conseguiu reduzir o teor em fosfatos e a eutrofização das lagoas
e rios, mas logo se revelou que os zeólitos causam danos nas estações de tratamento de
esgoto. Portanto, se tenta atualmente substituir os zeólitos pelos silicatos solúveis (= "vidro
d´água", ver abaixo) que também têm efeitos de reforçador e abrandador da água dura.
Fig. 40. Esquema molecular de zeólitos, mostrando suas cavidades para hospedar
íons e pequenas moléculas (= "peneira molecular").
108
Não podemos esquecer também os componentes de carga, usados em muitos sabões em pó.
Estes materiais apóiam também o efeito dos detergentes, mas nem tanto quanto os fosfatos
reforçadores. Eles barateiam bastante o produto final, já que são aplicados em até 30% do
peso seco. Por outro lado, a qualidade da formulação diminui com o uso dos mesmos. É
principalmente o sulfato de sódio e a barrilha (= mistura de soda, Na2CO3, e potassa K2CO3)
que são adicionados como carga para aumentar o peso do produto.
Todos os demais componentes do sabão em pó são considerados sendo aditivos, tipicamente
acrescentados em quantidades menores que 3%.
15.1.2 Aditivos no detergente em pó
Silicatos de sódio são feitos a partir de areia ou quartzo (SiO2) e soda (Na2CO3). Estes dois
minerais são finamente moídos, intensamente misturados e fundidos a alta temperatura (em
torno de 1000 °C). Deste processo sai um material vitrificado cuja fórmula idealizada é
indicada abaixo. A característica mais marcantes deste vidro é sua elevada solubilidade na
água, ao contrário das misturas onde também está presente o cálcio (em forma de CaCO3), daí
conhecidas como vidro comum. Portanto, costuma-se falar em "vidros d´água".
Um vidro, ao contrário de um cristal, não tem os átomos em posições regulares,
consequentemente também não tem uma fórmula definida. As proporções entre o quartzo e a
soda pode variar entre 2 [SiO2 : Na2CO3] 4.
A reação idealizada (por ser de caráter não estequiométrico):
2 Si O2 + M2CO3
M2Si2O5 + CO2
; com
M = Na ou K.
Vidro d´água
Mais comercializada é a solução do vidro d´água de sódio, da composição Na2O : SiO2 = 1 :
(3,4 a 3,5), ou seja, na escala superior da alcalinidade. Usado em sabão em pó, esse material
tem o papel de proteger as partes metálicas durante o processo de lavagem, tanto na roupa
(zipper, botões, fivelas, etc.) como na máquina de lavar. Em misturas detergentes de máquina
de lavar louça, como podemos imaginar, o vidro d´água é indispensável.
Os inibidores de manchas auxiliam na ação dos silicatos, ao proteger as partes metálicas.
Eles aumentam o espectro das ligas a serem protegidas, àquelas que são ricas em cobre, tal
como a prata germânica (60% Cu, 25% Zn, 15% Ni). Para este fim, o benzotriazol tem sido
usado com êxito.
H
Benzotriazol:
N
N
N
A carboximetilcelulose (CMC) é um derivado da celulose, onde alguns grupos hidroxilas são
transformados em éteres que têm no final um grupo carboxilato. Essa transformação faz com
que a CMC perda sua regularidade e cristalinidade e torne-se totalmente solúvel na água (ao
109
contrário da celulose que, como todos sabem do papel, se mantém em forma de fibras
insolúveis).
HO
[OH-]
+ Cl
-
CH2 COO Na
H
Celulose
(insolúvel; cristalina)
+
2-cloroacetato
-
OOC CH2
Na+
SN
O
H
Carboximetilcelulose
(solúvel; não cristalina)
Sua estrutura polimérica, por outro lado, fica intocada durante esta derivatização. Sendo
assim, a CMC flutua na água em forma de um novelo estatístico. Ela tem o papel de colóide
protetor. Realmente, precisa-se pouca quantidade deste polímero para proteger o tecido contra
as micelas que ser formaram entre o detergente e a sujeira. Desta forma a CMC retarda ou
impede a redeposição da sujeira no tecido - o que seria o reverso do processo de lavagem.
Os abrilhantadores de tecido tornam-se cada vez mais importantes nas modernas
formulações de pó. São corantes fluorescentes que fazem os tecidos aparecerem mais
brilhantes em virtude da capacidade que possuem para converter a radiação ultravioleta (340 a
370 nm) em luz visível, tipicamente da região azulada de 420 a 470 nm. A promessa no
reclame que parece tão ridícula, um produto que "lava mais branco do que branco", realmente
tem um fundo de verdade: a emissão da quantidade de luz visível que é refletida dos tecidos
tratados com abrilhantador, pode exceder os 100%, ao comparados com o tecido limpo e
novo! Esta transformação da luz, ao contrário da fosforescência, ocorre espontaneamente e se
perde logo após apagar a iluminação. Os abrilhantadores (em inglês: optical brightener;
fluorescent brightening agents) compensam em partes o amarelo típico em tecidos velhos, por
refletirem especialmente a luz da região azulada.
Os materiais mais usados com propriedade fluorescente são os estilbenos. Apenas os
estilbenos trans são ativos. Os dois derivados quase que exclusivamente usados na Europa
são:
DAS1
(4,4´-bis-[4-anilino-6-morfolino-1,3,5-triazino-2-yl)amino]estilbeno-2,2´dissulfonato dissódico) e
DSBP (4,4-bis-(2-sulfoestireno)-bifenil dissódico).
Outros materiais fluorescentes (também usados em papel branco e diversas tintas) são:
Triazinestilbenos (di, tetra ou hexassulfonado), cumarinas, imidazolinas, diazóis, triazóis,
benzoxazolinas e bifenilestilbenos (estruturas generalizadas ver Fig. 41).
110
RHN
R´´
X
SO3-
X
N
Y
SO3-
R´
Y
N
R2N
II
O
O
NHR
I
O
N
Y
IV
N
O
N
N
N
N
O
III
O
SO2NH2
V
VI
O
Fig. 41. Grupos de moléculas com efeito fluorescente:
I Derivados do trans-estilbeno (mais produzido)
II Análogo heteroaromático ao estilbeno (hidrofóbico)
IIICumarina (ultrapassado)
IV 1,3-difenilpirazolina (para lã)
V Naftalimida (bastante resistente)
VI Aromático condensado com heteroaromático (aqui uma triazina).
Nos últimos anos os abrilhantadores substituiram em grande parte os corantes azuis, também
conhecidos como cianantes. No tecido eles têm um efeito parecido, isto é, compensando o
amarelecimento que vem com a idade da peça. Note que quase todas as fibras, sejam naturais
ou sintéticas, mostram bandas de absorção entre 400 e 500 nm. Mas, ao contrário dos
abrilhantadores, os cianantes não aumentam o brilho, mas apenas compensam o amarelo pela
cor complementar, levando a uma cor extinta - que é cinza. Embora a tendência é reduzir
esses corantes azuis, a maioria dos pós vendidos no Brasil ainda os contém, na faixa de 0,02 a
0,04%.
Também os alvejantes puderam ser parcialmente substituídos pelos abrilhantadores. Em
alguns países (EUA, Canadá) são até proibidos ou restritos por lei. Também se põe a questão
da segurança, pois estas substâncias apóiam a combustão e já levaram no passado a grandes
incêndios em fábricas de detergente. São denominadamente os peróxidos, mais usados do que
o hipoclorito, devido às temperaturas elevadas aplicadas nas lavandarias européias. Menos
perigosos do que os peróxidos livres da fórmula O22-, são os perboratos, onde a unidade –OO- representa as pontes entre duas unidades “BO3”. O perborato de sódio (PBS) é um sal
inodoro, branco e solúvel em água, com a composição idealizada NaBO3. Cristaliza-se como
o mono-hidrato, trihidrato ou tetrahidrato, NaBO3 xH2O (x = 1,3,4). O mono-hidrato e tetrahidrato são as formas comercialmente mias importantes. A unidade estrutural básica de
perborato de sódio é o ânion dimérico B2O4(OH)42–:
O O
HO
B
HO
OH
B
O O
OH .
Uma famosa marca de sabão em pó é Persil da empresa Henkel (Alemanha). Este nome
fantasia vem de perboratos e silicatos (ver acima, "vidro d´água").
111
A adição de agentes antimicrobianos é importante ao lavar roupas de bebê, mas também é
componente indispensável em limpa-tudo, principalmente usado para limpar o chão da casa e
o banheiro. Esses últimos geralmente contém hipoclorito de sódio, Na + ClO-, em solução
alcalina. A produção desta solução é bastante simples e barata; a saber, basta submeter uma
solução de NaCl à eletrólise, usando câmaras abertas sem diafragma.
É evidente que para aplicações diretas em pessoas ou indiretas ao lavar as roupas, o
hipoclorito (que libera cloro ativo) não é adequado - jamais em bebês! Usam-se, portanto,
substâncias que são menos agressivas frente os seres mais desenvolvidos, mas igualmente
tóxicas frente aos microorganismos. Além dos detergentes catiônicos (ver p. 38), são os
derivados da acetanilida e salicilanilida que mostram estes efeitos.
O
Salicilanilida:
O
Acetanilida:
H3C
Fig. 42.
C
NH
Ph
C
NH
Ph
OH
Exemplos de agentes antimicrobianos.
Os perfumes não podem faltar em sabão em pó, nem em detergentes de outros usos
domésticos. O cliente quer associar certo cheiro "limpo" quando aplicar o produto na sua
casa. Todavia, este aditivo não contribui de alguma forma, à limpeza.
Na produção do sabão em pó é importante acrescentar o perfume em última etapa, para que
estas fragrâncias voláteis não sejam submetidas a nenhuma etapa operacional que libere muito
calor. Logo depois da adição do perfume o produto é selado e embalado.
Mencionamos em último lugar um teor de 5% (ou mais) de água, na formulação final do pó.
Essa quantidade é indispensável, porque uma mistura totalmente seca teria solubilidade
insuficiente. Uma queda drástica na sua eficiência de limpeza seria a consequência e restos de
pó iriam grudar em cima da roupa lavada.
Pelos motivos de solubilidade, mas também para proporcionar uma consistência solta ao pó,
um bom controle do teor d´água na sua produção é crucial. Mais usado na confecção do pó é
hoje um equipamento chamado de "secador de atomização". É uma torre onde o material
particulado e úmido é carregado de cima, finamente distribuído por meio de orifícios e alta
pressão, enquanto uma corrente de ar seco e quente vem de baixo, em contracorrente.
112
Fig. 43.
15.2
Fluxograma da fábrica de detergente em pó.
Matérias-primas na fabricação de detergente em pó
Hoje em dia a maioria dos detergentes para lavar roupa vem em forma granulada. O cliente
espera do produto que se dissolva rapida e completamente, sua distribuição deve ser uniforme
e atingir todas as partes da roupa. O desenho acima representa um processo com que se
consegue produzir grandes quantidades de material particulado que satisfaz estas condições.
Note que o transporte do pó é por via pneumática (ver Fig. 43). Pressões e temperaturas
elevadas devem ser evitadas, se não os grânulos grudam e entopem os equipamentos da
fábrica. Além disso, podem formar-se pedaços maiores o que é rejeitado pelo mercado,
devido seu manuseio desconfortável e sua má solubilidade.
Tab. 19. Para produzir uma tonelada de detergente acabado, a fábrica precisa as
seguintes matérias:
Produção dos agentes tensoativos:
Demais ingredientes:
Alquilbenzeno
(petróleo)
75 Kg
Inibidor de corrosão
(vidro d´água)
125 Kg
Álcool graxo
(recurso renovável)
75 Kg
Reforçador
(polifosfatos)
500 Kg
Óleum
150 Kg
Demais aditivos
30 Kg
NaOH concentrado
200 Kg
Água consumida
500 Kg
113
Para se produzir 100 Kg de sabão em pó a fábrica mistura os ingredientes nas seguintes
proporções:
Componentes principais:
Demais ingredientes:
Sulfônico
15 a 20 Kg
Carboximetilcelulose
de sódio
até 1 Kg
Tripolifosfato de sódio
10 a 15 Kg
Enzimas
até 0,5 Kg
Zeólitos
até 10 Kg
Corantes
até 20 g
Carbonato de sódio (barrilha)
5 a 10 Kg
Branqueadores
ópticos
até 1 Kg
Silicato de sódio (vidro
d´água)
8 a 12 Kg
Perfume
até 30 g
Sulfato de sódio (carga)
até completar 100
Kg
Segue uma receita de sabão em pó moderno para máquina (quantidade 100 Kg), com a
promessa de proteger as cores:
Componentes principais:
Ingredientes especiais:
Sulfônico
10 a 15 Kg
Alquil-dimetilhidroxietil cloreto de
amônio
até 3 Kg
Renex 100
2 a 5 Kg
Perborato de sódio
Tripolifosfato de sódio
10 a 15 Kg
Carboximetilcelulose
de sódio
até 1 Kg
Zeólitos
até 10 Kg
EDTA
até 3 Kg
Carbonato de sódio (barrilha)
10 a 20 Kg
Enzimas
Silicato de sódio
8 a 12 Kg
Branqueadores
Sulfato de sódio
até completar 100
Kg
Corantes, perfumes
até 10 Kg
até 0,5 Kg
até 1 Kg
20 g; 30 g
Para sua produção são necessários ou uma "torre de sopragem", isto é um secador em leito
fluidizado parecido ao secador por atomização (ver Fig. 43) ou uma cascata de misturadores
de pó. O misturador é carregado com a barrilha, o tripolifosfato de sódio e outros pós. O
sulfônico é adicionado lentamente. Quando todo o detergente sulfônico for adicionado, devem
ser incorporados 2% de água, o silicato de sódio (solução 40%) e a solução de branqueadores
ópticos. Essa mistura é descarregada sobre um piso forrado (ou vai então para a torre de
sopragem), para secar e depois passará por um triturador para melhorar a sua aparência.
Perborato, enzimas e perfumes são os últimos, já que esses ingredientes não devem ser
aquecidos.
114
15.3
Energia envolvida na produção de detergentes
Surpreendentemente, a fábrica de detergente não tem gastos em energia - pelo contrário, ainda
sobra energia que pode ser usada para iluminação e outros fins.
Isso se deve à alta exotermia de todas as etapas principais: sulfonação aromática, a sulfatação
de alcoóis graxos, e finalmente, a neutralização dos produtos sulfonados/sulfatados.
Lembramos que o óleum usado no processo causa um ambiente e produtos fortemente ácidos,
a ser neutralizado com grandes quantidades de soda cáustica.
Seguem os balanços energéticos das referidas etapas:
Sulfonação:
R-Ar-H
+
H2SO4 . SO3
R-Ar-SO3H + H2SO4;
H = -420 kJ.Kg-1 de R-Ar-H
Sulfatação:
R-CH2OH
+ SO3 . H2O
R-CH2-O-SO3H + H2O;
H = -330 a -350 kJ.Kg-1 de álcool graxo
Neutralização:
H+ + OH- H2O ; H = -55,873 kJ.mol-1, corresponde a -3100 kJ.Kg-1 de água neutra!
Notamos que também as reações paralelas da sulfonação/sulfatação (ver p. 34) são
exotérmicas, porém menos do que as reações principais. Isso implica que a temperatura tem
grande influência, não só na velocidade, mas também à porcentagem com que os produtos
indesejados se formem. Para se ter reações rápidas é preciso uma temperatura elevada (Eq. de
Arrhenius); por outro lado, temperaturas baixas favorecem a posição do equilíbrio de reações
exotérmicas. Essa afirmação pode também ser falada na forma negativa: se a temperatura for
muito alta, aquelas reações que são menos exotérmicas são favorecidas; e todas essas são,
como vimos, reações paralelas. Afinal, existe uma temperatura ótima para cada etapa, onde os
dois critérios, velocidade e posição do equilíbrio, são satisfeitos.
Como todas essas reações são rápidas (a neutralização é uma das reações mais rápidas que se
conhece na química em fase líquida!), então há necessidade de um sistema de refrigeração
eficaz. Trocadores de calor devem atingir uma grande área do reator, para sequestrar o calor se não haverá perigo de perder o controle sobre o processo que, no pior caso, pode levar à
explosão na fábrica. A sulfonação, por exemplo, quando executada a 50°C, se completa em
aproximadamente 1 a 2 minutos. Neste período liberamos, como vimos acima, em torno de
100 Kcal, a cada Kg de alquilbenzeno. Ao deixar subir a temperatura demasiadamente, a
mistura escurece e há tendência à supersufonação.
15.4
Vantagens e desvantagens do sabão, em comparação com
os detergentes sintéticos
O sabão tradicional ainda se usa bastante na limpeza de mãos e do corpo em geral, mas é
relativamente pouco usado nos países industrializados a fim de lavar roupa. Os tensoativos
sintéticos, sulfonatos e sulfatos, dominam esta área. Alguns porcento de sabão, todavia,
podemos ainda achar em formulações de sabão em pó (ver p. 106); a finalidade nestas é
menos a limpeza da roupa, mais o sequestro da dureza da água de lavagem. Os carboxilatos
de cálcio são de baixa solubilidade e podem ser removidos da mistura. Além disso, esses sais,
115
Ca(R-COO)2, quando presentes em pequenos cristais, suprimem a formação excessiva de
espuma (= regulador de espuma, ver p. 109).
Podemos resumir as desvantagens do sabão tradicional nos seguintes pontos:
O sabão não só remove a sujeira, mas também parte da gordura natural da pele. Isto
pode, especialmente na lavagem excessiva, levar à pele áspera e quebradiça. A
tendência desta "secagem" da pele é atenuada quando se usa sabão com elevado teor
em glicerina (que automaticamente já está no produto quando a saponificação for feita
a frio).
O sabão reage com a água, liberando a base forte hidróxido. Esta, por sua vez, pode
prejudicar o objeto da lavagem, os tecidos e especialmente a nossa pele!
Sabão
+
Água
Ácido
graxo
+
OH-
A explicação desta reação (ver também p. 38): o ácido graxo é apenas um ácido fraco,
portanto seu sal, o sabão, uma base que consegue desprotonar notavelmente a água.
Essa última explicação mostra mais um ponto fraco do sabão, ácido fraco: quando
encontrar-se em ambiente de caráter ácido (por exemplo, um resto de molho de tomate
ou resto de coca-cola, ao lavar louça), o sabão será facilmente protonado. Então
transforma-se em um ácido graxo livre que não tem mais as características anfifílicas,
necessárias para ser um compatibilizante entre a água e a gordura. Ver também cap.
8.2, na p. 38 e o tratado sobre o pH em xampus, na p. 73.
O sabão forma precipitados com os íons M2+ da água dura. Ao contrário do carbonato
de cálcio, esta camada não se restringe à superfície quente, mas pode acontecer
também na fibra do tecido a ser lavado. Sua cor é clara, mas não tem um brilho bonito.
As vantagens do sabão, em comparação aos detergentes sintéticos:
16
Excelente biodegradabilidade.
Sabões puros (por exemplo, feito de azeite de oliva) são adequados para pessoas
alérgicas, porque as gorduras naturais são mais bem toleradas nestas pessoas do que os
tensoativos artificiais.
Sabões ricos em lauril (C 12:0, em alta concentração no sabão de coco) geram uma
espuma fina e gostosa, especialmente agradável na hora de tomar banho.
Formulações de produtos cosméticos
Essa secção contém formulações básicas, tanto de produtos cosméticos tradicionais caseiros,
como os mais elaborados para produção industrial. O objetivo é proporcionar as primeiras
idéias e conceitos básicos ao iniciante em produção de cosméticos. No entanto, é
imprescindível informar-se, após a escolha de uma receita, sobre as variações que existem no
mercado, para adequar o respectivo produto à sua finalidade. Além de material abundante na
internet, acessível por meio das máquinas de busca gerais, pode consultar a literatura indicada
na p. 177 adiante.
As formulações a seguir contêm a listagem dos ingredientes, conforme seu nome comercial.
Como isso difere muitas vezes do nome científico, estão relacionados os componentes mais
importantes, junto ao(s) sinônimos(s) e sua função dentro do cosmético.
116
Tab. 20.
Relação de alguns ingredientes em cosméticos, junto aos nomes comerciais.
Produto
comercial
Nome científico
Água destilada
destilada
e Água isenta de sais e bactérias.
desmineralizada
Lanete
Álcool
cetoestearílico
Amida
Dietilonamida de Espessante sobreengordurante e estabilizante de
ácidos graxos de espuma em formulações de xampu, repondo a
côco a 80% ou oleosidade que foi retirada pela ação dos tensoativos.
90%.
Anfótero
Cocoamidopropil
betaína
BHT, ionol
2,6-di t-butil 4- Antioxidante para soluções oleosas, para evitar a
metilfenol (Butil rancificação.
Hidroxi Tolueno)
Benzoato
benzila
de
Aplicações
Agente de consistência para cremes, loções e
condicionadores capilares.
Reforça a ação dos tensoativos primários, diminui a
irritabilidade, aumenta a viscosidade e estabilidade da
espuma.
Escabicida, acaricida, peiculicida.
Cânfora
Rubefaciente e levemente analgésico.
Carbopol 940
Poli-ácido acrílico
Polímero que dá consistência de gel (a base d´água).
Carbowax 4000
Polietilenoglicol
(PEG)
Polímero hidrossolúvel, líquido ou sólido, dependendo
da sua massa molar, usado como lubrificante,
espessante, solvente, plastificante, carregador de
umidade (agente higroscópico) e agente de
desmoldagem. Usados em sabões, detergentes e em
cremes hidratantes.
Cloridróxido de
alumínio
Adstringente e anti-perspirante, fecha os poros da pele.
Croda
Base concentrada para cremes e loções.
EDTA
Etileno
Diamina Sequestrante
das
impurezas
(cátions)
que
Tetra
Acetato comprometem a estabilidade das formulações;
dissódico
sequestro da dureza da água no ato de lavagem.
Glicerina
bidestilada
Genapol,
Texapon
Ação anti-séptica, laxativa e emoliente.
Lauril éter sulfato Tensoativo aniônico, espumante,
de sódio
produtos de detergência e limpeza.
adequado
em
Luivicol, PVPK Polivinil
90
pirrolidona
Agente de fixação em géis.
Mentol
Álcool sólido, mono-terpeno, extraído da hortelã
japonesa, também sintético. Ação refrescante,
vasodilatador, analgésico, acalma coceiras.
117
Miristato
isopropila
de
Cera líquida, muito fluida, facilmente absorvida pela
pele. É usado em lugar de óleos vegetais já que não
rancifica.
Nipagim,
Nipazol
Parabenos
Zonen MI
Mistura
de Conservante, pode ser utilizado em lugar dos
isotiazolinonas
parabenos (geralmente 19 gotas a cada litro ou
quilograma de produto cosmético)
Pantenol
D-pantenol
Propilenoglicol
Sistema
sinérgico
de
conservantes,
ataca
microorganismos. Nipagim mais hidrofílico, Nipazol
mais lipofílico.
Excelente capacidade de reter umidade da pele,
tratamento de cabelo seco, proporciona aparência
natural e elasticidade.
Umectante, compatibiliza as fases hidrofílicaslipofílicas, solvente para diversas essências.
Quaternário
Cloreto de cetil Tensoativo catiônico, agente molhante, emulsificante,
trimetil de amônio bacterizida, anti-estático em condicionadores e cremes
capilares (não deve ser usado em formulações com
tensoativos aniônicos, pois forma um sal pouco
solúvel).
Renex
Nonilfenol
etoxilado
Silicones
Polidimetilsiloxano Polímero líquido hidrofóbico (repele os umectantes),
protege pele e cabelo contra ação nociva de soluções
aquosas, com efeito anti-transpirante, emoliente.
Tensoativo não iônico, feito pela condensação entre
nonilfenol e óxido de etileno. As quantidades relativas
dos reagentes determinam a HLB (definição ver p. 45).
Surfaz
BP,
Cutina AGS
Base perolada para xampus e sabonete líquido.
Triclosan,
Fenoxifenol
Irgasan DP300 policlorado
ou G11
Conservante: bacteriostático, germicida.
Trietanolamina
N(CH2-CH2OH)3
Base moderada a forte, regulador de pH, dá
consistência em cremes e géis, contraíon em sabões e
detergentes para alérgicos.
Carbomida
Uréia
Hidratante de pele, conserta a stratum córneum
(reepitelizante) com leve efeito sistêmico.
Segue uma lista de produtos naturais muito utilizados em cosméticos.
Tab. 21.
Produtos naturais e extratos, usados em cosméticos.
Nome comercial
Finalidade
Colágeno natural
Fluído viscoso, termo-sensível, contendo 3% de colágeno puro extraído
de tecido bovino. É indicado para tratamento de pele seca, desidratada e
envelhecida. Corrige danos causados pela radiação solar, combate rugas.
118
É usado na formulação em 2 a 10%.
Elastina
Proteína termo-estável (= resiste à fervura). Aumenta a elasticidade da
pele, portanto é usada no tratamento de celulite e rugas. Ajuda em reter a
umidade natural da pele, na restauração e no condicionamento de tecidos.
É hidratante para cabelo. É usado de 1 a 10%.
Placenta
Gel líquido feito de placenta bovina, promove a regeneração celular,
usado em cosméticos anti-envelhecimento. Concentração: 1 a 5%.
Proteína
Extrato de tecido animal, tem a finalidade de fornecer nutrientes à pele e
ao cabelo. Possui efeito restaurador, protetor, confere uma textura
agradável à pele e maciez, volume e brilho ao cabelo. Retém a umidade
da pele e protege o cabelo de substâncias agressivas do ambiente.
Lanolina
Substância gordurosa extraída da lã do carneiro; é usado como emoliente.
Concentração: 1%.
Manteiga
Karité
de Emoliente para pele e cabelo, extraído de uma árvore africana.
Queratina
Protetor da pele, extraído de uma árvore africana.
Segue uma lista de essências naturais (= extratos de plantas obtidos por meio de arraste a
vapor) e seus efeitos em cosméticos e remédios. Isso já implica que esses óleos são bastante
inofensivos e geralmente podem ser ingeridos. Além disso, acredita-se que muitos destes
óleos da família dos terpenos têm efeitos terapêuticos espirituais e por isso são afiliados a
crenças e tradições.
Tab. 22.
Essências naturais
Fonte da essência
Efeitos
Alecrim
Calmante, memória, tônico cardíaco
Alfazema
Limpeza astral, analgésico, diurético
Almíscar
Extroversão, autoconfiança
Amêndoas
Relacionamentos, amizade, alívio de dor
Arruda
Afasta energia negativa, cicatrizante, anti-séptico
Baunilha
Relaxante, purificante
Benjoin
Sucesso, desodorante, expectorante
Bergamota
Autoconfiança, stress, ansiedade.
Camomila
Purificador, insônia, analgésico muscular
Canela
Negócios, estimulante das funções pulmonares e cardíacas
Cânfora
Eliminação de líquidos, refresca a mente, acumula a energia do
ambiente
Cedro
Honra, riqueza, vias respiratórias, faz parte em muitos perfumes
masculinos.
Citronela
Renova o fluxo de energia, estimulante, refrescante
119
Cravo da Índia
Força, cicatrizante, estimulante
Dama da noite
Paixão, antitóxico, diurético, laxante
Erva cidreira
Calmante
Erva doce
Harmonia, laxante, flatulência
Eucalipto
Purificador, clareia a mente
Flor de laranjeira
Prosperidade, calmante
Gerânio
Repositor hormonal, antidepressivo, equilibra relacionamentos
Hortelã
Refrescante, dores de cabeça, gripe e resfriado
Jasmim
Confiança, otimismo
Lavanda
Insônia, calmante, analgésico
Laranja (folha)
Iniciativa e agilidade
Limão
Alívio de tensões e stress
Maçã
Amizade, antidepressivo, enxaqueca
Mel
Energia positiva, unificador, atrai dinheiro
Mirra
Inspiração, sedativa, estimulante pulmonar
Pogostemon
(Patchouli)
Afrodisíaco, tônico, bactericida
Pinho
Saúde, harmonização mental, tranquilidade
Rosa
Amor, antidepressivo, antiinflamatório
Sândalo
Meditação, expectorante, antidepressivo, tônico
Verbena
Sensualidade, estimulante do fígado e da digestão
Violeta
Espiritualidade, aquecimento do amor
16.1
Preparo de alguns ingredientes básicos
16.1.1 Sobre a pureza da soda utilizada
Soda 99 (= grau de pureza, em massa) é a soda mais forte, ela é encontrada em escamas
ou perolada (bolinhas), com 1 Kg desta soda cortam-se 6 Kg de gorduras.
Soda líquida - com 1 Kg desta soda cortamos apenas 3 Kg de gordura.
Soda de pacote comercial comprada em supermercado - com 1 Kg dela cortam-se até 4,5
Kg de gorduras, depende da marca.
Potassa (= hidróxido de potássio) é um caustificante especial para se fazer sabões em
pasta ou líquidos. Com 1 Kg dela cortam-se 6 Kg de gorduras.
Normalmente, para se neutralizar 1 Kg de sulfônico 90% (agente tensoativo usado
principalmente em detergentes líquidos, ver p. 149 adiante) usa-se 110 g de soda 99% ou 220
g de soda líquida. Esta proporção pode variar conforme a concentração do sulfônico, de
fabricante para fabricante. Mais comum é o sulfônico de 90%.
120
16.1.2 Sobre as gorduras utilizadas
Podem ser usados óleos de soja, mamona, milho, girassol, coco, sebo bovino, gorduras de
porco, óleo usado da cozinha, gordura hidrogenada, etc. As proporções entre gorduras e soda
indicadas abaixo oferecem como resultado um sabão alcalino com grande poder de limpeza.
Se quiser um sabão menos alcalino use a proporção de 1 Kg de soda 99% com 6,5 Kg de
gorduras. Mais detalhes, ver a Tab. 23.
Tab. 23.
Índice de saponificação de diferentes gorduras e óleos.
1 Kg de gordura ou óleo precisa para Gramas de soda cáustica 99% (soda
saponificação completa
líquida é o dobro):
Sebo bovino
138 g até 143g
Manteiga de cacau
137 g
Banha de porco
de 138 até 139,5g
Babaçu
176 g
Amendoim
133 g até 140 g
Óleo de coco
181 g até 188 g
Estearina
141 g
Óleo de palma
140 g até 146 g
Óleo de oliva
134 g até 140g
Gordura vegetal
136 g até 140 g
Óleo de linhaça
134 g até 138 g
Óleo de girassol
134g até137g
Óleo de algodão
137 g até 140 g
Óleo mamona
128 g até 130 g
Óleo de milho
136 g ate 138 g
Óleo de soja
137 g até 139 g
16.1.3 Preparo da lixívia para o processo da saboaria "a frio".
É um erro preparar pequena quantidade de massa saponífera. É muito pouco. A massa foge do
ponto, perde calorias e endurece muito rápido. Costuma-se a preparar sempre quilos da
seguinte maneira dependendo das gorduras que usará.
Se tiver mais gorduras saturadas do que óleos, então aumente a quantidade de água da lixívia,
se tiver mais óleos diminua, variando assim:
1° Caso:
1 Kg de soda 99% com dois litros de água = total 3 Kg de lixívia ou então medir para ver
quantos mL tem. (Complete com água até chegar aos 2450 mL). Ou usar em gramas ou usar
em mL. Essa quantidade de água é para quando usar mais óleos na saponificação.
(especialmente adequado para o processo a frio)
121
2° Caso:
1 Kg de soda 99% com 3 litros de água (quando diminuir os óleos insaturados e aumentar as
gorduras saturadas).
3° Caso
1 Kg de soda 99% com 4 litros de água (quando tem mais sebo do que óleo). O sebo é uma
gordura altamente saturada.
Detalhe: com esta quantidade de lixívia, para fazer sabão alcalino pode ser usado 6 Kg e um
pouquinho de gorduras, se quiser mais alcalino coloque apenas 6 Kg. No caso de sabonete,
com essa quantidade toda de lixívia tem que se colocar 7 Kg de gorduras (óleos) para não
ficar super alcalino. Isto é uma média, já que cada gordura ou óleo tem um ponto de
saponificação próprio, ou seja, a relação entre soda e gordura (ver Tab. 23).
Para fazer uma quantidade menor, por exemplo: usando apenas 500 g de gorduras (óleos),
divida os três quilos de lixívia do 1°CASO por sete, que são os sete quilos de gorduras, o que
vai dar, aproximadamente, 430 g de lixívia para 1 Kg de gorduras (óleos), se vai fazer com
meio quilo de gorduras, então divida 430 g por 2 = 215 g de lixívia a ser usada.
Se quiser usar em unidades de milílitros (por não ter uma balança de precisão em casa), basta
ver quantos mL deu na lixívia toda e repartir por sete e ir dividindo. A experiência mostrou: 1
Kg de soda e 2 litros de água, no outro dia deve render exatamente 2450 mL (pode ajustar
acrescentando /tirando alguma lixívia). Usando 2450 mL : 7 = 350 mL, para 1 Kg de
gorduras.
Pode acontecer que sua receita vira um tijolo duro, por usar mais gordura do que óleo. Então,
pode ser colocado um pouco mais de água na lixívia que ainda ficaria duro suficiente. Por
outro lado, se fizer uma receita com mais óleos, então não pode abusar da água, se não fica
mole.
Nas formulações de sabão descritas abaixo, bons resultados se obtém com as seguintes
quantidades relativas:
5 Kg de sebo e 1 Kg de óleo de soja, com lixívia do 3° caso (ver acima). Se for colocar 2 Kg
de sebo e 4 Kg de óleo, então deve-se usar lixívia do 2° caso, se fizer uma receita só com óleo
usado é melhor aplicar a lixívia do 1° caso.
Mais sobre a lixívia em geral, recorra à p. 126.
16.1.4 Receita básica do processo saboeiro "a frio".
Indicada a quantidade mínima; se preparar menos que isso, dará os problemas já mencionados
acima.
450 g de gordura hidrogenada (dessas de fazer glacê de bolo)
50 g de óleo de mamona
215 g de lixívia do 1° caso ou então 175 mL do 1° caso (caso aumentar para 2450 mL a
lixívia).
Temperatura das gorduras = 50°C.
Temperatura da lixívia = 40 °C.
Despejar vagarosamente a lixívia sobre as gorduras e mexer até começar a engrossar, daí entra
com o corante (a base de óleo) e a essência ou óleo essencial e os óleos insaponificáveis com
vitaminas etc.
122
Se for usar essência à base de óleo, convém misturá-la com um pouco de dipropilenoglicol ou
serve o propilenoglicol. Se usar essência à base de água nem precisa. Despejar na forma
forrada com plástico e cubrir, embrulhar e esperar 24 h, abrir, cortar e guardar fechado para
“curar”, pelo menos uma semana. Caso o produto fica duro demais, basta colocar na lixívia
usada na receita um pouquinho mais de água. Se quiser mais espuma, coloque uns 20 mL de
lauril (optativo).
Se quiser colocar outros óleos (girassol, canola, soja, milho, azeite, coco, palma) na receita,
basta ir diminuindo na quantidade de gordura hidrogenada. Não altere a quantidade de
mamona. Mas, se for dobrar, dobre a mamona também e por aí vai.
Exemplos:
300 g de gordura de coco + 100 g de óleo de canola + 100 g de azeite
350 g de banha suína + 100 g de sebo bovino + 50 g de óleo de milho
300 g de sebo bovino + 100 g de coco + 100 g de óleo de soja
450 g de sebo bovino + 50 g de azeite
250 g de coco + 150 g de palma + 100 de soja.
Experimente outras combinações - o que vale no final é sua própria experiência! Nunca
esqueça de anotar exatamente o que realmente entrou na receita e, claro, o resultado e os
pontos fracos que devem ser melhorados no próximo produto. Observe que o percentual de
saturados é sempre maior, isto é para se conseguir um sabonete com maior grau de dureza.
Se quiser fazer só com óleos também dá, mas na hora de preparar a lixívia tem que colocar
menos água, por ex: 1 Kg de soda 99% com apenas um litro de água. A estearina (ou ácido
esteárico) é muito utilizada para dar maior dureza aos sabonetes. Costuma-se usar de 10 g a
20 g dela na receita de 1 Kg de óleos e gorduras. Ela entra na conta também. Tire 10 g ou 20 g
de algum óleo e substitua por ela.
16.1.5 Dicas para sabões refinados
Dica geral: Não se esqueça de usar o EDTA na água (= sequestrante dos metais de dureza).
Quando a massa do sabonete começa a engrossar, daí é um bom momento para acrescentar os
aditivos (corantes, essências ou óleos essenciais, ervas, argila, etc.), que vão dar um toque
especial ao seu sabonete. Segue uma lista de óleos que podem ser acrescentados.
Tab. 24.
Óleos vegetais usados na saboaria e seus efeitos.
Óleo / Manteiga
Efeito / comentário
Semente de uva
Fonte de vitaminas revitalizadoras e regenerativas.
Rosa mosqueta
ideal para peles secas
Macadâmia
um excelente antioxidante
Linhaça
poderoso hidratante
Jojoba
antiinflamatório e antioxidante
Gérmem de trigo
Hidratante especial
Cenoura
Emoliente
123
Camélia
Umectante
Amêndoas doces
para peles ressecadas
Abacate
proporciona maciez e flexibilidade à pele e cabelos
Manteiga de cacau
amacia e lubrifica a pele
Manteiga de abacate
devolve a elasticidade à pele
Manteiga de karitê
protege e confere emoliência
Costuma-se usar cerca de uma colher de chá (tanto dos óleos como das manteigas) para cada
receita destas indicadas abaixo – com meio quilo de gorduras. Se fizer um quilo coloque uma
colher de sopa.
Outros aditivos (aromatizante, corante, alguns até têm efeitos homeopáticos; compare Tab.
22):
Pó de folhas de alecrim
Gel de babosa
Argila (branca, rosa, verde, vermelha)
Arroz em pó (bata no liquidificador).
Canela em pó
Gengibre em pó
Noz moscada em pó.
Chocolate em pó.
Pó de café (2 colheres rasas) para tirar cheiros das mãos!
Outros ao seu critério!
Costuma-se colocar uma colher de sopa de qualquer um deles já diluídos em uma parte de
óleo (2 colheres de óleo) que vai usar na receita. Alguns nem precisa. O chocolate precisa.
Corantes e essências:
O que faz o diferencial do seu produto no mercado é o que foge do comum. Como a qualidade
desses produtos varia muito, costuma-se usar cerca de 10 mL até 30 mL de essência ou óleo
essencial por Kg de gorduras utilizadas na receita. O corante deve ser de natureza oleosa; as
quantidades ficam ao seu critério.
16.1.6 Como preparar um gel d´água transparente
Um gel translúcido e bastante estável se obtém com CARBOPOL (ou CARBOMER) - um
polímero hidrofílico, poli-ácido acrílico. Fazer gel de barba, álcool gel, desodorante em gel,
gel para penteado de cabelo, etc. A quantidade utilizada varia conforme a consistência do gel
que se quer, podendo ser utilizado de 40 g a 130 g de CARBOPOL para cada 10 litros de
água, ou seja, de 4 g a 13 g por litro de água. Detalhes químicos, ver Fig. 31, na p. 85.
124
16.1.7 Faça seu próprio "brancol"
Misture 10 g de soda em um litro de água
Misture 200 g de cal em outro litro de água
Junte os dois. Pronto. Agite antes de usar. Não guarde em garrafas de refrigerantes, nem em
vidro. Guarde em garrafas de amaciante ou de água sanitária que são de PE ou PP.
16.2
Sabão comum para uso geral
Os seguintes roteiros referem o procedimento de produzir alguns quilogramas de sabão, para
uso caseiro. Já em escala de técnico (= produção na ordem de uma tonelada por dia) a ser
realizado em microempresa, junto à discriminação de custos, encontra-se no site do SEBRAEES 27.
16.2.1 Sabão com restos de frituras (óleo usado) 28
Ingredientes:
6 Kg de óleo (equivalente a quase 6,5 litros)
1 Kg de soda 99. Se usar soda de supermercado use apenas 5 litros de gordura.
2 litros de água. Nada mais.
Tem gente que coloca detergente, sabão em pó, pinho, maizena, com o objetivo de
compatibilizar as fases, oleosa e aquosa, especialmente no início da reação. A repelência
natural entre a gordura e a lixívia atrapalha um contato intenso dos reagentes, portanto um
aditivo compatibilizante acelera consideravelmente a reação da saponificação. Mas, a
princípio e com um pouco de paciência, não precisa nada disso.
Se quiser, pode colocar uma colher de essência de eucalipto.
Modo de fazer:
Dissolva a soda na água um dia antes ou pelo menos 8 h antes para que ela esfrie.
Esta solução tem o nome agora de "lixívia" (ver p. 121).
Esquente o óleo (apenas morno), coe em uma lata (nada de alumínio), misture a essência (se
for usar), despeje a lixívia e mexa com uma ripa até que comece a engrossar e despeje numa
caixa de madeira forrada com plástico ou dentro de caixinhas vazias de leite ou em outras
forminhas de polietileno. O tempo para cortar fica em torno de 5 horas. Se fizer à tarde, corte
no outro dia, se fizer cedo, corte à tarde. O corte pode ser feito com faca ou um pedaço de fio
27
http://www.biblioteca.sebrae.com.br/bds/BDS.nsf/EE67D70D2D33D25F03256DF3004D25BE/$File/NT0003C5
3A.pdf
28
Encontram-se muitas formulações no site http://www.scribd.com/doc/6335666/40/VOCE-PODE-FAZER-OSEU-PROPRIO-BRANCOL.
Também foram traduzidas algumas formulações do alemão, da página: http://mathechemie.de/kosmetik.htm
125
de aço amarrado em dois pedacinhos de cabo de vassoura ou a alternativa apresentada no
início.
Podemos substituir metade do óleo usado por sebo de boi, então a receita aceita mais um litro
de água. A quantidade de água varia conforme o tipo de gordura se é saturada (sólida) ou
insaturada (líquida). As saturadas são os sebos e as banhas e as insaturadas são os óleos.
Podemos substituir e fazer com 4 Kg de sebo e 2 Kg de óleo, então a receita aceita 4 litros de
água.
Detalhe interessante:
Quando o sabão é feito com mais gorduras saturadas, ele engrossa mais rápido, então, o
tempo de ficar mexendo é mais curto, cerca de 5 a 10 minutos.
Outro detalhe: pode-se até colocar mais água, daí o sabão fica mais mole, demora mais tempo
mexendo e se a temperatura não for respeitada (sempre morna), a receita pode desandar. Tudo
isso é feito fora do fogo.
Se a receita desandar, então temos que levá-la ao fogo para corrigir, então deverá observar
outro ponto no sabão, é o ponto de fio (sabão quente). A qualidade desse sabão varia
conforme a gordura usada. Ele fica mais duro e branco se forem usados sebo e coco. Ele vai
fazer mais espuma quando tem óleo ou coco. Estas formulações aceitam também uns 200 mL
de "Lauril" (= laurilétersulfato de sódio ou simplesmente LESS), esse produto é usado para
aumentar a quantidade de espuma dos sabões, sabonetes, xampus e detergentes em geral. Ele
deve ser misturado na lixívia, antes de despejá-la na gordura morna.
16.2.2 Lixívia
Normalmente devemos preparar a lixívia para a produção dos sabões para facilitar sua entrada
nas gorduras. Quando usamos uma soda pura 99% dissolvida em 1,5 L de água, vamos obter
uma lixívia a 50 ° Baumé, se usarmos 3 litros de água ela cai para 30 ° Baumé e se usarmos
5,5 L de água, cai para 20 ° Baumé. A soda líquida já vem na graduação de 50 ° Baumé. Essa
graduação é medida com um instrumento chamado de "areômetro" 29 que mede a densidade
de líquidos. É um tubinho de vidro fechado com chumbinho no fundo e uma escala e que,
quando mergulhado no líquido, flutua. Quando mais concentrada a solução, maior a sua
densidade, então o areômetro é mais sustento. Faz-se a leitura no nível do líquido. Mas
atenção: as densidades (antigamente chamadas de pesos específicos) dos ingredientes não são
aditivas! Famoso exemplo é a mistura de 1 L de água com 1 L de álcool, que dá cerca de 1,9
L de mistura. Isso explica o sucesso deste equipamento simples até hoje. O areômetro bem
aferido e usado na temperatura indicada, mostra a graduação de maneira confiável. Ela é
geralmente indicada em graus Baumé, ou simplesmente "°Bé".
Costuma-se trabalhar com lixívia a 30 ° Bé.
29
Não confundir com "aerômetro", que é outro instrumento de medir a densidade de gases.
126
Fig. 44.
Alguns tipos comerciais de areômetros, usados em diferentes líquidos.
16.2.3 "Sabão frio"
Frio mesmo ele não é. Isto porque as gorduras devem ser ligeiramente aquecidas para se
tornarem líquidos manuseáveis. Além disso, a exotermia da saponificação também eleva a
temperatura do processo. As proporções de sebo e óleo devem ser experimentadas na prática,
no entanto aqui algumas sugestões.
1º exemplo
3 Kg de sebo + 3 Kg de óleo usado
1 Kg de soda forte
3 litros de água
0,5 Kg de caulim (o caulim serve para dar peso ao sabão = carga)
Preparo:
Dissolva a soda um dia antes na água. Depois aqueça o sebo junto com o óleo - tem que ficar
morninho (em torno de 45°C). Dissolva o caulim na lixívia e despeje sobre as gorduras e mexa até
começar a engrossar. Mexa, pare, mexa, pare. Começou a engrossar, é só despejar na forma.
A recomendação "mexa, pare,..." porque não precisa ficar mexendo constantemente. O tempo
que demora em começar a engrossar vai depender da quantidade de óleo usado, ou seja,
menos óleo ele engrossa mais depressa. No final, o resultado é o mesmo.
2º exemplo
4 Kg de sebo + 1 Kg de óleo
Nessa pode colocar 4 litros de água. O restante é tudo igual. O caulim também, se coloca se
quiser.
127
3º exemplo
6 Kg de sebo + meio copo de sulfônico - ou: 5.5 Kg de sebo + 0,5 Kg de óleo + meio copo de
detergente sulfônico.
1kg de soda forte - soda 99%.
Aqueça o sebo e misture o sulfônico. Soda + 4 litros de água e o restante é igual.
4º exemplo
1 Kg de sebo + 5 quilos de óleo
3 litros de água e o restante é tudo igual.
16.2.4 Sabão frio com detergente
4 Kg de sebo
2 Kg de óleo usado ou novo (pode ser gordura de porco)
1 Kg de soda forte
Água: até 4 litros
1 frasco de detergente de coco (ou outro)
Preparo
Igualzinho aos anteriores (frio), sendo que o detergente será colocado no sebo morninho,
misture bem e depois vem a soda (lixívia).
16.2.5 Sabão frio com silicato e caulim
4 Kg de sebo
2 Kg de óleo usado ou banha de porco ou gordura de fritura ou mesmo gordura de coco
1 Kg de soda 99% (soda pura forte) ou 2 Kg de soda líquida.
Meio quilo de caulim
Silicato: de meio quilo até 1 Kg
Água: até 4 litros
Preparo
Dissolva a soda na água um dia antes. Leve o sebo com o óleo ao fogo e espere derreter. É
imperativo nesta receita que fique morninho. Se estiver quente, espere mornar, senão o sabão
“desanda”. Agora misture o silicato com a lixívia, mexa bem, acrescente o caulim e misture
bem e agora vá despejando tudo isso no sebo mexendo até que comece a engrossar e depois
despeje na forma. Se for usar "soda fraca", destas de supermercado, então diminua a
quantidade de óleo - coloque 1 litro de óleo, isso mesmo (1 litro é menos que 1 Kg), diminua
um pouco da água e um pouco do silicato (meio quilo).
16.2.6 Sabão de coco
4 Kg de sebo
2 Kg de gordura de coco
128
1 Kg de soda forte
Meio quilo de caulim (branco)
Água : até 4 litros
Essência de coco: dependendo da qualidade da essência vai até 100 mL (cerca de 6 a 9 mL
por Kg de sabão acabado). É bom diluir a essência em um pouquinho de propilenoglicol, ou
glicerina, ou Renex, ou mesmo num pouquinho de detergente neutro e coloque depois da
soda. Preparo:
Siga as instruções do sabão frio com caulim acima. A quantidade de água determina a dureza
do sabão.
Esta é uma receita bastante econômica. A quantidade de coco pode ser aumentada e a
quantidade de sebo reduzida.
16.2.7 Sabonete branco
2,5 Kg de sebo (clarificado e desodorizado)
3,5 Kg de gordura de coco
Meio quilo de óleo de oliva. O azeite é caro, mas pode ser substituído por óleos de palma ou
mesmo coco, ou rícino ou mamona. Até mesmo com óleo de soja se obtém um resultado
satisfatório. Importa só: o total de gorduras é de 6,5 Kg. Para sabonetes podemos colocar até 7
Kg de gorduras, a cada 1 Kg de soda 99%, assim ele fica bem menos alcalino.
Esse assunto, "processamento a frio", está descrito mais detalhadamente, na p. 122.
Caulim - se quiser - meio quilo. Não é necessário caulim. A função do caulim é dar peso ao
produto.
Água: até 4 litros - colocando menos ele fica mais duro.
Essência - escolha uma boa, dilua como na receita anterior.
Corante: se for colorir o sabonete, dilua o corante em água quente e coloque na massa antes
da essência. Melhor usar o corante de base oleosa!
Se quiser, pode colocar "lauril" líquido (mais espuma) - até uns 300 mL diluídos na água da
soda antes de despejá-la nas gorduras.
Preparo:
Igual aos anteriores (frio). Serve também, em vez das formas profissionais, um tubo de PVC
com uma tampa na parte de baixo que encaixe e retire. Pode colocar por dentro do tubo um
saquinho de plástico fino, assim vai ficar fácil de retirar, depois é só cortar as fatias com um
arame. Pode também pulverizar o tubo por dentro com glicerina ou estearina que ficará fácil
também para retirar. É só tirar a tampa e empurrar. Pode ser também desses tubos de papelão
duro, dar uma amassadinha nele até que fique oval, colocar um saquinho de plástico por
dentro e despejar a massa do sabonete dentro. Pode ser também em caixinhas de leite longa
vida. Use sua criatividade!
Todos os sabonetes de massa branca ou colorida que se compra nos supermercados, a
princípio, são feitos assim.
129
16.2.8 Sabão "meio-quente"
As proporções de sebo e soda são as mesmas dos sabões dos roteiros anteriores, com duas
diferenças:
1) Você vai usar restos de sabão e vai colocar mais água. Assim: Coloque 3 litros de água
num tambor que possa levar ao fogo. Dissolva a soda nessa água, coloque os pedaços de
sabão de outra receita nesta mistura e leve ao fogo. De 1 a 2 Kg de pedaços. Essa mistura no
fogo vai derreter os pedaços. Retire do fogo e despeje o sebo que já está derretido e morninho
nesta mistura, mexa bem e coloque mais uns 3 litros de água fria e mexa, pare, que ele
engrossa rapidamente. É só despejar na forma. Se quiser colocar caulim misture-o na água fria
que vai por último. Corante e essência se quiser.
16.2.9 Sabão "quente"
Proceder tudo conforme o sabão meio quente, deixar engrossar e endurecer ainda no tambor
(não despejar na forma). 10 minutos depois que ele ficou meio duro dentro do tambor, voltar
ao fogo (se tiver uma caldeirinha com vapor - melhor ainda), fazendo “furos” na massa até o
fundo do tambor com a ripa da agitação. Fazer vários furos que ele vai começar a respirar e
“bufar”. Então começa um ponto diferente, ou seja, ele vai dar “ponto de fio”.
Depois que ficou tudo homogêneo, uma massa lisa e bonita e só despejar na forma e, se deu
tudo certo SORRIA, você aprendeu vários segredos da saboaria.
16.2.10 Sabão transparente feito em caldeira
Ingredientes:
1ª Opção:
1,5 Kg de sebo de carneiro ou banha de porco
2,5 Kg de gordura de coco
2,0 Kg de óleo de rícino ou mamona (eles melhoram a transparência, porém não se pode
colocar muito deles porque são ruim de espumar)
1 Kg de soda 99
2 litros de água ou 3 litros
2 Kg de lixívia de sal e potassa a 18 ° Bé
1 Kg de glicerina ou meio de glicerina e meio de sorbitol ou tudo de sorbitol (este sorbitol
substitui a glicerina e é mais barato)
0,5 Kg de silicato alcalino (= "vidro d´água") que será dissolvido junto com a lixívia de soda.
2ª Opção:
Pode colocar 4 Kg de sebo de boi industrial clarificado e desodorizado (próprio para sabão de
1ª) e 2 Kg de óleo de coco (isso corresponde, aproximadamente, à proporção usada nas
grandes indústrias) e o restante tudo igual.
3ª Opção:
130
Você mesmo pode adequar outras proporções!
Modo de Preparar:
1) Fazer a lixívia de soda, aquele processo de dissolver a soda na água um dia antes.
2) Derreta as gorduras na caldeira e deixe ficar bem morninho, acrescente a lixívia de soda
como se fosse fazer um sabão frio, mexa bem e aguarde uns 15 minutos.
Para fazer aquela lixívia de sal e potassa, use o areômetro (ver Fig. 44). Pegue 2 litros de água
e vá colocando sal comum até atingir o nível de 8 ° Bé no areômetro, agora vá colocando
potassa (= KOH) já dissolvida em água, vá colocando até atingir a marca de 18 ° Bé. Pronto,
essa é a lixívia de sal e potassa ajustada. O sabão fica mais macio com potassa. Voltando lá
em cima depois dos 15 minutos – mais ou menos - agora vem a etapa da "caldeira" em fogo
brando até a massa se tornar translúcida e espessa (é o ponto de sabão quente), agora vem a
lixívia de sal e potassa e depois a glicerina com o que o sabão se torna muito fluido. Verte-se
para as formas.
Não acabou ainda. Agora vem o processo de extrusão. A massa saponífera deverá ser moída
para receber a essência. Esta massa segue por uma rosca sem fim até a cabeça da extrusora
quente, onde a massa se agrega e será prensada e forçada a sair por um pequeno orifício, já
com o formato de sabão e na saída o fio de corte completa. A transparência desse sabão não é
imediata, ela ocorrerá após total resfriamento. No caso do sabonete também, porém ao sair da
extrusora ainda sem formato definitivo ele segue para a prensa onde receberá a marca da
fábrica e o formato.
16.2.11 Sabão glicerinado transparente
Se for fazer massa de sabonete, não coloque silicato. Vai aparecer o tal de propilenoglicol
que, além de melhorar a consistência da massa, é hipoalergênico. E outras substâncias que
você lê no rótulo dos tais (trieta, ácido cítrico, etc.). A água usada deverá receber EDTA ou
outro sequestrante. Pode-se economizar glicerina, substituindo (não toda) por açúcar (xarope
de água e açúcar ao fogo) na proporção de 2 Kg de açúcar para meio de água.
16.2.12 Sabão líquido de óleo usado
1ª Opção
Ingredientes:
4 litros de óleo usado ( pode ser novo se quiser)
1 Kg de soda forte 99%
5 litros de álcool combustível
20 a 30 litros de água
Essência se quiser a critério
Preparo:
Dilua a soda em 3 litros de água e deixe de lado. Esquente bem o óleo em uma lata e misture
o álcool - devagar - porque deverá “frigir” devido à alta temperatura do óleo. (Se quiser, pode
também misturar antes o álcool com a soda e despejar no óleo).
131
Agora despejar a soda e mexer constantemente até que mude de cor (cor de coca-cola ou até
mais clarinho) e deverá formar uma natinha por cima e uma espuminha. Se isto não acontecer
é porque não ocorreu a saponificação, então leve cuidadosamente ao fogo para ganhar calor,
retire e mexa até que saponifique. O restante da água deverá estar meio-quente para ser
acrescentada. Ele fica meio aguado mesmo (se colocar pouca água, quando esfriar ele turva e
vira uma pasta sem qualidade), mas é um sabão forte que poderá ser usado para deixar roupas
sujas de molho, limpeza de pisos, quintal etc. Pode até ser usado como detergente para lavar
louças, desde que se usem luvas.
2ª Opção:
3 litros de óleo,
1 Kg de soda (Caveira, Yara, etc) destas que se compra no supermercado,
4 litros de álcool e
Água de 15 a 25 litros.
3ª Opção (mais fraco):
5,5 litros de óleo,
1 Kg de soda 99%,
5 litros de álcool e
20 a 30 litros de água.
4ª Opção (também mais fraco)
4 litros de óleo,
4 litros de álcool,
1 Kg de soda do supermercado e
15 a 20 litros deágua.
Não hesite de variar essas opções, conforme suas experiências, ajustando e ver como o
processamento e produto ficam melhores.
Existe uma soda própria para fazer sabão líquido, a potassa (= KOH):
1 Kg dela equivale a 1 Kg da soda 99%. Com esta soda você pode usar um mínimo de água e
obter desde uma pasta transparente até um sabão mais espesso (grosso) ou ir aumentando a
quantidade de água na proporção que desejar.
16.2.13 Sabão com álcool
Neste tipo de sabão sempre temos que usar uma porcentagem maior de gorduras saturadas.
Não dá para fazer só com óleo (insaturado), porque vira uma pasta sem qualidade. Da mesma
forma, a qualidade das gorduras agregadas (sebo industrial, coco, estearina), melhoram
bastante o produto final. (Este tipo de sabão ganha uma transparência devido aos
componentes: álcool, açúcar, glicerina, propilenoglicol, sorbitol).
Ingredientes:
4 Kg de sebo de boi ou gordura de coco ou gordura de porco (saturados).
2 Kg de óleo (soja) pode ser óleo usado. Pode ser também 1 Kg de óleo de soja e outro quilo
de óleo de mamona.
132
1 Kg de soda 99 ou 2 Kg de soda líquida ou 1,3 Kg de soda do mercado.
Até 4 litros de água
Até 4,5 litros de álcool (comprado no posto de gasolina) sem aditivos
1 Kg de açúcar (refinado ou cristal).
Pode-se colocar até 3 Kg de açúcar!
Pode-se colocar 300 mL de lauril (misturado na lixívia). Lauril líquido 28%. Existe em pó,
também.
"Lixívia" é a solução de soda cáustica em água e que descansou pelo menos 8 horas. Atenção:
nunca guardar a lixívia em recipiente de vidro, pois este material se dissolve e estraga a
vidraria!
Modo de preparar:
Dissolva a soda em 3 litros de água um dia antes (mexa bem). No outro dia: Dissolva o quilo
do açúcar no outro litro da água que sobrou e leve ao fogo até levantar fervura, desligue e
reserve.
Numa lata esquente as gorduras (entre 60 ° e 70 ° C).
Despeje o álcool (longe do fogo!) e mexa bem. O certo seria aquecer um pouco o álcool
porque ele é gelado e rouba calor da gordura, mas teria que ser em banho-maria.
Alternativamente, esquente mais as gorduras (a cerca de 80 °C), porque quando se coloca o
álcool nelas, elas esfriam. Agora despeje a lixívia (se for usar o lauril, misture-o agora na
lixívia) e vá mexendo até que mude de cor, forme uma espuminha e uma nata sobrenadante e
exale um cheiro de sabão misturado com álcool. Se você erguer a ripa e formar um fio que
endurece, é porque deu certo.
(Se quiser, pode também misturar o álcool na lixívia antes de despejar nas gorduras quentes).
Tudo isso deverá acontecer em menos de 10 minutos.
Se começar a demorar, então é porque as gorduras não estavam quentes o suficiente. Neste
caso, leve a lata um pouco ao fogo até que ganhe calor e então ocorrerá a saponificação.
Muito cuidado, com álcool e fogo! Agora despeje devagar aquele açúcar e vá mexendo. Se
quiser pode colocar essência de eucalipto, espere esfriar um pouco. É que, quando ocorre a
saponificação, a temperatura chega a mais de 90 ° C. Este tipo de sabão demora em "travar" (=
endurecer). Então dá tempo de testar, colocar um pouquinho numa colher que, em poucos
minutos, deve endurecer. Estes tipos de sabões devem ter um tempo de maturação antes de
usá-los, pelo menos uma semana (para que amadureçam, quer dizer, cristalizam). Estas
receitas são sempre baseadas em 1 Kg de soda 99, se não quiser aplicar as quantidades
indicadas, divida tudo por 2 ou 3 ou 4. O processo é o mesmo.
16.2.14 Base glicerinada fabricada pelo processo alcoólico
Ingredientes:
5 Kg de gordura de coco (óleo de coco babaçu)
1 Kg de óleo de mamona ou rícino
0,5 Kg de sebo industrial (clarificado e desodorizado) ou meio quilo de ácido esteárico
conhecido por estearina dupla ou tripla ação.
133
1 Kg de soda 99 ou 2 Kg de soda líquida
4 litros de álcool (do posto sem aditivos)
2 litros de água deionizada
1 Kg de açúcar refinado
12 gramas de EDTA tetrassódico (= sequestrante que retira os íons de cálcio, magnésio e ferro
da água)
12 gramas de BHT (= antioxidante)
Até aqui, é uma base simples.
Ela pode e deve ser enriquecida com (indicadas as massas máximas):
200 g de glicerina (é umectante e ajuda na transparência)
200 g de propilenoglicol (é um solvente que auxilia no derretimento e é anti-alergênico).
300 mL de lauril (é agente espumante)
200 mL de amida sintética – é a amida 90 (= agente amaciante, melhora a viscosidade e
flexibilidade).
Essa amida 90 é também conhecida como "amida cosmética", própria para sabonete, xampu,
etc. Ela é diferente das amidas 60 e 80 usadas em detergentes que são meio amareladas.
Procedimento:
O processo é o mesmo do sabão com álcool referido anteriormente. O lauril deverá ser
colocado na lixívia, e o açúcar, logo após a saponificação. Os demais ingredientes quando
amornar a massa saponífera.
Nesta receita também pode misturar a lixívia (soda) com o álcool antes de despejar nas
gorduras. Existe outra maneira de preparar esta base, fazendo-se uma massa de sabonete
branco frio, picando-se no outro dia e derretendo em caldeira ou banho-maria com lauril,
propileno e depois entra o açúcar ou sorbitol, a glicerina e uma quantidade reduzida de álcool.
Você já pode fazer o sabonete diretamente com esta massa, basta respeitar a temperatura e
acrescentar a essência, o corante, etc...
16.2.15 Mais fórmulas caseiras para sabão em barra comum
Receita a) Para produzir 13 Kg de sabão sólido e eficaz:
8L
Água pura
1 Kg
Soda cáustica em escamas
2L
Óleo de cozinha (pode ser usado e filtrado)
2 copos
Detergente
1 copo
Sabão em pó
1L
Sebo de boi derretido
2 copos ou 4 colheres de fubá ou maizena.
134
Preparo:
A lixívia pode ser preparada na hora, usando a metade da água e a soda cáustica. Na outra
metade da água dissolver o detergente, o sabão em pó e a maizena. O óleo de cozinha e o sebo
derreter em um balde no banho-maria, tirar do fogo quando chegar em 50 a 60 °C.
Acrescentar a lixívia em jato fino, mexendo vigorosamente com a colher de pau. Acrescentar
também a solução dos detergentes e continuar mexendo por aproximadamente 10 minutos.
Logo a mistura começa a engrossar, despejar nos moldes. Deixar resfriar e desmoldar no
outro dia.
Receita b): Para um rendimento de 500 g de sabão:
280 g
Sebo de boi
60 g
Soda cáustica
50 g
Breu socado em pó
100 g
Caulim
300 mL
Água
Os utensílios: uma lata ou panela, uma colher de pau ou pedaço de madeira e uma saboneteira
ou caixinha de madeira que serve para molde do sabonete.
Procedimento:
Derreter o sebo. Depois junte a soda cáustica e o breu, continuar batendo vigorosamente.
Quando estiverem bem misturados, retirar a mistura do fogo e adicionar aos poucos o caulim
e a água sem deixar de bater. Quando alcançar uma pasta homogênea, derramar nas formas e
deixar esfriar. Se quiser colorir o sabão, é misturar umas gotinhas de anilina de cozinha da cor
desejada em pouca água quente e juntar à mistura antes de resfriar.
O sabão adquire a melhor consistência após 24 h de fabricação.
Receita c)
Ingredientes:
500 mL
Óleo de fritura (peneirado)
Soda cáustica até o ponto de saturação
100 mL
Álcool
100 mL
Água
Os utensílios: um balde ou vasilha de plástico, uma colher de pau ou pedaço de madeira (cabo
de vassoura) e uma saboneteira ou caixinha de madeira que serve para molde do sabonete.
Procedimento:
135
Colocar o álcool e a água no balde. Adicionar a soda cáustica até o ponto de saturação.
Despejar o óleo esquentado (70 °C) em jato fino e, ao mesmo tempo, agitar com o bastão.
Colocar nas formas e esperar endurecer.
16.3
Produtos cosméticos comuns e higienização doméstica
16.3.1 Sabonete líquido
Ingredientes:
300 g de lauril
50 g de coco amida propil betaína (a 30 %) (suavidade)
30 g de dietanolamida de ácido graxo de coco (= agente espumante e espessante)
Também denominado de amida 90 ou "amida cosmética".
50 g de agente perolizante (se quiser)
40 g de poliquatérnium 7 (= agente condicionante), também conhecido por Mirapol 550.
10 g de EDTA dissódico
10 g de metilparabeno (= conservante)
Meio litro de água deionizada - ou mais, até uns 650 mL.
Sal para engrossar (quantidade suficiente; cuidado: com muito sal perde a transparência e a
massa desanda)
Ácido cítrico (solução a 20%) para neutralizar o pH (quantidade suficiente; fazer teste com
papel de tornassol umedecido).
Modo de fazer:
Diluir em metade da água o lauril, a betaína, o poliquatérnium e perolizante. Se for usar
corante, dissolva-o em 50 mL de água junto com o EDTA e misture com a solução anterior.
No restante da água colocamos o metilparabeno, a essência e a amida. Corrigir o pH com o
ácido cítrico, até pH 6 a 7.
16.3.2 Receita mais econômica.
250 mL de lauril, 30 mL de dieta, 1 g de metil, 1 g de EDTA, 4 mL de ácido cítrico a 20%, 10
mL de essência, corante (pouco), 700 mL de água, 2 colheres de perolizante, 120 mL de
cocoamida, 10 mL de óleo de amêndoas hidrossolúvel, e 10 mL de glicerina bidestilada.
Colocar o lauril, a dieta, o metil, o EDTA, o ácido cítrico, a essência, o corante e a água em
um recipiente e mexer sem fazer espuma até ficar bem homogêneo. Adicionar o cocoamida e
depois de atingir a viscosidade, acrescentar o óleo de amêndoas, a base perolada e a glicerina.
16.3.3 Xampu para cabelos normais
Rendimento 1 litro.
Lauril éter sulfato de sódio (LESS) a 30% (líquido).
220 mL
Cocoamidapropilbetaína a 30%.
30 mL
Dietanolamida de ácido graxo de coco (amida 90)
20 mL
136
Extrato de camomila.
5 mL
EDTA dissódico (= sequestrante de metais)
1 mL
Metilparabeno ("nipagin")
1 mL
Água deionizada
720 mL
Ácido cítrico solução a 20%, em quantidade suficiente para corrigir o pH (neutro)
Sal para engrossar em quantidade suficiente.
Cuidado excesso em sal pode turvar o produto. Pode ser sal de cozinha ou sulfato de
magnésio (sal amargo).
Essência e corante a gosto.
Modo de fazer:
Diluir em metade da água o lauril e o cocoamidapropilbetaína. Em 100 mL da água adicionar
o corante, o extrato de camomila, o EDTA, misturar bem e juntar à solução anterior sempre
mexendo vagarosamente. No restante da água junte o metilparabeno, a essência e a
dietanolamida. Junte à solução anterior, corrija o pH (5,5 a 6) e adicione o sal para engrossar.
16.3.4 Sabonete líquido glicerinado
Rendimento 1 litro.
Fase A:
Água deionizada
550 mL
EDTA
1g
Ácido cítrico
1 mL
Zonem MI
0,5 mL
Lauril éter sulfato de sódio
150 mL
Laurion SLA
120 mL.
Anfótero betaínico
30 mL
Extrato de aloe-vera
10 mL
Glicerina líquida
50 mL
Fase B:
Dietanolamida de coco (amida cosmética 90)
30 mL
Essência
10 mL
Fase C:
Água deionizada
40 mL
Glucamate DOE 120
10 g
Fase D:
137
Ácido cítrico
8 mL
Manipulação:
Adicionar os produtos da fase A.
Solubilizar (misturar a fase B e adicionar sobre a fase A).
Aquecer a fase C até completa solubilização e adicionar sobre A + B, e homogeneizar.
Adicionar a fase D e homogeneizar.
16.3.5 Xampu anti-queda
Rendimento 1 litro.
Fase A:
Lauril éter sulfato de sódio
220 mL
Anfótero betaínico
30 mL
Zonem MI
0,5 mL
Bioex capilar
0,5 mL
Proteínam ou prótrigo.
5 mL
Fase B:
Dietanolamida de coco (amida cosmética 90).
30 mL
Essência
10 mL
Fase C:
Água deionizada
648 mL
Glucamate DOE-120
6g
Fase D:
Ácido cítrico
5g
Anfótero betaínico (se necessário; até a viscosidade desejada).
Manipulação:
Misturar um a um os itens da fase A;
Adicionar a fase B sobre a fase A previamente solubilizada;
Aquecer a fase C até total solubilização, resfriar e adicionar sobre A/B;
Adicionar a fase D e homogeneizar.
138
16.3.6 Xampu de brilho para cabelos secos
Rendimento 1 litro.
Fase A:
Água deionizada
564 mL
Lauril éter sulfato de sódio
250 mL
Ácido cítrico
0,5 g
Methilan EGS
30 g
Polymero JR-5.
60 mL
Dietanolamida de coco (amida cosmética 90)
20 mL
Glucamate DOE-120
15 g
Fase B:
Zonem MI
0,1 mL
Anfótero betaínico
50 mL
Fase C:
Extrato de mel
15 mL
Óleo de semente de uva hidrossolúvel
10 mL
Essência
10 mL
Manipulação:
Aquecer a fase A até total solubilização e dissolução;
Adicionar a fase B sob agitação constante;
Adicionar aos poucos a fase C e homogeneizar.
16.3.7 Xampu neutro para bebê
Rendimento 1 litro
Fase A:
Água deionizada
530 mL
Laurion SLA
260 mL
Anfótero betaínico.
30 mL
Zonem MI.
0,5 mL
Ácido cítrico
0,5 mL
EDTA
2g
Glucquat 125
30 mL
Softan algodão
15 mL
139
Polímero JR-5
50 mL
Fase B:
Dietanolamida de coco (amida cosmética 90)
30 mL
Essência
3 mL
Fase C:
Água deionizada
50 mL
Glucamate DOE-120
5g
Fase D:
Ácido cítrico para acertar pH 7.
Anfótero betaínico (se necessário), até viscosidade desejada
Manipulação:
Misturar um a um os itens da fase A;
Adicionar a fase B sobre a fase A previamente solubilizada;
Aquecer a fase C até total solubilização, resfriar e adicionar sobre A + B;
Fazer os ajustes com a fase D e homogeneizar.
16.3.8 Xampu para cabelo mais brilhante
Rendimento 1 litro.
Fase A:
Água deionizada
580 mL
EDTA
1g
Ácido cítrico
0,6 mL
Zonem MI.
0,5 mL
Laurion SLA
120 mL
Anfótero betaínico
30 mL
Extrato de aloe-vera
10 mL
Glicerina líquida
50 mL
Fase B:
Dietanolamida de coco
30 mL
Essência
10 mL
140
Fase C:
Água deionizada
40 mL
Glucamate DOE-120.
10 g
Fase D:
Ácido cítrico
8 mL
Manipulação:
Adicionar os produtos da fase A;
Solubilizar (misturar) a fase B e adicionar sobre a fase A;
Aquecer a fase C até completa solubilização e adicionar sobre A + B, homogeneizar;
Adicionar a fase D e homogeneizar.
16.3.9 Xampu para cabelo seco e danificado
Rendimento 1 litro.
Fase A:
Água deionizada
680 mL
EDTA .
1g
Ácido cítrico
0,5 g
Zonem MI..
0,5 mL
Lauril éter sulfato de sódio
220 mL
Base perolada
10 g
Anfótero betaínico
30 mL
Polímero JR-5.
10 mL
Glucam E-20
5 mL
Extrato de gérmen de trigo.
3 mL
Extrato de aveia..
3 mL
Fase B:
Dietanolamida de coco....(amida cosmética 90)
30 mL
Essência
3 mL
Fase C:
Ácido cítrico..
5g
Manipulação:
141
Adicionar os produtos da fase A;
Solubilizar (misturar) a fase B e adicionar sobre a fase A;
Adicionar a fase C e homogeneizar.
16.3.10 Xampu para raízes oleosas e pontas secas
Rendimento 1 litro.
Fase A:
Água deionizada
680 mL
EDTA
1g
Ácido cítrico.
0,5 g
Zonem MI
0,5 mL
Lauril éter sulfato de sódio
240 mL
Anfótero betaínico.
30 mL
Polímero OX-5
10 mL
Extrato de alecrim.
5 mL
Extrato de hortelã
5 mL
Fase B:
Dietanolamida de coco.(amida cosmética 90)
28 mL
Essência
3 mL
Fase C:
Ácido cítrico, para ajustar pH 6,0
Manipulação:
Adicionar os produtos da fase A;
Solubilizar a fase B e adicionar a fase A;
Adicionar a fase C e homogeneizar;
Adicionar mais anfótero betaínico se desejar mais viscosidade.
16.3.11 Xampu cremoso com manteiga de karitê
Rendimento 500 mL.
Fase A:
Laurilétersulfato de sódio
135 mL
Anfótero Betaínico
20 mL
142
PCA Na
10 mL
Glicerina líquida
5 mL
EDTA
0,5 g
Zonen MI
0,5 mL
Agua deionizada
305 mL
Fase B:
Dietanolamida de coco (amida cosmética 90)
10 mL
Essência
3 mL
Fase C:
Manteiga de karité
5g
Polymol HE
10 mL
Fase D:
Ácido cítrico (sol. 50%)
2 mL
Proteína hidrolisada
10 mL
Manipulação:
Misturar os itens da fase A um a um e homogeneizar;
Adicionar a fase B sobre a fase A e homogeneizar;
Aquecer a fase C até completa solubilização. Adicionar sobre a mistura A/B.
Adicionar a fase D.
16.3.12 Xampu para cabelo longo com nutri DNA
Rendimento 1 litro.
Fase A:
Lauril Éter Sulfato de Sódio
200 mL.
Laurion SLA
80 mL
Anfótero betaínico
30 mL
Glucquat 125
30 mL
Polímero JR-5
50 mL
Nutri DNA
30 mL
Zonen MI
0,4 mL
Ácido cítrico
3 mL
Agua deionizada
600 mL
143
Dietanolamida de coco (amida 90)
30 mL
Essência
5 mL
Fase B:
Glucamate DOE 120
10 g
Água deionizada
30 mL
Fase C:
Ácido cítrico (até atingir pH 6,0)
25 mL
Manipulação:
Aquecer a água juntamente com Glucamate DOE na fase B até total dissolução;
Adicionar todos os produtos da fase A em um recipiente e homogeneizar;
Adicionar a fase B sobre a fase A sob agitação constante;
Adicionar a fase C e medir pH se necessário.
Para as seguintes formulações de xampu você precisa de uma mistura de agentes tensoativos:
50 g de Facetensid
30 g de Betaína
4 g de Sanfteen
Esses três tensoativos são misturados com um bastão de vidro. Especialmente o Sanfteen
demora para homogeneizar. Mais tarde, porém, quando acrescentar a água nas formulações
finais, ele se dissolve sem problemas.
16.3.13 Xampu para cabelo normal
0,5 g de Guar de cabelo HT
105 mL de água recém fervida ou destilada
84 g de "Mistura HT"
2 g de D-panthenol
6 mL de essência de plantas HT
4 g de Vithaar HT
1 mL de suco de limão concentrado
12 g de Rewoderm
144
opcional: 2 mL (ou 60 gotas) de BioKons HT ou 40 gotas de Paraben K (= conservantes)
O guar de cabelo misturar em um béquer com a água, depois o pó em jato fino sempre
mexendo. Essa mistura acrescentar na mistura de tensoativos (receita acima). Depois
acrescentar os agentes que zelam pela pele, o D-panthenol, a essência de plantas HT e Vithaar
HT. Para acertar o pH da mistura (pH 7) usar o concentrado de limão. Bem no final
acrescentar o Rewoderm em jato fino.
Se for preciso, conservar esse xampu com os conservantes indicados.
16.3.14 Xampu modificado para cabelo oleoso
20 mL de xampu (comercial, para cabelo normal ou feito em casa)
1 gema de ovo
5 gotas de óleo de alecrim
Modo de fazer:
Xampu, gema de ovo e o óleo de alecrim misturar bem com batedor de cozinha até a
consistência ficar homogênea e cremosa.
Esse xampu deve ser usado imediatamente após o preparo.
16.3.15 Xampu contra caspas
20 mL de conhaque (ou pinga)
1 gema de ovo
80 mL xampu (comercial, para cabelo normal ou feito em casa)
Modo de fazer:
Gema de ovo e conhaque misturar bem com uma colher, até a massa ficar cremosa.
Acrescentar o xampu e continuar mexendo até homogêneo. Embalar esse xampu numa garrafa
limpa. Esse produto tem uma durabilidade de ~6 semanas.
16.3.16 Xampu para casos graves de caspas
10 gotas de óleo de melaleuca
145
84 g de mistura de tensoativos (ver acima, p. 144)
0,5 g de guar de cabelo
2 colheres de chá de Pirocton Olamin
110 mL de água recém fervida ou destilada
5 mL (2 colheres de chá) de extrato de bétula
1 mL de suco de limão concentrado
12 g (5 colheres de chá) Rewoderm
opcional: 2 mL (60 gotas) de BioKons ou 40 gotas de Parabeno K (conservantes)
Modo de fazer:
O óleo de melaleuca é misturado com a mistura de tensoativos. O guar de cabelo e o Pirocton
Olamin são misutados em um béquer seco, para depois serem dissolvidos em água. O pó é
dissolvido em pouca água e acrescentada à mistura de tensoativos. Depois é acrescentar o
extrato de bétula. Para ajustar o pH usar o concentrado de limão. Finalmente, acrescentar em
jato fino, o Rewoderm. Se for preciso, conservar esse xampu com os conservantes indicados.
16.3.17 Umedecedor de cabelo
Rendimento 1 Kg.
Fase A:
Água deionizada
860 mL
Carbopol
1g
Nipagim
1g
Germall 115
3 mL
Uréia
20 g
Fase B:
Propilenoglicol
50 mL
Trietanolamina
5 mL
Fase C:
Ciclometicone DC 1401
30 mL
Vitamina E
10 mL
146
D-Pantenol
10 g
Ceramidas.
10 mL
Manipulação:
Adicionar a fase A em um recipiente e deixar descansar 24 horas;
Após as 24 horas, bater e peneirar por completo (não descartando nada);
Adicionar a fase B na ordem até total homogeneização;
Adicionar a fase C.
16.3.18 Água sanitária
Ingredientes:
1 litro de cloro
4 litros de água
2 colheres rasas de barrilha (= carbonato de sódio). É um produto usado em piscina para
corrigir o pH. O papel principal da barrilha aqui é alvejante. Algumas pessoas costumam
colocar também uma colher de soda para ficar mais forte (limpeza pesada).
Se quiser perfumar basta colocar 5 mL de essência e 5 mL de renex (nonilfenol).
Modo de fazer:
Dissolva a barrilha na água (se for colocar a soda, dissolva junto com a barrilha) e depois
acrescente o cloro. Mexa bem. Deixe repousar por 24 h antes de usar.
Não colocar em garrafas transparentes, pois perde o efeito!
16.3.19 Alvejante com peróxido de hidrogênio.
(Receita especial, para roupas coloridas)
Ingredientes:
5 Kg de lauril sulfato de sódio a 28%
1 Kg de nonilfenol etoxilado (também conhecido por Renex)
Até 1,5 Kg de pirofosfato de sódio (= alcalinizante e abrandador)
0,5 Kg de ácido tetrametilenofosfônico (= sequestrante)
5 Kg de peróxido de hidrogênio (= alvejante)
Corante (pouco)
Água para completar 100 litros
Modo de preparar:
147
Em 30% da água a ser utilizada, adicionar o ácido tetrametileno, o peróxido, o corante e
reservar. Em 50% da água a ser utilizada, solubilizar vagarosamente (para evitar formação de
espuma) os seguintes produtos: lauril, nonilfenol, e adicionar à fase anterior. Em 10 litros de
água adicionar o pirofosfato de sódio e reservar. Na mistura do lauril e dos outros
componentes, adicionar o restante da água e corrigir o pH da mistura entre 5 e 6, com a
solução de pirofosfato, para dar estabilidade ao peróxido.
16.3.20 Sabão em pó
(alta qualidade)
Rendimento: 1,1 Kg
Ingredientes:
600 g de barrilha
100 mL de sulfônico
50 mL de renex
100 g de tripolifosfato
150 g de metassilicato
100 g de lauril em pó
Essência e corante a gosto
Modo de fazer:
Colocar 400 g da barrilha com o sulfônico e misture bem mesmo. Adicionar o renex e
misturar bem. Juntar o tripolifosfato e misturar bem. Adicionar o metassilicato e misturar bem
(se preferir, colocar uma luva misturar com as mãos). Acrescentar o lauril e misturar bem e
por fim o restante da barrilha. Acrescentar a essência e/ou corante. Se ficar meio granulado,
passar por uma peneira.
16.3.21 Sabão em pó, receita 2.
1600 g de barrilha
4200 g de laurilsulfato de sódio em pó
3000 g de tripolifosfato de sódio
1200 g de dodecilbenzenossulfonato de sódio ("maranil")
Esses valores em peso podem ser adaptados e obter uma formulação diferente e mais
econômica. É só misturar obedecendo a seqüência da anterior e está pronto. É claro que o
sabão em pó industrial não é esse, isto porque, para fazê-lo precisaríamos de instalações de
porte industrial com maquinários apropriados e também a formulação é outra (ver Fig. 43 na
p. 113 e Tab. 18 na p. 105, respectivamente).
148
16.3.22 Detergentes líquidos
16.3.23 Detergente concentrado
6 Kg de sulfônico
6 Kg de amida
600 g de soda
60 litros de água.
Modo de fazer:
Dissolva a soda em 2 litros da água. Dissolva o sulfônico em 30 litros da água bem
lentamente. Colocar a soda para neutralizar. O pH deve ficar em torno de 7. Adicionar a
amida mexendo sempre. Colocar o restante da água e engrossar com sal de cozinha (cisne) ou
sal próprio "Sulfatol", ou sal grosso (de churrasco), ou sulfato de sódio, ou sal refinado,
sempre diluídos em água. A recomendação é usar sal amargo (= sulfato de magnésio) por ser
mais eficaz.
16.3.24 Detergente doméstico
Nota: Informe-se antes sobre a periculosidade do “Formol” = solução de formaldeído! (Ver
também os avisos na p. 85.)
3 Kg de sulfônico
2 Kg de amida
300 g de Trietanolamina
100 g de formol (por exemplo, "lysoform") ou ácido cítrico ou ácido bórico em menor
quantidade, porque eles também baixam o pH e são conservantes.
330 g de soda 99% (pode-se usar qualquer outra soda, desde que haja controle sobre o pH
com a fitinha)
90 litros de água.
Opcional: colocar 0,5 Kg de lauril líquido - fica melhor ainda! Este "lauril" é um agente
espumante. Ele é usado em sabonete líquido, xampu, detergente, sabonete de base glicerinada,
pasta de dente, entre outros. Comercial é lauril líquido (de 28%, 30%, 50% e 70%) e lauril em
pó (equivale a 100%). Costuma-se usar o 28% e o 30%.
Dissolva a soda separadamente, depois o sulfônico em metade da água, acrescente a soda, a
amida, o restante da água, a trietanolamina, o formol, essência e corante se quiser e sal para
engrossar.
Cuidado: um excesso de sal pode turvar o produto!
Outras proporções:
Alternativa 2:
149
3 Kg de sulfônico, 3 Kg de amida, l Kg de lauril, 100 g de formol, 330 g de soda 99% ou 660
g de soda líquida e 90 litros de água, sal para engrossar, essência e corante se quiser.
Alternativa 3:
3 Kg de sulfônico, 2 Kg de amida, 1 Kg de lauril, 330 g de soda, 100 g (ou mL) de formol e
90 litros de água, sal para engrossar, essência e corante se quiser.
Essência mais ou menos 300 mL nestas formulações.
16.3.25 Detergente industrial.
Rende 100 Kg de produto.
6 Kg de sulfônico
660 g de soda 99% (controlar o pH)
90 L de água
Sal para engrossar.
O procedimento é idêntico ao descrito acima.
16.3.26 Detergente econômico
1 Kg de lauril líquido
0,5 Kg de sulfônico
200 g de amida
15 litros de água
Salmoura até espessar (faça uma salmoura com 15 colheres de sal + 300 mL de água)
Soda diluída em água (o suficiente para corrigir o pH), em torno de 55 g da soda 99% ou 110
g da soda líquida.
Corante e essência a gosto
Preparo:
Misture bem o sulfônico com 3 litros da água, acrescente a soda (pH em torno de 7), depois a
amida, depois o lauril, depois a salmoura para engrossar.
CUIDADO: O excesso de salmoura pode turvar!
Por último a essência e o corante.
Dica: Cada vez que diminuir a quantidade de sulfônico, aumentar a quantidade de lauril!
(O lauril é mais em conta, o produto final tem excelente qualidade e o custo será menor).
16.3.27 Detergente fera
Componente
Quantidade
150
Sulfônico
3 a 8 Kg
Soda (diluída)
o suficiente para corrigir o pH
Trietanolamina
0,5 a 3 Kg
Lauril
até 3 Kg
Amida (60 ou 80)
até 1 Kg
Sulfato de magnésio
até 1 Kg
Sulfato de sódio
200 g até 1 Kg
Cloreto de sódio
até 1 Kg
Hidroxietilcelulose
até 300 g
Fragrância/corante/conservante
a seu critério
Bactericida
até 800 g
EDTA dissódico (este não é alcalino)
até 100 g
Extrato vegetal
até 5 g
Água
até completar os 100 litros
Dissolva o sulfônico em uns 30 litros da água, corrija o pH, coloque a amida, o lauril, a
trietanolamina. O sulfato deverá ser dissolvido em água quente (60°C) antes de colocar. O
restante da água e os demais ingredientes, engrosse e verifique novamente o pH. O EDTA em
pó deverá ser dissolvido na água que você vai usar.
16.3.28 Detergente líquido, receita caseira I
Essa receita tradicional fornece ~ 5 L de detergente, portanto deve-se arrumar frascos de
plástico suficientes antes de começar.
Ingredientes:
200 g Sabão comum ralado
1
Colher de sopa de água sanitária
1
Colher de sopa de soda cáustica
3
Colheres de sopa de sabão em pó
4,5 L Água da torneira
Os utensílios: uma lata ou panela; uma colher de pau ou pedaço de madeira (cabo de
vassoura).
Procedimento:
Ralar o sabão bem fino e colocar em um recipiente com um litro de água. Para derreter é levar
ao fogo. Quando estiver tudo dissolvido, adicionar o sabão em pó e a soda cáustica. Sempre
batendo vigorosamente, retirar do fogo e juntar a água sanitária quando estiver resfriado um
151
pouco. Ainda batendo, juntar o restante da água aos poucos. Está pronto para ser embalado
(não esquece etiquetar devidamente os frascos, contendo o nome, data de fabricação e os
ingredientes menos a água!).
Observações:
1. Não pode usar uma panela de alumínio.
2. Existe essa receita também onde a água sanitária foi substituída, pelo mesmo volume
de querosene.
16.3.29 Detergente líquido, receita caseira II
Rendimento: aproximadamente 6 L.
Ingredientes:
1 barra
Sabão de coco
1L
Água fervendo
4L
Água fria
1 copo
Suco de limão (coado)
Os utensílios: uma lata ou panela, uma colher de pau ou pedaço de madeira (cabo de
vassoura), um ralador de cozinha, 1 coador ou peneira.
Procedimento:
Ralar o sabão de coco. Ferver 1 L de água e adicionar as raspas de sabão lá dentro, mexendo
com o pau até dissolver tudo de maneira homogênea. Desligar o fogo e colocar 4 L de água
fria e um copo de limão. Mexer bem até embalar.
Não esquece etiquetar o produto!
Observações:
a) Essa receita contém um produto natural, portanto sua validade é naturalmente limitada.
b) Misturar o produto logo antes de usar.
16.3.30 Sabão líquido para roupas, Receita 1
3 Kg de Sulfônico
3 Kg de Amida
500 g de Tripolifosfato de sódio
330 g de Soda 99% ou 660 g de soda líquida. (confira o pH com a fitinha).
300 g de Brancol
152
90 L de água
Corante azul
Sal para engrossar.
Se quiser pode colocar 0,5 Kg de Lauril.
O procedimento é o mesmo descrito no "Detergente", ver acima.
16.3.31 Sabão líquido para roupas, Receita 2
5 Kg de ácido sulfônico
1 Kg de trietanolamina
2 Kg de nonilfenol etoxilado
1 Kg de soda líquida
1 Kg de tripolifosfato de sódio
Água para completar 100 litros
Modo de preparar:
Diluir a soda em 80 litros da água e acrescente o tripolifosfato sempre mexendo bem.
Adicionar o sulfônico lentamente depois a trietanolamina e o nonil, sempre mexendo para
homogeneizar bem. Acertar o pH entre 6,5 a 7,5. Colocar o restante da água. Pronto.
16.3.32 Sabão líquido de coco
60 litros de água
1 Kg de trietanolamina
12 Kg de soda líquida (seria melhor 6 Kg de potassa em pastilhas)
10 Kg de óleo de mamona
18 Kg de óleo de coco
1 Kg de agente perolizante
Modo de preparar:
Se for usar potassa, primeiro dissolva a potassa na água. Misturar os produtos acima na ordem
e aqueça até 80°C. Espere esfriar e adicione corante e a essência.
16.3.33 Desinfetante de pinho, receita I
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído; ver também os
avisos na p. 85.)
2 litros do detergente já preparado anteriormente
1 litro de pinho (essência)
300 mL de formol
153
200 mL de brancol
95 litros de água
Corante (pouco)
Modo de preparar:
Misture o detergente com a essência, acrescente a água, o formol e depois de homogeneizado
colocar o brancol e o corante.
16.3.34 Desinfetante de pinho, receita II
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído)
10 Kg de ricinoleato de sódio
4 Kg de óleo de pinho
2 litros de formol a 37%
6 litros de álcool hidratado do posto
200 mL de EDTA a 30%
Água para completar 100 litros.
Modo de preparar:
Misture o óleo de pinho com o ricinoleato até ficar bem homogêneo, depois adicione a água, o
álcool, o formol e o EDTA sempre mexendo.
16.3.35 Desinfetante de pinho, receita III
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído)
10 Kg de ricinoleato de potássio
8 Kg de óleo de pinho
2 litros de formol a 37%
11 litros de álcool hidratado do posto
200 mL de EDTA a 30%
Água para completar 100 litros
Modo de preparar:
Misture o pinho com o ricinoleato mexendo bem até ficar bem homogêneo. Depois acrescente
a água, o álcool, o formol e o EDTA sempre mexendo bem. Se quiser pode colocar corante.
16.3.36 Desinfetante de pinho, receita IV
Nota: Informe-se antes sobre a periculosidade do “Formol” = solução aquosa de formaldeído!
2 Kg de ricinoleato de potássio
154
12 Kg de sabão líquido de coco
4 Kg de óleo de pinho
2 litros de formol a 37%
6 litros de álcool hidratado do posto
200 mL de EDTA a 30%
Água para completar 100 litros
Modo de preparar:
Misture o pinho com o ricinoleato depois coloque o sabão, adicione a água, o álcool, o formol
e o EDTA, sempre mexendo bem. Corar a gosto.
16.3.37 Desinfetante de eucalipto, receita I
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído)
100 L de água
0,5 L de formol
1 L de essência de eucalipto
0,5 L de brancol
5 L do detergente já preparado anteriormente ou pode ser 2 litros de um produto chamado de
ricinoleato.
Modo de fazer:
Misture o detergente com a essência, acrescente a água e depois o formol e o brancol.
16.3.38 Desinfetante de eucalipto, receita II
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído; ver também os
avisos na p. 85.)
1 Kg de óleo de eucalipto
7 Kg de ricinoleato de sódio
1 Kg de nonilfenol etoxilado
300 g de soda líquida
250 g de brancol
0,5 L de formol a 37%
Água para completar 100 litros
Modo de preparar:
No recipiente maior misture o óleo de eucalipto com o ricinoleato, misturar bem e acrescentar
metade da água. Em outro recipiente misturar a outra metade da água com o nonil, a soda e o
formol e misturar bem. Agora despejar no recipiente maior, misturar bem e acrescentar o
brancol. O pH deve ficar em torno de 9 e 9,5.
155
16.3.39 Detergente Multiuso, receita I
Rendimento 100 L.
2 Kg de sulfônico
2 Kg de amida
5 Kg de uréia (técnica)
2 Kg de tripolifosfato de sódio
4,7 Kg de solução de amônia a 24%
3 Kg de sulfato de sódio
2 Kg de brancol
80 litros de água (vai um pouquinho mais, até completar 100 litros)
Modo de fazer:
Dissolva o sulfônico em 40 litros da água, sempre mexendo com cuidado para não formar
espuma, acrescente a amônia, depois a amida. Dilua o sulfato em um pouco de água (dos 40
que sobraram) e acrescente, dilua o tripolifosfato em parte da água a 70°C e acrescente, dilua
a uréia e acrescente e depois o brancol.
16.3.40 Multiuso, receita II:
Rendimento 100 L.
2 Kg de ácido sulfônico
650 g de soda líquida
1 Kg de tripolifosfato de sódio
1 Kg de ricinoleato ou então Nonilfenol etoxilado
8 Kg de Butilglicol
100 g de óleo de pinho
85 litros de água (vai um pouquinho mais, até completar 100 litros)
Modo de preparar:
Diluir o sulfônico em parte da água e acrescentar a soda já diluída em um pouco da água. Em
outro recipiente dissolver o tripolifosfato em parte da água a 70°C, sempre mexendo bem.
Misturar com o sulfônico e sob agitação acrescentar aos poucos o nonil, o butil e o óleo de
pinho.
16.3.41 Multiuso, receita III:
Rendimento 100 L. (Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de
formaldeído).
1,5 Kg de ácido sulfônico
156
0,5 Kg de nonilfenol etoxilado
4 Kg de butilglicol
2,5 litros de álcool (pode ser combustível)
400 g de soda líquida (se for da 99%, coloque só 200g diluída em água)
1,5 de fosfato trissódico (= tripolifosfato de sódio)
100 g de EDTA tetrassódico (o EDTA já vem em solução a 30%)
50 g de barrilha (=carbonato de sódio)
50 mL de formol a 37%
Corante a critério.
Água para completar 100 litros
Preparação:
Diluir o sulfônico em aprox. 30 litros de água, colocar a soda diluída em um pouco de água.
Medir o pH que deve ficar entre 7 e 8. Deixar menos que 8 porque depois a barrilha levanta o
pH novamente. Acrescentar o nonil, o butil e o álcool aos poucos. Em outro recipiente diluir o
tripolifosfato em aprox. 10 litros de água quente, junto com a barrilha e acrescentar na
primeira mistura. Mexer bem.
Diluir o EDTA em um pouco de água e acrescentar ao primeiro preparado. Diluir o formol em
um pouco de água e acrescentar também. Completar a água que faltar até dar 100 litros.
Conferir o pH: se ficou acima de 8 e deseje baixar, coloque ácido cítrico diluído em água. O
ácido cítrico, além de baixar o pH, é também conservante. Este ácido pode então ser usado em
qualquer fórmula, seja detergente, base glicerinada, sabão com álcool, etc.; é comercializado
em pó.
16.3.42 Multiuso caseiro
1 litro de água,
1 colher de vinagre
1 colher de sal amoníaco (pó)
1 colher de bicarbonato de sódio (pó)
1 colher de bórax (em pó; também vendido como "ácido bórico", embora este nome seja
errôneo); alternativa: "lysoform" líquido
2 colheres de detergente
Modo de fazer:
Em um litro de água morna (cerca de 45º C), coloque uma colher de sopa de vinagre, uma
colher de sopa de sal amoníaco, uma colher de sopa de bicarbonato de sódio, uma colher de
sopa de bórax ou o lysoform e as duas colheres de detergente. Utilize em qualquer tipo de
limpeza, em substituição aos multiusos convencionais.
157
16.3.43 Desinfetante caseiro
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído.)
40 mL de detergente
10 mL de brancol (opcional)
10 mL de formol
6 mL de "Renex"
12 mL de essência
Água para completar 2 litros
Modo de fazer:
Misture em pouco de água o detergente, renex, formol, brancol, essência. Coloque numa
garrafa PET e complete os dois litros com água.
16.4
Produtos cosméticos e de limpeza especiais
16.4.1 Sais de banho
Ingredientes:
1 Kg de sal cisne
180 g sulfato de magnésio ("sal amargo")
10 mL de propilenoglicol
30 mL de essência
10 mL de álcool de cereais (pode ser o álcool 70% comprado na farmácia).
100 g de lauril em pó
Corante se quiser.
Procedimento:
Colocar o sal em uma forma refratária no forno já quente e deixe por 20 minutos em
temperatura baixa. Retire, cubra com papel alumínio e espere esfriar. Em um borrifador
coloque o propileno, o álcool, a essência e o corante e borrife por cima do sal, espere mais 5
minutos e misture o sulfato e o lauril. O lauril é para fazer espuma, caso não queira espuma,
não coloque o lauril.
16.4.2 Óleo trifásico
Ingredientes:
400 mL de Sorbitol 70
10 mL de Proteinam (= colágeno)
0,5 mL de Zonem MI
158
Corante hidrossolúvel (a gosto)
200 mL de Cetrol HE
400 mL de óleo mineral USP (= vaselina líquida)
Corante lipossolúvel (a gosto)
5 mL de Essência (de maracujá, por exemplo)
Procedimento:
1. Dissolver o corante hidrossolúvel em água desmineralizada e separar.
2. Aparte disso, adicionar a Proteinam e o Zonem do sorbitol até ficar totalmente homogêneo.
3. Adicionar solução da etapa 1 sobre a mistura da etapa 2 até ficar homogêneo.
4. Adicionar o Cetrol HE na mistura da etapa 3.
5. Dissolver o corante lipossolúvel no óleo mineral, em seguida adicionar a essência.
6. Adicionar a mistura da etapa 5 à solução da etapa 4, agitando aos poucos.
Observação: Neste preparado forma-se um produto leitoso que, aos poucos, vai separando em
3 fases.
16.4.3 Gel pós barba
Preparar 400 mL de gel (400 mL de água com 2 g de carbopol)
1 grama de alantoína (= regenerador de ação hidratante),
100 g de propilenoglicol (= umectante)
2 g de triclosan (= bactericida)
450 g de álcool etílico
60 g de óleo de amêndoas etoxilado (= emoliente)
4 g de essência (a gosto)
4 g de "nipagin" (= metilparabeno; é conservante)
12 g de trietanolamina (= neutralizante)
1 litro de água deionizada
Modo de fazer:
Misture os 400 mL de gel na água deionizada, espere meia hora, acrescente a trietanolamina e
depois os demais componentes agitando bem. Você pode aumentar a viscosidade do gel
aumentando a quantidade de carbopol.
16.4.4 Gel para ultrassonografia
Rendimento 1 Kg.
Fase A:
159
Carbopol
10 g
Água deionizada
930mL
Nipagim
1g
BHT
0,5 g
EDTA
0,5 g
Fase B:
Propilenoglicol
50mL
Trietanolamina
8 mL
Manipulação:
Adicionar a fase A em um recipiente e deixar descansar 24 horas;
Após as 24 horas homogeneizar bem até total dissolução do carbopol;
Passar em uma peneira (não descartando nada);
Incorporar a fase B sob agitação constante.
16.4.5 Álcool em gel
30 litros de água
300g a 400 g de Carbopol ("Carbomer")
70 litros de álcool etílico (compre no posto, sem aditivos) = Álcool hidratado 93 ° GL
100 a 150 g de Trietanolamina (= neutralizante)
Modo de fazer:
Dissolver o carbopol na água lentamente sob forte agitação, se necessário aquecer ou deixar
de repouso por 24 horas até que se dissolva completamente. Depois, em temperatura
ambiente, adicionar o álcool e lentamente a trietanolamina. Pela seguinte medida o gel fica
mais viscoso: segunda pesagem de 400 g de carbopol e 150 g de trietanolamina. Se quiser
mais viscoso ainda é só aumentar proporcionalmente o carbopol e a trietanolamina nas
mesmas quantidades de água e álcool.
Observação: Pode-se colocar mais água, até 1:1 (um de álcool e um de água), já que o produto
final não tem a finalidade de ser um combustível (fogo) - nem deve ser. Rende mais e lucra-se
mais! Se aumentar a quantidade de água, aumente a quantidade do "carbomer",
proporcionalmente.
16.4.6 Desodorante Líquido
1,5 L de álcool de cereais
5 gramas de triclosan (= bactericida; tem o nome também de Irgasan DP 300).
50 mL de essência a gosto
160
70 mL de propilenoglicol
650 mL de água destilada
120 mL de cloridróxido de alumínio (= antiperspirante).
Modo de Fazer:
Dissolver todos os componentes no álcool, acrescentar a água e misturar muito bem.
16.4.7 Pasta de brilho transparente
2250 g de ácido graxo de arroz
500 g de potassa
7 L de água
300 g de trietanolamina
Modo de preparar:
Diluir a potassa em 1 litro da água e reservar. Leve ao fogo o restante da água com o ácido
graxo até ferver. Adicione aos poucos a potassa e mexa vagarosamente com intervalos, até
endurecer. Pare. Depois de fria adicione a trietanolamina mexendo com cuidado para não
fazer espuma. Deixe em repouso. A transparência total dar-se-á após 24 horas.
Dica: um pouco de lixívia sódica engrossa mais essa pasta!
16.4.8 Sabão pastoso para mecânicos
Fazer como a pasta acima, apenas colocando 50 Kg de pó de mármore ou areia branca fina e
mais 3 litros de água. Pode-se colocar 300 g de brancol e corante e aromatizar com óleo de
pinho ou eucalipto.
16.4.9 Brilha-alumínio (contém ácido sulfúrico)
Este é o brilha-alumínio líquido.
90 litros de água
4 Kg de ácido sulfônico (o mesmo usado para fazer o detergente)
2250 g de ácido sulfúrico
2.5 Kg de fluorídrico (devagar!)
16.4.10 Brilha-alumínio (com ácido muriático)
90 litros de água
3 Kg de sulfônico
800 g de fluorídrico (devagar!)
5 litros de ácido muriático (devagar!)
100 mL de formol a 37%
161
100 gramas de lauril (LESS)
Modo de preparar (os dois acima):
Seguir a ordem dos produtos acima, mas cuidado com o manuseio dos ácidos (despejar
lentamente; usar óculos de proteção). Agitar bem e está pronto. Corante: opcional, verde ou
azul.
16.4.11 Solupan I (Fortíssimo)
155 litros de água
5.300 gramas de amidex
5.300 gramas de tripolifosfato
2.600 gramas de sulfônico
1 litro e meio de gasolina
30 Kg de soda líquida
200 mL de formol a 37%
1º modo de fazer:
Dissolva o sulfônico na água, depois coloque a soda (já dissolvida em uma parte da água),
depois o tripolifosfato, já dissolvido em parte da água a 70°C, depois amidex já diluído em parte
da água e depois a gasolina e o formol. Sempre mexendo bem!
2º modo de fazer:
Misture o sulfônico com a gasolina muito bem, acrescente parte da água, depois a soda
líquida já dissolvida em parte da água, depois o tripolifosfato já dissolvida em parte da água a
70°C e depois a amidex já diluída em parte da água, e finalmente o formol.
16.4.12 Solupan, receita II
3 Kg de sulfônico
6 Kg de soda líquida
3 Kg de lauril
2 Kg de tripolifosfato de sódio
10 Kg de silicato de sódio alcalino
2 Kg de barrilha (carbonato de sódio)
75 litros de água
Modo de fazer:
1 - Dissolva o sulfônico em 20 litros da água, depois acrescente a soda (já dissolvida em parte
da água (10 litros).
2 - Em outro recipiente com 20 litros da água dissolva a barrilha mexendo bem, junte o
silicato, mexa bem, depois misture o lauril sempre mexendo bem.
162
3 - Em outro recipiente o tripolifosfato de sódio deverá ser dissolvido em 25 litros da água em
temperatura de cerca de 70°C sob agitação durante uns 30 minutos. Agora misture o
recipiente 3 com o recipiente 2 e depois junte tudo no recipiente 1, sempre mexendo bem.
16.4.13 Limpa-vidros
110 g de sulfônico
450 g de amônia a 24% (amoníaco)
14 litros de álcool 96 GL (álcool hidratado do posto)
35 g de soda líquida (o suficiente para atingir pH entre 10 e 10,5)
Corante azul na quantidade que quiser.
85 litros de água (vai um pouquinho mais, até completar 100 litros)
Modo de fazer:
Coloque toda a água em um recipiente, dissolva o sulfônico depois coloque a soda, a amônia,
o álcool e o corante. O resultado final é um líquido transparente de baixa viscosidade.
16.4.14 Cera Líquida
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído.)
4 Kg de base (em escamas)
0,5 L de formol - pode usar o "Lysoform" comercial
100 litros de água
300 mL de essência
Corante a gosto
Modo de fazer:
Ferver metade da água, dissolver a base e acrescentar o restante da água e os demais produtos.
16.4.15 Limpa-tudo à base de amoníaco, receita caseira
Rendimento aproximadamente 10 L.
50 mL
Sabão em pó
100 g
Sabão em barra ralado
100 g
Sabão de coco ralado
100 mL
Amoníaco
9L
Água
Os utensílios: um balde de 15 L, uma panela, uma colher de pau ou pedaço de madeira (cabo
de vassoura).
163
Procedimento:
Ralar os sabões bem fino e levar-los ao fogo para derreter em 2 L de água. Após a dissolução
do sabão retirar do fogo e, ao bater vigorosamente, juntar em jato fino o sabão em pó.
Adicionar o restante da água lentamente e sempre batendo, até que toda mistura forme um
creme homogêneo. Ainda batendo, acrescentar o amoníaco e logo guardar em recipiente bem
fechado. Etiquetar o frasco!
Observações:
a) Antes de usar, agitar bastante o recipiente.
b) Para limpeza pesada o preparado deve ser usado de forma pura.
c) Para limpeza geral usar o produto diluído em água de torneira. O produto pode ser usado
para limpeza geral da casa - desde o fogão até o assoalho.
16.4.16 Gel "suave" para limpeza
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído)
1 Kg de lauril líquido
300 g de amida
4 mL de formol a 37%
3 litros de água
50 g de sal
5 mL de essência
Modo de preparar:
Misturar o lauril com a amida até obter uma pasta. Adicionar a água e mexer bem até
dissolver. Adicionar o sal até obter a textura desejada. Cuidado: o excesso de sal pode turvar o
produto. Acrescente a essência e está pronto.
16.4.17 Gel "forte" para limpeza
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído)
1 Kg de sulfônico
1 Kg de amida
1 Kg de lauril líquido
15 litros de água (mais ou menos)
50 mL de formol a 37%
Soda suficiente para obter pH 8
164
Sal para engrossar
Modo de preparar:
Dissolva o sulfônico na água, corrija o pH com a soda, acrescente a amida, o lauril e o formol
e o sal para engrossar.
16.4.18 Desengraxante ácido
Rendimento 100 L.
Atenção: este procedimento requer completo EPI, inclusive luvas de borracha. Recomenda-se,
além disso, trabalhar em um lugar bem ventilado ou em uma capela de exaustão.
4,5 Kg de ácido sulfônico
4,5 Kg de ácido fluorídrico
3 Kg de ácido muriático
Corante Vermelho Basonil (pouco)
Água: o suficiente para completar 100 litros
Modo de preparar:
Em 50 litros da água dissolva lentamente o sulfônico, adicione lentamente o ácido fluorídrico,
e depois lentamente o muriático e vá mexendo até engrossar, em seguida corar e colocar o
restante da água. Deverá adquirir cor lilás devido à reação do vermelho Basonil com os
ácidos.
16.4.19 Desengraxante (fórmula industrial básica)
Rendimento 100 Kg.
50 litros de água
10 Kg de sulfônico (90%)
25 litros de querosene desodorizado
5 Kg de soda líquida (50%)
8 Kg de tripolifosfato de sódio
2 Kg de isobutildiglicol
Modo de Preparo
1 - Sob agitação constante , adicionar o ácido sulfônico (PBC V1 90%) com metade da água
até a total dissolução.
2 – Dissolver o tripolisosfato de sódio separado em água quente, junte o isobutildiglicol e
adicionar a mistura.
3 - Juntar hidróxido de sódio à mistura.
165
4 - Finalmente, adicionar o Querosene desodorizado com o restante da água
16.4.20 Desengraxante para alvenaria e pedras
Rendimento 100 L.
4,5 Kg de sulfônico
7,5 de ácido fluorídrico
3 Kg de ácido muriático
Água: o suficiente para completar 100 litros
Corante a escolher
Modo de preparar: Idêntico ao anterior.
16.4.21 Limpa pedras especial, receita I
Rendimento 100 L
2 Kg de sulfônico
12 Kg de ácido muriático
Corante a escolher
Água para completar 100 litros
Modo de preparar: Idêntico ao anterior.
16.4.22 Limpa pedras especial, receita II
Rendimento 100 L
4 Kg de sulfônico
10 Kg de ácido fluorídrico
Corante a escolher
Água para completar 100 litros
Modo de preparar: Idêntico ao anterior
166
16.4.23 Desengordurante tipo "Ajax", receita I
Rendimento 100 L
20 Kg de detergente (já preparado antes ou comprado por este fim)
2 Kg de amoníaco 24%
2 Kg de brancol
Água para completar 100 litros
Modo de preparar:
Em metade da água dilua o detergente e acrescente o amoníaco, adicione o brancol sempre
mexendo bem e o restante da água.
16.4.24 Desengordurante tipo "Ajax", receita II
Rendimento 100 L
10 Kg de sulfônico
3 Kg de dietanolamina (é a amida) pode ser a 90 ou a 60
4 Kg de Butilglicol
3,5 Kg de Etilglicol
3 Kg de Nonilfenol etoxilado
1,3 Kg de soda líquida
3 Kg de amoníaco 24%
2 Kg de brancol
Água suficiente para completar 100 litros
Modo de preparar:
Em metade da água dissolva o sulfônico e em seguida coloque a soda já diluída em um pouco
da água. Adicione a dietanolamina, o butil, o etil, o nonil, o amoníaco, o restante da água e o
brancol.
16.4.25 "Ajax", receita caseira I
0,5 L de detergente
5 mL de brancol
25 mL de amoníaco
0,5 L de água
167
Basta misturar o detergente na água, colocar o amoníaco e o brancol.
16.4.26 "Ajax", receita caseira II
100 g de amoníaco líquido ou 3 pacotinhos de amoníaco em pó (compra no mercado)
0,5 Kg de sobras de sabão
3 litros de água
Caldo de 1 limão taiti e caldo de dois limões galegos
Modo de preparar:
Picar bem o sabão e levar ao fogo parra derreter com um pouco da água, depois junte os
outros ingredientes e o restante da água, sempre mexendo bem e engarrafar. Serve para
limpeza em geral e para deixar roupas encardidas e guardanapos de molho.
Como esse produto contém produtos naturais, sua durabilidade é limitada. Recomenda-se usar
este produto dentro de um mês.
16.4.27 Limpa chassis de caminhão
50 Kg de silicato de sódio alcalino
2 Kg de trietanolamina
1 Kg de nonilfenol etoxilado
2 Kg de fosfato trissódico
2 Kg de soda líquida ou 1 Kg de soda 99%
43 litros de água
Modo de preparar:
Misture o silicato em metade da água, adicione a trietanolamina, o nonil, o fosfato e a soda
sempre agitando e coloque o restante da água.
16.4.28 Lustra-móveis
14 g
de sabão amarelo ralado
24 g
de cera amarela
30 mL
de aguarrás
30 mL
de óleo de linhaça
200 mL
de água da torneira
Modo de fazer:
168
Coloque na panela o sabão para derreter. Após a dissolução completa, junte a cera. Quando
estiver derretido, acrescente a água aos poucos. Retire do fogo e, sem parar de mexer, junte a
aguarrás e o óleo de linhaça. Deixe em repouso por 30 min. Agitar sempre antes de usar.
16.4.29 Limpa-plásticos
12 litros de álcool do posto (álcool hidratado)
1 Kg de amoníaco 24%
600 mL de formol 37%
1 Kg de ácido acético
8 Kg de detergente concentrado
Água para completar 100 litros
Modo de preparar:
Dilua o detergente em toda a água da receita, acrescente o amoníaco sempre mexendo bem, o
ácido acético, o álcool e o formol.
16.4.30 Limpa-carpetes
2,5 Kg de lauril líquido
1 Kg de nonilfenol etoxilado
0,5 L de amoníaco líquido 24%
Água até completar 100 litros
Modo de preparar:
Em metade da água diluir o lauril, em seguida o amoníaco e depois o nonil e corante azul ou
verde bem suave. Acrescente o restante da água.
16.4.31 Amaciante de roupas, receita profissional
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído.)
4 Kg de quaternário de amônio (= base amaciante)
300 g de ácido graxo de sebo hidrogenado (= lubrificante de fibras)
100 mL de EDTA dissódico (= sequestrante)
100 mL de formol a 37% (= conservante)
200 a 500 mL de perfume (à escolha)
Opcional: 200 mL de protetor de cores (se quiser)
Espessante: Para ficar mais espesso use até (1 Kg/ 1 litro) de monoestearato de glicerina ou
álcool cetoestearílico.
169
Água até completar 100 litros.
Preparação:
Em metade da água a 60°C diluir o quaternário mexendo bem e deixar em repouso. No
restante da água fria (em separado) coloque o EDTA e o formol e misture com o quaternário
sempre mexendo bem com uma pá de madeira, acrescente o perfume e o corante. O pH
deverá ficar em torno de 4,5. Se precisar corrigir o pH, dilua um pouco de ácido cítrico em
água e vá acrescentando até corrigir.
Atenção: Se quiser melhorar esta formulação, mude apenas a quantidade do quaternário
colocando até 7 Kg. O restante deve ficar inalterado!
16.4.32 Xampu especial para cães e gatos
Rendimento 1 litro.
Fase A:
Lauril Éter Sulfato de Sódio
230 mL
Zonen MI
0,5 mL
Silkion
20 mL
Dietanolamida de coco.(amida 90 cosmética)
30 mL
Água deionizada
750 mL
Glucamate DOE
8g
Ácido cítrico
10 mL
Corante
a gosto
Essência
10 mL
Fase B:
Anfótero betaínico
50 mL
Manipulação:
Aquecer a água juntamente com Glucamate DOE até total dissolução;
Ao esfriar, colocar todos os outros produtos da fase A e homogeneizar;
Incorporar a fase B (se achar necessário) até a quantidade de 50 mL;
Medir o pH, deverá estar na faixa de 6,0.
16.4.33 Xampu para automóveis, receita I
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído.)
4 Kg de sulfônico
1 Kg de amida 60
170
3 Kg de "Denvercryl EJ 30" (= resina acrílica)
2 Kg de tripolifosfato de sódio
1 Kg de soda líquida (se usar soda em escamas 99%: coloque apenas meio quilo, diluída em
água)
100 mL de formol a 37%
Corante (fluoresceína) a critério (tem que dissolver o corante em água)
Água para completar 100 litros
Preparo:
É melhor dissolver o tripolifosfato separado em água meio quente.
Dissolva o sulfônico em parte da água e coloque quase toda a soda, adicione o "Denver" e sob
agitação a amida, o tripolifosfato e acerte o pH para 7 com o restante da soda.
Adicione o formol e depois o corante e o restante da água.
16.4.34 Xampu para automóveis, receita II
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído.)
13 Kg de sulfônico
2,5 Kg de tripolifosfato
1 Kg de renex (nonil etoxilado 9,5)
1 Kg de trietanolamina
1,5 Kg de silicato de sódio neutro.
3 kg de metassilicato de sódio
1,3 Kg de soda líquida (soda em escamas 99% use apenas 650 g diluída em água)
100 mL de formol 37%.
Corante (fluoresceina) a critério
Água para completar 100 litros
Preparo:
Dissolver o tripolifosfato em parte da água meio quente, acrescente o meta, o silicato a
trietanolamina,a soda (não toda), o nonil, o sulfônico (sob agitação), o formol, o corante,
acerte o pH com o restante da soda entre 8,5 e 9, complete os 100 litros de água.
16.4.35 Pretinho pneu
(Informe-se antes sobre a periculosidade do formol = solução de formaldeído.)
Glicerina
12 Kg
171
Álcool (pode ser do posto de gasolina)
11 litros
Nonilfenol etoxilado (renex)
200 g
Formol a 37%
100 mL
Corante azul solúvel em água
Água para completar 100 litros.
Preparo:
Sob agitação coloque na água: o nonil, a glicerina, o álcool, o formol e corante.
(uma receitinha simples que corre pela net é: 500 mL de glicerina, 250 mL de água e 250 mL
de álcool para fazer 1 litro do produto- fica mais caro).
16.4.36 Graxa para sapatos
40 g
de cera de abelha
6g
de cera preparada conforme descrito na p. 174, "Cera para assoalho".
15 mL de aguarrás
2g
de anilina (não comestível) na cor desejada.
Utensílios: para preparar um banho-maria, usar duas panelas, uma de 2 L, metade cheia de
água, e outra de 1 L que cabe na primeira.
Modo de fazer:
Esquentar no banho-maria a cera de abelha junto à cera de assoalho preparada anteriormente.
Tire do fogo logo estiver derretida. Dissolve a anilina no aguarrás e acrescente às ceras
derretidas. Derramar em pequenas latinhas com tampa.
16.4.37 Pasta de limpeza para mecânico
Oleína
1 Kg
Óleo de soja
1 Kg
Potassa cáustica (= hidróxido de potássio) 400 g
Água
1 litro
Dolomita
10 Kg
(Dolomita é um mineral de roxa formado por carbonato duplo de cálcio e magnésio)
Preparo:
Diluir a potassa em água e deixar esfriar. Aquecer a oleína junto com o óleo de soja até 60°C,
retirar do fogo e acrescentar a potassa fria aos poucos mexendo vagarosamente. Depois de
formar uma pasta acrescente a dolomita também aos poucos sempre mexendo, deixe esfriar e
embale.
172
16.4.38 Pó para matar baratas
Ingredientes:
100 g de farinha de trigo
100 g de ácido bórico
50 g de açúcar
Anilina comestível para dar uma cor.
Modo de fazer:
Misture os ingredientes, coloque-os em tampinhas, ou papel nos lugares preferidos pelas
baratas.
16.4.39 Pega-moscas
Ingredientes:
50 g de mel de abelha
200 g de óleo de soja ou de mamona
750 g de breu
Modo de preparar:
Coloque em uma panela o breu e o óleo e leve-os ao fogo para derreter, junte o mel agitando
sempre. Aplicar com pincel esta mistura em tiras de papel pardo previamente furado, a ser
pendurado com linha de pescar no teto.
16.4.40 Amaciante de roupas, receita caseira
100 g de sabonete de sua preferência, ralado.
100 mL de glicerina
100 mL de leite de rosas
5 litros de água
Modo de preparar:
Rale o sabonete e leve ao fogo com um litro da água para derreter. Retire do fogo, junte o
resto da água, o leite de rosas e a glicerina em jato fino.
Antes de usar agite vigorosamente este produto.
16.4.41 Pasta para mecânico, receita caseira
200 g de sabão comum (pode ser sobras)
50 g de barrilha (= carbonato de sódio; compra-se em lojas de piscina).
2 Kg de areia fina
173
100 mL de água
Modo de preparar:
Rale o sabão e derreta em água quente. Deixe esfriar e junte a barrilha e a areia, batendo para
formar uma pasta.
Dica: esse produto fica menos abrasivo, especialmente não arranha um tanto as unhas, se
substituir os 2 Kg de areia, por 1 Kg de serragem de madeira.
16.4.42 Cera para assoalho
1 L de querosene
12 sacos plásticos de leite (bem limpos)
210 g de parafina
Xadrez para colorir
Modo de preparar:
Colocar a parafina em uma panela ou lata e leve ao fogo para dereter. Quando estiver bastante
quente (saíndo fumaça), acrescente os sacos de plástico que foram recortados em pedaços
menores. Deixar 10 minutos sem mexer, depois mexe até tornar-se um mingau de cor cinza
homogênea. Retire do fogo junte aos poucos o querosene, agitando sempre até formar um
creme. No final adicione o xadrez na cor que corresponde ao seu piso (verde para ardósia;
vermelho para lajetão). Quando deseja aplicar em tacos e tábuas coloridas, é melhor deixar
incolor, então não coloque o xadrez.
16.4.43 Spray para passar roupas
1 L de água
1 colher de sopa rasa de maizena
1 colher de amaciante de roupas
2 colheres de álcool
Modo de preparar:
Faça um mingau com a maisena e a água no fogo. Deixe esfriar e junte o álcool (ou um
perfume) e o amaciante.
16.4.44 Passe-bem, receita caseira I
1 copo de amaciante de roupas
1 copo de água
1 copo de álcool
174
Preparo:
Mistura-se tudo muito bem e usa-se com um spray para passar roupas.
16.4.45 Passe-bem, receita caseira II
1 L de água de torneira
1 colher de sopa rasa de amido de milho
1 colher de sopa de amaciante de roupas (pode ser do produto caseiro preparado antes)
2 colheres de sopa de álcool ou do seu perfume preferido.
Modo de fazer:
Faça um mingau com o amido de milho e a água. Deixar resfriar e juntar o álcool ou o
perfume e o amaciante de roupas.
Agite bem antes de usar e aplique via borrifador.
16.4.46 Pasta para brilhar o alumínio, receita caseira
200 g de sobras de sabão bem picado
2 colheres de açúcar
2 colheres de vinagre ou suco de limão.
1 copo de água
Modo de preparar:
Leve tudo ao fogo para derreter e coloque em potes de polietileno.
16.4.47 Sabão "doido"
4 Kg de sebo
1 Kg de soda fraca ( de pacote comprado no supermercado) e dissolva em 2 litros de água fria
1 frasco de detergente
0,5 Kg de polvilho doce ou fubá de milho
1 copo de "pinho Sol" (= desinfetante)
1 copo de sabão em pó
6 litros de água, sendo 3 litros de água morna e 3 litros de água fria.
Modo de fazer:
Em 3 litros de água fria dissolva o sabão em pó, o detergente, o polvilho ou fubá e acrescente
os 3 litros de água morna e mexa bem. Junte tudo isso com o sebo meio quente e depois
despejar a soda mexendo, parando, mexendo, parando até começar a engrossar. Despejar em
175
forma de madeira forrada com plástico ou dentro de caixinha vazia de leite ou caixa plástica,
etc.
16.5
Dicas como remover manchas
Batom
Use benzina.
Café
Use água morna, glicerina, ácido tartárico (20%) e água oxigenada.
Chocolate
Use água quente com sabão ou água oxigenada.
Desodorante
Manchas amarelas na região das axilas das camisas e uma resina dura e rígida em cima da
fibra, podem ser removidas ao tratar com vinagre.
Ferrugem
Use água morna e sumo de limão. Alternativa: ácido oxálico, solução concentrada em água.
Frutas
Use água morna, sumo de limão, ácido acético (10%) ou vinagre forte incolor.
Manteiga, cera e graxa:
Coloque a mancha entre duas folhas de papel e passe com ferro quente. Depois aplique
benzina, éter, talco ou água quente com sabão.
Mofo
Use água morna e ácido tartárico (20%).
Sangue
Use água fria, sal de cozinha (5%), amoníaco, água morna com sabão e água oxigenada.
Sopas
Use benzina, água quente com sabão.
Tinta de escrever
Use água morna, suco de limão e leite azedo.
Tinta a óleo
Remova a tinta e aplique uma mistura de álcool e essência de terpentina ("Aguarrás"). Após
10 minutos, aplique benzol.
Vinho
Use água morna e ácido tartárico (20%).
Outras manchas não especificadas
Misture amoníaco, éter, benzina e "aguarrás".
176
17
Coleção de sites úteis na internet
Site com informações acerca dos compostos ativos em formulações cosméticas, juntas aos
mecanismos de ação, fornecedores e nomes dos produtos comerciais. Contém ainda as classes
importantes dos produtos anti-envelhecimento e de despigmentação, que não fazem parte
deste livro:
http://www.farmaceuticacuriosa.com/p/cosmeticos_17.html
Informações sobre a fabricação de produtos de limpeza feitos artesanalmente– Ingredientes e
modo de fazer:
http://www.herbario.com.br/atual03/2311oleosveg.htm
Site com fórmulas de diversos produtos de higiene, entre estes sabonetes líquidos e
glicerinados:
http://planeta.terra.com.br/educacao/portaldaescola/formulas.htm
Site com formulações de diversos tipos de sabonete:
http://www.arteducacao.pro.br/tecnicas/sabonetes.htm
Contém informações sobre a preparação de sabão:
http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/sabao.html
Informações sobre o processo produtivo do sabão:
http://www.cecae.usp.br/Aprotec/respostas/RESP04.htm
Informações sobre a fabricação de sabão em barra:
http://www.sebraema.com.br/diversos/responde_sabao.htm
Site tem em seu conteúdo receita diversos tipos de sabonete:
http://www.arteducacao.pro.br/tecnicas/sabonetes.htm
Texto com fórmulas de fabricação de sabão:
http://www.ca.ufsc.br/qmc/prodlimpeza/sabaocomum/sabaocomum.htm
Máquinas para sabão: www.fenoquimica.com.br
Fórmulas de produtos: www.mrformula.com.br
Sabonete: http://geocities.yahoo.com.br/barradesabao
Óleos essências: http://aromalandia.isonfire.com
Sódio: http://www.sodiumstearate.com/sodiummyristate.htm
Sabonetes cold:
www.lush.com.br
http://www.countryrosesoap.com/handmade.htm#Top
Receita, passo a passo, de que você não acredita que é sabonete. Pensa que é doce:
http://home.exetel.com.au/lozniz/Whipped/index.htm
http://www.geocities.com/blueaspenoriginals/
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Sites de cold process:
http://www.banlieusardises.com/soins/archives/001025.html
http://operasavon.free.fr/fabrication.htm
Informações produtos de limpeza: http://www.herbario.com.br/atual103/2311oleosbeg.htm
Fórmulas diversos produtos: http://planeta.terra.com.br/educacao/portaldaescola/formulas.htm
Diversos tipos de sabonetes: http://www.arteducacao.pro.br/tecnicas/sabonetes.htm
Preparação de sabão: http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/sabao.html
Processo produtivo do sabão: http://www.cecae.usp.br/Aprotec/respostas/RESP04.htm
Sabão em barra: http://www.sebraema.com.br/diversos/responde_sabao.htm
Tipos de sabonetes: http://www.arteducacao.pro.br/tecnicas/sabonetes.htm
Fórmulas de fabricação de sabão:
http://www.ca.ufsc.br/qmc/prodlimpeza/sabaocomum/sabaocomum.htm
Óleos essenciais do fabricante: http://www.georgesbroemme.com.br/produtos.html
Fórum de formulações: www.inforum.insite.com.br/2312
Produtos e essências e formulações:
http://www.farmanilquima.com.br/produtos.htm
http://www.emfal.com.br
Materiais relacionados ao assunto:
www.mrformula.com.br
www.cosmeticnow.com.br
Tem outro site bastante interessante: www.enciclopediapopular.com.br
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