La industria del cuidado personal: desafíos de limpieza, parte II
En un mercado impulsado por la innovación, donde cada año una cuarta parte de todos los productos cosméticos son versiones nuevas o mejoradas, los fabricantes de productos para el cuidado personal se esfuerzan por definir e implementar procedimientos de limpieza y desinfección adecuados, especialmente cuando se trata de gestionar un gran número de formulaciones diferentes en un solo sitio.
La optimización del proceso de limpieza es fundamental para reducir los costos operativos y el tiempo de inactividad y para lograr los objetivos de sustentabilidad establecidos por la compañía (como la reducción del consumo de agua, productos químicos y energía).
Los desafíos que comúnmente enfrenta la industria se describieron en el primer artículo de esta serie de dos partes. El objetivo de este segundo artículo es proporcionar una guía inicial sobre cómo optimizar los procedimientos de limpieza, desde la elección del producto químico hasta la configuración correcta del equipo disponible en el sitio, mientras se cumplen con los requisitos establecidos por la industria.
1. Guía inicial para un procedimiento de limpieza optimizado
Cualquier procedimiento de higiene en un sitio de productos de cuidado personal requiere la comprensión del proceso de limpieza para garantizar un rendimiento de limpieza confiable y constante. El objetivo de la sección 2.1 es proporcionar una guía inicial sobre los parámetros que tienen un impacto en los resultados de limpieza, que se deben seguir durante la operación de limpieza.
En la sección 2.2, se proporciona un resumen más detallado de los diferentes métodos de limpieza, así como algunas indicaciones sobre cómo optimizar mejor los procedimientos de limpieza, teniendo en cuenta las posibles limitaciones del equipo disponible en el sitio.
2.1 Conceptos básicos sobre los parámetros de limpieza - Círculo de Sinner
Los parámetros que influyen en la limpieza se describen de forma sencilla en el Círculo de Sinner1.
Para lograr una correcta limpieza desde el principio, los resultados de los cuatro parámetros deben formar el círculo completo, compensándose entre sí; cuando un segmento es menos efectivo, los otros compensan. A continuación, se detallan algunas consideraciones sobre cada uno de estos parámetros:
- Temperatura
- En general, la calidad de los resultados de la limpieza aumenta con una temperatura más alta. Las tendencias para el ahorro de energía y la seguridad de los trabajadores llevaron a realizar esfuerzos para bajar la temperatura en el proceso de limpieza.
- También se recomiendan temperaturas de limpieza más bajas para algunos residuos de productos como almidón y otros carbohidratos.
- Esto puede evitarse mediante el uso de un sistema de limpieza automatizado que permite la libre selección de la temperatura de limpieza.
- Las nuevas formulaciones de última generación de los agentes de limpieza para el cuidado personal incluso permiten la limpieza de cosméticos (también con altas concentraciones de pigmentos), dentro de un rango de temperatura más bajo (60-70 grados Celsius).
- Tiempo
- La necesidad de una mayor capacidad de producción está impulsando a la industria a optimizar los ciclos de limpieza. Los ciclos que se desarrollaron en el pasado tienden a tener tiempos de limpieza prolongados para garantizar la calidad. Esos ciclos de limpieza nunca se optimizaron para aumentar la productividad.
- Se prefieren ciclos de limpieza múltiples y cortos para productos que contienen TiO2/FeOx para evitar sombras en el equipo.
- Se pueden esperar diferentes tiempos de limpieza para la limpieza durante la campaña (limpieza entre lotes del mismo producto) o para la limpieza entre diferentes productos2
- Química
- Se recomienda la química específicamente desarrollada para eliminar los residuos de los productos de cuidado personal. La suciedad típica requiere altos niveles de detergencia y otras sustancias activas de limpieza (por ejemplo, solubilizantes, agentes complejantes y muchos más).
- No se recomienda usar productos estándar de las industrias de alimentos y bebidas, ya que estos productos de limpieza están diseñados para limpiar residuos mucho menos difíciles de limpiar, como se menciona en la sección titulada "Desafíos específicos de limpieza en la industria del cuidado personal" en el primer artículo de esta serie.
- Acción mecánica
- A menudo, la acción mecánica hace referencia a la instrumentación del equipo. Se puede encontrar una amplia variedad de operaciones en la industria, desde sistemas CIP exclusivos diseñados para un producto determinado hasta recipientes simples sin ningún equipo de limpieza que se limpian mediante el remojo por completo.
- Incluso con procesos automatizados, se puede observar en la práctica que todavía se usan muchas aplicaciones de limpieza manual. Esta limpieza manual varía desde lanzas de alta presión usadas para el lavado hasta el uso de una manguera para enjuagar o el uso de herramientas como esponjas, cepillos y trapeadores dentro del equipo de manufactura. Todas estas diferentes aplicaciones tienen diferentes acciones mecánicas y se debe considerar la seguridad del operario al determinar el proceso de limpieza manual necesario.
2.2 Los principales métodos de limpieza: indicaciones para un procedimiento optimizado
- Limpieza en sitio (CIP)
CIP (limpieza en sitio) en un sistema de recirculación es un estándar de la industria en la actualidad. El fluido de la limpieza en sitio se recircula a través del objeto asegurando una temperatura, flujo y concentración química constantes. La limpieza en sitio de equipos o circuitos de tuberías hace referencia a la limpieza sin necesidad de desmontar o abrir el equipo, y casi no se necesita la participación del operario. Un sistema CIP puede ofrecer soluciones de limpieza a diferentes objetos.
La limpieza en sitio está relacionada con la transferencia de energía. Dentro de un programa CIP, es necesario identificar la energía adecuada para eliminar la suciedad del equipo.
La limpieza que usa tiempo, temperatura, índices de flujo y cantidad de detergente óptimos es el resultado de un ciclo de limpieza CIP diseñado. Los parámetros básicos de un sistema de limpieza eficaz se pueden analizar con estudios de laboratorio. Estos estudios identifican qué detergente ofrece la limpieza más eficaz, a qué temperatura y durante cuánto tiempo. Los parámetros obtenidos de las pruebas de laboratorio suelen ser la base para desarrollar el ciclo completo de CIP.
La validación de una limpieza en sitio eficaz se puede lograr fácilmente, porque el proceso de limpieza es siempre el mismo. Para mantener esto constante, se debe implementar un control de cambios y un mantenimiento para el propio sistema CIP.
La reutilización del agua de enjuague dentro del proceso de limpieza también es una opción, lo que permite un proceso más ecológico y económico.
Añadir un sistema CIP a los equipos existentes puede requerir una gran inversión y puede ser difícil de llevar a cabo, lo que puede considerarse una desventaja de dicho sistema.
- Limpieza mediante el remojo
Cuando no es posible la limpieza en sitio, la solución para los residuos más difíciles de limpiar es remojar el equipo con una solución de detergente y usar el agitador del recipiente para introducir una acción mecánica en el ciclo de limpieza. La desventaja de este método es un mayor consumo de productos químicos, tiempo y agua. Por lo tanto, se recomienda recircular el agua y la solución de limpieza dentro del objeto que se está limpiando para mantener el consumo de agua, energía y productos químicos en un nivel mínimo.
- Limpieza fuera del lugar (COP)
La limpieza fuera del lugar se utiliza en productos fáciles de limpiar. Los operarios usan lavadoras de presión media o alta para limpiar el equipo de producción a mano. Las desventajas aquí se basan en el hecho de que el rendimiento de limpieza depende del operario, la falta de temperatura y presión en equipos más grandes y las posibilidades limitadas del uso de detergente para garantizar la seguridad del trabajador.
Es preferible el uso de una lavadora de piezas para limpiar utensilios y piezas críticas del equipo en una aplicación COP antes que la limpieza manual. El programa de limpieza de una lavadora de piezas es independiente del operario y será flexible en cuanto a tiempo, temperatura, concentración de detergente y uso de agua.
- Limpieza manual
La limpieza manual es muy fácil de implementar pero conlleva muchos desafíos. La temperatura (máx. 45 °C) y la elección del detergente (rango de pH neutro) limitan el rendimiento. La limpieza requiere mucho tiempo y trabajo. Es difícil lograr una limpieza constante debido al cambio de operario y la dificultad de monitoreo.
- Resumen de los métodos de limpieza
A continuación se muestra una tabla que resume las principales ventajas y desventajas de los diferentes procesos de higiene:
Parámetro |
Limpieza manual |
COP / Aplicación de remojo |
Proceso CIP |
Temperatura |
Temperatura ambiente - 45 °C El agua caliente del grifo puede tener una temperatura demasiado alta |
Temperatura ambiente - 95 °C Tenga en cuenta el tiempo necesario para llenar el objeto y calentarlo a la temperatura requerida |
Temperatura ambiente - 95 °C No hay pérdida de tiempo ya que la solución se almacena a la temperatura de uso |
Productos químicos utilizados |
Detergentes para limpieza manual Tenga en cuenta la seguridad de los operarios |
Detergentes para limpieza manual y CIP Detergentes dosificados manualmente en el sistema (tenga en cuenta la seguridad de los operarios) |
Detergentes para CIP Dosificación automática; por tanto, el proceso es seguro |
Concentración |
Dosificación manual (algunos operarios consideran que a mayor cantidad de detergente, mejor limpieza) |
Dosificación manual (algunos operarios consideran que a mayor cantidad de detergente, mejor limpieza) |
Dosificación automática La concentración se puede controlar mediante la conductividad, por ejemplo (para facilitar la validación) |
Tiempo |
A menudo, el proceso de limpieza es rápido, pero se requiere un desmontaje completo |
Tiempo de limpieza prolongado debido a que se necesita llenar completamente el equipo y llegar a la temperatura de limpieza |
Limpieza rápida ya que solo se usa el tiempo necesario para la limpieza (sin calentamiento, etc.) |
Acción mecánica |
Alta Mediante el uso de esponjas, cepillos, trapeadores, etc., pero depende de un operario |
Baja A menudo, solo se puede usar un agitador y se necesita una limpieza manual adicional |
Media - Alta Si se utilizan las herramientas para CIP adecuadas (incluso se puede controlar mediante una verificación de presión en el dispositivo de pulverización) |
Validación |
Difícil de alcanzar Los procesos de limpieza manual deben verificarse en intervalos frecuentes |
Difícil de alcanzar Se requiere mucha documentación manual para registrar los tiempos de limpieza, las concentraciones y las temperaturas |
Alcanzable Los principales parámetros de limpieza quedan documentados automáticamente por el sistema CIP |
Tabla 1: Resumen de diferentes aplicaciones de limpieza y parámetros de proceso
Resumen
La combinación de productos químicos, temperatura, tiempos de limpieza y acción mecánica impacta directamente en los resultados de la limpieza. Algunos de estos parámetros están limitados por el equipo disponible en el sitio y todos deben ser controlados durante la operación de limpieza, con el fin de identificar posibles ineficiencias que pueden conducir a altos costos operativos, largos tiempos de inactividad, y alto consumo de agua y energía. Estas ineficiencias pueden adjudicarse a socios de higiene como proveedores de detergentes que pueden ayudar al fabricante con la optimización de los procedimientos de limpieza, desde la elección de los productos químicos hasta la implementación in situ, de acuerdo con las aplicaciones de limpieza disponibles.
Revisión realizada por pares
Los autores desean agradecer a nuestra revisora Paola Piantanida por examinar este artículo y ofrecer comentarios y sugerencias útiles.
Referencias
1. Zeitschrift Getränkeindustrie 11/2004: Der Sinner'sche Kreis: Basis einer erfolgreichen Reinigung und Desinfektion.
2. American Society for Testing and Materials E3106 "Standard Guide for Science-Based and Risk-Based Cleaning Process Development and Validation" www.astm.org.
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