Production of Microparticles of Wax using PGSS – Particles from Ga Saturated Solution Process.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/112372 |
Resumo: | A produção de micropartículas para encapsulamento é amplamente utilizada na indústria cosmética e farmacêutica, porém apresenta como desvantagem a nececessidade de uso de solventes orgânicos poluentes e caros.O processo PGSS (Partícula da solução saturada de gás) é uma técnica de micronização baseada em fluidos supercríticos que elimina a necessidade de usar solventes orgânicos. Este projeto centra-se no estudo da influência dos parâmetros de processo do PGSS usando cera Jojoba para encapsular um pigmento natural vermelho. Além disso, gerámos partículas de mistura gordura em pó, manteiga de cacau, óleo de girassol, cera de macadamia, cera de abelha e lecitina para encontrar um revestimento adequado para encapsular uma enzima para uma empresa de cosméticos. As experiências foram realizadas variando a temperatura (76-93ºC), a pressão (75-150 bar), a quantidade (50-300g), quantidade de pigmento (1-20%) e diâmetro do nozzle (0,093-0,71mm). Por último, realizamos um teste sem mexer a solução. Os resultados das medições óticas de microscopia indicam que as micropartículas de pigmento e cera de jojoba têm uma gama de tamanhos de 7 a 109 μm e, por SEM, observámos duas morfologias (partícula esféricas ocas e partículas com o formato de esponja). A densidade do bulk variava entre 95 a 236 kg/m 3, e a eficiência de encapsulamento foi até 74%. O escoamento do pó foi maioriariamente 1,4 na razão de Hausner, indicando que o pó é coeso e compressível e o fluxo é fraco. O rendimento do processo foi até 97%. Foi também implementado e discutido um modelo matemático baseado na teoria do apriosionamento do gás circudante, o qual explica a influência da quantidade de gás preso conforme a distância ao nozzle e a influência da velocidade do spray em relação á temperatura do spray. Palavras chaves: Micropartículas; Microencapsulamento; Fluídos Supercríticos; CO2; PGSS; ceras, gorduras; óleos; |
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Production of Microparticles of Wax using PGSS – Particles from Ga Saturated Solution Process.MicropartículasMicroencapsulamentoFluídos SupercríticosCO2PGSSCerasGordurasÓleosMicroparticlesMicroencapsulationSupercritical fluidsWaxesFatsOilsEngenharia e TecnologiaA produção de micropartículas para encapsulamento é amplamente utilizada na indústria cosmética e farmacêutica, porém apresenta como desvantagem a nececessidade de uso de solventes orgânicos poluentes e caros.O processo PGSS (Partícula da solução saturada de gás) é uma técnica de micronização baseada em fluidos supercríticos que elimina a necessidade de usar solventes orgânicos. Este projeto centra-se no estudo da influência dos parâmetros de processo do PGSS usando cera Jojoba para encapsular um pigmento natural vermelho. Além disso, gerámos partículas de mistura gordura em pó, manteiga de cacau, óleo de girassol, cera de macadamia, cera de abelha e lecitina para encontrar um revestimento adequado para encapsular uma enzima para uma empresa de cosméticos. As experiências foram realizadas variando a temperatura (76-93ºC), a pressão (75-150 bar), a quantidade (50-300g), quantidade de pigmento (1-20%) e diâmetro do nozzle (0,093-0,71mm). Por último, realizamos um teste sem mexer a solução. Os resultados das medições óticas de microscopia indicam que as micropartículas de pigmento e cera de jojoba têm uma gama de tamanhos de 7 a 109 μm e, por SEM, observámos duas morfologias (partícula esféricas ocas e partículas com o formato de esponja). A densidade do bulk variava entre 95 a 236 kg/m 3, e a eficiência de encapsulamento foi até 74%. O escoamento do pó foi maioriariamente 1,4 na razão de Hausner, indicando que o pó é coeso e compressível e o fluxo é fraco. O rendimento do processo foi até 97%. Foi também implementado e discutido um modelo matemático baseado na teoria do apriosionamento do gás circudante, o qual explica a influência da quantidade de gás preso conforme a distância ao nozzle e a influência da velocidade do spray em relação á temperatura do spray. Palavras chaves: Micropartículas; Microencapsulamento; Fluídos Supercríticos; CO2; PGSS; ceras, gorduras; óleos;The production of microparticles for encapsulation purpose is widely used in the cosmetic and pharmaceutical industry, having the downside of using pollutant and expensive organic solvents. The PGSS (Particle from gas saturated solution) process is a micronization technique based on supercritical fluids that eliminate the need for organic solvents. This project focus on the study of the influence of the process parameters of PGSS using Jojoba wax to encapsulate a red natural pigment. Also, we generated particles of mixture fat powder for new cosmetic products. Cocoa Butter, Sunflower oil, Macadamia wax, Beeswax and Lecithin were used to create suitable coatings for encapsulating enzyme for cosmetic application. The experiments were carried out varying the temperature (76-93ºC), the pressure (75-150 bar), the quantity of the mixture (Jojoba wax + red pigment) in a vessel (50-300g), pigment loading (1-20%) and nozzle diameter (0,093-0,71mm). Lastly, we perform a test without stirring the solution. The results by Optical Microscopy measurements indicate the Pigment/Jojoba wax microparticles have a size range of 7 to 109 µm and by SEM, we observed two morphologies (Hollow spherical particles and sponge-like particles). The bulk density values obtained varied between 95 to 236 kg/m 3, and the encapsulation efficiency was up to 74%. The powder flowability was mostly 1.4 on Hausner's ratio, indicating that the powder is cohesive and compressible, and the flow is poor. The yield of the process was high, up to 97%. A mathematical model based on the theory of the entrainment of the surrounding gas, that explains the influence of the amount of gas trapped on distance from the nozzle and velocity of the spray on spray temperature was also implemented and discussed. Keywords: Microparticles; Microencapsulation; Supercritical fluids; CO2 ; PGSS; waxes; fats; oils;Trambitas, DanielaRicardo, Ana Isabel Nobre Martins Aguiar de OliveiraRUNPintado, Ana Catarina Martins2023-10-31T01:30:49Z2021-01-202021-02-242021-01-20T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/112372enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T04:55:59Zoai:run.unl.pt:10362/112372Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:42:10.220652Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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A produção de micropartículas para encapsulamento é amplamente utilizada na indústria cosmética e farmacêutica, porém apresenta como desvantagem a nececessidade de uso de solventes orgânicos poluentes e caros.O processo PGSS (Partícula da solução saturada de gás) é uma técnica de micronização baseada em fluidos supercríticos que elimina a necessidade de usar solventes orgânicos. Este projeto centra-se no estudo da influência dos parâmetros de processo do PGSS usando cera Jojoba para encapsular um pigmento natural vermelho. Além disso, gerámos partículas de mistura gordura em pó, manteiga de cacau, óleo de girassol, cera de macadamia, cera de abelha e lecitina para encontrar um revestimento adequado para encapsular uma enzima para uma empresa de cosméticos. As experiências foram realizadas variando a temperatura (76-93ºC), a pressão (75-150 bar), a quantidade (50-300g), quantidade de pigmento (1-20%) e diâmetro do nozzle (0,093-0,71mm). Por último, realizamos um teste sem mexer a solução. Os resultados das medições óticas de microscopia indicam que as micropartículas de pigmento e cera de jojoba têm uma gama de tamanhos de 7 a 109 μm e, por SEM, observámos duas morfologias (partícula esféricas ocas e partículas com o formato de esponja). A densidade do bulk variava entre 95 a 236 kg/m 3, e a eficiência de encapsulamento foi até 74%. O escoamento do pó foi maioriariamente 1,4 na razão de Hausner, indicando que o pó é coeso e compressível e o fluxo é fraco. O rendimento do processo foi até 97%. Foi também implementado e discutido um modelo matemático baseado na teoria do apriosionamento do gás circudante, o qual explica a influência da quantidade de gás preso conforme a distância ao nozzle e a influência da velocidade do spray em relação á temperatura do spray. Palavras chaves: Micropartículas; Microencapsulamento; Fluídos Supercríticos; CO2; PGSS; ceras, gorduras; óleos; |
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