CMC e HEC são dois éteres de celulose solúveis em água amplamente utilizados em formulações para cuidados pessoais e domésticos. Ambos podem aumentar a viscosidade, controlar o fluxo, reter água e ajudar a manter a uniformidade da fórmula.
No entanto, não são intercambiáveis.
A carboximetilcelulose de sódio, vulgarmente designada por CMC-Na, CMC ou goma de celulose, é um polímero aniónico. Hidroxietilcelulose, ou HEC, é não iónico. Esta diferença na carga elétrica influencia o comportamento de cada espessante em presença de sais, tensioativos, ingredientes catiónicos, abrasivos, ingredientes ativos e conservantes.
O CMC é frequentemente uma opção prática e económica para pastas de dentes convencionais, máscaras e produtos à base de água que necessitam de controlo da ligação e da sinérese. O HEC é frequentemente preferido em fórmulas que contêm níveis mais elevados de eletrólitos, ingredientes catiónicos, misturas complexas de tensioativos ou que exigem objetivos rigorosos em termos de clareza e textura.
A melhor escolha depende da composição completa do produto, e não apenas da viscosidade indicada no rótulo do produto.
CMC vs HEC: Resumo
| Imóveis | Carboximetilcelulose de sódio | Hidroxietilcelulose |
|---|---|---|
| Abreviatura comum | CMC, CMC-Na, NaCMC | HEC |
| Nome comum na nomenclatura INCI | Goma de celulose | Hidroxietilcelulose |
| Carácter iônico | Aniónico | Não iónico |
| Principais funções | Espessamento, aglutinante, retenção de água, controlo da sinérese, suspensão | Espessamento, controlo do fluxo, estabilização da suspensão, formação de película, estabilização da textura |
| Tolerância ao sal | Depende em grande medida do tipo de sal, da concentração, do DS e da qualidade | Normalmente apresenta melhores resultados em muitos sistemas eletrolíticos |
| Compatibilidade catiónica | Pode interagir com tensioativos catiónicos ou ingredientes ativos | Geralmente é mais compatível, uma vez que é não iónico |
| Potencial de formulação claro | É possível, mas depende do grau e da formulação | É frequentemente uma boa opção para géis transparentes e sistemas de tensioativos |
| Utilizações comuns na higiene pessoal | Pasta de dentes, máscaras, cremes, géis | Champô, gel de banho, sabonete líquido para as mãos, loções, produtos de proteção solar, pasta de dentes |
| Utilizações comuns nos cuidados domiciliários | Detergentes, produtos de polimento, sistemas de suspensão | Detergente líquido para a roupa, detergente líquido para a louça, produtos de limpeza domésticos, detergentes em gel |
| Risco principal da formulação | Perda de viscosidade ou incompatibilidade em sistemas com elevado teor de sal e catiônicos | Formação de grumos durante a hidratação, espessamento excessivo e transparência dependente do grau |
| É possível combiná-los? | Sim | Sim |
Não há um vencedor universal na comparação entre o CMC e o HEC. Cada polímero resolve um conjunto diferente de problemas de formulação.
O que é a carboximetilcelulose de sódio?
A carboximetilcelulose de sódio é produzida através da introdução de grupos carboximetilo numa estrutura de celulose. É normalmente fornecida na forma de sal de sódio.
Estes grupos carboximetilo conferem ao CMC uma carga aniónica quando este se dissolve na água. A carga ajuda o polímero a hidratar-se e a interagir com a fase aquosa, mas também torna o CMC mais sensível a determinados iões e a ingredientes com carga positiva.
Os tipos comerciais de CMC variam em termos de grau de substituição, peso molecular, pureza, tamanho das partículas e uniformidade da substituição.
O grau de substituição, ou DS, descreve o número médio de grupos carboximetilo ligados a cada unidade de anidroglucose na cadeia de celulose. As variações no DS podem afetar a solubilidade em água, a resposta eletrolítica, a reologia e a compatibilidade.
O CMC utilizado em produtos de higiene pessoal ou de higiene oral não deve ser selecionado apenas com base na viscosidade. A pureza, o teor de cloreto de sódio, o glicolato de sódio, os limites microbianos, os metais pesados, o odor, o sabor e o estatuto regulamentar também podem ser fatores importantes.
Na higiene oral, o CMC é valorizado como aglutinante e modificador reológico. É capaz de manter os ingredientes líquidos e sólidos unidos, reduzir a separação da água e conferir à pasta de dentes uma textura suave e fluida quando esta é espremida do tubo. A Ashland descreve o CMC para higiene oral como um éter de celulose aniónico e solúvel em água que modifica a reologia, retém água e ajuda a prevenir a sinérese na pasta de dentes. O seu guia técnico de higiene oral mostra também que os tipos de CMC diferem em termos de DS, viscosidade e tamanho das partículas.
O que é a hidroxietilcelulose?
A hidroxietilcelulose é produzido através da introdução de grupos hidroxietilo na celulose. Trata-se de um polímero não iónico e solúvel em água.
Uma vez que o HEC não possui a mesma carga negativa que o CMC, é, em geral, menos provável que forme interações indesejadas com tensioativos catiónicos, compostos de amónio quaternário e ingredientes ativos com carga positiva.
O HEC pode aumentar a viscosidade, controlar o fluxo, melhorar a suspensão, facilitar a aplicação e estabilizar a textura de formulações à base de água. É utilizado em champôs, gel de banho, sabonetes líquidos para as mãos, loções, cremes, géis, detergentes líquidos, detergentes para a louça e produtos de limpeza doméstica.
O HEC também pode produzir um comportamento de diluição por cisalhamento. Um produto com diluição por cisalhamento torna-se mais fácil de bombear, verter, espalhar ou espremer quando é aplicada uma força. Posteriormente, recupera parte da sua estrutura após a remoção da força. Este comportamento pode melhorar a aplicação e ajudar o produto a permanecer numa superfície vertical.
A Zhiwei descreve o HEC como um polímero solúvel em água utilizado para aumentar a viscosidade e controlar o fluxo em produtos de higiene pessoal e noutros sistemas à base de água. A sua gama atual inclui o HEC 40, o HEC 300, o HEC 2K, o HEC 6K, o HEC 15K, o HEC 30K, o HEC 50K, o HEC 100K e o HEC 150K. A gama completa está apresentada no Página do produto Zhiwei HEC.
A diferença mais importante: aniónicos vs. não iónicos
A diferença no caráter iônico é a principal razão pela qual o CMC e o HEC se comportam de forma diferente.
O CMC contém grupos carboximetilo com carga negativa. Estes grupos podem interagir com sais dissolvidos e materiais com carga positiva. Essa interação pode reduzir a expansão do polímero, diminuir a viscosidade, formar turvação ou provocar precipitação.
O resultado depende do tipo e da concentração dos iões. Os sais monovalentes, como o cloreto de sódio, podem reduzir a viscosidade em concentrações mais elevadas. Os iões multivalentes, como o cálcio, o magnésio, o alumínio ou o ferro, podem ter um efeito mais acentuado.
O HEC é não iónico. A sua hidratação e espessamento não dependem de uma carga aniónica da mesma forma. Por conseguinte, oferece uma compatibilidade mais ampla em muitos sistemas que contêm eletrólitos ou ingredientes catiónicos.
Isto não significa que o HEC não seja afetado pela composição química da fórmula. Concentrações muito elevadas de sal, valores extremos de pH, níveis elevados de solventes, tensioativos, óleos perfumados, temperatura e conservantes podem, ainda assim, alterar a sua viscosidade e transparência.
O HEC deve ser descrito como mais tolerante em muitos sistemas complexos, não como completamente imune a problemas de compatibilidade.
CMC e HEC na pasta de dentes
A pasta de dentes contém uma combinação de água, humectantes, abrasivos, tensioativos, aromatizantes, edulcorantes, ingredientes ativos e conservantes. O espessante deve manter este sistema coeso, permitindo simultaneamente que a pasta seja bombeada, enchida, espremida e espalhada na escova de dentes.
A Associação Dentária Americana explica que a pasta de dentes pode conter espessantes ou aglutinantes à base de celulose para estabilizar o produto. A pasta de dentes também pode conter carbonato de cálcio, sílica hidratada, sais de fosfato, compostos de flúor, humectantes e detergentes. Estes ingredientes criam diferentes condições de compatibilidade para o espessante. Consulte o Visão geral dos ingredientes da pasta de dentes ADA.
Quando a CMC é uma boa opção
O CMC tem uma longa história de utilização em pastas de dentes convencionais. Proporciona propriedades aglutinantes, retenção de água, consistência e controlo da sinérese. É frequentemente económico e permite obter uma pasta suave com boas propriedades de extrusão.
O CMC pode funcionar bem quando o nível de eletrólito é moderado e os ingredientes ativos são compatíveis com um polímero aniônico.
Quando a HEC é a melhor opção
O HEC torna-se interessante quando a fórmula contém uma elevada concentração de sais, iões multivalentes ou ingredientes ativos catiónicos.
A sua natureza não iônica pode melhorar a compatibilidade e a estabilidade de armazenamento. Pode também contribuir para uma textura suave e brilhante da pasta de dentes e para um fluxo que se torna mais fluido com o cisalhamento.
O guia de higiene oral da Ashland sobre o HEC descreve este composto como sendo compatível com uma vasta gama de princípios ativos e tolerante a catiões mono-, di- e trivalentes. Isto torna o HEC uma opção prática para pastas dentífricas ricas em minerais e outros sistemas de higiene oral com elevado teor de eletrólitos.
É possível utilizar o CMC e o HEC em conjunto?
Sim. A combinação de CMC e HEC permite equilibrar o custo, a capacidade de ligação, a tolerância ao sal, a textura e a estabilidade de armazenamento.
O CMC pode proporcionar uma retenção de água económica e dar corpo inicial à mistura. O HEC pode melhorar a compatibilidade e ajudar a preservar a viscosidade quando a fórmula contém iões mais complexos.
A proporção deve ser testada, em vez de ser copiada diretamente de outra pasta de dentes. O tipo de abrasivo, a fonte de flúor, o nível de humectante, o sistema de tensioativos, a temperatura e a ordem de processamento influenciam todos o resultado.
Os intervalos a seguir constituem referências razoáveis para análises laboratoriais de rastreio, não sendo fórmulas comerciais prontas a utilizar.
| Tipo de pasta de dentes | Gama de triagem da CMC | Gama de triagem HEC | Teste principal |
|---|---|---|---|
| Pasta de dentes com carbonato de cálcio | 0.8%-1.0% | 0.3%-0.6% | Tolerância ao cálcio, forma de fita, separação da água |
| Pasta de dentes com fosfato dicálcico | 0.1%-0.6% | 0.3%-0.5% | Compatibilidade dos eletrólitos e viscosidade de armazenamento |
| Pasta de dentes à base de sílica hidratada | 0.1%-0.5% | 0.1%-0.5% | Clareza, suavidade, extrusão e sinérese |
O nível total de espessante deve ser otimizado em função dos tipos selecionados. Um polímero de elevado peso molecular pode exigir uma dosagem inferior à de um tipo de menor viscosidade.
A produção de produtos de higiene oral também exige um grau de pureza adequado. Não se deve utilizar HEC ou CMC de grau industrial geral em pasta de dentes, a menos que o fornecedor confirme que cumpre as especificações exigidas para produtos de higiene oral e a regulamentação local.
HEC no champô e no gel de banho
Os champôs e geles de banho modernos podem conter ingredientes aniônicos, anfotéricos, não iônicos e catiônicos. Podem também conter cloreto de sódio, fragrâncias, extratos botânicos, polímeros condicionadores, conservantes, agentes perolizantes e partículas em suspensão.
O HEC é frequentemente escolhido porque a sua natureza não iónica proporciona uma ampla compatibilidade com muitos destes materiais.
Pode aumentar a densidade, melhorar o controlo do vertimento, contribuir para uma textura suave e ajudar a manter a consistência do produto durante o armazenamento. Também é possível obter géis transparentes quando o HEC é devidamente hidratado e é compatível com o sistema de tensioativos e fragrâncias.
A Zhiwei identifica o HEC como um espessante para champôs e gel de banho que permite obter uma textura límpida, tolerância ao sal, fácil aplicação e uma sensação estável do produto. A empresa salienta ainda que os resultados efetivos dependem dos tensioativos, do teor de sal, do pH, da fragrância, da temperatura e do método de mistura. Estão disponíveis mais detalhes sobre a aplicação em Página do Zhiwei HEC para champô e gel de banho.
Um gel de banho à base de sabão pode utilizar HEC como modificador de viscosidade e textura. Um intervalo de teste em torno de 0,2%-0,4% pode servir de orientação inicial em laboratório, mas a dosagem final deve ter em conta o tipo de HEC e a concentração de sabão.
O HEC não deve ser descrito como um emulsionante completo. Pode ajudar a estabilizar um sistema disperso, aumentando a viscosidade e abrandando o movimento, mas uma fórmula que contenha uma fase oleosa significativa normalmente continua a necessitar de um emulsionante adequado.
O HEC também não deve ser automaticamente descrito como um potenciador de espuma. A alteração da viscosidade pode afetar a formação, a drenagem e a estabilidade da espuma, mas o resultado depende do sistema de tensioativos. O volume, a textura e o comportamento de enxaguamento da espuma devem ser medidos durante o desenvolvimento.
HEC em sabonete para lavagem das mãos e sabonete líquido
Os sabonetes para lavagem das mãos podem conter tensioativos aniônicos, tensioativos anfotéricos, tensioativos não-iônicos, ingredientes desinfetantes, sais, solventes, hidratantes, fragrâncias e conservantes.
Se a fórmula contiver um ingrediente antimicrobiano catiónico, um espessante aniónico, como o CMC, poderá interagir com ele. Tal pode reduzir a eficácia do espessamento, provocar turvação ou afetar a disponibilidade do princípio ativo.
O HEC é frequentemente uma opção inicial mais segura para sistemas de tensioativos catiónicos ou mistos, uma vez que é não iónico. No entanto, é necessário confirmar a compatibilidade com o ingrediente ativo específico e a concentração de utilização.
A equipa de formulação deve monitorizar o aspeto, a viscosidade, o pH, a estabilidade do princípio ativo, a formação de espuma, a sensação ao enxaguar e a preservação microbiana. Não basta testar apenas a viscosidade inicial.
Os produtos hidroalcoólicos requerem uma atenção especial. Alguns tipos de HEC podem ser utilizados em sistemas de água e álcool, mas a tolerância depende do tipo de polímero, do tipo de álcool, da concentração de álcool, do método de hidratação e de outros ingredientes. Um espessante que funciona num sabonete líquido normal para as mãos pode não funcionar num desinfetante com elevado teor de álcool.
HEC em loções, cremes e produtos de proteção solar
Numa loção do tipo óleo em água, o HEC espessa a fase aquosa contínua. Isto pode abrandar o movimento das gotículas, melhorar a textura e contribuir para a estabilidade da emulsão.
O HEC também pode melhorar a deslizabilidade durante a aplicação e reduzir a sensação de textura aguada ou instável. Os níveis típicos de dosagem em loções e cremes podem situar-se entre cerca de 0,1% e 0,5%, dependendo da textura pretendida e do grau de viscosidade.
É importante distinguir entre espessamento e emulsificação. O HEC pode contribuir para a formação de uma emulsão, mas normalmente não é o principal emulsionante. A fórmula continua a necessitar de um sistema emulsionante adequado à fase oleosa e ao produto pretendido.
Os produtos de proteção solar são mais exigentes, uma vez que podem conter partículas minerais, filtros UV orgânicos, eletrólitos, óleos e ingredientes formadores de película. O HEC pode contribuir para a textura e a suspensão, mas o desempenho do protetor solar não pode ser previsto apenas com base na viscosidade. Qualquer alteração no espessante pode afetar a espalhabilidade, a formação da película, a resistência à água e a proteção solar medida.
Do Zhiwei Guia HEC para loções e produtos de proteção solar recomenda que se verifiquem o tipo de emulsão, o nível da fase oleosa, o pH, o teor de eletrólitos, o tipo de filtro UV, o método de processamento e a embalagem antes de selecionar uma classe.
CMC e HEC nas máscaras faciais
O CMC é utilizado em máscaras do tipo «peel-off» e «rinse-off» como espessante, aglutinante e modificador da textura do filme.
Numa máscara peel-off que contenha álcool polivinílico, o CMC pode reduzir a formação de uma película excessivamente resistente ou quebradiça e alterar a forma como a camada seca se separa da pele. Pode também ser utilizado em conjunto com alginato, glicerina, propilenoglicol e outros ingredientes com capacidade de retenção de água.
Numa máscara de enxaguamento, o CMC pode conferir consistência e facilitar a suspensão de pós ou outros materiais dispersos.
O HEC pode ser utilizado quando o formulador necessita de um gel mais suave, de uma melhor compatibilidade com ingredientes catiónicos ou de um sistema espessante menos iónico. Pode também melhorar a espalhabilidade e proporcionar um perfil sensorial diferente.
Nenhum dos polímeros deve ser selecionado apenas com base na sua viscosidade em água. A flexibilidade da película, o tempo de secagem, a aderência, a facilidade de remoção com água, a sensação na pele, a conservação e a dispensação da embalagem devem ser testados no produto completo.
CMC e HEC nos produtos de lavagem de roupa e de louça
O CMC tem um papel consolidado nas fórmulas de lavagem, nomeadamente na prevenção da redeposição de sujidade. Pode ajudar a reduzir o regresso da sujidade em suspensão ao tecido durante a lavagem.
O HEC é mais frequentemente utilizado para ajustar a viscosidade e a fluidez de detergentes líquidos para a roupa, detergentes líquidos para a louça e produtos de limpeza em gel. Pode melhorar o controlo da dosagem e ajudar o produto de limpeza a permanecer numa superfície vertical.
A Zhiwei descreve o HEC como um espessante não iónico para detergentes para a roupa e para a louça. Este produto contribui para a viscosidade, o controlo do fluxo, a estabilidade da textura e a transparência em formulações adequadas. O resultado final depende, no entanto, do tipo de tensioativo, da concentração de sal, das enzimas, da fragrância, dos solventes e do pH. Consulte o Guia de utilização do detergente Zhiwei.
Uma distinção importante em termos de formulação é que o espessamento e a prevenção da redeposição de sujidade são funções distintas. O HEC pode melhorar a textura de um detergente, mas não deve ser automaticamente considerado um substituto direto do CMC quando o principal objetivo é a prevenção da redeposição de sujidade nos tecidos.
Uma formulação pode, portanto, utilizar um polímero para a reologia e outro material para o desempenho no cuidado do tecido.
Como comparar corretamente a viscosidade do CMC e do HEC
Um nome de produto como “30K” ou “100K” não é suficiente para comparar dois éteres de celulose.
A viscosidade depende de várias condições de ensaio:
| Variável de teste | Porque é que é importante |
|---|---|
| Concentração de polímero | Uma solução 1% não pode ser comparada diretamente com uma solução 2% |
| Temperatura de ensaio | A viscosidade do éter de celulose varia com a temperatura |
| Instrumento | O Brookfield, o NDJ e outros viscosímetros podem apresentar resultados diferentes |
| Eixo e velocidade | As diferentes configurações do eixo e da velocidade de rotação alteram a leitura |
| Hora da hidratação | Uma amostra que não esteja completamente hidratada dá origem a um resultado artificialmente baixo |
| Qualidade da água | Os minerais e os sais dissolvidos podem alterar a viscosidade |
| pH | O pH afeta a hidratação e a estabilidade a longo prazo do polímero |
| Preparação da amostra | A presença de grumos ou de ar retido torna o resultado pouco fiável |
Um CMC medido a 2% e 25 °C não deve ser comparado diretamente com um HEC medido a 1% e 25 °C.
Os formuladores devem solicitar ao fornecedor o método de ensaio completo. Esse mesmo método deve, em seguida, ser utilizado para o controlo de qualidade na receção e para comparações com a concorrência.
Como adicionar CMC ou HEC sem formar grumos
Tanto o CMC como o HEC podem formar «olhos de peixe» quando o pó seco entra em contacto com a água demasiado depressa. A parte exterior de um aglomerado de pó hidrata-se primeiro e cria uma camada de gel. Esta camada impede que a água atinja o material seco no interior.
Um procedimento de mistura controlada reduz este problema.
- Comece com água limpa e crie um vórtice constante, sem introduzir ar em excesso na mistura.
- Adicione o éter de celulose lentamente ao longo da superfície em movimento. Não despeje um saco inteiro num único local.
- Deixe o pó dispersar-se antes de acelerar a hidratação.
- Sempre que adequado, dispersar previamente o polímero em glicerina, sorbitol, glicol ou outra fase não solvente compatível.
- No caso do HEC de hidratação retardada, siga as recomendações do fornecedor relativamente ao pH e ao procedimento temporal.
- Adicione quantidades elevadas de sal após a hidratação do polímero, desde que a fórmula e o processo o permitam.
- Meça a viscosidade apenas depois de o lote ter concluído o período previsto de hidratação e repouso.
- Confirme novamente o resultado após 24 horas, uma vez que a viscosidade final pode continuar a aumentar.
Algumas classes do Zhiwei HEC recorrem a um tratamento de hidratação retardada para melhorar a dispersão e reduzir a formação de grumos. O procedimento correto deve ser confirmado nas especificações técnicas (TDS) específicas de cada classe.
O aquecimento não é, por si só, a melhor solução. O HEC pode dissolver-se em água quente ou fria, mas as temperaturas elevadas podem acelerar a hidratação superficial e agravar uma dispersão deficiente. A temperatura deve ser selecionada no âmbito do processo completo de mistura.
Qual nível do Zhiwei HEC deve fazer no teste?
A Zhiwei fornece modelos HEC com valores de rotulagem que variam de baixos a elevados. A seleção do grau deve partir da textura pretendida para o produto e do método de ensaio a utilizar.
| Objetivo da formulação | Orientação de seleção da Zhiwei HEC | Verificação principal |
|---|---|---|
| Sistema de líquidos leves, soro ou com baixo teor de sólidos | HEC 300 ou HEC 2K | Clareza, fluidez, capacidade de pulverização e resíduos |
| Viscosidade moderada do champô ou do gel de banho | HEC 6K, HEC 15K ou HEC 30K | Espuma, reação ao sal, compatibilidade com fragrâncias e sensação ao enxaguar |
| Gel de banho concentrado ou detergente líquido | HEC 30K ou HEC 50K | Fluidez, bombeabilidade, textura e estabilidade de armazenamento |
| Produto de limpeza que requer uma aderência vertical mais forte | HEC 50K ou HEC 100K | Adesão, fibrosidade, enxaguamento da superfície e distribuição da embalagem |
| Gel com elevado teor de água | HEC 100K | Tempo de hidratação, libertação de ar, transparência e sensação tátil |
| Pasta de dentes ou higiene oral | Tipo de aço conforme com os requisitos específicos da aplicação | Pureza, limites microbianos, sabor, iões, abrasivos e documentação relativa aos cuidados orais |
Estes modelos constituem orientações para a triagem, e não recomendações definitivas.
Por exemplo, o Zhiwei HEC 30K é um produto de tipo não iónico destinado a produtos de limpeza e a fórmulas estáveis à base de água. As suas especificações publicadas referem uma solução 1% a 25 °C e indicam uma viscosidade Brookfield LV de 1 501-2 600 mPa.s. Zhiwei HEC 50K foi concebido para proporcionar maior viscosidade e corpo, enquanto Zhiwei HEC 100K destina-se a sistemas com carroçaria elevada e a um suporte de suspensão mais robusto.
A indicação do modelo nunca deve substituir as especificações medidas. Os compradores devem comparar a concentração, a temperatura, o instrumento, o eixo, a velocidade, o caráter iónico, o tamanho das partículas, a humidade, as cinzas e o pH.
Os produtos de higiene pessoal e de higiene oral também exigem controlos de qualidade adicionais. O comprador deve confirmar se a qualidade proposta cumpre os requisitos de pureza, microbianos, de resíduos químicos e regulamentares do mercado a que se destina.
Um método prático para escolher entre a CMC e a HEC
Comece pela fórmula, em vez de começar pelo nome do polímero.
Se o produto for uma pasta de dentes convencional com um teor moderado de eletrólitos e o custo for um fator importante, o CMC poderá ser a primeira opção a considerar.
Se a pasta de dentes contiver um elevado teor de minerais, iões multivalentes ou ingredientes catiónicos, o HEC ou uma combinação de CMC-HEC poderá proporcionar uma melhor estabilidade.
Se o produto for um champô ou gel de banho transparente com um sistema complexo de tensioativos, o HEC é frequentemente o ponto de partida mais prático.
Se o produto contiver um ingrediente antimicrobiano ou condicionador catiónico, o HEC não-iónico é, em geral, mais fácil de avaliar do que o CMC aniónico.
Se o principal objetivo de um detergente em pó ou líquido for impedir a redeposição da sujidade, o CMC pode oferecer uma função que não pode ser avaliada apenas com base na viscosidade.
Se o produto for uma loção, um creme ou uma emulsão de proteção solar, o HEC pode contribuir para a viscosidade e a textura da fase contínua, mas o emulsionante e o sistema de estabilidade completo continuam a ser essenciais.
A seleção final deve basear-se em lotes laboratoriais comparativos. Cada lote deve ser testado aquando da preparação inicial, após a hidratação completa e após o armazenamento.
O que deve ser incluído num teste de estabilidade?
Uma comparação útil entre o CMC e o HEC deve ter em conta mais do que apenas a viscosidade inicial.
| Teste | O que isso revela |
|---|---|
| Viscosidade inicial e após 24 horas | Taxa de hidratação e evolução da viscosidade final |
| Viscosidade a diferentes temperaturas | Sensibilidade à temperatura e comportamento de consumo |
| Ensaio na centrífuga | Indicação precoce de separação ou sedimentação |
| Ciclos de congelamento e descongelamento | Resistência às variações de temperatura durante o transporte e o armazenamento |
| Armazenamento a alta temperatura | Alterações aceleradas na viscosidade e no aspeto |
| monitorização do pH | Estabilidade do polímero e da formulação |
| Clareza ou turvação | Compatibilidade com tensioativos, sais, fragrâncias e princípios ativos |
| Ensaios de espuma | Efeito na formação de espuma e na drenagem |
| Testes de pacotes | Desempenho em termos de bombeamento, compressão, pulverização ou vertimento |
| Ensaios de exposição a microrganismos | Adequação do sistema de conservação |
| Ensaio sensorial | Sensação de deslizamento, arrasto, aderência, resíduo e enxaguamento |
Uma fórmula que apresente a viscosidade Brookfield correta pode, mesmo assim, não funcionar porque fica viscosa, retém ar, reduz a formação de espuma, bloqueia uma bomba ou se separa durante o armazenamento.
O que devem os compradores perguntar a um fornecedor de HEC?
Uma consulta profissional deve incluir o tipo de produto, o sistema de tensioativos, o teor de sal, o pH, a viscosidade pretendida, o grau de transparência pretendido, o método de mistura, a temperatura de utilização e a embalagem.
O fornecedor deve apresentar um TDS, uma SDS e um COA do lote atualizados. No que diz respeito aos produtos de higiene pessoal e de higiene oral, o comprador deve também solicitar informações sobre pureza, limites microbianos, substâncias residuais, metais pesados e conformidade com a utilização prevista.
A Zhiwei (Jinan) New Materials Co., Ltd. disponibiliza a seleção de graus de HEC, amostras, fichas técnicas (TDS), fichas de segurança (SDS) e documentação relativa aos lotes. A sua gama de HEC abrange opções de baixa, média e alta viscosidade para formulações à base de água.
A disponibilização da formulação de base real permite ao fornecedor recomendar um grau de triagem realista, em vez de selecionar um modelo apenas com base no valor indicado no rótulo.
Perguntas mais frequentes
A HEC é melhor do que a CMC?
O HEC não é, em todos os casos, a melhor opção. É frequentemente mais adequado em sistemas com elevado teor de eletrólitos, catiônicos, transparentes ou que contenham tensioativos complexos. O CMC pode revelar-se mais económico e eficaz no que diz respeito à capacidade de ligação, retenção de água, textura da pasta de dentes e prevenção da redeposição na roupa.
O HEC pode substituir o CMC na mesma dosagem?
Normalmente, não. Os dois polímeros apresentam diferenças em termos de carga, peso molecular, hidratação, reologia e compatibilidade. A substituição deve começar com um esquema de dosagem gradual e incluir testes de estabilidade completos.
Qual é o espessante mais adequado para a pasta de dentes?
O CMC é adequado para muitas fórmulas convencionais de pasta de dentes. O HEC pode revelar-se vantajoso em sistemas com elevado teor de sal ou de minerais e em fórmulas que contenham princípios ativos catiónicos. Uma mistura de CMC e HEC pode proporcionar um equilíbrio útil.
Qual é o espessante mais adequado para o champô?
O HEC é frequentemente o melhor ponto de partida, uma vez que é não iónico e compatível com muitas combinações de tensioativos. A transparência, a formação de espuma, a resposta ao sal e a sensação ao enxaguar devem, no entanto, ser testadas.
É possível misturar CMC e HEC?
Sim. A combinação destes ingredientes permite equilibrar o custo, a reologia, a capacidade de ligação, a tolerância aos eletrólitos e a estabilidade de armazenamento. A ordem de mistura e as proporções requerem testes laboratoriais.
O HEC mantém as partículas insolúveis em suspensão?
O HEC pode retardar a sedimentação ao aumentar a viscosidade e alterar a reologia. A eficácia da suspensão depende do tamanho das partículas, da diferença de densidade, da tensão de escoamento, do perfil de viscosidade e das condições de armazenamento.
O HEC é um emulsionante?
O HEC é, principalmente, um espessante e um modificador reológico. Pode contribuir para a estabilidade da emulsão ao espessar a fase aquosa, mas normalmente não substitui um emulsionante adequado.
O HEC reduz a formação de espuma?
Pode alterar a formação de espuma, a drenagem e a textura, uma vez que altera a viscosidade da fase contínua. O resultado depende da mistura de tensioativos e da dosagem de HEC, pelo que a espuma deve ser medida na fórmula final.
Conclusão
A comparação entre o CMC e o HEC parte de uma diferença fundamental: o CMC é aniónico, enquanto o HEC é não iónico.
O CMC é um aglutinante, agente de retenção de água e modificador reológico comprovado para pastas de dentes, máscaras, detergentes e outros produtos à base de água. É capaz de proporcionar um excelente desempenho a um custo acessível, desde que o ambiente iónico seja adequado.
O HEC oferece uma compatibilidade mais ampla em muitas formulações com elevado teor de sal, catiónicas, ricas em tensioativos e transparentes. É especialmente útil em champôs, gel de banho, sabonete líquido para as mãos, loções, produtos de limpeza e géis com elevada densidade.
Nenhum dos polímeros deve ser selecionado com base apenas no nome do modelo ou no índice de viscosidade. A equipa de formulação deve ter em conta o caráter iónico, a concentração de sais, os tensioativos, os ingredientes ativos, o pH, a transparência, as propriedades sensoriais, a conservação, o processamento e a embalagem.
A Zhiwei fornece modelos HEC, desde o HEC 40 até ao HEC 150K, para diferentes visosidades e objetivos de caudal. Para uma recomendação eficaz do tipo de produto, os compradores devem indicar as condições completas de aplicação e comparar amostras na formulação real.