GUÍA / DESARROLLO / 05

Cómo funciona el desarrollo de formulaciones

En este artículoUn producto no es un ingrediente.El desarrollo comienza con el breveLa formulación es un sistemaSurfactantsMás que “ingredientes de limpieza”.SolventsÚtil, pero no automáticamente mejor.PolímerosEl comportamiento superficial puede ser diseñado.Siliconas y modificadores de superficieAcids and alkalispH es un parámetro de diseño, no todo el producto.Agentes chelatingModificadores de RheologyLa viscosidad está diseñada.FraganciaLa fragancia también es un ingrediente técnico.ColorPreservadoresInteracciones ingredientes importanEl desarrollo es iterativoV01PRUEBAV02PRUEBAV03PRUEBAV04APROBACIÓNUn cambio puede afectar varias cosasEl rendimiento y la experiencia del usuario son diferentesEl costo del producto es parte de la formulaciónCuestiones relativas a la escala durante el desarrolloSecuencia de fabricación importaPruebas de estabilidadCompatibilidad de embalajePruebas de aplicaciónCriterios durante el desarrolloEl desarrollo de productos es la gestión comercialLimpieza vs compatibilidad de materialFoam vs rinsingDurabilidad vs aplicaciónConcentración vs simplicidadFragancia vs estabilidadEs por eso que las prioridades importanDe formulación a producto comercialEl enfoque Infinitec1. DEFINIR2. DESARROLLO3. PRUEBA4. REFINACIÓN5. APROBAR6. VALIDACIÓN7. ESCALA8. LIBERACIÓNLo que los clientes no necesitan saberEl principio fundamental¿Tiene un concepto de producto?

Un producto no es un ingrediente.

Un producto terminado de cuidado de coches es generalmente el resultado de muchos componentes individuales trabajando juntos.

Algunos crean el rendimiento principal.

Otros estabilizan la formulación.

Una viscosidad de control.

Algunos influyen en la humectación, la espuma, la fragancia, el comportamiento superficial, la preservación o la aplicación.

Y cambiar un componente puede afectar a varios otros.

Es por ello que el desarrollo de la formulación no es simplemente:

elegir ingredientes + mezclarlos juntos.

Es un proceso de equilibración de los requisitos técnicos, comerciales y prácticos.

El desarrollo comienza con el breve

Antes de comenzar la formulación, el desarrollador necesita entender el objetivo.

Por ejemplo:

Un champú podría necesitar ser:

  • pH neutro

  • altamente lubricante

  • Residuos bajos

  • recubrimiento seguro

  • concentrado

  • fuertemente fraganciado

  • fácil de enjuagar

  • comercialmente viable

Cada requisito influye en las decisiones de formulación.

El trabajo del desarrollador es construir un sistema que satisfaga el breve como un todo.

No sólo una característica.

La formulación es un sistema

Un producto puede contener varios grupos funcionales de ingredientes.

Dependiendo de la categoría, estos pueden incluir:

  • surfactantes

  • disolventes

  • polímeros

  • siliconas

  • emulsionadores

  • agentes chelating

  • modificadores de retología

  • ácidos o bases

  • Inhibidores de la corrosión

  • conservantes

  • fragilidades

  • dyes

  • aditivos funcionales

No todos los productos contienen todos estos.

La arquitectura depende de la aplicación.

Surfactants

Más que “ingredientes de limpieza”.

Los fabricantes son centrales para muchos productos de limpieza.

Pueden influir:

  • ## Wetting

  • eliminación del suelo

  • emulsificación

  • espuma de espuma

  • enjuague

  • lubricación

  • residuos

  • compatibilidad con materiales

Diferentes surfactantes se comportan de manera diferente.

Una formulación puede combinar varios tipos para lograr el equilibrio deseado.

Por ejemplo:

Un surfactante puede mejorar la limpieza.

Otro puede mejorar la espuma.

Otro puede reducir los residuos.

El resultado final depende del sistema.

Solvents

Útil, pero no automáticamente mejor.

Los solventes pueden apoyar:

  • eliminación de los aceites

  • eliminación de adhesivos o residuos

  • ## Wetting

  • evaporación

  • limpieza de fuerza

  • disolución de contaminantes específicos

Pero también pueden influir:

  • Odour

  • compatibilidad con materiales

  • clasificación

  • Consideraciones de la COV

  • comportamiento de la aplicación

  • Compatibilidad de embalaje

Un sistema de solventes más fuerte no es automáticamente un producto mejor.

El nivel adecuado depende del caso de uso.

Polímeros

El comportamiento superficial puede ser diseñado.

Los polímeros se pueden utilizar para crear o influir:

  • brillo

  • Slickness

  • comportamiento del agua

  • formación cinematográfica

  • protección

  • adhesión

  • durabilidad

  • propiedades antisuelo

El tipo y la concentración de polímero pueden cambiar significativamente la experiencia y el rendimiento del usuario.

Pero la mayor concentración no siempre significa mejores resultados.

Demasiado puede crear:

  • residuos

  • streaking

  • difícil de limpiar

  • inestabilidad

  • Pobre compatibilidad

La formulación es sobre el equilibrio.

Siliconas y modificadores de superficie

En algunos productos, siliconas o materiales relacionados pueden influir:

  • brillo

  • Slickness

  • hidrofobia

  • diseminación

  • tactil sensación

  • aplicación

La química pertinente depende de:

  • objetivo de la superficie

  • acabado deseado

  • durabilidad

  • tipo de formulación

  • compatibilidad con otros ingredientes

No hay un solo “efecto de silicona”.

Los diferentes sistemas se comportan de forma muy diferente.

Acids and alkalis

pH es un parámetro de diseño, no todo el producto.

La química acidica y alcalina puede ser útil en aplicaciones de limpieza específicas.

Por ejemplo:

  • depósitos minerales

  • contaminación vial

  • contaminación de las ruedas

  • suelos industriales

Pero el pH por sí solo no te dice lo agresivo o efectivo que es un producto.

El rendimiento también depende de:

  • concentración

  • buffering

  • sistema de surfactante

  • disolventes

  • tiempo de contacto

  • temperatura

  • substrato

  • dilución

Un producto con pH similar a otro puede comportarse muy diferente.

Agentes chelating

Estos pueden ayudar a interactuar con:

  • minerales

  • iones de metal

  • dureza del agua

  • depósitos

Pueden mejorar:

  • limpieza

  • estabilidad

  • enjuague

  • robustez de la formulación

Su papel es a menudo invisible para el usuario, pero técnicamente importante.

Modificadores de Rheology

La viscosidad está diseñada.

La viscosidad puede influir:

  • comportamiento de pulverización

  • aferramiento

  • tiempo

  • elección de botella

  • Capacidad de bombeo

  • relleno

  • percepción del usuario

Un producto puede necesitar ser:

  • agua-tin

  • ligeramente engrosada

  • gel-como

  • Shear-thinning

  • Bombable

La viscosidad deseada debe funcionar tanto para el usuario como para la fabricación.

Un producto que se ve genial en una botella de muestra puede ser difícil de rellenar a escala de producción.

Fragancia

La fragancia también es un ingrediente técnico.

La fragancia afecta mucho más que el olor.

Puede influir:

  • estabilidad

  • claridad

  • color

  • viscosidad

  • comportamiento surfactante

  • compatibilidad

Una fragancia que funciona en una formulación puede no comportarse de la misma manera en otra.

Es por eso que “sólo añadir más fragancia” puede crear problemas técnicos.

Color

El color puede parecer simple, pero puede influir:

  • percepción

  • estabilidad

  • manchas

  • Compatibilidad de embalaje

  • identidad de marca

El color muy fuerte puede crear desventajas prácticas.

Por ejemplo:

  • telas manchadas

  • manchando superficies porosas

  • incompatibilidad con embalaje transparente

  • el color visible cambia a lo largo del tiempo

El color debe servir a un propósito.

Preservadores

Las formulaciones basadas en el agua pueden requerir la preservación contra el crecimiento microbiano.

El sistema preservativo depende de:

  • pH

  • composición

  • actividad hídrica

  • Embalaje

  • uso previsto

La preservación debe trabajar dentro de la formulación completa.

No siempre se puede añadir al final sin consecuencias.

Interacciones ingredientes importan

Una formulación puede volverse inestable incluso si cada ingrediente individual es estable por sí mismo.

Los problemas pueden incluir:

  • separación

  • precipitación

  • nubes

  • cambios de viscosidad

  • cambio de color

  • pérdida de fragancia

  • sedimentación

  • incompatibilidad

Es por ello que el desarrollo implica pruebas y ajustes repetidos.

El desarrollador no solo está seleccionando ingredientes.

Están administrando interacciones.

El desarrollo es iterativo

Un camino de desarrollo típico puede parecer:

V01

Concepto de formulación inicial.

↓

PRUEBA

Rendimiento, apariencia, estabilidad y aplicación.

↓

V02

Equilibrio ajustado de surfactante.

↓

PRUEBA

↓

V03

Modificar la viscosidad y la fragancia.

↓

PRUEBA

↓

V04

Mejorar la aplicación de calor.

↓

APROBACIÓN

El objetivo no es crear muchas versiones.

El objetivo es aprender de cada versión.

Un cambio puede afectar varias cosas

Por ejemplo:

El aumento de la viscosidad puede mejorar el apego.

Pero también puede:

  • cambio de comportamiento del pulverizador

  • cambio de velocidad de llenado

  • Trampa de aire

  • afecta la espuma

  • influencia en la estabilidad

El aumento de la fragancia puede mejorar la experiencia del usuario.

Pero también puede:

  • aumento de la nube

  • afecta la viscosidad

  • Clasificación de los cambios

  • desestabilizar la formulación

El aumento de la fuerza de limpieza puede mejorar el rendimiento.

Pero también puede:

  • reducir la compatibilidad de material

  • afecta la fragancia

  • clasificación

  • crear más residuos

Por ello, el desarrollo debe ser sistemático.

El rendimiento y la experiencia del usuario son diferentes

Un producto técnicamente fuerte todavía puede ser comercialmente débil.

Por ejemplo:

Un limpiador de ruedas puede eliminar la contaminación muy bien.

Pero si es así:

  • olores desagradables

  • seca demasiado rápido

  • las manchas disparan

  • es difícil de enjuagar

  • se siente duro de usar

A los clientes les puede disgustar.

Una buena formulación debe equilibrar:

desempeño técnico

y

experiencia de usuario

El costo del producto es parte de la formulación

RandD no sucede en un vacío.

Un producto puede ser técnicamente excelente pero comercialmente poco realista.

El Fórmula puede tener que equilibrar:

  • costo de la materia prima

  • concentración activa

  • Gastos de embalaje

  • complejidad de la producción

  • precio de compra objetivo

  • posicionamiento al por menor

Esto a menudo significa encontrar el punto en el que el rendimiento y la economía tienen sentido juntos.

Cuestiones relativas a la escala durante el desarrollo

Una formulación que funciona perfectamente a 500 gramos puede comportarse de manera diferente a 500 kilogramos.

Entre las posibles diferencias cabe citar:

  • tiempo de mezcla

  • Orden de adición

  • temperatura

  • Shear

  • disolución

  • aeración

  • viscosidad

  • homogeneización

Por esa razón, el buen desarrollo considera la ampliación antes de la primera producción.

Secuencia de fabricación importa

El orden en el que se agregan ingredientes puede ser crítico.

Por ejemplo:

Ingrediente A puede disolver correctamente sólo antes de añadir el ingrediente B.

Una fragancia puede necesitar ser pre-solubilizada.

Un engrosador puede necesitar tiempo específico de hilado o hidratación.

La temperatura puede necesitar permanecer dentro de un determinado rango.

El método de producción final se convierte en parte del producto.

Una fórmula sin un proceso de fabricación confiable es incompleta.

Pruebas de estabilidad

Un producto que funciona bien hoy todavía debe realizar más tarde.

El desarrollo puede incluir la evaluación en condiciones tales como:

  • temperatura ambiente

  • temperatura elevada

  • almacenamiento en frío

  • temperatura ciclismo

  • exposición a la luz

  • almacenamiento a lo largo del tiempo

El protocolo exacto depende del producto.

El propósito es identificar cambios tales como:

  • separación

  • cambio de color

  • fragancia

  • viscosidad deriva

  • sedimentos

  • Interacción de embalaje

Compatibilidad de embalaje

La formulación y el embalaje deben trabajar juntos.

Los posibles problemas pueden incluir:

  • Degradación

  • inflamación

  • filtración

  • estrés cracking

  • discolouración

  • panel deformación

  • incompatibilidad

  • falla de la bomba

Esta es una razón por la que el embalaje debe ser identificado antes de que el producto se considere terminado.

Pruebas de aplicación

Las mediciones de laboratorio por sí solas no siempre predicen la experiencia del usuario.

Un producto puede necesitar ser probado:

  • sobre superficies de vehículos reales

  • bajo diferentes temperaturas

  • con diferentes toallas

  • sobre diferentes pinturas

  • sobre superficies recubiertas y no cubiertas

  • por diferentes usuarios

Las pruebas de aplicación ayudan a conectar la química a la realidad.

Criterios durante el desarrollo

Los productos competidores pueden ser puntos de referencia útiles.

Pero el equipo de desarrollo debe comparar atributos específicos.

Por ejemplo:

  • limpieza

  • brillo

  • Slickness

  • espuma de espuma

  • limpiaparabrisas

  • secado

  • fragancia

  • durabilidad

  • residuos

El objetivo no es “copiar al competidor”.

Es entender el objetivo.

El desarrollo de productos es la gestión comercial

La mayoría de las formulaciones implican compromisos.

Por ejemplo:

Limpieza vs compatibilidad de material

La química más agresiva puede mejorar la limpieza, pero puede reducir la idoneidad para superficies sensibles.

Foam vs rinsing

La espuma alta puede mejorar la percepción del usuario, pero puede ralentizar el enjuague.

Durabilidad vs aplicación

La protección duradera puede requerir una aplicación más compleja.

Concentración vs simplicidad

Los productos altamente concentrados pueden reducir el costo por uso, pero pueden aumentar la complejidad de la dosificación.

Fragancia vs estabilidad

Las cargas de fragancia más altas pueden mejorar el atractivo sensorial, pero crear retos de formulación.

Rara vez hay un máximo perfecto para cada variable.

El briefing determina qué compromisos tienen sentido.

Es por eso que las prioridades importan

Un briefing de desarrollo sólido define:

DEBE HABER

No negociable.

DEBERÍA HABER

Importante.

QUÉ BUENO TENER

Opcional.

Sin esa jerarquía, el Fórmula no tiene forma de resolver los intercambios de forma inteligente.

De formulación a producto comercial

Una formulación es sólo una parte del producto final.

La disposición comercial también requiere:

  • estabilidad

  • Compatibilidad de embalaje

  • Clasificación reglamentaria

  • documentación

  • instrucciones de fabricación

  • Parámetros de QC

  • Rellenar la idoneidad

  • obras de arte

  • liberación de producción

Esa es la diferencia entre:

una buena muestra de laboratorio

y

un producto listo para el mercado.

El enfoque Infinitec

En Infinitec, el desarrollo de la formulación sigue un camino estructurado.

1. DEFINIR

Comprender el objetivo técnico y comercial.

2. DESARROLLO

Crear la formulación inicial.

3. PRUEBA

Evaluar el rendimiento y la aplicación.

4. REFINACIÓN

Modificar deliberadamente las variables pertinentes.

5. APROBAR

Alcanzar la aprobación del desarrollo técnico.

6. VALIDACIÓN

Confirme la estabilidad, compatibilidad y fabricabilidad.

7. ESCALA

Traducir el método de laboratorio a la producción.

8. LIBERACIÓN

Establecer la especificación del producto comercial.

El objetivo no es sólo la química que funciona.

Es química que se puede producir, apoyar y vender de forma fiable.

Lo que los clientes no necesitan saber

Usted no necesita llegar con:

  • una lista de materia prima

  • una fórmula terminada

  • exacta arquitectura química

  • instrucciones técnicas de procesamiento

Ese es el trabajo del desarrollador.

Lo que deberías saber es:

  • lo que el producto debe hacer

  • que lo utilizará

  • donde se venderá

  • qué características importan

  • qué limitaciones comerciales existen

Desde allí, la formulación puede comenzar.

El principio fundamental

Una formulación debe juzgarse por si resuelve el problema original.

No por lo complicado que es.

Más ingredientes no significan automáticamente un mejor producto.

La química más reciente no significa automáticamente un mejor producto.

La concentración superior no significa automáticamente un mejor rendimiento.

La formulación correcta es la que logra el resultado requerido de forma fiable.

¿Tiene un concepto de producto?

No necesitas saber la química.

Cuéntanos lo que el producto debe lograr.

Podemos traducir el requisito en un briefing de desarrollo técnico.

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