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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39944| Título: | Ajuste de formulação para aumento da estabilidade física de antiespumante a base de silicone |
| Título(s) alternativo(s): | Formulation adjustment to increase the physical stability of a silicone-based antifoam |
| Autor(es): | Scapini, Bernardo Davi Vianna |
| Orientador(es): | Cordeiro, Patricia Hissae Yassue |
| Palavras-chave: | Emulsões Físico-química - Testes Estabilidade Agentes antiespumantes Emulsions Chemistry, Physical and theoretical - Testing Stability Antifoaming agents |
| Data do documento: | 15-Dez-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | SCAPINI, Bernardo Davi Vianna. Ajuste de formulação para aumento da estabilidade física de antiespumante a base de silicone. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025. |
| Resumo: | Este estudo investigou a instabilidade físico-química apresentada pelo antiespumante comercial utilizado em processos fermentativos para a produção de bioinsumos, especificamente os defeitos de flotação e formação de grumos que comprometiam a homogeneidade e a previsibilidade de uso do produto. O objetivo consistiu em desenvolver uma formulação capaz de reduzir esses efeitos sem apresentar atividade antimicrobiana e sem prejuízo ao desempenho antiespumante. A pesquisa incluiu a caracterização do produto de referência, a avaliação de agentes emulsificantes e espessantes e a análise de combinações com potencial sinérgico, complementadas por ensaios de desempenho e de biocompatibilidade. Entre as formulações testadas, AEE3-GMX013, contendo álcool cetoestearílico etoxilado a 3% (m/m) e goma xantana a 0,13% (m/m), apresentou o melhor equilíbrio entre estabilidade coloidal, comportamento reológico e capacidade de supressão de espuma. Os resultados evidenciaram desempenho superior ao do produto comercial, com maior estabilidade e redução expressiva dos fenômenos de flotação e aglomeração, além da manutenção integral da viabilidade microbiana; contudo, os defeitos não foram totalmente eliminados, caracterizando uma solução parcial. A análise econômica indicou acréscimo marginal de 3,41% no custo relativo, mantendo a viabilidade de aplicação. Concluiu-se que a formulação AEE3-GMX013 representa um avanço relevante na estabilidade do sistema, pois reduz de forma consistente os defeitos de flotação e aglomeração, mantém a eficiência antiespumante e não apresenta atividade antimicrobiana. Para a indústria, essa melhoria se traduz em maior previsibilidade operacional, menor risco de falhas na supressão de espuma, redução de retrabalhos e perdas associadas à instabilidade do produto e maior uniformidade de desempenho entre lotes. Apesar desses avanços, trata-se de uma solução parcial, indicando a necessidade de estudos adicionais para a eliminação completa do material sobrenadante. |
| Abstract: | This study investigated the physicochemical instability observed in the commercial silicone-based defoamer used in fermentative processes for the production of bioinputs, specifically the flotation and lump formation defects that compromised the product’s homogeneity and predictability of use. The objective was to develop a formulation capable of reducing these effects without exhibiting antimicrobial activity and without impairing defoaming performance. The research included the characterization of the reference product, the evaluation of emulsifying and thickening agents, and the analysis of combinations with potential synergy, complemented by defoaming performance tests and biocompatibility assays. Among the formulations tested, AEE3-GMX013—containing 3% (w/w) ethoxylated cetearyl alcohol and 0.13% (w/w) xanthan gum—showed the best balance between colloidal stability, rheological behavior, and foam-suppression capacity. The results showed superior performance compared with the commercial product, with greater stability and a marked reduction in flotation and agglomeration phenomena, while fully preserving microbial viability; however, the defects were not completely eliminated, characterizing a partial solution. The economic analysis indicated a marginal increase of 3.41% in relative cost, maintaining the feasibility of application. It was concluded that the AEE3-GMX013 formulation represents a relevant improvement in system stability, as it consistently reduces flotation and agglomeration defects, maintains defoaming efficiency, and does not exhibit antimicrobial activity. For the industry, this improvement translates into greater operational predictability, reduced risk of foam-suppression failures, lower rework and losses associated with product instability, and increased batch-to-batch uniformity. Despite these advances, it remains a partial solution, indicating the need for further studies to achieve complete elimination of the floating material. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39944 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Química |
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