Hairsproy

Antecedentes

Los aerosoles para el cabello pertenecen a una clase de productos para el cuidado personal que ayudan al cabello a mantener el estilo deseado. Estos productos contienen ingredientes formadores de película que se aplican como una fina niebla. Cuando se secan, estos productos químicos forman pequeñas manchas como pegamento que mantienen unidos los tallos del cabello. Las lacas para el cabello están formuladas como aerosoles que funcionan con gases presurizados o no aerosoles que se dispensan presionando manualmente una bomba.

Historial

Las mujeres han utilizado compuestos naturales (como arcillas y encías) para mantener su cabello en su lugar desde la antigüedad. La laca para el cabello moderna no nació hasta que el Ejército de los Estados Unidos desarrolló envases de aerosol durante la Segunda Guerra Mundial. El ejército creó esta tecnología para permitirles rociar insecticidas en grandes áreas. Durante la próxima década, la tecnología de aerosoles se extendió a otras industrias, como pinturas y revestimientos y cuidado personal. Las primeras lacas comerciales para el cabello se comercializaron a fines de la década de 1940. Estos primeros productos usaban goma laca, una resina natural, para mantener el cabello en su lugar. En los últimos 50 años, los investigadores han mejorado tanto la calidad de los ingredientes de las lacas para el cabello como los envases de aerosol utilizados para distribuirlos. Desde entonces, las lacas para el cabello se han convertido en una parte importante del mercado del cuidado del cabello.

Materias primas

Agentes de retención

Las lacas para el cabello funcionan recubriendo el cabello con polímeros, que son compuestos químicos de cadena larga. Los polímeros a veces se denominan resinas porque se utilizaron materiales de resina natural (como laca) en las primeras lacas para el cabello. La propiedad clave que hace que los polímeros sean útiles como agentes para sujetar el cabello es su capacidad para formar películas al secarse. Una vez que se aplica el spray para el cabello, las gotas de líquido corren por el tallo del cabello hasta que llegan a la intersección de dos fibras capilares. Cuando las gotas se secan en esta intersección de fibras, crean una película invisible que une los cabellos.

Los químicos pueden elegir entre muchos polímeros diferentes al desarrollar productos para el cabello. Por ejemplo, la polivinilpirrolidona (también conocida como PVP) es un polímero común que se usa en productos para el peinado del cabello. Sin embargo, no proporciona una sujeción fuerte y tiende a absorber la humedad del aire. Para remediar esta situación, los químicos combinan PVP con otro polímero, el acetato de vinilo. La mezcla resultante, PVPVA, es un copolímero que tiene una resistencia a la humedad mejorada y, por lo tanto, mantendrá mejor los rizos. Sin embargo, si no se formulan adecuadamente, los copolímeros de PVPVA pueden ser tan impermeables que se vuelven difíciles de eliminar del cabello por lavado. Otro copolímero común está hecho de acetato de vinilo y ácido crotónico. Este ingrediente es popular porque proporciona el equilibrio adecuado de dureza, solubilidad y susceptibilidad a la humedad.

Disolventes

Los disolventes constituyen la mayor parte del peso de una laca para el cabello en aerosol. Se utilizan como vehículo para los ingredientes activos en la formulación y se seleccionan en función de su compatibilidad con los activos químicos y el propulsor. El agua es un solvente popular debido a su bajo costo. Desafortunadamente, las formulaciones que contienen agua tardan más en secarse y son menos solubles en muchos sistemas propulsores. El agua también aumenta la posibilidad de corrosión dentro de la lata. El etanol, aunque algo más caro, es otro solvente popular. Sin embargo, el etanol pertenece a la clase de compuestos orgánicos volátiles (COV) cuyo uso en aerosoles se ha restringido porque contribuyen a la contaminación del aire. Hasta la fecha, no se han aprobado solventes de reemplazo aceptables.

Aditivos

Las lacas para el cabello contienen una serie de aditivos químicos además de polímeros y disolventes. Por ejemplo, se agregan plastificantes para modificar los efectos de los polímeros. Estos incluyen productos químicos como miristato de isopropilo, ftalato de dietilo y siliconas que pueden hacer que las películas de laca para el cabello sean más flexibles y menos quebradizas. Se agregan agentes neutralizantes y anticorrosión, como aminometilpropanol (AMP), hidróxido de amonio, morfolina, ciclohexilamina y ésteres de borato para controlar la solubilidad de la resina y ayudar a evitar que el interior de la lata se oxide.

Propelentes

Los propulsores, como su nombre lo indica, son responsables de impulsar la laca para el cabello fuera de la lata. Estos son gases que se pueden almacenar a baja presión en la lata. Originalmente se usaban gases clorofluorocarbonados (CFC), pero han sido prohibidos debido a su presunta complicidad en el agotamiento de la capa de ozono en la atmósfera superior. Los propulsores de hidrocarburos como el butano y el propano se utilizaron como sustitutos de los CFC. Estos gases son mezclas de butano y propano diseñadas para proporcionar una cierta cantidad de presión en la lata. Por ejemplo, el propulsor Butano 40 es una mezcla de butano y propano que tiene una presión de vapor de 40 lb / in ² (18 kg / cm ² ). Los propulsores de hidrocarburos fueron extremadamente populares hasta la década de 1980, cuando California y algunos otros estados estadounidenses comenzaron a legislar sobre la cantidad de estos gases que se podían usar en lacas para el cabello porque se demostró que contribuían a la contaminación del aire. Esta legislación condujo a una disminución del uso de hidrocarburos.

Los científicos que trabajan en Dupont desarrollaron una nueva clase de propulsores. Estos se conocen como hidrofluorocarbonos (HFC) y tienen muchas de las propiedades de los CFC, pero no son tan contaminantes. Los HFC más populares son el 1,1, -difluoroetano (Propelente 152A) y el 1, 1, 1, 2, -tetrafluorometano (Propelente 134A). Si bien son relativamente costosos, se utilizan para formular lacas para el cabello de secado rápido.

Embalaje

Las lacas para el cabello en aerosol se han empaquetado tradicionalmente en recipientes hechos de acero estañado o aluminio. El paquete está equipado con una válvula que sella la lata y dispensa el contenido. La válvula está conectada a un tubo de inmersión de plástico que lleva el producto líquido a través de la lata hasta la parte superior. La parte superior de la válvula está equipada con un botón, o actuador, que se presiona para abrir la válvula y liberar el producto.

La válvula en sí es un equipo muy complicado. Consiste en una sección del cuerpo con una pieza de cola que se une al tubo de inmersión. La parte central del cuerpo de la válvula sirve como una cámara de mezcla donde el propulsor y el concentrado líquido se mezclan. Este proceso de mezcla es muy turbulento y ayuda a romper la laca para el cabello en una niebla muy fina. En la parte superior del cuerpo de la válvula hay un vástago que alimenta el producto desde la cámara de mezcla al botón de dispensación. Todo el conjunto de la válvula está alojado en una copa metálica que es una pieza en forma de anillo de aluminio o acero de hojalata.

Diseño

Los químicos deben considerar varios parámetros clave al diseñar formulaciones de laca para el cabello, incluida la eficacia, la seguridad, el costo, el atractivo para el consumidor y las consideraciones reglamentarias. La funcionalidad del producto es una consideración clave. Los químicos formuladores tienen cientos, si no miles, de ingredientes para elegir. Comienzan seleccionando una resina que le dará las características de fijación deseadas y la combinan con plastificantes y otros ingredientes que le dan la sensación adecuada al cabello.

Para que un polímero sea una buena resina de peinado, debe tener ciertas características. Debe depositar una película que sea sustancial sobre el cabello pero que aún pueda lavarse fácilmente; debe sujetar el cabello con flexibilidad para que el cabello se pueda mover sin romper la película; debe ser transparente para que no reduzca el brillo natural del cabello; no debe descascararse cuando se cepilla el cabello; y no debe absorber la humedad de la atmósfera y volverse pegajoso.

Debido a que los ingredientes utilizados en las lacas para el cabello pueden estar en contacto con la piel durante un período de tiempo prolongado, deben diseñarse para que no sean irritantes ni sensibilizantes. Para asegurarse de que no sean peligrosos al ser transportados, A. Soplador de aire comprimido. B. Probador de presión. C. Relleno de producto. D. Evacuador de aire. E. Taponadora rotativa. F. Válvula de llenado de presión del propulsor. su seguridad médica puede determinarse mediante pruebas de inhalación en animales, aunque se dispone de un número cada vez mayor de pruebas alternativas sin animales. Esto es un problema menor para los productos que no son aerosoles porque las partículas producidas por el dispensador de la bomba son mucho más grandes que las producidas por los gases presurizados y, por lo tanto, es menos probable que viajen a los pulmones. Por esta misma razón, los no aerosoles pueden ser más húmedos y pegajosos que sus contrapartes en aerosol.

Los químicos diseñan lacas para el cabello para que sean más atractivas para el consumidor mediante el empleo de fragancias agradables y envases fáciles de usar. Algunas fragancias están diseñadas para cubrir simplemente el olor de los productos químicos en la formulación; otros están diseñados para ser muy fragantes. Las opciones de diseño de envases también ayudan a aumentar el atractivo estético del producto. Estos incluyen dispensadores fáciles de usar como válvulas de palanca y grandes botones de actuador.

Por lo general, las lacas para el cabello están diseñadas para proporcionar 8 oz (237 ml) de producto, pero se encuentran disponibles tamaños más pequeños y más grandes. La presión en la lata es generalmente entre 40 y 80 lb / in ² (18 y 36 kg / cm ² ) dependiendo del tipo de propulsor que se utilice. También es importante tener en cuenta que las lacas para el cabello están diseñadas para tener una vida útil mínima de tres años, pero se sabe que duran cinco años o más.

El
proceso de fabricación

La fabricación de lacas para el cabello en aerosol requiere un equipo altamente automatizado. Debido al costo que implica operar este equipo, la mayoría de los comercializadores de lacas para el cabello optan por que sus productos sean producidos por proveedores especializados conocidos como fabricantes por contrato.

Procesamiento por lotes

• 1 Durante el proceso de fabricación, la fórmula se prepara como un concentrado líquido en tanques de lotes grandes compuestos de acero inoxidable, aluminio revestido o poliéster reforzado con fibra de vidrio. Estos lotes pueden tener hasta 2,000 gal (7,5701). Los tanques están equipados con un gran mezclador de turbina con álabes de varios pies de diámetro. Primero se carga el solvente en el tanque y luego los demás ingredientes. El disolvente constituye la mayor proporción de la fórmula y puede estar presente en un 80% en peso o más. La concentración de otros ingredientes varía desde unas pocas décimas de porcentaje para algunos de los agentes de control del pH, hasta un pequeño porcentaje para la fragancia, hasta aproximadamente el 10% para la resina. Dependiendo de la solubilidad de los ingredientes en la fórmula dada, este paso de mezcla puede tomar tan solo 30 minutos o hasta varias horas. Dado que algunos de los ingredientes están en forma de polvos, la mezcla debe controlarse cuidadosamente durante el proceso de procesamiento por lotes para asegurarse de que se disuelvan correctamente. Una vez que se completa la mezcla, el concentrado se prueba para asegurarse de que cumpla con las especificaciones y luego se transfiere a un tanque de almacenamiento antes de llenarlo.

Llenado

• 2 Los componentes del embalaje se colocan en la maquinaria de llenado. A medida que las latas vacías bajan por la cinta transportadora, un chorro de aire comprimido elimina la suciedad y el polvo.
• 3 En la siguiente etapa de la línea de llenado, hay una serie de boquillas, conocidas como cabezales de llenado, que están conectadas a tubos que transfieren el concentrado líquido desde el tanque donde se almacena. Un mecanismo de pistón inyecta una cantidad precisa de líquido en la lata.
• 4 Las latas avanzan por la línea hasta la siguiente estación donde ocurren dos acciones a la vez. El propulsor gaseoso se dispara en las latas y la copa de la válvula se engarza inmediatamente en su lugar. La copa de metal se engarza en el borde de la abertura de la lata. Este sello hermético evita que el gas y el líquido se escapen.
• 5 Después de la operación de gaseado, las latas se alimentan a través de una cubeta larga llena de agua caliente. A medida que las latas se mueven lentamente bajo el agua, se revisan visualmente en busca de burbujas que escapen, lo que indicaría un sello de válvula defectuoso o una lata con fugas. Las latas con fugas se retiran durante esta etapa de la operación.
• 6 Después de salir del baño de agua, las latas se secan mediante chorros de aire comprimido. Se coloca una tapa sobre la válvula al final de la línea de llenado; esto evita que el aerosol se active accidentalmente durante el envío.
• 7 Finalmente, las unidades terminadas se empaquetan en cajas y se apilan en paletas para su envío.

Subproductos / Residuos

Los subproductos más obvios de la laca en aerosol son los COV nocivos para el medio ambiente que se emiten a la atmósfera. Además de agotar la capa de ozono, estos subproductos químicos también se utilizan en el abuso de inhalantes. Aunque las empresas han desarrollado alternativas (como los aerosoles con bomba manual), muchos consumidores prefieren y continúan usando la lata de aerosol.

Control de calidad

Durante el proceso de fabricación, se extraen muestras de la línea transportadora y se comprueban para asegurarse de que cumplan con todas las especificaciones. Las propiedades clave que se controlan incluyen el peso de llenado, la concentración de ingredientes activos y la presión de la lata. También se controlan las características de la pulverización, como la velocidad de pulverización (la cantidad de producto distribuida por segundo) y el patrón de pulverización (el tamaño físico y la forma de la pulverización). Se realizan pruebas de estabilidad a largo plazo para garantizar que las latas no se atasquen cuando se pulverizan y que permanecen libres de corrosión interna.

El futuro

El futuro de las lacas para el cabello depende no solo de las consideraciones del mercado, sino también de las acciones reguladoras de las agencias estatales y federales. Desde la década de 1970, la industria ha luchado con las severas limitaciones impuestas por el gobierno. Para eludir estas limitaciones, los investigadores continúan experimentando con polímeros que se pueden incorporar en fórmulas a base de agua no contaminantes. Además, están evaluando varios sistemas de administración de aerosoles no tradicionales que liberan menos contaminantes a la atmósfera. Los aerosoles de bomba son la alternativa más conocida a los aerosoles y funcionan mediante la fuerza física generada cuando se comprime un resorte dentro de la bomba. Otras alternativas de aerosol incluyen el sistema de bolsa en la lata que usa la fuerza física de una vejiga de goma estirada para rociar el contenido. Los comercializadores de lacas para el cabello tendrán que seguir encontrando tecnología de vanguardia como esta para mantenerse al día con un entorno regulatorio en constante cambio.

Dónde obtener más información

Libros

Dallal, Joseph y Colleen Rocafort. Productos para el peinado / fijación del cabello, en el cabello y el cuidado del cabello. Marcel Dekker, 1997.

Schueller, Randy y Perry Romanowski. Química cosmética inicial. Allured Publishing, 1999.

Randy Schueller