Fallstudie: Messung der Feuchtigkeitscreme-Textur

PRINZIP DES TESTS

Bewertung der Konsistenzen von zwei Arten von Feuchtigkeitscremes durch Rückextrusion.

KONTEXT

Feuchtigkeitscremes werden verwendet, um die Haut glatt, weich und strahlend und gesund zu halten, indem sie Feuchtigkeit oder Wasser in der äußersten Hautschicht zurückhalten. Verschiedene Feuchtigkeitscremes werden durch ihre Viskosität oder ihre Dicke definiert. Die Formulierung von Moisturizern hängt daher stark von der gewünschten Konsistenz des Endprodukts ab und beeinflusst die Wahl des zu verwendenden Materials.

Ein wünschenswerter Faktor bei der Produktentwicklung ist ein Produkt, das leicht aus einer Tube fließt und nach dem Auspressen sauber bricht. Mit Hilfe von Front- und Heckextrusionstests können diese Konsistenzen beurteilt werden. Die Vorwärtsextrusion simuliert die Kraft, die der Verbraucher benötigt, um die Probe zu extrudieren, und die Rückwärtsextrusion ist ein Hinweis auf ein Versagen der Produktstruktur und der Fließeigenschaften. Der hintere Extrusionsaufsatz ist nützlich zum Testen von viskosen Produkten. Proben können auch direkt von der Produktionslinie in ihren Behältern getestet werden.

METHODE

Ausrüstung : CT3 mit 4,5 kg Wägezelle

Leuchtenfußtisch (TA-BT-KIT)

Doppelextrusionszelle (TA-DEC)

TexturePro CT-Software

Einstellungen :

Art der Prüfung: Kompression

Geschwindigkeit vor dem Test: 1,0 mm / s

Testgeschwindigkeit: 2,0 mm / s

Geschwindigkeit nach dem Test: 2,0 mm / s

Zieltyp: Distanz

Zielwert: 25 mm

Auslösekraft: 10 Gramm

Hinweis: Für eine genaue Triggererkennung wird empfohlen, dass die Vortestgeschwindigkeit gleich oder langsamer als die Testgeschwindigkeit ist; beispielsweise erfordert eine Prüfgeschwindigkeit von 1 mm / s eine Vorprüfgeschwindigkeit ≤ 1 mm / s.

Der Zielabstand sollte so gewählt werden, dass die Sonde die Probe nicht um mehr als 75 . verzerrt % Tiefe der Probe, andernfalls kann der Basiseffekt die Ergebnisse beeinflussen.

VERFAHREN

Befestigen Sie die Extrusionsscheibe an der Wägezelle.

Installieren Sie die hintere Extrusionszelle auf dem Basistisch; Ziehen Sie die Schrauben fest, aber lassen Sie noch ein gewisses Maß an Beweglichkeit zu.

Den Extrusionsbehälter in der Mitte unter der Extrusionsscheibe (Kolben) ausrichten, dann die Bodentischschrauben festziehen.

Nehmen Sie die bei einer bestimmten Temperatur gehaltene Probe aus dem Lager.

Füllen Sie den Extrusionsbehälter mit der Probe bis zu etwa 75 % seiner Kapazität und minimiert Luftblasen.

Positionieren Sie die Sonde in einem vorgegebenen Startabstand, zB 10 mm über der Gefäßoberkante oder der Probenoberfläche. Dadurch wird sichergestellt, dass die Sonde nach jedem Test in dieselbe Position zurückkehrt, was Vergleiche der Haftfestigkeit ermöglicht, die ein Hinweis auf die Kohäsion der Probe ist.

ERGEBNISSE

Vergleich der Konsistenzen von zwei Arten von Feuchtigkeitscremes durch Rückextrusion.

Das Diagramm in Abbildung I zeigt die Konsistenzen von zwei Arten von Feuchtigkeitscremes, die bei 21 °C in einem hinteren Extrusionsgefäß mit einem Durchmesser von 40 mm gelagert und getestet wurden.

Datensatz Nr. 1: Probe A (Premium-Feuchtigkeitscreme)

Datensatz Nr. 2: Probe B (Wert Feuchtigkeitscreme)

BEMERKUNGEN

Wenn ein Oberflächenauslöser von 10 g erreicht wird, drückt der Kolben bis zu einer Tiefe von 25 mm auf die Probe. Während dieser Zeit wird die Probe verformt und komprimiert, um sich im abnehmenden verfügbaren Raum (unter dem absinkenden Kolben) fester abzusetzen und die Kraft nimmt stetig zu. Wenn die Probe mit begrenzten Lufteinschlüssen kompakter wird, nimmt die Kraft stark zu und die Extrusion beginnt. Wenn die Kraft bis zu einem maximalen Punkt ansteigt, wird ein Plateau beobachtet, das die Kraft anzeigt, die erforderlich ist, um die Extrusion fortzusetzen. Dies ist die letzte Gebühr.

Die maximale Kraft auf der Kurve ist ein Maß für die Festigkeit; je höher der Wert, desto fester die Probe. Der Bereich unterhalb des positiven Teils des Diagramms zeigt die Konsistenz der Probe (Arbeiten bis Härte1); je höher der Wert, desto dicker die Probe und desto höher die Konsistenz.

Wenn die Sonde in ihre Ausgangsposition zurückkehrt, erzeugt das anfängliche Anheben des Probengewichts auf die Oberseite der Scheibe den negativen Teil des Diagramms, das sich aus der Rückextrusion ergibt. Dies gibt einen Hinweis auf die Klebrigkeit/Kohäsion und den Widerstand der Probe, sich von der Scheibe zu trennen (zu fließen).

Die maximale negative Kraft im Diagramm gibt die Haftfestigkeit der Probe an; je negativer der Wert, desto „klebriger“ die Probe. Der Bereich unterhalb des negativen Teils des Diagramms wird als Adhäsion bezeichnet (die Energie, die erforderlich ist, um den Kontakt der Sonde mit der Probe zu unterbrechen) und kann einen Hinweis auf die Kohäsionskräfte von Molekülen in der Probe geben. Je höher der Wert, desto mehr Energie wird benötigt, um den Kontakt der Sonde mit der Probe beim Herausziehen der Sonde aus der Probe zu unterbrechen.

In Abbildung I haben die Proben A und B ähnliche maximale Spitzenwerte (Festigkeit), aber Probe A weist eine höhere Konsistenz auf, erkennbar an der größeren Fläche unter der positiven Kurve als Probe B. Probe B zeigt eine Konsistenzänderung, wie durch die Anfangs Stabilität Kraftanstieg während der ersten Sekunden, gefolgt von einem schnelleren Kraftanstieg, was die Möglichkeit einer Sedimentation in der Probe und der Bildung von zwei Schichten anzeigt. Probe A hat eine höhere Klebstoffkomponente als Probe B mit einem höheren negativen Spitzenwert.

Der Test kann als Qualitätskontrollinstrument verwendet werden, um die Konsistenz in der Produktion sowie in F&E und Produktentwicklung zu gewährleisten, indem die Auswirkungen von Formulierungs- oder Prozesskontrolländerungen überwacht werden. Die von 3 Feuchtigkeitscremes jeder Formulierung erhaltenen Tests geben die folgenden Werte für die durchschnittliche Härte und die durchgeführten Arbeiten an: