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Artigo: o potencial das microcápsulas
Autor: por Maria Silvia Martins de Souza


O papel de cópia sem carbono, usado nos boletos bancários e notas fiscais, é hoje parte do cotidiano de várias empresas. Poucos são, entretanto, os usuários que conhecem o princípio em que se baseia o seu funcionamento. Observando-se a superfície desse tipo de papel, nada se vê de anormal. Entretanto, ao pressioná-lo, escrevendo sobre ele com uma caneta por exemplo, vemos uma cópia exata formar-se nas demais vias. Como isso ocorre? A superfície inferior da primeira via do formulário é revestida com uma camada de microcápsulas de tinta, na verdade uma solução de 2% a 6 % de um pigmento adequado. Essas partículas, com diâmetro de 1 a 10 micra (mm), portanto invisíveis a olho nu, ao serem pressionadas arrebentam, liberando o pigmento contido em seu interior. Este, por sua vez, ao entrar em contato com um outro revestimento ácido, aplicado na superfície superior da segunda via, muda de cor em função do pH, tornando-se colorido e propiciando a obtenção da cópia. Esse papel para cópias, que revolucionou a indústria de formulários, foi lançado em 1954, pela empresa norte-americana NCR - National Cash Register, graças ao seu pioneirismo na utilização do processo de microencapsulação em escala industrial.
 
Na literatura especializada, microcápsulas são definidas como partículas de diâmetro 1 mm a 1000 mm, contendo um material de núcleo rodeado por uma membrana que o protege, liberando-o na hora desejada (Fig 1). O material do núcleo pode ser constituído de pequenas partículas sólidas, gotas de líquido ou quantidades de gás, que no processo de encapsulação, são revestidas por uma membrana, também chamada de "casca".
 
A substância encapsulada pode ser liberada por ação mecânica, a partir do rompimento das cascas através de pressão. Quando suas membranas forem susceptíveis a isso, outra possibilidade é provocar o rompimento submetendo as cápsulas a variações físico-químicas do meio em que se encontram, como, por exemplo, alterações de temperatura ou pH. Graças a essas propriedades, as microcápsulas têm inúmeras aplicações industriais. Na área farmacêutica, elas permitiram o desenvolvimento de remédios de liberação lenta, ou seja, aqueles com a capacidade de liberar os agentes ativos apenas nos órgãos onde devam agir. Nesses produtos, o princípio ativo protegido pela cápsula é liberado gradativamente, à medida que esta se dissolve. Uma aplicação conhecida é a redução da irritação gastrointestinal conseguida pela microencapsulação de ativos, como o ácido acetilsalicílico (aspirina). Nesse caso, uma liberação constante é conseguida usando-se um revestimento preparado com graus especiais de etil celulose.
 
Há também a aplicação das microcápsulas na indústria de rações animais. O palmitato de vitamina A, amplamente usado em rações para galinhas poedeiras, é normalmente microencapsulado com gelatina para aumentar a resistência à umidade e ao oxigênio atmosférico para obter maior estabilidade. Outras vitaminas lipossolúveis são tratadas similarmente. No exterior, foram microencapsuladas rações para peixes constituídas basicamente de misturas de proteínas e gorduras. O objetivo é reduzir a oxidação do produto durante a armazenagem e retardar a taxa de liberação no ambiente aquoso. Segundo a literatura especializada, essa proteção aumenta bastante a eficiência da alimentação e conseqüentemente a taxa de crescimento dos peixes.
 
As microcápsulas estão sendo usadas também na área de pesticidas. Os agrotóxicos encapsulados têm sua atividade prolongada através da liberação controlada do princípio ativo. Há ainda outros benefícios, como a redução da volatilização, da fitotoxicidade e da degradação ambiental. Os pesticidas também são encapsulados para reduzir o perigo a que o usuário é exposto. Um exemplo é o produto "Penncap-M", existente no mercado americano, que contém microcápsulas de 30 mm a 50 mm de metilparation. Após aplicação com equipamento spray convencional, o agente ativo é liberado lentamente por permeação da parede da cápsula. Comparado com metilparation não encapsulado, observa-se toxicidade reduzida e efetividade prolongada.
 
Outro setor que cada dia mais desenvolve formulações com microcápsulas é o cosmético. Vários produtos para tratamento facial e capilar utilizam as microcápsulas para, entre outros benefícios, preservá-los. É o caso, por exemplo, da vitamina C, amplamente usada nos produtos antienvelhecimento para combater os radicais livres. Neste segmento é mais comum o uso de partículas menores que 1mm, chamadas de nanocápsulas, cujo diminuto tamanho permite fácil penetração na pele.
 
O controle de liberação de odor é outra aplicação das microcápsulas. O principal uso se dá em materiais de propaganda de perfumes. Nesse caso, é feita a impressão normal da peça publicitária, por exemplo, uma página de revista. Depois os impressos recebem uma camada de verniz incolor rico em microcápsulas. Como são invisíveis a olho nu, o consumidor vê apenas o papel impresso, geralmente contendo a foto da embalagem do perfume anunciado ou outra de forte apelo comercial. Quando este papel é submetido ao atrito, por exemplo, fricção na pele do consumidor, provoca-se o rompimento das microcápsulas, havendo a liberação da fragrância, que deixa perfumados tanto o papel quanto a pele que com ele teve contato. Para essa aplicação, as cápsulas têm de ter diâmetro médio de 30mm a 50mm.

Processos de microencapsulação

Vários gases, líquidos e sólidos podem ser microencapsulados. Entre eles se incluem substâncias hidrofóbicas e hidrofílicas. O material que compõe a casca é selecionado em função das propriedades físicas e químicas do núcleo e da aplicação pretendida. Geralmente consistem-se de polímeros naturais ou sintéticos. A efetividade do funcionamento da cápsula depende das propriedades do material da membrana que não deve permitir a liberação do conteúdo antes do momento adequado.
 
Existem mais de 200 métodos patenteados para produção de microcápsulas, sendo o mais estudado, até por ser o mais antigo, o de separação de fases ou coacervação. Nesse processo o material do núcleo é inicialmente suspenso em uma solução do material que constitui a parede da cápsula. Depois, o polímero que constituirá a cápsula é induzido a se separar como uma fase líquida viscosa. Vários métodos são usados para induzir esta separação: a adição de um não solvente, o abaixamento da temperatura ou ainda o acréscimo de um segundo polímero com solubilidade maior no material do núcleo são algumas dessas técnicas. Os revestimentos são depois solidificados para produzir microcápsulas de paredes sólidas. As cápsulas podem então ser secas, obtendo-se um pó, ou usadas diretamente como uma suspensão no líquido carregador.
 
A coacervação pode ser controlada de modo a serem obtidos vários diâmetros de microcápsulas e/ou espessuras de revestimentos diferentes. O diâmetro da cápsula é função do tamanho das partículas a serem encapsuladas. Nos líquidos, o tamanho das gotas define o tamanho das cápsulas.
 
É até certo ponto recente o interesse pelos processos de microencapsulação no Brasil. Porém, em função do enorme potencial destas pequenas partículas e de seu grande número de aplicações, as empresas nacionais devem estar em breve utilizando mais essa tecnologia.
 



A autora é diretora técnica da P&D Consultoria Química. Contatos podem ser feitos pelo telefone (11) 5579-1239 ou e-mail pdconsultoria@osite.com.br.

Nota: Este artigo foi publicado originalmente na edição nº 338 da Revista Química e Derivados.

 




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