Como é feito o champô? Ingredientes e processo

A resposta direta a como é feito o champô reside na formulação aquosa sequencial: a água tratada é doseada para um depósito de processo, os tensioativos primários e secundários são diluídos sob cisalhamento controlado, os agentes condicionadores e perolizantes são incorporados e o sal ou os polímeros modificadores ajustam a viscosidade antes da desarejamento e do enchimento.

Embora cada champô líquido pareça um simples produto de limpeza numa embalagem, as formulações industriais de champô comportam-se como fluidos micelares estruturados. Os primeiros sabões e champôs baseavam-se em gorduras alcalinas. Os primeiros sabões e champôs recorriam a gorduras alcalinas, ao passo que os produtos de cuidado capilar desenvolvidos mais recentemente equilibram agentes de limpeza tensioativos com polímeros que deixam o cabelo limpo sem o danificar. O champô utiliza agentes de limpeza tensioativos e polímeros condicionadores, pelo que o equipamento de mistura deve corresponder aos requisitos de processamento da formulação.

Pontos-chave

Os champôs comerciais disponíveis no mercado combinam uma fase transportadora aquosa com misturas de tensioativos aniónicos, anfotéricos e não iónicos para limpar o cabelo e manter a saúde capilar.
As fases principais do champô incluem água, detergentes primários, intensificadores de espuma e polímeros condicionadores que melhoram a maleabilidade do cabelo e sustentam as alegações apresentadas no rótulo.
A qualidade do lote depende da adequação do cisalhamento do depósito de processo e do controlo térmico à hidratação dos polímeros, à diluição dos tensioativos, ao ajuste eletrolítico da viscosidade e ao desarejamento antes do enchimento.

De que é feito o champô? Fases de ingredientes principais

As seis fases de formulação do champô abrangem água desionizada, tensioativos primários, intensificadores de espuma, condicionadores, perolizantes e estabilizadores.

Um champô moderno é constituído por água purificada, tensioativos de limpeza primários, intensificadores de espuma, agentes condicionadores, modificadores reológicos e um sistema conservante, agrupados em seis fases de formulação. Numa análise revista por pares de 123 champôs comerciais, os valores de pH medidos variaram entre 3.5 e 9.0 em várias marcas internacionais.

Em vez de tratarem os ingredientes do champô como uma simples lista de compras, os formuladores têm em conta a solubilidade, a carga elétrica e a sensibilidade térmica ao agruparem as matérias-primas. Conforme referido no relatório de fabrico de champô da Silverson, o champô é uma mistura de tensioativos, agentes condicionadores e aditivos funcionais num meio aquoso, em que a sequência de adição dos ingredientes controla a hidratação. Os ingredientes comuns nos champôs são selecionados para limpar suavemente o cabelo e o couro cabeludo, proporcionando um toque macio. A água desionizada funciona como meio contínuo. A água desionizada serve de veículo contínuo, enquanto os agentes quelantes fixam os iões de cálcio e magnésio e melhoram a estabilidade dos conservantes na presença de metais vestigiais.

Fases funcionais de ingredientes em formulações comerciais de champô
Fase de formulação	Ingredientes representativos	Função principal no cuidado capilar
Veículo aquoso e agentes quelantes	Água desionizada, EDTA dissódico, fitato de sódio	Dissolve polímeros hidrossolúveis e desativa iões metálicos
Tensioativos de limpeza primários	Lauril sulfato de sódio, lauril éter sulfato de sódio, sulfonatos de olefina	Emulsiona o sebo e remove a sujidade particulada do cabelo
Cotensioativos e intensificadores de espuma	Cocamidopropil betaína, decil glucósido, lauril glucósido	Reduz a irritação, estabiliza a espuma e desenvolve a viscosidade micelar
Polímeros condicionadores e silicones	Guar catiónico, polyquaternium-10, emulsões de dimeticone	Deposita-se no cabelo com carga negativa para facilitar o pentear a húmido
Opacificantes e agentes perolizantes	Diestearato de glicol e outras dispersões perolizantes	Criam brilho nacarado, enquanto os extratos botânicos e os óleos desempenham funções distintas de condicionamento ou de posicionamento comercial.
Estabilizadores e modificadores de arrefecimento	Ácido cítrico, cloreto de sódio, fragrância, misturas conservantes	Fixa o pH pretendido, ajusta a viscosidade final e previne a deterioração

O núcleo de limpeza recorre a moléculas anfifílicas para solubilizar a gordura. A extremidade hidrofílica atrai e fixa a água, enquanto a cauda lipofílica retém os lípidos. Os ingredientes principais incluem agentes de limpeza aniónicos, sobretudo lauril sulfato de sódio ou lauril éter sulfato de sódio, combinados com cocamidopropil betaína anfotérica utilizada na lavagem capilar. De acordo com a literatura científica revista por pares sobre formulação capilar, as colorações permanentes e as lavagens alcalinas agressivas podem remover a camada lipídica 18-MEA durante a lavagem do cabelo. Para atenuar a rugosidade resultante, os champôs condicionadores incorporam polímeros de silicone (polímeros sintéticos de silício e oxigénio que melhoram o deslizamento e a penteabilidade) ou polímeros catiónicos que tornam o cabelo mais fácil de pentear e macio após o enxaguamento.

No estudo de Gavazzoni Dias et al. sobre 123 champôs, apenas 38,21% dos 123 champôs apresentaram um pH igual ou inferior a 5.5 (enquanto a maioria registou valores acima de pH 5.5), e cerca de 19,23% dos produtos anticaspa situaram-se num pH igual ou inferior a 5.5. Um formulador que desenvolva um champô hidratante para cabelo seco escolherá uma proporção de tensioativos e um aditivo humectante para hidratar a cutícula diferentes dos utilizados num champô de limpeza profunda profissional.

Como fazer o seu próprio champô?

Para preparar o seu próprio champô em casa ou num laboratório piloto, disperse um espessante em água purificada morna (cerca de 40°C) e incorpore tensioativos líquidos pré-diluídos (cerca de 25% a 30% de matéria ativa) com um conservante de largo espetro para produzir o champô em segurança.

Quando se aprende a preparar uma receita básica de champô em bancada, o primeiro ensaio evita pastas tensioativas concentradas porque os agitadores manuais não conseguem vencer a fase intermédia de gel. Mesmo num pequeno lote caseiro, a adição de ingredientes como aloé vera, óleos naturais ou extratos vegetais exige um conservante, uma vez que os ingredientes naturais aquosos favorecem um rápido crescimento microbiano.

Como é feito o champô passo a passo numa unidade industrial?

Cinco etapas industriais produzem o champô desde o doseamento de água e diluição de tensioativos até ao ajuste de pH no arrefecimento e desarejamento a vácuo.

Numa instalação industrial, o champô é produzido através de cinco operações unitárias sequenciais: purificação da água e hidratação de polímeros, diluição do tensioativo primário, mistura de cotensioativos e condicionadores, ajuste de pH e eletrólitos durante o arrefecimento e enchimento desarejado. Para a diluição de SLES de elevada concentração, a água do lote deve ser mantida a 40-50°C e não exceder 60°C.

O processo industrial de fabrico de champô foi concebido para hidratar sólidos e pastas tensioativas de elevada viscosidade antes de o lote atingir a sua espessura final, quer a linha produza lotes separados de champô e condicionador, quer produza formulações 2 em 1. A adição prematura de espessantes ou eletrólitos aumenta a resistência no interior do tanque e impede uma dispersão uniforme. Os misturadores descontínuos de elevado cisalhamento são adequados para lotes até 300 galões norte-americanos, enquanto as linhas de maior dimensão combinam depósitos de processo com camisa de aquecimento ou arrefecimento e anéis de recirculação.

Etapa 1: Doseamento de água desionizada e pré-hidratação de polímeros. A água tratada é doseada para o recipiente de mistura. Os polímeros catiónicos, como os derivados de guar, são introduzidos por edutor no vórtice antes da adição dos tensioativos, para que cada cadeia polimérica hidrate sem formar grumos.
Etapa 2: Diluição do tensioativo aniónico primário. O tensioativo principal é carregado em primeiro lugar porque os aditivos espessantes atrasam a diluição dos tensioativos. Os misturadores rotor-estator em linha fechados diluem pastas de elevada concentração abaixo da superfície do líquido para evitar a formação de espuma.
Etapa 3: Incorporação de cotensioativos, condicionadores e opacificantes. O lote prossegue com a adição de tensioativos secundários, emulsões de silicone e dispersões perolizantes sob agitação moderada por âncora e turbina até a emulsão se tornar homogénea.
Etapa 4: Adição no arrefecimento e ajuste do pH. Assim que o lote arrefece até à temperatura ambiente, são adicionados os sistemas conservantes termossensíveis, os óleos de fragrância e o ácido cítrico, bem como sais de sódio ou espessantes para ajustar a viscosidade.
Etapa 5: Desarejamento a vácuo, libertação pelo controlo de qualidade e enchimento. Antes do desarejamento final a vácuo do lote, o ar retido durante a preparação é extraído e as amostras de laboratório são analisadas quanto à viscosidade e à qualidade microbiológica. Caso os ensaios sejam conformes, os medidores de deslocamento positivo procedem ao enchimento das embalagens até ao nível especificado.

Quando os champôs são produzidos à escala industrial a partir de pasta de lauril éter sulfato de sódio com 70% de matéria ativa, os engenheiros de processo têm de respeitar a fronteira de gel líquido-cristalino. A Silverson e as orientações industriais de diluição de SLES da Chemger indicam que, nestas condições, o SLES de elevada concentração pode formar uma fase de gel rígida e viscosa acima de aproximadamente 27% de concentração ativa; a água de diluição é mantida a 40-50°C e abaixo de 60°C para limitar a hidrólise. Nos graus comerciais de SLES, os limites de fase e as condições de temperatura são fornecidos pelo fabricante nas instruções de diluição, variando o intervalo real de gelificação consoante a distribuição de etoxilação e os rácios de cotensioativos.

Um guia técnico de formulação de champô da SpecialChem recomenda igualmente a dispersão de espessantes poliméricos sob agitação submersa suave antes da adição de detergentes muito espumantes. Uma vez introduzido ar numa base tensioativa viscosa, as bolhas permanecem em suspensão e provocam variações de peso nas linhas de enchimento volumétrico.

Champô com sulfatos vs. champô sem sulfatos: curva de sal e espessamento

Os champôs com sulfatos espessam por micelas vermiformes ao longo de uma curva de sal, enquanto os sistemas sem sulfatos recorrem a polímeros ou rácios equilibrados.

Os champôs com sulfatos espessam facilmente com cloreto de sódio porque os iões salinos atenuam a repulsão entre os grupos polares dos tensioativos aniónicos, permitindo que as micelas formem uma estrutura cilíndrica vermiforme compacta. Os glucósidos e os tensioativos derivados de aminoácidos não apresentam este comportamento e requerem espessantes poliméricos ou rácios específicos entre betaína e tensioativo aniónico para atingir a viscosidade pretendida sem separação de fases.

Numa base clássica de lauril sulfato ou lauril éter sulfato de sódio combinada com cocamidopropil betaína, a titulação de cloreto de sódio ao longo de uma curva de sal laboratorial de 0,2% a 2,0% origina um pico acentuado de viscosidade em forma de sino, ao passo que ultrapassar esse pico provoca o colapso da rede micelar. De acordo com o estudo da curva de sal em champôs do Rheology Lab, as misturas com baixo teor de sal comportam-se como líquidos newtonianos fluidos até as micelas vermiformes se entrelaçarem. Entretanto, a patente US20230114939A1 descreve exemplos de champôs estruturados sem sulfatos que combinam 3% a 35% de tensioativos de isetionato ou sarcosinato com 5% a 15% de betaínas a 0,6% ou mais de cloreto de sódio, recorrendo a densidades de carga de polímero catiónico superiores a 0.6 meq/g e rácios polímero/sal entre 1.2:1 e 2:1.

Sistemas tensioativos com sulfatos e curva de sal

O SLES ou SLS aniónico combinado com betaína anfotérica responde diretamente ao efeito eletrolítico do cloreto de sódio.
As micelas esféricas alongam-se em micelas vermiformes entrelaçadas com um forte comportamento reofluidificante.
A adição de sal além do pico desencadeia a ramificação micelar e uma quebra súbita da viscosidade para um fluido aquoso.

Sistemas tensioativos sem sulfatos

Os sistemas sem sulfatos podem basear-se em tauratos, isetionatos, sarcosinatos, sulfonatos de olefina ou alquil poliglucósidos não iónicos, recorrendo frequentemente a estratégias de espessamento sem sal.
O impedimento estérico e o empacotamento dos grupos polares impedem o espessamento simples com NaCl em bases ricas em glucósidos, embora misturas específicas de isetionato ou sarcosinato com betaínas possam espessar com 0,6% ou mais de NaCl.
Os formuladores recorrem frequentemente a ésteres de PEG associativos, copolímeros de acrilatos ou rácios equilibrados entre betaína e tensioativo aniónico para atingir a viscosidade pretendida.

Conforme explicado na análise do Chemists Corner sobre a curva de sal do champô, ultrapassar o pico de sal faz cair abruptamente a viscosidade e pode turvar um champô transparente durante o armazenamento a frio. O intervalo exato para o espessamento com cloreto de sódio depende do rácio entre tensioativo aniónico e anfotérico e dos cotensioativos ternários, pelo que cada nova formulação de champô deve ser titulada através da sua própria curva de sal em laboratório, em vez de seguir uma percentagem fixa de sal.

Os formuladores que produzem champôs sem sulfatos para diferentes tipologias, como champôs líquidos para cabelos pintados, couros cabeludos sensíveis ou champôs sólidos em barra, precisam de controlar a matéria ativa tensioativa. Os ensaios práticos documentados no SoapMakingForum demonstram que uma ligeira redução na matéria tensioativa total transformou uma mistura sem sulfatos de isetionato/sarcosinato de um gel firme num líquido aquoso. Em simultâneo, a investigação capilar do TRI Princeton salienta que o posicionamento sem sulfatos não garante por si só que um produto seja sempre suave. De modo geral, a ausência de sulfatos não assegura automaticamente uma suavidade superior, pois o grau de irritação depende do tamanho das micelas, da complexação de cotensioativos e dos resíduos de tensioativo que permanecem no cabelo, na pele ou nos folículos capilares após o enxaguamento.

Mistura a frio vs. mistura a quente na produção de champô

A mistura de champô a frio utiliza dispersões perolizantes pré-cristalizadas à temperatura ambiente, enquanto o processo a quente funde EGDS sólido a 70-75°C.

A mistura a frio à temperatura ambiente é utilizada quando são fornecidos tensioativos líquidos e concentrados perolizantes pré-cristalizados. O processamento a quente em recipiente com camisa de aquecimento ou arrefecimento é adotado quando agentes perolizantes sólidos e cerosos, como o diestearato de etilenoglicol — cujos intervalos de fusão e incorporação variam consoante o grau da matéria-prima e o veículo, situando-se frequentemente em torno de 60-65°C e 70-75°C —, têm de ser fundidos e recristalizados sob arrefecimento controlado.

Utilize o método de mistura a frio para tensioativos líquidos bombeáveis e concentrados perolizantes pré-cristalizados. Recorra à mistura a frio para tensioativos líquidos bombeáveis e concentrados perolizantes pré-cristalizados; utilize o processamento a quente para agentes perolizantes cerosos sólidos que tenham de ser fundidos acima de 65°C e posteriormente recristalizados. Os champôs líquidos transparentes, os champôs de extratos vegetais e os champôs para bebé formulados com misturas de tensioativos líquidos podem ser preparados integralmente à temperatura ambiente, exceto quando a água é ligeiramente aquecida para acelerar a hidratação dos polímeros. Os champôs condicionadores perolados tradicionais fabricados a partir de flocos cerosos sólidos exigem um ciclo térmico completo de fusão e recristalização.

Comparação entre o processamento de champô a frio e a quente
Parâmetro de processo	Processamento a frio à temperatura ambiente	Processamento a quente com camisa térmica
Matéria-prima perolizante / cerosa	Dispersão perolizante a frio pré-cristalizada ou base transparente	Flocos sólidos de diestearato de glicol (EGDS) ou monoestearato
Temperatura máxima do depósito de processo	Temperatura ambiente de armazém (ou água ligeiramente morna)	Aquecido a cerca de 70–75°C para EGDS sólido (ponto de fusão de cerca de 60–65°C)
Requisito de arrefecimento	Não necessário antes do doseamento de fragrância e conservante	Arrefecimento controlado por camisa antes de dosear voláteis termossensíveis
Equipamento do depósito de processo	Misturador de parede simples ou camisa ligeira com circuito em linha	Depósito de processo com camisa de aquecimento ou arrefecimento e raspadores em PTFE
Risco principal do processo	Hidratação lenta de polímeros ou ar retido devido à viscosidade a frio	Crescimento irregular de lamelas cristalinas causando opacidade ou sedimentação

“Se uma composição tiver uma capacidade solubilizante demasiado elevada, o EGDS pode não cristalizar, pode exigir uma temperatura de saída demasiado baixa (<100° F.) para cristalizar ou pode cristalizar apenas lentamente, originando cristais demasiado grandes.”
Patente dos EUA 6 165 955A, Processo de cristalização de champô perolado

Segundo o guia técnico da UL Prospector sobre perolização em cosmética, os concentrados perolizantes a frio fornecem lamelas pré-formadas de diestearato de glicol em suspensão em tensioativos anfotéricos e não iónicos, permitindo que as unidades industriais preparem champôs perolados sem aquecimento a vapor. A mistura a quente a cerca de 70–75°C é utilizada na fusão de EGDS sólido, cujo ponto de fusão ronda os 60–65°C, ao passo que os protocolos de dispersão perolizante a frio dependem da pureza cristalina da matéria-prima e do veículo tensioativo; por conseguinte, os diferentes graus exigem novos ensaios de estabilidade cristalina antes de serem trocados entre processos.

Prevenção de olhos de peixe, bolhas de ar e defeitos de lote

Prevenir olhos de peixe, grumos de gel de SLES, excesso de sal e bolhas de ar no champô exige edução submersa, homogeneização em linha e desarejamento a vácuo.

Os três defeitos industriais mais dispendiosos no champô — grumos de gel de SLES (“olhos de peixe”) formados quando a pasta de elevada concentração atravessa uma fronteira de gel a cerca de 27% de matéria ativa sob baixo cisalhamento, turvação por microespuma resultante da entrada de ar num vórtice e colapso da viscosidade quando o cloreto de sódio excede o pico da curva de sal de 0,2% a 2,0% — ocorrem devido a desequilíbrios no cisalhamento do misturador e no doseamento.

Conforme indicado nas orientações microbiológicas para cosméticos da FDA, a legislação cosmética dos EUA atribui aos fabricantes de champô a responsabilidade de prevenir a contaminação microbiana e garantir que os produtos de cuidado pessoal acabados não se encontram adulterados. Se uma solução tensioativa tiver um agitador aberto a rodar a velocidade excessiva, cria um vórtice superficial que arrasta ar para a rede micelar. Se o cisalhamento for demasiado baixo ao carregar polímeros catiónicos ou uma pasta de SLES de elevada atividade, a camada exterior de cada gotícula hidrata e espessa, formando uma película rígida que isola o núcleo seco ou concentrado. O controlo destes modos de falha opostos exige o equilíbrio entre a velocidade do misturador, o caudal de recirculação e o vácuo do depósito de processo durante cada etapa de fabrico.

Janela de fases entre micelas e cisalhamento

A janela de fases entre micelas e cisalhamento define dez transições críticas de operações unitárias e pontos de verificação de controlo de qualidade na produção industrial de champô, correlacionando cada um com o respetivo sintoma de defeito, mecanismo físico e limite operacional.

Janela de fases entre micelas e cisalhamento: prevenção de defeitos e verificação da qualidade do lote
Etapa de fabrico / Defeito	Mecanismo físico ou químico	Janela de cisalhamento e imersão	Verificação de controlo do lote
1. Humectação de polímero catiónico	O pó de guar ou celulose forma uma película exterior hidratada em torno do núcleo seco	Edução submersa de pó na água antes dos tensioativos; cisalhamento moderado	Aplicação visual em placa de vidro confirma hidratação uniforme dentro dos limites de partículas
2. Diluição de SLES de elevada atividade	O SLES de elevada atividade pode atravessar uma fase de gel líquido-cristalino acima de cerca de 27% de matéria ativa	Homogeneização rotor-estator em linha fechada num fluxo de água a 40–50°C, sem exceder 60°C	Índice de refração uniforme e ausência de glóbulos de gel flutuantes
3. Adição de cotensioativos	A betaína ou o glucósido desenvolve viscosidade prematura de micelas mistas	Alimentação de material submersa por tubo pescador com varrimento de âncora controlado por defletores	Base tensioativa homogénea sem camada superficial de espuma
4. Emulsificação de silicones	O dimeticone imiscível coalesce e separa-se no topo da embalagem	Passagem por rotor-estator de elevado cisalhamento ou mistura de microemulsão pré-emulsionada	Ensaio de estabilidade em centrífuga confirma a uniformidade da emulsão sem separação oleosa
5. Cristalização do agente perolizante	O arrefecimento brusco ou o excesso de solvência produz grumos amorfos ou turvação	Aquecer acima da janela de fusão do grau perolizante e aplicar arrefecimento lento com raspadores ajustado à solvência do veículo	Controlo microscópico das lamelas e ensaio de estabilidade em estufa a temperatura elevada
6. Solubilização da fragrância	Os óleos essenciais ou a fragrância excedem o limite de solubilização micelar	Pré-misturar a fragrância com um solubilizante não iónico antes do doseamento no arrefecimento	Controlo nefelométrico da turvação em champôs transparentes
7. Titulação do pH com ácido cítrico	Zonas ácidas localizadas desestabilizam os tensioativos aniónicos sensíveis ao pH	Dosear solução de ácido cítrico pré-diluída na zona de circulação ativa	Verificação com elétrodo de pH calibrado em amostras do topo, meio e fundo
8. Ajuste eletrolítico da curva de sal	O excesso de sal colapsa as micelas vermiformes num fluido ramificado fino	Adição gradual de salmoura sob varrimento lento de âncora e raspadores	Ensaio em viscosímetro rotacional com fuso e temperatura normalizados
9. Microarejamento e enchimento	O agitador com vórtice retém microbolhas que alteram o peso no enchimento volumétrico	Desarejamento a vácuo antes do enchimento por pistão a partir do fundo	Controlo da densidade relativa por picnómetro conforme o padrão laboratorial desarejado
10. Libertação microbiológica	Pseudomonas ou fungos veiculados pela água proliferam na fase não conservada	Circuito de água RO/DI higienizado e homogeneização do conservante no arrefecimento	Contagem microbiana em placa e ausência de agentes patogénicos segundo a norma ISO 17516

A maioria das instalações industriais combina controlos físicos de qualidade com a norma ISO 17516, a par das Boas Práticas de Fabrico ISO 22716.

Com que frequência deve lavar o cabelo com champô?

Lave diariamente os couros cabeludos oleosos quando utilizar um champô tamponado com anfotéricos suaves; o cabelo seco ou quimicamente tratado beneficia frequentemente de lavagens a cada dois a quatro dias, consoante a produção de sebo do couro cabeludo, a porosidade da fibra capilar e a concentração de tensioativos da fórmula.

Do ponto de vista da formulação, quer se escolha um champô de gama alta quer um produto de grande consumo, um champô purificante com teores mais elevados de detergente aniónico é utilizado periodicamente para remover a acumulação intensa de produtos de modelação. Em contrapartida, um champô condicionador suave formulado com cocamidopropil betaína, polímeros catiónicos e emulsões de silicone limpa o cabelo enquanto deixa uma película protetora ligeira que permite lavagens frequentes sem fricção excessiva nem queda por quebra.

Seleção de equipamento de mistura e moagem para linhas de champô

A seleção de equipamento para champô abrange desde tanques de âncora com defletores e depósitos com raspadores até misturadores a vácuo de três veios e moinhos húmidos.

A seleção de equipamento para a produção de champô começa por separar os processos destinados a líquidos solúveis dos processos para partículas insolúveis. Os champôs transparentes ou perolados padrão utilizam um depósito de processo com camisa térmica, âncora e homogeneizador. Os champôs transparentes ou perolados padrão recorrem habitualmente a um recipiente de mistura com camisa térmica, âncora e homogeneizador, enquanto as formulações com sólidos insolúveis que contêm ativos anticaspa ou pigmentos podem exigir moagem húmida de elevado cisalhamento ou dispersão em moinho de três rolos.

Ao aumentar a escala de uma linha de produção de champô, os engenheiros de processo avaliam quatro funções mecânicas. Estas incluem a incorporação de pós, a diluição de componentes tensioativos de elevada atividade, o aquecimento em massa com raspagem da parede e a redução do tamanho de partícula. Para lotes de cuidado pessoal muito viscosos que exigem em simultâneo emulsificação de elevado cisalhamento e remoção de gases dissolvidos, alguns fabricantes utilizam depósitos de mistura a vácuo multiveio para manter o processo num sistema fechado, estanque e higiénico.

Matriz de seleção de equipamento por tipo de formulação para linhas industriais de champô
Tipo de formulação de champô	Desafio reológico e de fase principal	Depósito de processo principal	Unidade auxiliar em linha / de moagem
1. Champô diário transparente de SLES/CAPB	Prevenir a turvação por microbolhas durante o espessamento na curva de sal	Tanque em aço inoxidável com defletores e agitador de âncora de baixa velocidade	Misturador rotor-estator em linha submerso
2. Diluição em massa típica de SLES de elevada atividade	Contornar a fase de gel não bombeável que se pode formar acima de cerca de 27% de matéria ativa	Depósito de processo de água morna (40–50°C, sem exceder 60°C) com células de carga	Unidade de diluição em linha de elevado cisalhamento com bomba volumétrica
3. Champô perolado de processo a quente	Fundir a cera perolizante sólida na sua janela térmica específica e arrefecer com recristalização controlada	Depósito de processo com camisa de aquecimento ou arrefecimento e raspadores em PTFE	Homogeneizador de fundo ou em linha para mistura prévia ao arrefecimento
4. Champô condicionador com perolizante a frio	Dispersar o concentrado perolizante pré-cristalizado sem fraturar as lamelas por cisalhamento	Misturador multiveio à temperatura ambiente com acionamento de frequência variável	Bomba de transferência de deslocamento positivo de baixo cisalhamento
5. Gel espessado por polímeros sem sulfatos	Hidratar guar catiónico ou acrilatos sem formar grumos de olhos de peixe	Misturador emulsionador a vácuo com incorporação submersa de pó	Tremonha edutora pó-líquido no circuito de recirculação
6. Champô e condicionador 2 em 1 com silicone	Reduzir o tamanho de gotícula do dimeticone para suspensão estável a longo prazo	Misturador emulsionador a vácuo de três veios com homogeneizador de fundo	Cabeça de mistura de emulsão rotor-estator multiestágio
7. Suspensão de ativos anticaspa	Desaglomerar piritionato de zinco, enxofre ou sulfureto de selénio insolúveis	Depósito de processo a vácuo cGMP resistente à corrosão	Moinho de esferas horizontal com agitador para a pré-mistura ativa
8. Champô em pasta tonalizante / com deposição de cor	Humectar e moer pastas de pigmentos de óxido de ferro ou mica de elevada viscosidade	Misturador planetário duplo ou coaxial para elevada viscosidade	Moinho de três rolos ou moinho de cesto para o concentrado de cor
9. Champô em creme espesso / esfoliante do couro cabeludo	Movimentar pasta de elevada tensão de cedência sem zonas mortas nem incrustação nas paredes	Depósito de processo a vácuo com âncora contra-rotativa e fita helicoidal	Bomba de descarga de produto de duplo fuso ou lóbulos para a máquina de enchimento de pistão
10. Aumento de escala do lote para recirculação	Aumento de escala desde misturadores descontínuos (até 300 galões norte-americanos) para tanques industriais maiores	Misturador homogeneizador a vácuo com camisa térmica à escala piloto ou por lotes	Circuito de recirculação em linha de elevado cisalhamento ou moinho de esferas de bancada

De modo geral, os sistemas tensioativos solúveis recorrem a agitação em massa com camisa térmica e homogeneização em linha, como nos misturadores de formulação de três veios. Os sistemas tensioativos solúveis utilizam habitualmente agitação em massa com camisa térmica e homogeneização em linha, tais como misturadores de três veios, enquanto as formulações que contêm sólidos insolúveis em suspensão podem exigir moagem húmida ou dispersão fina por via húmida. De acordo com a documentação industrial de moagem húmida cosmética, os ativos anticaspa em suspensão (como o piritionato de zinco ou o enxofre, regulamentados como substâncias ativas de venda livre nos EUA e noutros mercados) e os concentrados de pigmentos perolados exigem uma dispersão húmida fina para evitar a sedimentação na embalagem. Para as pré-misturas de sólidos em suspensão, as unidades industriais integram moinhos húmidos de esferas e moinhos dispersores de três rolos a montante do tanque principal de mistura.

Desde 2016, a Jiangyin IDA Equipment fabrica sistemas de mistura, dispersão e moagem húmida para instalações de cuidado pessoal e da indústria química. Embora os misturadores descontínuos de elevado cisalhamento processem lotes até 300 galões norte-americanos e os sistemas de maior dimensão utilizem tanques com camisa de aquecimento ou arrefecimento e circuitos de recirculação, o dimensionamento específico dos depósitos de processo entre a escala piloto e a produção depende da reologia de cada fórmula. Antes da aquisição de depósitos de processo à escala industrial, as equipas de engenharia podem recorrer ao fluxo de trabalho de ensaio de materiais e aumento de escala da IDA para testar as suas pastas tensioativas, sistemas poliméricos ou outras suspensões ativas e receber uma recomendação comprovada sobre tamanho de partícula e reologia.

Perguntas frequentes

O que distingue o champô do sabão?

A principal diferença entre o sabão e o champô reside nos ingredientes de limpeza presentes nos champôs: os detergentes sintéticos, como o lauril éter sulfato de sódio, a cocamidopropil betaína e os alquil glucósidos, permanecem solúveis em água dura e podem ser tamponados para um pH ligeiramente ácido próximo de 5.5. O sabão verdadeiro consiste em sais alcalinos de ácidos gordos que reagem com os iões de cálcio e magnésio, deixando resíduos baços na cutícula capilar.

Porque é que os champôs comerciais utilizam SLS ou SLES?

O SLS e o SLES proporcionam um elevado poder detergente e de espuma, enquanto os sistemas SLES/CAPB são habitualmente espessados com cloreto de sódio ao longo de uma curva de sal específica da formulação. O SLS e o SLES asseguram uma forte detergência e formação de espuma, ao passo que os sistemas SLES/CAPB são geralmente espessados com cloreto de sódio segundo a curva de sal própria de cada fórmula.

O que contêm os champôs de bebé que não ardem nos olhos?

Os champôs para bebé que não ardem nos olhos baseiam-se em tensioativos anfotéricos e não iónicos suaves, como a cocamidopropil betaína, o decil glucósido e os ésteres de sorbitano etoxilados, em vez de agentes anestésicos químicos. Estes tensioativos formam micelas maiores e mais estáveis que minimizam a penetração de monómeros livres nos tecidos oculares, sendo a fórmula tamponada para um valor próximo do pH natural da lágrima de modo a evitar o ardor.

De que é feito o champô seco?

O champô seco é um pó anidro ou uma suspensão em aerossol composta por amidos absorventes de oleosidade (amido de arroz, milho ou tapioca), argilas ou sílica combinados com propulsores voláteis como o butano, o isobutano e o propano, que evaporam após a pulverização.

O pH do champô afeta realmente a saúde do cabelo?

Sim, o pH do champô afeta diretamente a dilatação da cutícula, a fricção e a retenção de lípidos no cabelo pintado ou tratado. No estudo revisto por pares de Gavazzoni Dias et al. sobre 123 champôs comerciais, a haste capilar humana apresentou um pH ácido de 3.67 e o couro cabeludo registou 5.5, mas apenas 38,21% dos champôs de venda a retalho testados apresentaram um pH igual ou inferior a 5.5. A formulação de champôs numa janela ácida de 4.5 a 5.5 minimiza a repulsão de cargas negativas ao longo da fibra capilar, ajuda a preservar a camada lipídica 18-MEA, reduz o frisado e favorece os sistemas conservantes de ácidos orgânicos.