Nesse conteúdo abordaremos:
- O álcool em gel como produto antisséptico;
- Perigos de se produzir o álcool gel em casa;
- Como se dá a produção industrial de álcool em gel.
Perigos de se produzir o álcool em gel caseiro
No início do ano de 2020 fomos surpreendidos com um vírus que tomou proporções globais de contaminação. Nesse sentido, o álcool, já utilizado de maneira difundida e essencial em diversas aplicações no nosso cotidiano, teve um aumento de demanda nacional de em média 1.700% na sua forma em gel.
Assim, diante do contexto de contaminação pelo Covid-19 e com o cálculo da demanda como sendo o dobro da capacidade de produção do início da crise, o setor industrial se mobilizou para o aumento produtivo. Como consequência, diante da escassez, a produção caseira e de álcool em gel falsificado também aumentou.
Nesse contexto, como o uso do produto tem um viés para prevenção de infecção viral, para que de fato o álcool etílico em gel tenha fins antisséptico e desinfetante, a concentração ideal é de 70%. Mas como a determinação da concentração funciona?
Veremos abaixo, entendendo de maneira mais aprofundada como produzir o álcool em gel. De maneira sucinta, há a etapa de destilação, durante a produção do etanol, e é nesta fase que é calculada e definida a concentração alcoólica em solução diluída. Portanto, as complicações para a produção do álcool em gel de maneira caseira já começam aqui.
O uso de um alcoômetro adequado e controle do processo é essencial para garantir a atuação do álcool através do rompimento de membranas virais. Ademais, a ação antisséptica aumenta em presença de água, trazendo o problema de soluções concentradas acima de 90%. A faixa ideal para a ação do álcool gel torna-se, portanto, muito restrita.
Outrossim, caso a pessoa já tenha em mãos o álcool em sua concentração ideal, a Anvisa orienta o uso de glicerol como um umectante. Dessa maneira, evita-se o ressecamento da pele e combustão, o que representa mais um processo e reiterando o essencialismo do uso do alcoômetro para análise final da concentração recomendada.
Desse modo, a produção caseira não passa por um controle de qualidade ideal e pode, portanto, agravar a contaminação viral. Além disso, tais desvios podem irritar a pele, ou até mesmo influenciar na gravidade de queimaduras em pessoas que fizeram uso do produto não inspecionado.
Como é feito o álcool gel nas indústrias?
Agora que você já entendeu que produzir álcool gel em casa não é algo tão seguro e eficiente quanto parece, que tal entender como isso é feito nas indústrias?
Comparado a outros produtos do ramo de cosméticos e de higiene pessoal, a produção industrial de álcool gel é relativamente simples. De maneira geral, o processo consiste em duas etapas principais: a produção do etanol e a adição de componentes que garantam os aspectos característicos do produto.
Produção do Etanol
Para essa primeira etapa, as possibilidades de rotas produtivas são muitas, já que o etanol pode ser obtido a partir da fermentação alcoólica de açúcares, os quais, por sua vez, podem advir de diferentes fontes, tais como milho, beterraba, mandioca e cana de açúcar.
Assim, este processo em si envolve muitas etapas, por vezes complexas, incluindo, dentre outros, estágios de pré tratamento da matéria prima, moagem, fermentação e purificação. Se quiser entender mais a respeito de cada uma dessas etapas, não deixe de acessar nosso conteúdo sobre o etanol de primeira geração!
Dessa maneira, apesar de a produção do álcool ser algo complexo, a fabricação do álcool gel não deixa de ser simples. Isso pois poucas são as empresas do setor que iniciam a produção desde a primeira etapa do processo, ou seja, da produção de álcool a partir de materiais primários como a cana de açúcar.
Sendo assim, grande parte das indústrias de álcool em gel adquirem o etanol de empresas terceiras, ficando responsável somente pela segunda etapa da produção.
Adição de componentes específicos ao etanol
Nessa segunda etapa, são adicionados ao etanol reagentes específicos para garantir a qualidade e especificações do produto final. O álcool adquirido de empresas terceiras é vendido com concentração acima de 70%, geralmente com teor alcoólico de 96% (v/v), o equivalente a 92,8% (m/m).
Assim, os compostos a serem adicionados ao etanol permitem o ajuste da viscosidade, pH, densidade e teor alcoólico do álcool em gel. Estes, por sua vez, são incorporados ao álcool, em quantidades bem definidas, em tanques misturadores. Tais tanques podem apresentar capacidades variáveis de acordo com a escala de produção, podendo comportar de 10 a 3.000 L de produto.
Em outras palavras, trata-se de um processo em batelada no qual todos os componentes são colocados no interior dos tanques e, após um certo tempo de mistura, o álcool em gel fica pronto.
Mas quais são os principais componentes a serem adicionados nos tanques misturadores? Para responder a essa pergunta, é interessante entender cada uma das características desejadas para o álcool em gel. Comecemos pela viscosidade!
Viscosidade
Você já deve ter percebido que o álcool gel tem uma textura consistente e isso se deve ao fato de ter uma viscosidade considerável. A viscosidade está relacionada à resistência de um fluido ao escoamento.
Para entender com maior clareza esse conceito, imagine que você derrube um pote de mel e um copo de refrigerante sobre uma mesa. O refrigerante rapidamente molhará toda a mesa e o mel, por outro lado, demorará a se espalhar. Essa diferença no que diz respeito ao escoamento dos dois fluidos sobre a mesa está diretamente relacionada à viscosidade: o mel que se espalhou com maior dificuldade é mais viscoso que o refrigerante.
Assim, para fornecer a viscosidade ideal para o produto em questão, maior que 8.000 cP (centiPoise) segundo resolução da Anvisa (RDC nº 46/2002), podem ser utilizados diferentes compostos, os chamados espessantes. Nesse caso em específico, tais componentes funcionam como agentes gelificantes, formando o gel característico.
Mais comumente é utilizado o polímero Carbopol 940, no entanto, também é possível a utilização de outros, como a goma arábica, hidroxietilcelulose (HNC) e a carboximetilcelulose sódica (CMC). Independente do componente escolhido, deve ser realizada uma análise para entender a quantidade ideal a fim de se atingir a viscosidade esperada, que pode ser medida através de um viscosímetro.
Acidez – pH
No caso do Carbopol 940, este componente apresenta caráter ácido e, por isso, a acidez da solução deve ser neutralizada. Assim, o pH do produto deve estar em torno de 7,0, ou seja, o álcool gel deve ser neutro, evitando-se, assim, possíveis irritações na pele.
Para realizar o ajuste do pH são utilizados os chamados neutralizantes, sendo a Trietanolamina (TEA) o mais comum deles.
Teor Alcoólico
Por fim, como comentado anteriormente, é importantíssimo que o álcool em gel apresente 70% (m/m) de álcool em sua composição, pois só assim terá eficácia máxima no combate a vírus e bactérias. Assim sendo, como o álcool utilizado no processo produtivo geralmente tem concentração de 92,8 % (m/m), é necessário que se dilua a solução para atingir o teor adequado.
Desse modo, utiliza-se de quantidade previamente calculada de água desmineralizada para diluir a solução e obter o produto desejado.
Controle de qualidade e envase do produto
Uma vez que todos os componentes foram adicionados ao etanol, o produto final deve passar por uma série de testes para a garantia da qualidade. Assim, são realizados testes de pH, viscosidade e teor alcoólico.
Quando todos os parâmetros estiverem dentro das especificações, é o momento de envase, ou seja, de adicionar o produto à embalagem de interesse. Normalmente são utilizadas embalagens plásticas, de PET, dos mais variados volumes.
No entanto, embora o PET seja um material reciclável, algumas opções mais sustentáveis estão começando a ser utilizadas. Um bom exemplo disso é a Klabin que além de ter desenvolvido uma formulação inovadora para o produto, desenvolveu, também, uma embalagem biodegradável a partir de papel kraft.
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Agora que você já sabe todos os desafios, especificidades e pontos essenciais de controle de qualidade para a garantia de um produto final dentro das especificações da Anvisa, que tal tirar a sua ideia do papel e também começar a produzir um novo produto?
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