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domingo, 23 de outubro de 2011

Pigmentos Perolados



PIGMENTOS PEROLADOS E SUA UTILIZAÇÃO NA INDUSTRIA COSMÉTICA





O adjetivo ‘perolado’ se refere à madrepérola natural que nasce dos depósitos sucessivos de carbonato de cálcio no interior de uma concha. As madrepérolas mais belas são produzidas dentro das ostras perlíferas; os outros tipos também são encontrados em conchas de água doce ou do mar. A madrepérola natural é usada no artesanato de luxo, mas existem diversos pigmentos artificiais que reproduzem este efeito irisado tão procurado pelos fabricantes de cosméticos.

NACRE NATURAL
O QUE É UM PIGMENTO?

Os pigmentos são pequenas lantejoulas sólidas que proporcionam cor à uma preparação líquida ou solida. Eles podem ser de diversas maneiras, de acordo com suas propriedades óticas.

Com as bases da ótica geométrica podemos entender melhor como os pigmentos funcionam.
Quando um raio luminoso atravessa um objeto, ele pode ser:

Transmitido: se o objeto for transparente.

Refletido: se o objeto for de aspecto metálico, brilhante.

Absorvido: se o objeto for colorido, podemos perceber a cor complementar da cor absorvida (conferir figura 3), por exemplo, um objeto é vermelho porque absorve o verde.

Refratado: o raio luminoso muda de orientação na interface entre dois meios diferentes. Os meios possuem dois índices de refrações diferentes. Por exemplo, o ar possui um índice de refração de 1, enquanto que a água possui um índice de 1,33.


ESQUEMA DE UM RAIO LUMINOSO QUE CHEGA EM UM DETERMINADO OBJETO (raio incidente, raio refratado, raio refletido, raio transmitido...)
CORES COMPLEMENTARES

Os pigmentos metálicos são brilhantes, os pigmentos de absorção têm uma cor precisa e intensa, enquanto os pigmentos nacarados possuem propriedades intermediárias: eles refletem uma parte da luz e transmitem uma outra.

Como funciona o efeito irisado ?

Vamos examinar o exemplo de uma bolha de sabão. Trata-se de uma camada de água com sabão que possui um índice de refração diferente da do ar do meio ambiente. Uma parte da luz é refletida na superfície da bolha, outra parte é refratada na espessura de sabão e depois se reflete no fundo e se reproduz. Os dois raios luminosos que se espalham vão produzir um efeito irisado. Na prática quanto maior a diferença do índice, mais a intensidade do fenômeno de irisação será alta. É esta propriedade que é interessante e, para se obter pigmentos altamente irisados, os fabricantes procuram utilizar materiais com índices de refração os mais diversos possíveis do índice de refração do meio no qual estes estarão inseridos.

O efeito irisado dos pigmentos nacarados é obtido através de um jogo de reflexões/transmissões sucessivas. Os pigmentos irisados são constituídos por diversas camadas de índices de refração diferentes, que vão, cada uma destas transmitir uma parte da luz e refletir outra. A cor refletida depende da composição e da espessura da camada atravessada, podemos obter diversas cores alternando diferentes camadas.

Notemos que para termos um reflexo otimizado da luz é necessário que a superfície do pigmento seja a mais lisa possível. Assim ele pode refletir a luz em uma direção preferencial. Todas as irregularidades ou fissuras contribuem para a difusão da luz em todas as direções: o fenômeno da difusão compete com o fenômeno da reverberação e a parte da luz refletida será atenuada. Em tais circunstancias o pigmento irisado será menos brilhante. Este ‘defeito’ é utilizado em certos casos pois o pigmento ainda que menos brilhante, possui maior poder de cobertura.

EXEMPLOS DE PIGMENTOS IRISADOS
 

O pigmento irisado com maior poder de cobertura é constituído de mica recoberta por uma camada de óxido de titânio TiO2. O índice de refração da mica é de 1,5 o que é bem próximo daqueles da maioria dos agentes aglutinantes utilizados na cosmética como os corpos oleosos , ceras, etc. que possuem índice de refração entre1,45 e 1,65.  Esta fraca diferença de índice com relação ao meio ambiente não permite à mica ser considerada como pigmento irisado. Desta observação nasceu uma nova geração de pigmentos irisados em forma de lantejoulas de mica revestidas por substancias como o dióxido de titânio (TiO2) ou o óxido de ferro (Fe2O3), que possuem fortes índices de refração.



Diferentes óxidos utilizados para os pigmentos irisados :

O óxido de titânio TiO2 :
O óxido de titânio tem um índice de refração muito alto (2,5). Ele é frequentemente utilizado como pigmento branco com alto poder de cobertura. Além de suas propriedades pigmentares, o dióxido de titânio apresenta um interesse considerável para a industria cosmética como filtro UV. Em camada fina, ele proporciona efeitos irisados variáveis segundo a espessura:
de 40 a 60 nm (lembremo-nos que um nanômetro corresponde a um bilionésimo de milímetro): efeito nacarado prateado
de 60 a 80 nm : o amarelo é refletido e o azul é transmitido
de 80 a 100 nm : o vermelho é refletido, o verde é transmitido
de 100 a 140 nm : o azul é refletido, o amarelo é transmitido
de 140 à 160 nm : o verde é refletido, o vermelho é transmitido

Os óxidos de ferro :
Os óxidos de ferro têm como fórmula geral FexOy. Existem em diferentes cores, a cor depende da estrutura química do óxido :
O óxido de ferro vermelho ou o óxido férrico Fe2O3 
O óxido de ferro amarelo Fe2O3, xH2O (ao qual moléculas de água são incorporadas) chamado óxido férrico hidratado se  x=1 ou seja Fe2O3, H2O = FeO(OH)
O óxido de ferro negro Fe3O4 = (FeO)(Fe2O3) ou óxido ferroso férrico obtido através da redução do óxido férrico.
 O óxido marrom de fórmula geral  (FeO)x(Fe2O3)y obtido pela mistura de óxidos de ferro vermelho, amarelo e preto.

O óxido de cromo:
O óxido de cromo Cr2O3 é um pigmento de nuance verde. Tem uma estabilidade incrível com relação à luz, ao calor e aos agentes químicos exteriores.


Exemplos de pigmentos irisados :


MICAS DE DIVERSAS CORES
Mica/TiO2 : a mica serve como base transparente para o óxido de titânio que proporciona o efeito irisado.

Mica/TiO2/Fe2O3 : uma cobertura suplementar de um pigmento de absorção Fe2O3  é acrescentada.  Graças à relação das cores interferenciais TiO2 e de suas modificações por causa do revestimento, podemos criar uma lantejola dourada ou acobreada.

Mica/TiO2 e outros pigmentos : um revestimento suplementar em volta do óxido de titânio permite a produção de uma cor interferencial diferente. Podemos, por exemplo, utilizar carmim de cochonilha para a produção da cor magenta ou de óxido de cromo Cr2O3  para termos verdes. Estes pigmentos são denominados de pigmentos de combinação.


ESTRUTURA DO ÁCIDO CARMÍNICO, PRINCÍPIO ATIVO DO CARMIM DA COCHONILHA
Mica/TiO2/Polímero :
Os pigmentos simples devem ser maninpulados em forma de suspensão (quer dizer, em um meio líquido). Com efeito, os pigmentos clássicos Mica/TiO2  são frágeis na forma seca e são facilmente destruídos através da fricção. Isto é um problema para as sombras em pó cujos pigmentos irisados correm o risco de serem destruidos quando aplicados. É por isso que os pigmentos devem ser recobertos com uma camada de polímeros: para terem a vantagem de poderem ser manipulados como pós secos.
Os polímeros são materiais constituídos por macromoléculas (grandes moléculas) formadas por uma repetição de um motivo único chamado monômero. A poliacrilamida, por exemplo, é constituída por várias unidades de acrilamida, ligadas umas às outras.  

APLICAÇÕES EM COSMÉTICA

É claro que um produto cosmético não deve conter substancias tóxicas. Os pigmentos nacarados não apresentam nenhuma toxicidade e por isso podem ser utilizados sem problema algum.

Esmaltes

Os esmaltes são formulados com doses reduzidas de pigmentos que não excedem 0,5% e com pigmentos irisados em pó ou em suspensão. Os esmaltes geralmente são comercializados em frascos transparentes e, por isso, seus pigmentos devem ser estáveis à luz. Os pigmentos minerais (óxido de titânio, de ferro...) respondem bem aos objetivos dos esmaltes com alta cobertura. De acordo com o poder de cobertura, os esmaltes podem conter até 2% de pigmento.

Maquiagem dos lábios
A maquiagem dos lábios é feita com lacas e pigmentos de tonalidades extremamente vivas que não podem ser obtidas com a ajuda de pigmentos minerais. As nuances saturadas são encontradas nas matérias colorantes derivadas da síntese orgânica. Por outro lado, pigmentos minerais são utilizados complementarmente, por causa de seus efeitos estéticos: o óxido de titânio para a obtenção das tonalidades claras ou sublimadas e para aumentar o poder de cobertura do produto e o óxido de ferro para se obter tons marrons.

Maquiagem dos olhos
A maquiagem dos olhos utiliza essencialmente pigmentos minerais : o óxido de titânio para a cor branca, os óxidos de ferro para os ocres amarelos, vermelhos, marrons, pretos, o óxido de cromo para a cor verde, etc.

Cuidados da pele
Os pigmentos irisados não são usados unicamente no setor da cosmética decorativa, suas propriedades óticas podem ser usadas para os corretivos da tez associados aos tratamentos da pele. Uma irisação verde permite atenuar as vermelhidões da pele através da adição destas duas cores complementares. Do mesmo modo o reflexo violeta proporcionará um aspecto melhor para uma tez amarela/esverdeada e o reflexo azul clareará uma tez asiática. Estas diferentes irisações minerais, por sua inocuidade, são agora os complementos necessários para a elaboração da maquiagem das imperfeições da pele.

Do mesmo modo, o desfarce das rugas é feito com ajuda das substancias minerais e pode ser realizado eficazmente com pigmentos que possuem uma estrutura comparável à da pele. As lantejoulas se orientam paralelamente na superfície da pele assim que são aplicadas no rosto. 
O suporte cosmético que contem o pigmento se acumula, preferencialmente, no relevo cutâneo, reproduzindo, com a ajuda destas lantejoulas orientadas, a continuidade epidérmica e assim as rugas são apagadas.


TRADUÇÃO LIVRE feita por KRIS XIVA, do Dossier PIGMENTOS do CNRS.

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