Protector solar

Antecedentes

La imagen de una persona sana hoy no incluye necesariamente un bronceado oscuro y profundo. La investigación ha relacionado la exposición a los rayos ultravioleta del sol con el cáncer de piel, las arrugas prematuras y otros problemas de la piel. Si bien la ropa protectora como sombreros, pantalones y camisas de manga larga son los bloqueos más efectivos contra estos rayos dañinos, las lociones de protección solar también brindan una protección notable para la piel.

La luz emitida por el sol consta de tres bandas de frecuencia de radiación:infrarroja, visible y ultravioleta. De los tres, solo el ultravioleta es dañino para la mayoría de los humanos. La radiación ultravioleta (UV) se divide en tres categorías:UVA, UVB y UVC. La radiación UVA penetra en la piel sin quemar las capas superficiales. Estos rayos pueden penetrar hasta una profundidad de 0,04 pulgadas (1,0 mm) y dañar las membranas celulares y el sistema inmunológico. La radiación UVA se ha relacionado con cánceres de piel y envejecimiento prematuro y arrugas de la piel. La radiación UVB es responsable de las dolorosas quemaduras rojas que sufren las personas después de una exposición prolongada al sol. Los rayos UVB también causan cáncer de piel y pueden dañar la córnea y el cristalino del ojo. La tercera categoría, la radiación UVC, generalmente es absorbida por la atmósfera terrestre y no se considera dañina. Se sabe que las lociones de protección solar que brindan protección contra la radiación UVA y UVB tienen un amplio espectro de protección.

Hay dos tipos básicos de lociones de protección solar en el mercado:productos que penetran la capa más externa de la piel para absorber los rayos ultravioleta y productos que recubren la superficie de la piel para actuar como barreras físicas a los rayos ultravioleta. Ambos tipos están clasificados con un factor de protección solar (SPF), que le permite al consumidor saber cuánta protección contra los rayos UVB proporciona el producto. El SPF de un producto es la proporción del tiempo necesario para que la piel protegida de una persona se enrojezca después de estar expuesta a la luz solar en comparación con el tiempo necesario para que la piel desprotegida de la misma persona se enrojezca. Por ejemplo, un producto con SPF15 significa que una persona cuya piel sin protección se enrojezca en diez minutos puede aplicar el producto y permanecer al sol 15 veces más, o 150 minutos, antes de sufrir una quemadura solar.

Los investigadores creyeron durante mucho tiempo que los rayos UVB, los rayos que en realidad causan una quemadura solar, eran los únicos responsables de todas las formas de cáncer de piel. Sin embargo, estudios recientes demuestran que los rayos UVA también son responsables. Aunque muchos protectores solares ahora contienen protectores UVA, actualmente no existen estándares establecidos por la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) para la protección contra los rayos UVA. La clasificación de SPF de un producto se aplica solo a la protección contra los rayos UVB. La FDA requiere regulaciones y pruebas estrictas antes de la fabricación de cualquier nueva loción de protección solar. Los productores de protectores solares pasan por un proceso largo y costoso para obtener la aprobación de la FDA. Esta aprobación autoriza al fabricante a producir la formulación exacta solicitada y está limitada a una sola clasificación de SPF y un uso específico.

Desarrollo y pruebas

El mercado objetivo actual de los protectores solares es altamente especializado. Los productos de protección solar se vuelven a desarrollar continuamente para satisfacer las necesidades cambiantes de consumidores específicos. Por ejemplo, las formulaciones para atletas pueden contener ingredientes que son más impermeables y resistentes al sudor para brindar protección hasta por ocho horas. Los atletas también pueden desear una loción que se sienta seca para no afectar su agarre. La piel de los niños es más sensible que la de los adultos porque la capa más externa es más delgada. Esto respalda la observación de que la mayor parte del daño solar a la piel ocurre durante la niñez y los primeros años de la adolescencia. Los filtros solares desarrollados para el mercado infantil tienden a contener ingredientes naturales como aloe vera y vitamina E.

En la fase de desarrollo de un nuevo protector solar, un equipo de químicos y técnicos de laboratorio desarrolla la formulación del protector solar a partir de ingredientes sintéticos y naturales. Las formulaciones iniciales se hacen en cantidades de 10 galones (38 l) y se almacenan en cubas de acero inoxidable. Estas formulaciones iniciales se prueban y finalizan antes de que se haga una solicitud a la FDA para su aprobación. La aprobación de la FDA requiere más pruebas que pueden realizarse internamente o por un laboratorio externo. Los ejemplos del tipo de prueba requerida para la aprobación de la FDA incluyen pruebas para medir el factor de protección solar eficaz de acuerdo con las pautas de la FDA, pruebas para determinar qué tan seguro es el uso del producto en la piel y pruebas para medir la tolerancia al agua de una loción.

Materias primas

Muchas combinaciones de ingredientes sintéticos y naturales pueden formar parte de la formulación de un solo protector solar. Una formulación generalmente está orientada hacia una clasificación de SPF específica o las necesidades de un grupo de consumidores específico. Quizás el material sintético más conocido utilizado para la protección contra los rayos UVA es la avobenzona, o Parsol 1789, que se utiliza en productos en todo el mundo. Otros ingredientes sintéticos como la benzofenona y la oxibenzona brindan protección de amplio espectro, que protegen al absorber la luz ultravioleta. El PABA (ácido paraaminobenzoico) fue una vez un ingrediente popular de protección solar que absorbe los rayos UV, pero puede causar irritación de la piel en algunas personas y ahora es reemplazado por Padimate-O, un derivado de PABA. Otros ingredientes sintéticos de amplio espectro son el metoxicinamato de octilo y el antranilato de mentilo.

El dióxido de titanio es un mineral natural y un ingrediente popular para la protección de amplio espectro. El dióxido de titanio actúa dispersando la luz ultravioleta en lugar de absorberla. Aunque no es tan opaco como el óxido de zinc, tiene un efecto blanqueador similar en las clasificaciones de SPF más altas. Los antioxidantes a menudo se combinan con dióxido de titanio para ralentizar la oxidación de los aceites y, por lo tanto, retrasar el deterioro de la loción. Algunos ejemplos de antioxidantes naturales son las vitaminas E y C, el aceite de salvado de arroz y el aceite de semillas de sésamo. Otro antioxidante popular en la categoría natural es el té verde. Muchos productos de protección solar más nuevos también contienen aditivos humectantes y calmantes para la piel, como el aloe y la manzanilla.

El
proceso de fabricación

Los productos de protección solar pueden fabricarse, embotellarse y enviarse desde una sola instalación, o partes de este trabajo pueden manejarse fuera de la empresa. El proceso de fabricación totalmente automatizado que se describe aquí utiliza algunos de ambos enfoques.

Formulación de la loción

• 1 El agua se purifica mediante un método llamado ósmosis inversa. La ósmosis inversa extrae agua dulce pura al forzar el agua a presión a través de una membrana semipermeable que separa las moléculas de agua pura de las sales y otras impurezas.

• 2 Los ingredientes se compran de fuentes externas y se mezclan con el agua purificada de acuerdo con la receta de la formulación final. La receta se registra en una hoja de tina que enumera las medidas exactas de cada ingrediente. Las medidas se convierten de la receta inicial de 10 galones (38 l) utilizada en la etapa de desarrollo a cantidades mayores para uso comercial.

Hacer los contenedores

• 3 Una instalación de moldeo por soplado fabrica los envases de plástico para el protector solar. En algunos casos, esto se hace fuera de la empresa. El moldeo por soplado es un método en el que los termoplásticos, plásticos que se ablandan cuando se calientan y se endurecen cuando se enfrían, se extruyen en un tubo, llamado parisón, y se colocan en un molde abierto. El molde se cierra alrededor del parisón calentado y el parisón se pellizca en la parte inferior para formar un sello. Se sopla aire comprimido a través de la parte superior del parisón, lo que obliga al plástico ablandado a expandirse hacia las paredes internas del molde, creando la forma del recipiente.
• 4 Los contenedores se trasladan a una instalación de impresión donde se imprimen los logotipos y la información del producto y, en algunos casos, se sellan en los contenedores. El estampado estampa una fina lámina de metal en la superficie del recipiente con la forma deseada, normalmente un logotipo. Los contenedores impresos o sellados se almacenan para su uso cuando sea necesario.

Llenado de contenedores

• 5 tanques de acero inoxidable con capacidades de hasta 1,000 galones (3784 1) se utilizan en el proceso de llenado. El llenado se realiza en una sala estéril separada con un sistema de transporte de muchas pistas entrantes. Los operadores de la máquina controlan el proceso automatizado. Los contenedores y las tapas ingresan a la sala de llenado en las pistas del transportador. La loción de protección solar fluye desde las cubas a través de tuberías de acero inoxidable hasta una máquina de llenado a presión que inserta una boquilla retráctil en cada recipiente y lo llena con una cantidad medida de loción de protección solar.

Tapar los contenedores

• 6 La mayoría de los contenedores se tapan automáticamente a lo largo de la línea de producción. Algunos contenedores incluyen tapas con bombas para permitir una fácil aplicación del protector solar. Estos tapones de bomba requieren un montaje manual por parte de los operadores cuando los contenedores salen de la fase de llenado.

Envío

• 7 Los contenedores llenos y tapados están empaquetados en cantidades de 12 para ser peletizados y asegurados a un patín mediante envoltura retráctil para su transporte a los distribuidores.

Subproductos / Residuos

Los desechos de plástico desinfectados del proceso de moldeo de contenedores se muelen de nuevo y se usan nuevamente en el moldeo. Contenedores que tienen han pasado por el proceso de impresión y los defectos se transmiten a otras empresas y se convierten en productos como muebles de jardín.

El futuro

Los investigadores miran a la naturaleza en busca de la próxima ola en el desarrollo de protectores solares. Algunas plantas tienen defensas naturales contra los dañinos rayos del sol. Por ejemplo, el alga unicelular llamada Dunaliella Bardawil que prospera en el Mar Muerto y el desierto del Sinaí fabrica su propio protector solar. Los científicos del Instituto de Ciencias Weizmann en Rehovot, Israel, aislaron la proteína que produce esta planta cuando la luz solar se vuelve demasiado intensa. La proteína actúa como un deflector solar al canalizar la luz hacia donde tiene lugar la fotosíntesis. El exceso de luz que podría interferir con la fotosíntesis es evitado por un pigmento amarillo anaranjado producido por las algas.

El cuerpo humano también tiene una defensa natural llamada melanina. La melanina es el pigmento negro pardusco que se encuentra en la piel y el cabello. Refleja y absorbe los rayos ultravioleta para brindar un amplio espectro de protección. Las personas de piel oscura tienen una mayor concentración de melanina y, como resultado, tienen una menor incidencia de cáncer de piel, así como menos signos físicos y médicos del envejecimiento de la piel. Una vez, la melanina se recolectaba minuciosamente mediante extracción de fuentes exóticas como la jibia y costaba alrededor de $ 3,000 por onza ($ 101 por ml). Sin embargo, ahora se puede hacer en un procedimiento económico utilizando tarros de fermentación. Una tecnología que se utiliza como método para incorporar melanina en lociones de protección solar es encapsularla en microesponjas que mantienen la melanina en la superficie de la piel donde es más eficaz. Las microesponjas son invisibles a la vista y solo se pueden ver con un microscopio. Los investigadores continúan obteniendo aprobación para los múltiples usos de la melanina natural y sintética como ingrediente en las formulaciones de los protectores solares.