diseño integrado de producto y proceso de emulsión depilatoria
Post on 27-Jul-2022
6 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Diseño integrado de producto y proceso de emulsión depilatoria
Miranda Gutiérrez, Daniela
Dirigido por: Álvarez Solano, Óscar Alberto
Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes,
Bogotá, Colombia
Resumen
Actualmente, a nivel mundial se ha evidenciado la importancia de la imagen y del cuidado personal,
no solo en el género femenino, como solía verse antes, sino también en el género masculino. Partiendo
de esto, se ha observado que los hombres que se afeitan, pierden tiempo significativo al realizar esta
actividad y tienden a tener mayor sensibilidad en la piel de la cara. A pesar de esto, no es posible
evitar la acción de afeitarse y por ello, se quiere diseñar de manera integrada, tanto un producto como
un proceso de producción para hallar una alternativa a afeitarse. Para lograr dicho objetivo, se realizó
en primer lugar, una encuesta a hombres de diferentes edades para fundamentar las afirmaciones
hechas sobre el afeitado. En segundo lugar, se realizó un diseño de experimentos para determinar la
mejor formulación del producto. Seguido a esto, se hizo medición de propiedades macroscópicas
(viscosidad), microscópicas (tamaño de gota) y moleculares (pH). Por último, se midió la efectividad
y estabilidad del producto a través de tres experimentos, comparando los resultados con un producto
actual del mercado. A partir de los experimentos realizados, se encontró que la mejor formulación,
según la mayoría de las propiedades, es la de nivel de urea alto 1 (viscosidad (2.94 Pa.s), dureza,
(3.62 N) compresibilidad / extensibilidad (30.69 N.mm), adhesividad (-20.29 N.mm), tamaño de gota
(5.05 𝜇𝑚) y pH (13.166)). Sin embargo, en términos de eficiencia y estabilidad con respecto a esta
última sería la formulación de nivel neutro.
Palabras clave: diseño integrado, producto, emulsión directa, formulación, viscosidad, dureza,
extensibilidad, compresibilidad, adhesividad, tamaño de gota, pH, eficiencia, estabilidad.
Introducción
Antes del siglo XX, se evidenciaron muchos
cambios con respecto al cuidado personal y
aspecto de las personas. Según los
arqueólogos, la eliminación del vello se ha
producido desde diferentes etapas históricas.
Las razones específicas para ello se deben a
normas sociales, tradiciones culturales,
religiosas, estética y preferencias personales.
Los antiguos egipcios se afeitaban la cabeza
para mantenerse frescos en el calor y también
para prevenir la infección por piojos. Además,
los hombres afeitaban sus rostros y cabezas
durante las guerras para evitar que el enemigo
pudiera atraparlos y evitar la decapitación [1].
Durante la época medieval, las frentes altas y
palidez definieron la belleza para las mujeres
que se depilaban las cejas y el cabello en las
frentes. Actualmente, la tendencia en las
culturas occidentales contemporáneas es
comenzar el proceso de eliminación del
cabello tan pronto el vello corporal aparece en
la pubertad. La eliminación del vello de las
piernas se convirtió en una norma cultural para
las mujeres en la sociedad occidental, ya que
la ropa se volvió más reveladora debido a que
la sociedad fomentaba la revelación del cuerpo
femenino. Por otro lado, según un estudio
realizado, se encontró que una mayor
limpieza, el atractivo sexual y la creación de
una silueta muscular y tonificada, fueron
algunas de las razones de la depilación
masculina en la actualidad [1].
Hoy en día tanto hombres como mujeres se
preocupan por su aspecto personal,
estableciendo como prioridad cuidar de dicha
imagen. Hablando más puntualmente de los
hombres, una faceta llamativa de las
representaciones de los medios
contemporáneos del cuerpo masculino ideal,
es la ausencia de vello. Esto contribuye a que
la imagen del hombre ideal sea juvenil y
muscular, ya que la falta de vello corporal
acentúa ambas características del cuerpo [2].
En cuanto al vello facial, en algunos casos, es
utilizado como un accesorio para el rostro
masculino. Mientras que otros se afeitan, si
bien porque prefieren no tener vello facial o
porque este no sale de manera continua y
homogénea por todo el rostro. Esto último se
debe a un bajo número de receptores de
andrógeno en la piel, que con una hormona
llamada dihidrotestosterona, se estimula el
crecimiento de los folículos pilosos.
Generando que se adhirieran en las regiones
androgénicas, como la barba, las axilas y el
pubis [3].
Con respecto a la actividad de afeitarse, se ha
evidenciado que los hombres han encontrado
tres factores que los incomodan a la hora de
llevarla a cabo. En primer lugar, se encuentra
la sensación de irritación que deja la cuchilla,
en segundo lugar, los posibles cortes que
puede provocar la misma y, por último, el
gasto de tiempo considerable al realizar dicha
actividad. Como esta acción de afeitarse es
inevitable para muchos, este proyecto propone
una solución diseñando un producto, de
manera integrada, que evalúe la calidad de este
y la calidad del proceso a partir de las
mediciones de diferentes propiedades. Este
diseño tiene como fin eliminar el vello facial
de los hombres de manera segura y que anule
los tres factores mencionados anteriormente.
En el mercado actual existen productos
similares, sin embargo, estos están hechos para
partes del cuerpo diferentes, tanto masculino
como femenino. Enfatizando sobre los
productos para el rostro, se han creado cremas
depilatorias para mujeres, que han logrado
eliminar el vello facial de las mismas, tales
como Veet, Sally Hansen, Nair, Olay, entre
otras [4]. Sin embargo, este producto no ha
sido creado especialmente para hombres.
El producto que se quiere diseñar con este
estudio, será una emulsión de tipo aceite en
agua (directa), que tendrá como función
provocar el hinchamiento de las fibras del pelo
y producir la ruptura de los puentes de cistina
entre cadenas polipeptídicas adyacentes, como
fase previa a la completa degradación del pelo
gracias a un agente alcalino reductor [5]. Es
decir, al esparcir el producto sobre la piel del
rostro, el agente activo de dicha emulsión
actúa inmediatamente, rompiendo el vínculo
anteriormente mencionado. Todo esto,
evitando la irritación de la piel, las posibles
heridas en la misma y la pérdida de tiempo a
la hora de eliminar el vello facial.
Con el fin de medir la efectividad y estabilidad
del producto, se realizaron diferentes pruebas
a nivel macroscópico, microscópico y
molecular para cada una de las formulaciones
planteadas. En primer lugar, a nivel
macroscópico se hicieron pruebas de
caracterización reológica con reómetro y
textura con un texturómetro. En segundo
lugar, para las pruebas microscópicas, se
midió el tamaño de gota con un microscopio.
A partir de ello, se midió el pH con ayuda de
un pH-metro, para evaluar dicha propiedad
molecular. Teniendo estas mediciones hechas,
se hizo un análisis de la efectividad y
estabilidad del producto a partir de tres
experimentos diferentes.
Materiales y métodos
Materiales
Para la realización de este proyecto se
utilizaron los siguientes reactivos: urea (entre
2.16% y 6.49% ), alcohol cetílico (8.65%),
parafina líquida (2.70%), hidróxido de calcio
(entre 4.76% y 6.92%), tiogliocolato de calcio
(entre 6.05% y 8.22%), sorbitol (1.08%),
cápsulas de vitamina E (1.08%), aloe (1.08%),
sorbato de potasio (1.08%) y esencia de
eucalipto (2.16%).
Entre los materiales de laboratorio que se
usaron para el desarrollo de la parte
experimental de este estudio, fue un agitador
tipo turbina de paletas inclinadas a 45° de
tamaño pequeño (figura 1) que es utilizado
normalmente para líquidos con extensa
variedad de viscosidades [6].
Figura 1. Agitador tipo turbina de paletas
inclinadas a 45° [7].
Con respecto a los equipos para este proyecto,
se utilizaron: un agitador mecánico
(Heidolph™) ya que para el proceso se
requiere una agitación a altas velocidades (900
a 1500 rpm), un reómetro (TA Instruments
ARG2®) debido a que mide la viscosidad a
tazas de cizalla entre 0.001 s-1 y 100 s-1, un
microscopio (Olympus CX21) para observar
el tamaño de la gota en cada emulsión
haciendo uso del óptico de 100, un Turbiscan
LAb con el que es posible determinar la
estabilidad de las emulsiones a partir del
parámetro TSI y un Texturómetro (Stable
Micro Systems) que establece la adhesividad y
textura de las mismas por medio de un método
que se utiliza para medir las propiedades de
textura de las formulaciones tópicas usando la
compresión de doble ciclo.
Métodos
Encuesta
En primera instancia, para determinar la
veracidad de las afirmaciones hechas
anteriormente que explican las preferencias de
los hombres para afeitarse y sus razones para
hacerlo; se realizó una encuesta a 330 hombres
con un rango de edad, desde jóvenes de 16
años a hombres mayores de 30 años. Se tuvo
en cuenta para la encuesta, los tres factores que
incomodan al género masculino a la hora de
afeitarse y si ellos estarían dispuestos a probar
un nuevo producto que los evite.
Para esta encuesta, se hicieron las siguientes
preguntas: edad, ¿le sale barba de manera
uniforme por todo el rostro?, ¿se afeita
regularmente?, ¿por qué razón se afeita?,
cuando se afeita ¿suele tener irritación en la
piel?, ¿cuánto tiempo le toma realizar la
actividad de afeitarse?, ¿cuánto tiempo le toma
arreglarse?, ¿se corta el rostro regularmente
cuando se afeita? y ¿le gustaría probar alguna
alternativa a afeitarse en la que no experimente
irritación y tome máximo 10 minutos de su
tiempo?
Esta encuesta se realizó en la plataforma de
Google Forms, donde se recolectaron las
respuestas y se obtuvo un resumen en
porcentajes de cada una de las respuestas
dadas.
Preparación emulsión (proceso y diseño de
experimentos)
Para lograr obtener una emulsión, en primer
lugar, se hizo una revisión de literatura sobre
las formulaciones existentes del mercado
actual [6] [7]. A partir de esto, se escogió una
formulación basada en dicha revisión y así se
creó un diseño de experimentos con el fin de
determinar cuáles son las mejores
proporciones entre los componentes presentes.
Se decidió hacer una ANOVA “One way”, en
la que sólo se varía un factor para cada
experimento. Dicho factor es la proporción
urea/hidróxido de calcio – tiogliocolato de
calcio, presente en la formulación. Estos
componentes se eligieron porque cumplen un
papel importante dentro del producto; el
primero evita que no se absorba totalmente la
crema en la piel, mientras que los dos últimos
son agentes activos que pueden generar
irritación en la piel. El cambio en la proporción
de estos componentes podría determinar si
gracias a la urea, la piel no absorba en gran
medida ambos compuestos (hidróxido de
calcio y tiogliocolato de calcio), con el fin de
que esta no se dañe demasiado. Por lo tanto, se
hicieron 10 emulsiones diferentes: 5
formulaciones con diferentes proporciones y
una réplica por cada uno. Estas proporciones
se distribuyeron en cinco niveles diferentes:
neutro.
Tabla 1. Porcentajes de urea y agentes activos en cada
nivel planteado
Nivel Urea
(%)
CaOH
(%)
Tiogliocolato
de calcio (%)
Neutro 4.32 7.14 5.84
Urea
alto 1
5.41 6.59 5.30
Urea
alto 2
6.49 6.05 4.76
AA alto
1
3.24 7.68 6.38
AA alto
2
2.16 8.22 6.92
Esto se hizo con el fin de determinar si el
factor de proporción para la formulación es
estadísticamente significativo para las
propiedades medidas en el producto. Este
análisis se hizo con el software Microsoft
Excel a través de su herramienta de análisis de
datos, seleccionando el análisis de varianza de
un factor.
El detalle del proceso de fabricación de una
emulsión de este tipo, se describe a partir de
los siguientes pasos. Primero se separaron los
componentes de la formulación entre oleosos
y acuosos. Ambas mezclas se calentaron a una
temperatura de 80°C hasta el punto en que se
fusionara uno de los dos emulsionantes
utilizados (alcohol cetílico), incorporado en la
mezcla oleosa. Se utilizaron dos
emulsionantes para asegurar una mejor
estabilidad, siguiendo el procedimiento
hallado en el libro Cosmetología de Harry, 7ma
edición. El surfactante que se usó para la fase
continua fue lauril sulfato de sodio (Duponol).
En segundo lugar, se mezcló la fase acuosa a
900 rpm con ayuda de un agitador mecánico
mientras se iba incorporando la fase oleosa a
baja velocidad con ayuda de un gotero de
plástico, en vez de hacer uso de una bomba
peristáltica para evitar que el emulsionante
oleoso volviera a su fase sólida. Luego de
dicha incorporación, se homogeneizó la
emulsión resultante a 1220 rpm durante 10
minutos. Teniendo esto, se agregaron los
agentes activos (hidróxido de calcio y
tiogliocolato de calcio) a la mezcla
continuando con la operación a 1220 rpm por
10 minutos más. Por último, se añadió el
conservante de la formulación (sorbato de
potasio) a los cinco minutos de haber añadido
los agentes activos y durante los últimos
minutos se subió la velocidad a 1500 rpm [5].
Medición de propiedades macroscópicas
Caracterización reológica con reómetro –
viscosidad.
Para cada una de las 10 muestras se efectuaron
pruebas estacionarias de viscosidad con el
reómetro de esfuerzo controlado (TA
Instruments ARG2®) a diferentes velocidades
de cizalla entre 0.001 s-1 y 100 s-1. Para ello, se
hizo uso de la geometría de platos de 20 mm
para la base. Teniendo esto, se realizó el
mismo procedimiento con un producto del
mercado actual y se compararon los valores
obtenidos de viscosidad para cada uno [8].
Determinación de dureza, adhesividad, y
compresibilidad / extensibilidad
Para cada muestra, se realizó un análisis de
dureza, adhesividad y compresibilidad/
extensibilidad con ayuda de un texturómetro
(Stable Micro Systems). Esto se llevó a cabo,
en primera instancia, poniendo un volumen de
60 mL de cada muestra en un beaker plástico
de 100 mL, de manera uniforme. Luego, cada
muestra se llevó al texturómetro y aplicando
un método para formulaciones tópicas,
finalmente, se midió cada una de las
propiedades en cada muestra.
Medición de propiedades microscópicas
Tamaño de gota
En cada una de las 10 muestras, con ayuda de
un microscopio, se observó el tamaño de gota.
Para obtener el tamaño de gota promedio por
emulsión se hizo un promedio para el diámetro
de las gotas que se visualizaban en el
microscopio. A partir de esto, se encontró la
distribución de tamaño de gota a partir de las
ecuaciones (1), (2) y (3) [10].
fi =𝑛𝑖
å (1)
< 𝑎 >= åfi𝑎𝑖 (2)
< 𝑎 >= 𝑛𝑖𝑎𝑖 (3)
Dónde, fi corresponde a la probabilidad de
ocurrencia de 𝑎𝑖 y 𝑛𝑖 es la cantidad de gotas
observables.
Medición de propiedades moleculares
pH
El instrumento que se utilizó para medir esta
propiedad fue un pH-metro en cada muestra.
Se siguió el siguiente procedimiento por
aparte. Inicialmente, se diluyó cada muestra al
10% en volumen debido a su alta viscosidad.
Luego, se introdujo el electrodo del pH-metro
en cada dilución y se esperó alrededor de un
minuto para observar el resultado. Seguido a
esto, se realizó el mismo procedimiento con el
producto del mercado actual y cada muestra se
comparó con este último resultado.
Eficiencia del producto
Para medir la eficiencia de cada una de las
formulaciones, se plantearon dos pruebas
diferentes. En primer lugar, se hizo un
experimento en el que cada muestra se
agregaba sobre un vidrio de reloj y a cada uno
de ellos, se le añadía un vello facial masculino.
A partir de esto, se midió el tiempo en que el
vello se demorara en fraccionarse.
En segundo lugar, cada una de las muestras se
esparció sobre un pedazo de cuero de cerdo
con vello, ya que este se asemeja mucho a la
piel humana y al grueso del vello humano. Se
esperó un tiempo de 7 minutos, ya que es el
máximo tiempo recomendado por los
productos del mercado actual para que haga
efecto y corte el vello [6]. A partir de esto, se
retiró cada muestra haciendo un poco de
fricción con ayuda de una espátula y así
visualizar cuánto vello cayó del cuero y si el
producto generaba algún tipo de irritación.
Las dos pruebas, se realizaron tanto para las 10
muestras de formulación planteada, como para
el producto del mercado actual. Todo esto con
el fin de comparar resultados.
Estabilidad del producto
Con el fin de determinar qué tan estable era
cada una de las muestras, un mes después de
haberlas producido, se introdujo cada muestra
en un Turbiscan LAb, durante 20 minutos cada
una. Los resultados obtenidos se compararon y
se determinó cuál era la formulación más
estable.
Análisis estadístico
Para el análisis estadístico, se realizó un
estudio de ANOVA “One way” por cada
medición de propiedades, tanto macroscópicas
como microscópicas y moleculares; utilizando
la herramienta de Microsoft Excel que se
mencionó anteriormente.
Resultados y discusión
A continuación, se muestran los resultados
obtenidos para cada fase planteada para este
estudio.
Encuesta
Con respecto a la investigación hecha, se
encontraron los siguientes resultados. Al
66.1% de los hombres encuestados, no les sale
vello facial de manera uniforme por todo el
rostro. El 67.9% sí se afeita regularmente y en
su mayoría, se afeitan por no tener
uniformidad en el vello facial. Por otro lado,
se encontró que casi el 50% sufre de irritación
cuando se afeita y un 64.8% de ellos se demora
de 5 a 10 minutos afeitándose, tiempo
considerable si se tiene en cuenta que los
hombres encuestados se demoran en promedio
alrededor de 30 minutos. Sin embargo, el
86.7% afirmó que no se corta usualmente con
la cuchilla a la hora de afeitarse. Por último, el
57.6% estarían dispuestos a probar el producto
que se propone para este proyecto y un 33.9%
tal vez lo probarían. Estos resultados se
pueden apreciar mejor en la figura 2.
Con estos resultados es posible afirmar que las
premisas hechas sobre el afeitado, en su
mayoría, eran ciertas y que el producto podría
tener una acogida mayor por el grupo de
hombres al cual está dirigido este proyecto
favoreciendo los resultados obtenidos.
Preparación emulsión (proceso y diseño de
experimentos)
Para el diseño de experimentos, se decidió
hacer 5 formulaciones con diferentes
proporciones urea/hidróxido de calcio –
tiogliocolato de calcio, en donde la suma de
estos dos componentes siempre se obtenga el
mismo valor (17.11%). Así, estos cambios se
toman como un solo factor de variación y se
obtienen diferentes resultados en las
mediciones y pruebas por cada formulación.
Para garantizar que el comportamiento esté
dentro de lo normal, se propuso hacer una
réplica por cada formulación y así tener más
certeza a la hora de analizar los datos.
La formulación, se describe en detalle en la
Tabla 2. La cual hace referencia a la
formulación del nivel neutro que se especificó
en los métodos. Para el nivel urea alto 1 se le
añadió a la formulación del nivel neutro 1 g de
más de urea y se disminuyó 0.5 g de hidróxido
de calcio y 0.5 de tiogliocolato de calcio. Para
el nivel de urea alto 2, se le añadió a la
formulación del nivel neutro 2 g de más de
urea y se disminuyó 1 g de hidróxido de calcio
y 1 de tiogliocolato de calcio. Para el nivel de
agentes activos alto 1, se le disminuyó a la
formulación del nivel neutro 1 g de urea y se
añadió 0.5 g de hidróxido de calcio y 0.5 de
tiogliocolato de calcio de más. Por último, para
el nivel de agentes activos alto 2, se le
disminuyó a la formulación del nivel neutro 2
g de urea y se añadió 1 g de hidróxido de calcio
y 1 de tiogliocolato de calcio de más.
Estos niveles se iban aumentando o
disminuyendo 1 o 2 gramos de los reactivos
mencionados para determinar qué tanto
influyen estos cambios en cada una de las
pruebas realizadas para cada muestra.
Como resultado final, para cada una de las
formulaciones con sus respectivas réplicas, se
obtuvo una emulsión directa compacta, de
color blanco y con un olor ligero a eucalipto.
Tabla 2. Formulación definitiva del producto
Compuesto % Función
Agua 64.17 Solvente
Urea 4.28 Evita que el agua se pierda a través de la piel (Antiabsorbente) y humectante
Lauril sulfato de sodio 1.07 Surfactante
Alcohol cetílico 8.56 Surfactante
Parafina líquida 2.67 Hidratante
Sorbitol 1,.7 Humectante y surfactante
Tiogliocolato de calcio 5.78 Compuesto activo que elimina el vello
Hidróxido de calcio 7.06 Compuesto activo que elimina el vello
Vitamina E 1.07 Propiedades antioxidantes
Aloe 1.07 Hidratante
Sorbato de potasio 1.07 Conservante
Esencia 2.14 Da buen aroma al producto (eucalipto)
Figura 2. Preguntas planteadas para la encuesta
Medición de propiedades macroscópicas
Caracterización reológica con reómetro –
viscosidad.
Con respecto a la propiedad macroscópica de
la viscosidad, se realizó una caracterización
reológica a diferentes velocidades de cizalla
entre 0.001 s-1 y 100 s-1 y a una temperatura de
25°C, para cada una de las formulaciones con
sus respectivas réplicas. Para el análisis de esta
propiedad se utilizó únicamente la viscosidad
a una velocidad de cizalla de 39.81 s-1 debido
a que esta es la velocidad en la que se da el
esfuerzo cortante requerido para la capacidad
de extensión que una persona realiza al
esparcir una crema sobre el rostro [11]. Por lo
tanto, comparando los resultados obtenidos, se
encontró que la viscosidad más alta entre las 5
formulaciones fue la de nivel de urea alto 1 y
la que tiene menor viscosidad fue la
formulación de nivel de agentes activos alto 2.
Al comparar la velocidad de cizalla con
respecto a las viscosidades de las
formulaciones anteriormente mencionadas, es
posible observar que se comportan ambas
como pseudoplásticos pues, su viscosidad
disminuye cuando se aumenta dicho esfuerzo.
Ambas formulaciones podrían modelarse con
la ley de potencia en reología como se muestra
en la ecuación (4).
𝜏 = 𝑚𝛾�̇� (4)
Siendo 𝜏 el esfuerzo cortante, m, la masa de la
muestra, �̇� la velocidad de cizalla y n < 1.
A partir de esto, es posible resaltar que solo
teniendo en cuenta la viscosidad, la
formulación de nivel alto 1 para la urea sería
la ideal para la aplicación del producto; ya que,
estudios demuestran preferencia por productos
de mayor consistencia o viscosidad [11].
En cuanto al análisis estadístico, se obtuvo un
valor de F de 5.158 que corresponde a una
probabilidad acumulada de 0.035, que es
menor al valor de 𝛼 = 0.05. Lo que significa
que el cambio entre cada muestra para esta
propiedad, no es estadísticamente
significativo.
Determinación de dureza, adhesividad, y
compresibilidad / extensibilidad
Luego de un mes de haber producido todas las
muestras, se realizó esta medición. Se
encontró que la mayoría de las muestras
estaban desestabilizadas y, por lo tanto, solo se
realizó este procedimiento para la muestra 1 de
la formulación neutra y la muestra 2 de la
formulación de nivel de urea alto 1.
A partir de esto, se encontraron los resultados
que se pueden observar en la tabla 2.
Tabla 3. Resultados obtenidos en el Texturómetro
Muestra Neutra 1
Urea alto
1, muestra
2
Dureza (N) 2.09 3.62
Compresibilidad
/ Extensibilidad
(N.mm)
16.15 30.69
Adhesividad
(N.mm) -10.42 -20.29
Teniendo en cuenta estos resultados, la
muestra 2 de nivel de urea alto 1 tiene los
valores más altos de dureza y compresibilidad/
extensibilidad. Esta muestra, es más
consistente que la muestra 1 de formulación
neutra. Por otro lado, como la muestra 2 de
nivel de urea alto 1 tiene un valor más negativo
para la adhesividad, es posible señalar que esta
pueda adherirse más fácil a la piel que la
muestra 1 de formulación neutra [14] [15].
En este orden de ideas, la muestra 2 de nivel
de urea alto 1 es más propia para el fin del
producto, pues al tener mayor dureza y
compresibilidad/ extensibilidad, es la muestra
más consistente y podría extenderse más fácil
que las otras muestras. Y al ser más adhesiva,
esta podría quedarse más fija en la piel.
Medición de propiedades microscópicas
Tamaño de gota
Como es posible observar en la figura 3, el
tamaño de la gota es muy variable entre
muestra y muestra. Sin embargo, la
formulación de nivel de urea alto 1, tiene un
tamaño promedio de gota menor a las demás
formulaciones preparadas. Afirmando que, al
tener un menor tamaño de gota, la estabilidad
de la emulsión mejora [11]. Por otro lado, la
formulación con mayor tamaño de gota
promedio es la de nivel de agentes activos alto
2 [10].
Teniendo en cuenta el análisis estadístico, se
encontró que esta propiedad sí es
estadísticamente significativa, ya que se
obtuvo un valor de F de 0.462, lo que
corresponde una probabilidad acumulada de
0.763 que es mucho mayor al valor de 𝛼 =
0.05.
En consecuencia, la proporción de
urea/agentes activos, influye directamente con
la estabilidad de cada emulsión y se esperaba
que la formulación más estable sea la de nivel
Figura 3. Tamaño de gota por cada formulación. Óptico de 100, escala de referencia de las imágenes 10 micrómetros.
de urea alto 1. Esto se verá a más a
profundidad en el análisis de estabilidad.
Estos tamaños de gota se obtuvieron haciendo
un promedio entre cada uno de los diámetros y
la cantidad de gotas observadas por cada
muestra.
Medición de propiedades moleculares
pH
Como las muestras eran muy viscosas, para
medir el pH de cada una de las 10 muestras y
el producto del mercado, se procedió a realizar
una dilución al 10% en volumen por cada una
de ellas. Para ello, se diluyó 1 mL de cada
emulsión en 9 mL de la fase continua (agua).
Según los resultados obtenidos, el pH no varía
mucho entre muestras. Sin embargo, la
formulación con mayor pH fue la de nivel de
agentes activos alto 1 (13.197) y la de menor
pH fue la de nivel de urea alto 1 (13.166).
Mientras que, el pH medido para el producto
del mercado, se obtuvo el valor más alto que
cualquiera de las 10 muestras, aunque dicho
resultado no se aparta mucho de las mismas
(13.290).
Haciendo el correspondiente análisis
estadístico, se encontró que esta propiedad no
es estadísticamente significativa ya que se
obtuvo un valor para F de 292.68, que
corresponde a una probabilidad acumulada de
4.447×10-7 que es mucho menor al valor de
𝛼 = 0.05.
Esto quiere decir que el pH no se ve
influenciado por la variación en la proporción
de urea/agentes activos. Estableciendo que el
pH de las emulsiones no depende de dicha
proporción y puede ser utilizado en la piel sin
ningún problema, lo que indica que el
producto diseñado no está muy lejano a este
valor.
Esto último se verá más a profundidad en el
análisis de eficiencia del producto.
Eficiencia del producto
En primera instancia, el experimento con los
vidrios de reloj y el vello facial, se obtuvieron
los resultados mostrados en la tabla 3.
A partir del experimento realizado sobre la piel
de cerdo, la cantidad de vello removida por
cada muestra se comportó como se esperaba.
El producto del mercado fue el más efectivo,
ya que retiró una mayor cantidad de vello que
las demás. Esto pudo haber ocurrido debido a
que es un producto diseñado para utilizar en la
ducha y puede ser más concentrado para
contrarrestar el efecto de la dilución que hace
el agua a la hora del baño.
La formulación menos efectiva fue la de nivel
de urea alto 2 para ambas muestras, esto
debido a que es la formulación con menor
concentración de agente de activo, por lo que
se esperaba que retirara menos vello.
Tabla 4. Tiempo promedio de fraccionamiento del vello.
Formulación Tiempo (min)
Neutra 9
Alto urea 1 10
Alto urea 2 11
Alto AA 1 7
Alto AA 2 5
Mercado 2
Frente a la irritación, no se evidenció algún
cambio en la piel, por lo que podría suponerse
que el producto en sus diferentes
formulaciones, no es irritante para la misma.
Paralelamente, se realizó una prueba
preliminar alterna en el rostro de un hombre de
27 años. Para esto, se extendió un poco de
producto de la muestra 1 de la formulación
neutra durante 10 minutos y al retirarlo, hubo
una remoción notable de vello facial como se
puede apreciar en las figuras 4 y 5. El
individuo luego del experimento, afirmó no
sentir incomodidad alguna luego de retirar el
producto ni sensibilidad en la piel.
Figura 4. Aspecto antes del producto
Figura 5. Aspecto después del producto
A partir de este último resultado, se determina
que el producto en efecto funciona y que es
necesario realizar muchas más pruebas como
efectividad en tejido vivo no humano y de
citotoxicidad para así establecer si este
producto puede ser viable para el uso del ser
humano.
Estabilidad del producto
Para realizar este análisis, luego de un mes de
producir cada una de las 10 muestras, estas se
revisaron y se determinó que 8 de las 10
muestras se habían desestabilizado. Pues, este
procedimiento solo se llevó a cabo para las
mismas muestras que se analizaron en las
propiedades de textura (dureza, adhesividad, y
compresibilidad / extensibilidad), es decir, la
muestra 1 de la formulación neutra y la
muestra 2 de la formulación de nivel de urea
alto 1.
Luego de transcurrir 20 minutos en el
Turbiscan LAb, se obtuvo como resultado la
figura 6.
Dónde el perfil 1.1 hace referencia a la muestra
1 de la formulación neutra y el perfil 2.2 a la
muestra 2 de la formulación de nivel de urea
alto 1.
Ambos perfiles son muy parecidos el uno con
el otro. Sin embargo, las pendientes son
distintas y la del perfil 1.1 es menor. Esto
significa que, al ser menor, existe menos
Figura 6. Perfil de estabilidad a través del tiempo
y = 0,0001x + 0,0501
y = 0,0002x + 0,0696
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
TSI (
GLo
bal
)
Tiempo (s)
1,1 2,2 Lineal (1,1) Lineal (2,2)
variación a través del tiempo, lo cual indica
que es más estable que la 2.2.
Sobre las otras muestras que se
desestabilizaron, se expone que las
formulaciones o no estaban bien
proporcionadas o que se cometió algún error
en el proceso de producción. Por lo tanto,
como trabajo futuro, se podría hacer una nueva
experimentación para establecer si el error
principal fue la preparación o la formulación.
Conclusiones
En primera instancia, luego de analizar los
resultados de la encuesta, es posible afirmar
que este producto sería aceptado por la
mayoría de los hombres encuestados y que
tendría demanda al salir al mercado.
En segundo lugar, a partir de la medición de
propiedades (macroscópicas, microscópicas y
moleculares), se determinó que, según la
viscosidad, textura, el tamaño de la gota en la
emulsión y el pH, la mejor formulación sería
la de nivel de urea alto 1. Sin embargo, con
respecto a la eficiencia y estabilidad, se
determinó que la mejor formulación serían la
de nivel de agentes activos alto 2 y de nivel
neutro, respectivamente.
Analizando esto último, aunque la mayoría de
pruebas concuerden con la formulación de
nivel de urea alto 1, esta tiene menos agente
activo que la de nivel neutro. Y, por otro lado,
se considera más importante la estabilidad del
producto que las otras propiedades. Además,
la formulación de nivel neutro tiene mayor
eficiencia que la de nivel de urea alto 1 y, por
consiguiente, se concluye que la formulación
ideal para el producto sería la de nivel neutro.
Finalmente, como trabajo futuro se podría
estudiar aún más con relación a las pruebas de
eficiencia y revisar si este producto sería apto
para el consumo humano. También se podría
hacer un análisis ambiental de los residuos que
el producto dejaría a la hora de utilizarse.
Además, sería pertinente hacer un estudio para
determinar cómo sería el proceso de
producción a nivel industrial. Por último, se
deja propuesto realizar un estudio de mercado
para determinar si el producto es
económicamente viable.
Referencias bibliográficas
[1] A. A. B. Fernández, K. M. França, A.
H. M. Chacon y K. M. Nouri, «From
flint razors to lasers: a timeline of hair
removal methods,» Journal of
Cosmetic Dermatology, vol. 12, pp.
153-162, 2013.
[2] Y. Martis, M. Tiggemann y L.
Churchett, «Hair today, gone
tomorrow: A comparison of body hair
removal,» Body Image, vol. 5, pp. 312-
316, 2008.
[3] J. M. Honeyman, «Funciones
Metabólicas y Hormonales de la Piel,»
Revista Chilena Dermatol, vol. 28, nº
3, pp. 234-239, 2012.
[4] J. Hofmeister, «heavy,» 15 Septiembre
2016. [En línea]. Available:
http://heavy.com/social/2016/03/top-
best-hair-removal-cream-for-women-
bliss-olay-nads-palmers-surgi-cream-
nair-sallyhansen-veet/. [Último
acceso: 16 Agosto 2017].
[5] J. Wilkinson y R. Moore,
Cosmetología de Harry, Madrid:
Ediciones Díaz de Santos, S.A., 1990.
[6] J. Vernon Carter, «Agitación y
mezclado de líquidos en tanques,»
Universidad Autónoma Metropolitana,
IZTAPALAPA.
[7] F. M. Martínez Nelis, «Estudio
numérico de la fluidodinámica de un
estanque de agitación utilizando
método de mallas deslizantes,»
Universidad de Chile, Santiago de
Chile, 2010.
[8] Veet, «Veet,» 2015. [En línea].
Available:
http://www.veet.com.co/productos/pro
ductos-faciales/creams/crema-
depilatoria-facial-para-el-bigote-veet-
piel-sensible/. [Último acceso: 24
Agosto 2017].
[9] Arm & Hammer, «Arm & Hammer,»
23 Febrero 2009. [En línea]. Available:
https://wercs.churchdwight.com/webvi
ewer.external/private/results.aspx?pro
ductName_option=d__value~&produc
tID_option=d__value~&language=d_
_EN&CUSTOM1=d__Personal%20C
are%20Products&hidRequiredList=C
oncatedValue. [Último acceso: 24
Agosto 2017].
[10] Departamento de Ingeniería Química
Universidad de los Andes, «LISTADO
DE EQUIPOS CON DESCRIPCIÓN,»
2016. [En línea]. Available:
https://ingquimica.uniandes.edu.co/im
ages/recursos/documentos/Laboratorio
s/listado_equipos_laboratorio_2016_2
0.pdf. [Último acceso: 13 Septiembre
2017].
[11] J.-L. Salager, CUADERNO FIRP
S747-B Módulo de enseñanza en
fenómenos interfaciales en español,
Mérida: Universidad de los Andes,
1999.
[12] K. SUZUKI y T. WATANABE,
«RELATIONSHIP BETWEEN
SENSORY ASSESSMENT AND
RHEOLOGICAL PROPERTIES OF
COSMETIC CREAMS,» Journal of
Texture Studies, vol. 2, nº 4, pp. 431-
440, 1971.
[13] J. I. Hleap y V. A. Velasco, «Análisis
de las propiedjades de textura durante
el almacenamiento de salchichas
elaboradas a partir de tilapia roja
(Oreochromis sp),» Universidad
Nacional de Colombia, Palmira, 2010.
[14] L. E. Guzmán, C. Tejada T, Y. J. De la
Ossa M y C. A. Rivera R, «Análisis
comparativo de perdiles de textura de
quesos frescos de leche de cabra y de
vaca,» Universidad de Cartagena,
Cartagena, 2015.
[15] A. Fernández Arteaga, «Preparación,
caracterización y estabilidad de
emulsiones y microemulsiones O/W,»
Universidad de Granada, Granada,
2006.
[16] M. de la Guardia, «Depilatory
formulation,» Septiembre, 21, 1976.
[17] N. M. Mostefa, A. H. Sadok, N. Sabri
y A. Hadji, «Determination of optimal
cream formulation from long-term
stability investigation using a surface
response modelling,» International
Journal of Cosmetic Science, 2005.
top related