Antiespumantes en detergentes

¿Se necesitan antiespumantes en la formulación de los detergentes? Contrario a la percepción general, los detergentes de alto desempeño requieren de un antiespumante para optimizar su función. En este blog se presentan las consecuencias del exceso de espuma en los equipos de lavado, la importancia de los antiespumantes en la formulación de los detergentes, las ventajas de las siliconas frente a las alternativas tradicionales y los efectos en el medioambiente del uso de estos aditivos.

Detergentes y la cantidad de espuma

Para el consumidor habitual, la espuma es una señal de que el detergente está funcionando bien. Sin embargo, cuando los niveles de espuma son muy altos la eficiencia del lavado se reduce considerablemente debido a derrames, desprendimiento de olores, extensos ciclos de lavado, parado del ciclo o daño de la lavadora. Además, la espuma puede convertirse en una barrera entre el tenso-activo y la suciedad.

Por otro lado, las lavadoras de última generación utilizan menor cantidad de agua, lo cual es muy importante para el medioambiente y la economía de los usuarios, pero también tienden a producir más espuma. Adicionalmente, algunos equipos de lavado detectan el exceso de espuma y automáticamente activan un sistema de enjuague, extendiendo el tiempo total del proceso (mayor consumo de agua y energía).

Con base en esto, los productores de detergentes deben controlar la espuma que genera sus productos para brindar el mejor desempeño posible. No obstante, esta tarea es muy compleja puesto que diferentes equipos de lavado generan diferentes cantidades de espuma bajo las mismas condiciones. Por lo tanto, es necesario utilizar un antiespumante que garantice los niveles de espuma óptimos durante el ciclo completo de lavado.

Antiespumantes tradicionales en la formulación de detergentes

Las opciones tradicionales para controlar el exceso de espuma en detergentes son los aceites naturales de coco o el ácido oleico. El porcentaje requerido de estos aditivos se encuentra entre el 2 y el 5%. Sin embargo, los precios de estos ingredientes son muy volátiles; tienen una cadena de suministro muy larga (cultivo 🡪 transporte 🡪 transformación 🡪 venta); y pueden atentar contra la seguridad alimentaria. Todo esto conduce a la búsqueda de alternativas.

En particular, la espuma generada por detergentes es un tipo de espuma muy difícil de controlar puesto que la lamela es muy flexible y viscosa gracias a los surfactantes que la componen. En este sentido, y debido a la baja tensión superficial de las siliconas, el polidimetilsiloxano (PDMS) puede entrar fácilmente en la lamela de la espuma, desestabilizarla y liberar el aire en su interior. Es decir, las siliconas son los ingredientes activos idóneos para el control del exceso de espuma de los detergentes.

Antiespumantes siliconados vs lípidos y ácidos grasos

Comparando el desempeño de las dos alternativas mencionadas previamente se encuentran ventajas de los antiespumantes siliconados frente a los basados en lípidos. En primer lugar, las siliconas requieren sólo el 10% de la cantidad requerida de ácidos grasos para alcanzar un desempeño similar; también son menos volátiles que los ácidos grasos, lo cual reduce riesgos en el desempeño; y permiten hacer formulaciones compactas de detergentes, reduciendo el tamaño de los empaques (menos plástico).

Presentaciones de siliconas disponibles para el mercado de detergentes

La entrega adecuada del antiespumante es un factor crítico para el funcionamiento óptimo del detergente en los equipos de lavado. En este sentido, existen varias presentaciones:

1. Siliconas encapsuladas en detergentes sólidos.

2. Emulsiones acuosas para detergentes líquidos.

3. Concentrados 100% del ingrediente activo.

Debido al crecimiento del mercado de detergentes líquidos, las emulsiones acuosas son las presentaciones más utilizadas en el sector.

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¿Y los impactos en el medioambiente?

Luego de usar detergentes con PDMS ¿qué pasa con este aditivo? El destino final de este polímero son los sedimentos1, en donde se degrada y mineraliza (conversión a CO2, SiO2 y H2O) gracias a la acción catalítica de los minerales presentes en las arcillas2. Adicionalmente, diferentes estudios han demostrado la ausencia de efectos adversos en un amplio rango de especies marinas, por ejemplo, en macro-invertebrados bentónicos (especies muy comunes en sedimentos)3. En conclusión, usar PDMS en la formulación de detergentes permite optimizar su desempeño y disminuir costos en la fórmula, con efectos mínimos en el medioambiente.

Referencias

Christine Stevens, et al. Marine Pollution Bulletin. 42(7), 2001, 536-543. https://doi.org/10.1016/S0025-326X(00)00229-0
Eva F.C. Griessbach, et al. Chemosphere. 38(6), 1999, 1461-1468. https://doi.org/10.1016/S0045-6535(98)00548-7
Kevin S. Henry, et al. Environmental Toxicology and Chemistry. 20(11), 2001, 2611-2616. https://doi.org/10.1002/etc.5620201129

Zerachem - Mqr

Alexis Tigreros Ortiz PhD
Asesor de Innovación

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Antiespumantes en detergentes

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Detergentes y la cantidad de espuma

Antiespumantes tradicionales en la formulación de detergentes

Antiespumantes siliconados vs lípidos y ácidos grasos