Formulações e ecapsulamento de biocidas melhoram desempenho técnico

Petróleo & Energia, Formulações e ecapsulamento de biocidas melhoram desempenho técnico e sustentabilidade - Tintas e revestimentos

Surgem mudanças no setor dos biocidas, especialmente para a proteção das tintas, mesmo sem nenhum avanço regulatório no Brasil. Enquanto novas regras para o uso desses aditivos não vêm, fornecedores e clientes buscam inovações para oferecer aos usuários finais mais proteção contra microorganismos, com menos efeitos adversos contra a saúde humana e ao meio ambiente.

A abordagem dos problemas relacionados com o controle microbiológico nas tintas pode variar um pouco entre os fornecedores. Mas é consenso que a venda de biocidas não constitui um ato isolado, porém deve ser acompanhado de cuidadoso monitoramento da sua eficácia e de práticas complementares. Entre elas, avaliar a contaminação microbiológica dos insumos usados no processo produtivo, inclusive da água, além da inspeção e sanitização adequadas das linhas produtivas. Tudo isso para reduzir a carga microbiana inicial e garantir o uso mais econômico e produtivo desses aditivos. Esses procedimentos são considerados como serviços agregados aos produtos pelos fornecedores de biocidas, geralmente incluídos na negociação do contrato de suprimento firmado com os fabricantes de tintas. Mas nem sempre remunerados adequadamente.

Petróleo & Energia, Leite: formulações com BIT podem substituir CMIT/MIT
Leite: formulações com BIT podem substituir CMIT/MIT

A forma mais usual de negociação dos biocidas nos grandes fabricantes de tintas é o mecanismo de “bid”, pelo qual cada fornecedor apresenta sua proposta de tratamento com o preço pelo qual se dispõe a realizá-lo. Vence o que oferecer a melhor solução com o menor custo. No passado, muito se discutiu sobre esse sistema, com críticas severas contra a preponderância do item custo sobre o desempenho técnico, inibindo a evolução tecnológica do setor.

Hoje em dia, as reclamações baixaram de tom. Os fabricantes de tintas passaram a usar os bids de forma criteriosa. “Os bids ficaram mais inteligentes, os fabricantes de tintas impõem limites mais estreitos, exigem aprovação prévia dos ingredientes, alguns dos quais foram banidos; o preço ainda é muito relevante, mas a qualidade e a tecnologia ganharam mais importância”, confirmou Luiz Wilson Pereira Leite, diretor de marketing da Ipel, empresa brasileira com grande participação nesse segmento de mercado.

Ele comentou que o Brasil não possui normas próprias sobre o uso de bioicidas, mas as companhias internacionais tendem a seguir os regulamentos vigentes na origem de suas matrizes. “A Europa tem mais regras, os Estados Unidos restringem menos, em geral”, verificou.

Nos países onde há regulamentação mais restritiva, há um esforço para aumentar as inovações. Porém, como explica Leite, o custo de desenvolvimento e aprovação de moléculas ativas totalmente novas é proibitivo. “Por isso, hoje o foco não está mais nas moléculas, mas em formulações, que são o melhor caminho para aliar tecnologias e agregar valor para resolver os problemas dos clientes”, salientou Leite.

“O mercado pede moléculas e tecnologias mais adequadas, a exemplo dos mecanismos de liberação controlada, para configurar soluções biocidas ecologicamente corretos, seguros para os seres humanos e para o ambiente”, aduziu Alexandra Paschoalin Menezes, gerente técnica de biocidas para a Clariant América Latina.

Petróleo & Energia, Alexandra: rotulagem do GHS já provoca mudanças nas tintas
Alexandra: rotulagem do GHS já provoca mudanças nas tintas

Com regulamentações cada vez mais apertadas, é preciso pensar em reduzir o uso desses aditivos, sem comprometer sua eficácia. Nesse sentido, a Clariant desenvolveu boosters, ingredientes que potencializam os efeitos dos ingredientes ativos biocidas. Alexandra explicou que o conceito de boosters biocidas foi desenvolvido no setor de cosméticos e está sendo aplicado às tintas e em outros segmentos atendidos pela companhia. “Os boosters permitem aumentar a permeabilidade dos ativos nas células dos microorganismos, um efeito importante, pois já se sabe que grande parte dos biocidas é gasta apenas para abrir passagem pelas membranas celulares”, explicou. “Com isso, é possível reduzir a dosagem dos ativos, cujos efeitos seriam apenas os bactericidas ou bacteriostáticos desejados.” A especialista da Clariant comentou que o uso dos boosters é mais estudado para a proteção na lata (in can), podendo ser associado às principais moléculas biocidas.

A proteção na lata ganhou reforço com o Código de Defesa do Consumidor e com o aumento do uso de tintas à base de água, que exigiam garantias maiores contra a proliferação bacteriana. Do formaldeído até a solução mais recente das combinações de CMIT/MIT (clorometil e metil isotiazolinona) com liberadores de formol inibido foram muitos avanços.

“Existe uma preocupação global para a utilização de ativos biocidas que sejam menos agressivos ao meio ambiente e ao corpo humano. Além da eliminação de produtos que contenham orgânicos voláteis, vemos em outros países uma tendência pelo banimento da isotiazolinona clorada, um dos ativos mais utilizados para a preservação de tintas na embalagem”, comentou Caio Bossato, representante técnico de vendas da área de produtos para proteção de materiais (MPP) da Lanxess no Brasil.

Atenta a essa demanda, a Lanxess atua com o portfólio da marca Preventol, com uma ampla gama de produtos e combinações de ativos, capazes de atender as mais rígidas normas regulatórias globais. “A combinação de ativos cresceu pelo fato de o aproveitamento das sinergias entre eles ter resultado na redução de dosagens e custos.”

Fabricante brasileira de isotiazolinonas, a Ipel acompanha com tranquilidade a evolução tecnológica do mercado de tintas. “A CMIT/MIT sofre restrições de uso em alguns países e há quem não mais utilize essa alternativa, embora ela seja a mais eficiente para alguns casos”, comentou Leite. A companhia oferece alternativas para substituir esses ativos sem perder eficácia. “No caso da retirada da CMIT, indicamos uma combinação de BIT [butil isotiazolinona] associada a outros ativos sinérgicos, de modo a alcançar resultados até superiores.”

A evolução das formulações das tintas também se reflete no uso de biocidas. Um dos fatores mais mencionados é o aumento significativo do pH da tinta enlatada, afetando o desempenho me alguns biocidas. A CMIT/MIT funciona bem até pH 10, depois perde desempenho, como informou Giovani Caritá Jr., diretor de pesquisa e desenvolvimento da Ipel. “A BIT com semiacetais dá bons resultados mesmo acima de pH 10, e a MIT consegue atuar bem em ambientes ainda mais alcalinos”, informou.

Embora a regulamentação específica para biocidas ainda esteja sendo estudada no Brasil, Alexandra, da Clariant, prevê que a adoção efetiva do sistema global harmonizado de classificação de substâncias químicas (GHS), prevista para 2019 no Brasil, tenha impacto na seleção das moléculas de proteção. “O GHS exige colocar informações para o consumidor no rótulo do produto final, mediante o uso de pictogramas, imagens que indicam possíveis riscos determinados pela presença de algumas substâncias e de sua concentração”, explicou. Conforme o perigo existente, é preciso estampar na lata a figura nada simpática de uma caveira (risco à saúde humana) ou de peixes mortos (risco à vida aquática). “A Clariant deixou de usar os semiacetais que são liberadores de formol por isso.”

Como informou a especialista, o GHS estende o olhar para todo o processo produtivo, ou seja, identifica a presença de biocidas em todas as etapas da fabricação da tinta, inclusive dos seus fornecedores. “Acredito que o sistema provocará a mudança de conceitos, estimulando as boas práticas e fabricação em todos os elos da cadeia produtiva, dessa forma, haverá uma redução da carga bacteriana inicial, permitindo reduzir a dosagem dos biocidas”, salientou. Ela identifica uma evolução rápida do setor de tintas na direção do GHS, a despeito do período de crise enfrentado pelo setor nos últimos anos.

Atenta à evolução do mercado, a Dow apresentou uma solução para substituir a CMIT/MIT em tintas base água. O Bioban 555 tem por base um novo ativo – a n-metil 1-2-benzilisotiazolin-3(2H)-ona (MBIT) – combinado com outras isotiazolinonas (IT). Os biocidas à base de isotiazolinonas, tais como CMIT/MIT e BIT, são amplamente conhecidos e utilizados há anos com comprovada eficácia na conservação das tintas no interior da lata. Como informou a companhia, esses biocidas, assim como o MBIT, inibem o crescimento microbiano ao impedir a respiração das bactérias, reagindo com grupos tiol de proteína e produzindo radicais livres. Dado seu mecanismo de ação, esses biocidas apresentam um amplo espectro de atividade em baixas dosagens. No entanto, para se conseguir uma conservação robusta com o CMIT/MIT e BIT, dependendo das dosagens, pode ser necessário incluir o pictograma no rótulo. Diferente de misturas de isotiazolinonas existentes no mercado, o Bioban 555 oferece um efeito sinérgico altamente eficaz contra bactérias, mofos e leveduras com um baixo nível total de ativos, sem adicionar VOC ao produto, pois usa água como excipiente. A inovação também é uma opção para os fabricantes de tintas que não querem utilizar formaldeídos ou seus liberadores, e é isento de compostos à base de bromo ou iodo, que podem levar à descoloração. O conservante é eficaz contra bactérias, fungos e leveduras, incluindo cepas ambientais isoladas de várias instalações de fabricação de tintas.

O Bioban 555 exibiu excelente desempenho quando submetido a testes de desafio conduzidos pela Dow, tendo apresentado um desempenho superior quando comparado a produtos tradicionais utilizados para conservação no interior da lata, mesmo contra cepas selvagens e depois de submetido a processo de envelhecimento térmico. Uma variação na concentração entre 0,20% e 0,40% demonstrou alta eficácia nos testes realizados. Produtos à base de BIT e BIT+MIT tiveram um desempenho inferior, e produtos à base de CMIT/MIT e CMI/MIT+formaldeído, apesar de eficazes em concentrações mais altas, requerem a inclusão de pictogramas indesejados no rótulo do produto.

A Miracema-Nuodex está redefinindo seu portfólio de biocidas para atender às novas limitações de mercado. A companhia lançou na Abrafati 2017 o Liocide 197, semiacetal de nova geração que é combinado com CMIT/MIT para proteção in can. Para proteção de filme seco, lançou o Corina 2211, que inclui nanopartículas de prata, muito resistentes à lixiviação.

Alessandro Machado, gerente de vendas no Brasil da Lonza, considera que os biocidas deveriam ter uma evolução mais rápida no Brasil, pois sua participação nas formulações e tintas é menor que 1% em peso. “O impacto econômico dos biocidas no custo total de uma tinta é muito baixo, seria viável adotar produtos mais avançados, que garantissem maior proteção com menores efeitos ambientais”, comentou. A falta de regulamentos específicos no país não contribui para mudar essa perspectiva. Alguns clientes adotam normas internacionais por imposição de suas matrizes, ou por exigência de importadores de produtos finais. “Atuamos bem nesses casos e também em nichos, caso das tintas usadas em clínicas e hospitais”, afirmou.

Desde há dez anos, a Lonza vem redirecionando seu escopo de atuação, deslocando o foco dos produtos químicos para as necessidades dos clientes. “Não importa qual molécula vamos usar, nem se ela é fabricada por nós, a meta é resolver os problemas dos clientes, formulando produtos e oferecendo serviços”, explicou.

Com essa mentalidade, a companhia se esforça para aumentar a proximidade com os clientes, avaliando a otimização dos biocidas e a redução das dosagens aplicadas. “Doses altas podem causar interferências com outros ingredientes da tinta ou alterar sua cor”, ressaltou.

Em linhas gerais, Machado considera a proteção na lata mais fácil de resolver do que a proteção do filme seco, muito mais sujeita a fatores externos, como clima, grau de contaminação e outros.

Filme seco protegido – Garantir a integridade do filme aplicado sobre as superfícies diversas por longos períodos é um desafio para os produtores de biocidas. É preciso oferecer soluções efetivas contra a proliferação de fungos e algas que não sejam lixiviáveis, nem muito voláteis, de modo a permanecer ativas por mais tempo. Porém, do ponto de vista ambiental, não devem deixar resíduos permanentes.

Além do uso de formulações em vez de moléculas isoladas, nesse caso a tecnologia do encapsulamento está sendo apontada como solução ideal para essas aplicações. Com isso, é possível liberar de forma controlada os ativos ao longo da vida útil da película seca.

“O consumidor brasileiro está ficando mais exigente, ele não aceita mais ver a pintura manchada depois de pouco tempo e isso exige uma resposta dos fabricantes de tintas, mesmo que não exista por aqui uma regulamentação específica”, apontou Alexandra, da Clariant. A companhia lançou o Nipasafe SYN, formulação de fungicidas na forma encapsulada que é efetiva por cinco anos, mesmo em ambientes agressivos, como áreas litorâneas e próximas a florestas. “Fazemos testes de campo para comprovar essa durabilidade”, comentou, salientando que o produto tem o selo Eco Tain de excelência em sustentabilidade e desempenho.

Alexandra também informou que a formulação fungicida que deu origem ao Nipasafe SYN foi derivada da área de produtos para cosméticos da Clariant. “Temos muitas soluções dentro da companhia que foram criadas por outras unidades de negócios, como tensoativos, cosméticos e defensivos agrícolas, podemos usar esse conhecimento para criar novas alternativas inovadoras e econômicas”, considerou. Nichos de mercado, a exemplo de tintas com efeito bactericida para hospitais, clínicas e creches, também são atendidos com opções criadas a partir de desenvolvimentos internos.

A Ipel também atua na proteção aos filmes secos mediante a aplicação de formulações microencapsuladas. “A venda de ativos isolados perdeu relevância, com a entrada de fornecedores asiáticos no mercado, derrubando preços dos ingredientes ativos mais comuns; com isso, tornou-se prioritária a tecnologia de formulações, que permite agregar várias tecnologias e valor para os clientes”, afirmou Leite. A Ipel oferece produtos encapsulados que também incorporam funções diversas, como fragrâncias e efeito inseticida. “É possível controlar a presença de ácaros no ambiente com esses produtos aplicados às tintas, reduzindo a ocorrência de alergias”, comentou.

Atualmente, a Ipel está ampliando seus laboratórios de pesquisa e desenvolvimento em Jarinu-SP para apoiar o desenvolvimento de biocidas nos diversos ramos de aplicação. “As tintas ainda são o maior segmento usuário de biocidas, mas hoje representam menos da metade do nosso faturamento porque os demais segmentos cresceram e também exigem inovações”, comentou.

Por sua vez, a Lonza intensificou sua operação brasileira, inagurando em fevereiro deste ano um grande laboratório de pesquisa e desenvolvimento em seu site de Salto-SP. Denominado Salto Technology Center (STC), a instalação tem 1,6 m² de área construída, abrigando laboratórios capazes de analisar e reproduzir as condições de operação dos clientes em vários setores, entre eles o de tintas e vernizes.

“A nova estrutura de laboratórios, com a equipes especializadas por segmento de mercado, nos abrirá novas oportunidades de negócios e permitirá aproveitar a sinergia existente dentro do nosso portfólio”, explicou Machado. É o caso dos tensoativos, campo no qual a Lonza possui longa experiência, que podem auxiliar a dispersão de pigmentos.

Petróleo & Energia, Machado: foco saiu dos insumos para os problemas dos clientes
Machado: foco saiu dos insumos para os problemas dos clientes

Para tintas, as técnicas de encapsulamento devem ser mais utilizadas. “A Lonza já tinha algumas tecnologias, mas ampliou muito sua presença na área com a aquisição global da Capsugel”, salientou. Na proteção de filme seco, por exemplo, Machado comentou que essa técnica permite usar ativos lixiviáveis, pois é possívle controlar sua liberação ao longo do tempo e aumentar o tempo de proteção efetiva.

A Lonza sempre destacou o uso de biocidas derivados do piritionato de zinco, produto multifuncional de baixa toxicidade e não lixiviável. “Não nos orientamos mais por produto, mas o piritionato ainda é um diferencial que oferecemos aos clientes, tanto que estamos lançando dois novos produtos que são associações de piritionato com outros ativos”, informou. Como explicou, formular com piritionato exige conhecimento específico.

A Lanxess desenvolveu a linha Preventol next para corresponder à crescente demanda por produtos de alto desempenho e com menor impacto ambiental. O Preventol next A31-D é uma formulação algicida e fungicida com a tecnologia Lanxess de liberação gradual de ativos, que reduz a perda de atividade por lixiviação, gera menor impacto ambiental para as tintas; reduz a dosagem dos ativos, obtendo sinergias entre eles; e aumento do período de proteção ao filme seco.

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