Estudio de caso: medir la textura de un champú

PRINCIPIO DE LA PRUEBA

Compare las consistencias de dos tipos de champú (champú premium y champú económico) por extrusión delantera y trasera.

CONTEXTO

La formulación de los champús depende en gran medida de la consistencia requerida del producto final, lo que influye en la elección del material a utilizar. Los champús suelen contener de 70 a 80 % agua, detergente y conservantes. La mayoría de los champús también contienen aceites, sulfatos y alcanolamidas para mejorar la textura y la capacidad de formación de espuma del champú, junto con otros productos químicos para mejorar el brillo y acondicionar el cabello.

Los champús se pueden probar en diferentes puntos del proceso de desarrollo y producción para determinar la textura de la muestra, entre otros factores. Un factor deseable en el desarrollo del producto es tener un producto que fluya fácilmente de un tubo, dejando un residuo mínimo en el borde del tubo después de triturarlo. La fabricación de un producto de este tipo requiere un buen espesor de muestra (viscosidad) que produzca la consistencia deseada.

Mediante el uso de pruebas de extrusión delantera y trasera, se puede evaluar la consistencia de las muestras. La extrusión hacia adelante simula la fuerza requerida por el consumidor para extruir la muestra y la extrusión hacia atrás es una indicación de la falla física del producto y las propiedades de flujo.

MÉTODO

Equipo : CT3 con celda de carga de 4,5 kg

Mesa base de luminaria (TA-BT-KIT)

Celda de extrusión doble (TA-DEC)

TexturePro CTP Parámetros:

Tipo de prueba: Compresión

Velocidad previa a la prueba: 1,0 mm / s

Prueba de velocidad: 2,0 mm / s

Velocidad posterior a la prueba: 2,0 mm / s

Valor objetivo: 25 mm

Fuerza de disparo: 30g

Materiales adicionales:

Doble celda de extrusión de 40 mm de diámetro con placa ciega

Émbolo con disco de 38 mm de diámetro o menos

Observaciones:

Se recomienda que la velocidad previa a la prueba sea igual o menor que la velocidad de prueba para una detección precisa del disparador; por ejemplo, una velocidad de prueba de 2 mm / s requerirá una velocidad previa a la prueba ≤ 2 mm / s. La distancia del objetivo elegida debe ser tal que la sonda no toque el contenedor base, de lo contrario el instrumento se sobrecargará (no exceda 75 % profundidad de la muestra).

PROCEDIMIENTO

Retire la muestra mantenida a una temperatura específica (por ejemplo, 21 ° C) del almacenamiento.

Llene la celda de extrusión con la muestra hasta aproximadamente 75 %.

Coloque el pistón de extrusión en el centro de la celda de extrusión.

Empiece la prueba.

RESULTADOS

Comparación de las consistencias de dos tipos de champús por extrusión delantera y trasera:

La Figura I es un gráfico cargado a lo largo del tiempo que muestra las consistencias de dos tipos de champú almacenados y probados a 21 ° C en un recipiente de extrusión de 40 mm de diámetro.

Conjunto de datos n. ° 1: muestra A (champú premium)

Conjunto de datos n. ° 2: muestra B (champú económico)

La Figura II es un gráfico de carga / distancia que muestra las consistencias de dos tipos de champú.

Conjunto de datos n. ° 1: muestra A (champú premium)

Conjunto de datos n. ° 2: muestra B (champú económico)

OBSERVACIONES

Cuando se alcanza una fuerza de disparo de 10 g, el pistón de disco comienza a penetrar una distancia especificada (25 mm), después de lo cual la sonda vuelve a su posición inicial. La fuerza máxima durante el descenso de la sonda, representada por un pico en el gráfico, mide la firmeza; cuanto mayor sea el valor, más firme será la muestra. El área debajo de la parte positiva del gráfico indica la consistencia de la muestra (trabajo realizado hasta la dureza1); cuanto mayor sea el valor, más espesa será la muestra y mayor será la consistencia. Cuando la sonda vuelve a su posición inicial, la elevación inicial del peso de la muestra sobre la superficie superior del disco produce la parte negativa del gráfico resultante de la extrusión posterior. Esto da una indicación de la cohesión y resistencia de la muestra a separarse (fluir) del disco. La fuerza negativa máxima en el gráfico indica la fuerza adhesiva de la muestra; cuanto más negativo sea el valor, más “pegajosa” será la muestra.

El área debajo de la parte negativa del gráfico se conoce como adhesión (la energía requerida para romper el contacto de la sonda con la muestra) y puede dar una indicación de las fuerzas cohesivas de las moléculas en la muestra. Cuanto mayor sea el valor, más energía se necesita para romper el contacto de la sonda con la muestra cuando la sonda se retira de la muestra. De la Figura 1, la Muestra A es más firme y tiene una consistencia más alta que la Muestra B. Además, la Muestra A tiene un componente adhesivo más alto que la Muestra B.