Reologia em Cosméticos - WCAM

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Reologia em Cosméticos
CEM 213 - PPGCEM
Mestrando: Walter Contabile de Amorim Martins
RA 21201810137
Professores: Danilo Carastan e Luiz Setz
Universidade Federal do ABC (UFABC)
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Reologia em Cosméticos
Introdução
Fluxo
Reologia no Dia-a-dia
Estudo de Estabilidade
Fatores Intrínsecos e Extrínsecos
Estabilidade Preliminar
Estabilidade Acelerada
Teste de Prateleira
Emulsões Cosméticas
Características Reológicas
Considerações Finais
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Introdução
Fluxo
Parte-se da premissa que tudo flui, depende somente da influência do tempo sob a ação de uma tensão [A].
Portanto, podemos dizer que tudo está em movimento, desde átomos à galáxias, flores balançando ao vento, o sangue circulando no corpo humano e o movimento dos continentes.
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Introdução
Reologia no Dia-a-dia
Os produtos de higiene pessoal e cosméticos também fluem, nem sempre é perceptível, mas eles fluem também.
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Introdução
Reologia no Dia-a-dia
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Dispenser de Hidratante 
Fonte: Google Imagens
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Introdução
Reologia no Dia-a-dia
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Aplicação de Esmaltes 
Fonte: Google Imagens
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Introdução
Reologia no Dia-a-dia
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Antitranspirantes 
Fonte: Google Imagens
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Introdução
Reologia no Dia-a-dia
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Pasta de Dentes
Fonte: Google Imagens
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Introdução
Reologia no Dia-a-dia
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Batom
Fonte: Google Imagens
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Reologia em Cosméticos
Introdução
Fluxo
Reologia no Dia-a-dia
Estudo de Estabilidade
Fatores Intrínsecos e Extrínsecos
Estabilidade Preliminar
Estabilidade Acelerada
Teste de Prateleira
Emulsões Cosméticas
Características Reológicas
Considerações Finais
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Estudo de Estabilidade
O estudo de estabilidade, auxilia nos desenvolvimentos de novos produtos e formulações, compatibilidade do material com a embalagem, estimativa do prazo de validade, certificando que suas características químicas e físicas responsáveis por suas perfomance, sejam mantidas durante o prazo de validade [B].
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Estudo de Estabilidade
Agência Nacional da Vigilância Sanitária
ANVISA, em 2004, criou o Guia de Estabilidade de Produtos Cosméticos, como princípio básico a garantia da qualidade, com ênfase nos estudos de estabilidade para manutenção das características do produto durante seu prazo de validade. Seu objetivo é apresentar estudos e recomendações que possam orientar tanto os profissionais do setor regulado, como avaliadores dos órgãos governamentais [C].
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Estudo de Estabilidade
Fatores Intrínsecos e Extrínsecos
Os fatores relacionados à estabilidade de produtos cosméticos podem ser tanto extrínsecos, como tempo, temperatura, luz,oxigênio, umidade, material de acondicionamento, microrganismos e vibração. Como também podem ser intrínsecos, como incompatibilidade física, química, reações entre os componentes da formulação e com o material de embalagem [C].
 
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Estudo de Estabilidade
Estabilidade Preliminar
Estabilidade Acelerada
Teste de Prateleira
 
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Reologia em Cosméticos
Introdução
Fluxo
Reologia no Dia-a-dia
Estudo de Estabilidade
Fatores Intrínsecos e Extrínsecos
Estabilidade Preliminar
Estabilidade Acelerada
Teste de Prateleira
Emulsões Cosméticas
Características Reológicas
Considerações Finais
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Emulsões Cosméticas
Um sistema de duas fases contendo dois líquidos imiscíveis, na sua forma mais simples, denomina-se emulsão. Sendo que um dos quais está disperso no outro na forma de gotículas microscópicas ou submicroscópicas [B]. As duas fases imiscíveis geralmente são óleo e água. Ao se tratar de emulsões, é necessário distinguir claramente cada uma das duas fases presentes. A fase que está presente na forma de gotas, finamente divididas, denomina-se de fase dispersa ou interna e a que forma a matriz em que se suspendem essas gotas, de fase contínua ou externa. 
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Emulsões Cosméticas
A distinção entre os tipos diferentes de emulsão consiste em notar qual componente é contínuo e qual a fase dispersa [D]. A nomenclatura tradicional para essas e outras emulsões, inicia-se sempre com a fase dispersa e, portanto, elas podem ser do tipo água/óleo (A/O), óleo/água (O/A), microemulsões ou ainda emulsões múltiplas [B].As emulsões cosméticas mais comuns consistem de cremes e loções para cuidado da pele.
 
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Reologia em Cosméticos
Introdução
Fluxo
Reologia no Dia-adia
Estudo de Estabilidade
Fatores Intrínsecos e Extrínsecos
Estabilidade Preliminar
Estabilidade Acelerada
Teste de Prateleira
Emulsões Cosméticas
Características Reológicas
Considerações Finais
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Características Reológicas
Os produtos cosméticos possuem como propriedade mais comum e mais interessante a característica pseudoplástica. Este material geralmente necessita de uma viscosidade inicial adequada, e um determinado índice de fluidez. Por exemplo, após o cisalhamento (força de espalhabilidade), a resistência inicial para o cosmético fluir diminui, conferindo uma melhor aplicação e “espalhabilidade” [E, F]
 
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Características Reológicas
 A importância das análises de reologia tem como base avaliar a estabilidade físico-química das emulsões cosméticas, provendo dados pertinentes à estrutura/composição do produto, correlacionando com as modificações decorrentes do processo de desestabilização [B]. Mudanças nas propriedades reológicas são indícios importantes de falha no produto.
 
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Características Reológicas
 Como exemplo usaremos o experimento apresentado por Bontorim [B]. Ele usa o modelo de Herschel Bulkley, obtendo parâmetros reológicos de escoamento (τ0), índice de compotamento (n) e índice de consistência (K), estatístico de coeficiente de correlação (r), analisando em 4 condições de ensaio. Foi possível observar o aumento no limite de escoamento ao longo do tempo (28 dias), notando a redução desse parâmetro até 90 dias. Concluindo que houve uma perda de água na formulação com consecutivo aumento do limite de escoamento, seguindo da desestabilização da estrutura por perda do componente elástico notado pela queda do limite de escoamento.
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Figura: Evolução das curvas de escoamento apresentada no trabalho de Bontorim [B]
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Características Reológicas
Analisando o índice de consistência evidenciaremos uma diminuição do índice de consistência ao longo do tempo, exceto para a condição de luz solar que apresentou um aumento do valor. Sugerindo que houve uma instabilidade da formulação
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Figura: Evolução do índice de consistência analisado no trabalho de Bontorim [B]
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Características ReológicasAvaliando a evolução dos valores de índice de comportamento de fluxo, também determinados utilizando o método de Herschel Bulkley, durante os 90 dias de estudo de estabilidade da emulsão cosmética, em 4 diferentes condições de exposição podemos verificar o comportamento pseudoplástico devido ao valores de índice de comportamento terem sido menores que um (1) em 3 condições (4ºC, 23ºC e Luz Solar). 
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Figura: Evolução dos valores de índice de comportamento analisado no trabalho de Bontorim [B]
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Características Reológicas
Não obstante, Bontorim analisa a viscoelasticidade da amostra de emulsão cosmética com a finalidade de analisar o módulo elástico (armazenamento G’) e módulo viscoso (ou módulo de perda G’’) da amostra. Bontorim confirmou o comportamento predominantemente plástico da amostra (G’>G’’), concluindo que a predominância do comportamento elástico na amostra não assegurou a estabilidade da formulação.
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Introdução
Fluxo
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Emulsões Cosméticas
Características Reológicas
Considerações Finais
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Considerações Finais
A importância da reologia em materiais cosméticos tem como base avaliar a estabilidade físico-química, provendo dados pertinentes do produto, correlacionando com as modificações decorrentes do processo de desestabilização. Mudanças nas propriedades reológicas são indícios importantes de falha no produto.
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Referências
[A] D. J. Carastan; Reologia: Introdução. Material disponibilizado para a matéria de reologia. UFABC, Santo André, 2018.
[B] G. Bontorim; Dissertação de Mestrado: Estudo da estabilidade de emulsão cosmética utilizando reologia e técnicas convencionais de análise. Universidade Federal do Paraná, Paraná, 2009.
[C] Brasil, Ministério da Saúde, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Guia de Estabilidade de Produtos Cosméticos. Vol 1, maio, 2004.
[D] P. Becher; Emulsiones Teoria Y Prática, Editorial Blume, Madris, 1972.
[E] S. A. M. Silva; M. F. C. Valarini; G. R. Leonardi. Stability study, rheological behavior and liquid crystal investigation of formulations containing pearl Powder. Rev. Bras. Farm. 94 (2): 109-114, 2013
[F] G. H. Dahms; Rheology-ita effect on physical SPFs. Soap. Perfum. Cosm. P23-25, 1996
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Obrigado!
Walter Contabile de Amorim Martins
Mestrando em Engenharia de Materiais
Contato: walter.contabile@ufabc.edu.br
Cel: 11 9 5289 4982
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