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Formulação de produtos automotivos

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Os automóveis são o meio de transporte com maior utilidade a nível mundial, se converteu em uma prioridade na vida diária do ser humano. 90% dos que possuem um automóvel, além de se preocuparem pela sua segurança, estão cientes de conservar seu carro nas melhores condições. Por isso, as vendas de artigos para a conservação dos carros dispararam nos últimos anos. Entre estes produtos com maior demanda pela sua fácil aplicação, são de aerossóis que se dividem em diversas categorias e formulações.

 

Este artigo técnico está focado nas formulações de diferentes produtos destinados a manutenção automotiva.

 

 

ÍNDICE

 

1. O que é um aerossol?

            1.1.Vantagens

            1.2.Formulação

            1.3.Funções

2. Componentes: Fórmula

            2.1. Base de água

            2.2. Base solvente

3. Componentes: Propulsor

4. Componentes: Recipiente

            4.1. Materiais

            4.2. Especificação DOT 49CFR178.33* 

            4.3. Preenchimento

            4.4.  Revestimentos

5. Componentes: Válvula

            5.1. Escolha do corpo

            5.2. Escolha de vástago

            (número e tamanho dos orifícios)

            5.3. Escolha da embalagem

            (Buna N, neopreno, nitrilo vitón)

            5.4. Tubo de imersão

            5.5. Escolha de copela

            5.6.  Escolha de ativador

6. Provas

            6.1. Provas: Funcionalidade

            6.2.Provas: Controle de qualidade

            6.3.Provas: Compatibilidade

              6.3.1. Provas de estabilidade

              6.3.2. Provas de segurança

            6.4.Provas: Estabilidade e segurança

7. Considerações finais

 

 

1. O que é um aerossol?

Sistema de embalagem não recarregável, consiste em um recipiente e uma válvula de medição, onde um produto e um propulsor foram selados hermeticamente. 

 

 1.1. Vantagens 

• Facilidade de uso

•  Higiene

• Portabilidade

• Aplicação (precisão e quantidade)

• Reciclagem

 

1.2. Formulação

• Fórmula

• Propulsor

• Recipiente

• Válvula

 

1.3. Funções

Os produtos em aerossol para automóveis já existentes no mercado, são de duas funções:

 

Interno

Desinfecção

Limpeza

Reparador instantâneo Peneu

AR-condicionado 

Arrancadores de motores

 

Externo 

Proteção

Lubrificação

Aromatizante

Estética

Limpeza

2.  Componentes: Fórmula

 De acordo com a função e requisitos:

 

2.1 Base água: tensoativos, solventes em pequenas quantidades, anticorrosivos, aditivos solúveis em água, ceras, silicones, antiespumantes, bactericidas, partículas suspensas.

 

Considerações: Solubilidade, estabilidade (emulsões, coalescência), corrosão (recipiente com revestimento), espuma, crescimento de micro-organismo, pH, etc.

 

2.2 Base solvente: Mistura de solventes, tensoativos, aditivos (lubrificantes, silicones, partículas suspensas, etc.).

 

Considerações: solubilidade (valor KB), volatilidade, compatibilidade com materiais (válvula, embalagens, componentes do sistema ao qual se vai aplicar), inflamabilidade, riscos a saúde e riscos ambientais.

Exemplos:

Aniónicos: Sulfatos, sulfonatos.

 

Catiónicos: Imidazolinas, aminas cuaternarias.

 

No iónicos: Alcoholes grasos polietoxilados, polisorbatos, ésteres de sorbitán, alquil poliglucósidos.

3. Componentes: Propulsor

4. Componentes: Bote

Preenchimento 

 Não preencher mais de 95% do volume do recipiente a 50°C (Líquido + propulsor), garantir um preenchimento de 80-85% da capacidade do recipiente garante que não sobrecarregue e diminui o risco de explosão do recipiente.

 Deve ter uma resistência a explosão de 1.5 vezes a pressão interna a 55° (49CFR173).

5–10% HC, até 20% DME para base água.

10-70 % HC, 2-7% CO2 base solvente.

 

Revestimentos  

•Epoxi, fenólico, PU.

Usar revestimento em formulações base água.

•Cuidado se se usa DME e álcool (melhor usar anticorrosivo).

•Bases solventes se usam sem revestimento, se têm mais de 0.1% de umidade usar anticorrosivo.

 

 

5. Componentes: Válvula

 

• Padrão de espreado

• Descarga                                                            

• Tamanho da partícula

• Hermeticidade       

   

 

Escolha do corpo:

• Fase de vapor: Espreado seco, reduz o tamanho de partícula, aumentar propulsor, não usar com gás.

 • Válvula 360°: Para aplicações que requerem inverter o recipiente.

 Escolha de vástago (número e tamanho dos orifícios)

● Fluxo.

● Padrão de espreado

Escolha de embalagem (Buna N, neopreno, nitrilo vitón)

● De acordo a formulação, fazer provas de inchaço preliminares (até 10% e que não tenha encolhimento).

 

Tubo de imersão

● Existem diferentes diâmetros (jumbo, padrão, capilar).

● Importante considerar o comprimento do recipiente para a altura (CSPA) (fazer provas, se há inchaço, cortar 5% mais).

 

Escolha de caneca 

● De acordo com a formulação e recipiente. Cut gasket (Al, Folha de flandres), sleeve gasket, laminada (Folha de flandres).

 

Escolha de ativador

● De acordo ao padrão espreado e fluxo desejado.

● Diferentes tipos e inserções, pode ter rompimento mecânico, para tubo de extensão, etc.

 

 

6. Provas

 Para avaliar:

• Funcionalidade.

• Controle de qualidade: Físico químico.

• Compatibilidade com materiais.

• Estabilidade e segurança

 

Podem ser baseadas em normas internacionais ou nacionais.

6.1 Provas: funcionalidade

Desempenho: limpeza, lubrificação, desinfecção, estética, etc.

Baseado em normas internacionais o desenho ou adaptação de provas padronizadas de acordo a necessidades (controle de variáveis (dependentes, independentes) testemunhas, controle: protocolos).

Existem equipamentos para avaliar alguns parâmetros como são: brilho, cor, fluxo de injeção, etc.

 

6.2 Provas de controle de qualidade 

 Físico químico: densidade (ASTM D 333, D 1475, D 2805, viscosidade (ASTM D445), ponto de inflamação (ASTM D92), Kauri butanol (ASTM D 1133), Umidade (ASTM E203), cor (ASTM D1500), centrifugação, % de não voláteis (ASTM D1353), etc. 

• Descarga (g/min o ml/min)

• Padrão de espreado e tamanho de partícula (muito fino (1 mm), fino, médio, grosso e jato (100 mm)

• Esvaziamento (contínuo e intermitente)

 

Tamanho da partícula:

5 mm – 100 mm χ nariz (silicones, fluoretos tensoativos).

2 mm – 5 mm χ passam para os brônquios.

1 mm – 2 mm χ alvéolos.

 

• Se realizam antes de aprovar o produto para verificar que ele é compatível com materiais com os que está em contato.

• Fazem provas de imersão a diferentes temperaturas e provas em condições normais de uso.

 

6.3 Provas de estabilidade e segurança

 

Provas de estabilidade:

• Produto terminado a 21-25°C e a 50°C.

• Verifica-se que não há corrosão, micro fugas ou decomposição do produto (mudança de pH, coalescência, microorganismos, etc.) a curto e longo prazo.

• Para produtos como emulsões ou cristalização para provas a 7 ° C.

 

Provas de segurança:

• Extensão da chama (ASTM D3065).

• Prova de ignição da chama (ONU, SGA). 

• Prova de ignição em espaço fechado (ONU, SGA).

• Categorias SGA: 1 (Inflamável).

2 (Extremamente Inflamável).

 

* Se o calor de combustão < 20 KJ/g e a distância da chama > 15 cm, mas < 75 cm o aerossol é considerado inflamável.

 

* Se o calor de combustão < 20 KJ/g e a distância da chama > 75 cm, se considera extremamente inflamável.

 

• Tubo de ensaio (pressão e resistência a temperatura).

 

• (NOM-024-SCT-2/2002).

 

Cada recipiente deve estar sujeito a uma prova realizada em um banho de água quente, e a duração da prova deve ser tal que o conteúdo exerça uma pressão igual a que alcançaria a 55ºC (50ºC se a fase do líquido não excede 95% da capacidade do recipiente a 50ºC).

 

7. Considerações finais

 

* Os produtos em aerossol têm muitos benefícios.

* A complexidade de formulação de produtos em aerossol radica na quantidade de variáveis que se devem conhecer e avaliar para ter o produto desejado.

* É fundamental realizar provas e fazer ajustes se necessário. O processo de formulação de aerossóis é iterativo.

* La formulación de aerosoles es una ciencia y un arte que requiere de conocimientos, experiencia y sensibilidad.

 A formulação dos aerossóis é uma ciência e uma arte que requer conhecimentos, experiência e sensibilidade.

* É importante considerar os efeitos a saúde e ao meio ambiente quando estamos formulando um aerossol, além da questão econômica.

 

Autor: M.I. Ethel Parcero Herrera

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