Estudio de caso: medir la propagación de la vaselina

PRINCIPIO DE LA PRUEBA

Evaluación del esparcimiento de vaselina a 4 ° C y 21 ° C mediante sondas cónicas macho y hembra.

CONTEXTO

La capacidad de esparcimiento es la facilidad con la que una muestra se esparce sobre una superficie en una capa delgada y uniforme. La medida de firmeza (por penetración) y capacidad de untado están fuertemente correlacionadas. Por lo tanto, los valores de esparcimiento de una muestra rica en lípidos disminuirán con el aumento de la viscosidad del aceite (aumento de la dureza), resultando en un aumento de la tensión superficial, dando una sensación grasosa y cetrina.

La vaselina se usa como ingrediente en lociones para la piel y cosméticos. Es una mezcla semisólida de hidrocarburos. Entra en la categoría de humectantes como oclusivo, atrapando el agua en la piel evitando que se evapore.

La capacidad de esparcimiento de la vaselina es una propiedad importante que se mide utilizando un esparcidor que consta de un conjunto de conos de Perspex macho y hembra emparejados, un portamuestras de cono y un soporte básico. La prueba mide la fuerza requerida para lograr una deformación determinada y correlaciona estos valores con estimaciones sensoriales de capacidad de extensión. A medida que la sonda macho entra en la sonda hembra, la muestra se comprime y sale de la sonda hembra en ángulo. Este proceso simula el esparcimiento de la muestra sobre una superficie.

MÉTODO

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

Mesa base de luminaria (TA-BT-KIT)

Dispositivo de esparcimiento (TA-SF)

Software TexturePro CT

Configuraciones :

Tipo de prueba: Compresión

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

Prueba de velocidad: 3,0 mm / s

Velocidad posterior a la prueba: 3,0 mm / s

Tipo de objetivo: Distancia

Valor objetivo: 13 mm

Fuerza de disparo: 5 gramos

Materiales adicionales:

Espátula

Rollo de tejido

Cuchillo plano

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Llene los cuatro conos inferiores (conos femeninos) con la muestra utilizando una espátula (el quinto cono se deja vacío ya que se utilizará para la alineación, consulte el procedimiento de prueba). Se debe tener cuidado de no trabajar demasiado o batir la muestra.

Presione la muestra hacia abajo para eliminar las bolsas de aire visibles a través de los conos de Perspex.

Nivele la superficie con un cuchillo plano y déjela reposar a la temperatura especificada durante unas horas.

PROCEDIMIENTO

Coloque la mesa base en la base de la máquina.

Apriete los tornillos de la mesa de la base, permitiendo cierto grado de movilidad.

Instale el soporte de la base en la mesa de la base y asegúrelo en su posición con los tornillos.

Inserte un cono hembra vacío en el portamuestras del cono hembra.

Conecte el cono macho a la celda de carga.

Alinee con precisión los conos macho y hembra bajando el cono macho y reposicionando el cono hembra de modo que la sonda macho se mueva hacia el cono hembra, hasta que estén casi en contacto.

Ahora se pueden apretar los tornillos de la mesa de la base.

Retire el cono hembra vacío del portamuestras y reemplácelo con una muestra preparada (consulte la sección de preparación de muestras).

Coloque la sonda macho unos milímetros por encima de la muestra. Esta distancia debe aplicarse para todas las pruebas posteriores para que el punto de partida sea el mismo, permitiendo comparaciones entre muestras.

Empiece la prueba.

Notas: La alineación precisa de las sondas es esencial para evitar sobrecargar el instrumento. Las profundidades de penetración no deben exceder los 90 % la altura de la sonda.

Las fluctuaciones en una curva suave son el resultado de la compresión de bolsas de aire. Por tanto, es importante minimizar las bolsas de aire al llenar el cono hembra.

El soporte de la base no debe retirarse de la mesa de la base entre las pruebas, ya que esto requerirá la realineación de las sondas macho y hembra. El cono hembra se puede quitar después de la prueba aflojando los tornillos en el soporte de la base.

Para fines de comparación, la temperatura de prueba siempre debe informarse en los resultados.

RESULTADOS

El siguiente gráfico muestra un gráfico típico de TexturePro CT de la capacidad de esparcimiento de la vaselina.

La Figura I muestra la capacidad de esparcimiento de la vaselina probada a 4 ° C usando 21 ° C.

Conjunto de datos n. ° 1: vaselina a 21 ° C

Conjunto de datos n. ° 2: vaselina a 4 ° C

La Figura II muestra la carga en función de la distancia para la capacidad de esparcimiento de la vaselina probada a 4 ° C y 21 ° C.

Conjunto de datos n. ° 1: vaselina a 21 ° C

Conjunto de datos n. ° 2: vaselina a 4 ° C

OBSERVACIONES

Cuando se alcanza una fuerza de activación de 5 g en la superficie de la muestra, el cono macho entra en la muestra durante una prueba. velocidad de 3 mm / s durante la cual se ve que la fuerza de penetración aumenta hasta un máximo a una profundidad especificada (13 mm en esta prueba). La fuerza máxima a una profundidad de penetración de 13 mm da una indicación de la firmeza de la muestra. Cuanto mayor sea el valor de la fuerza, más firme será la muestra. El área debajo del pico positivo es una medida del trabajo de dureza realizado. Cualquier bolsa de aire en la muestra estará indicada por las fluctuaciones en la fuerza de penetración en el gráfico.

Cuando la sonda macho se retira de la muestra a la velocidad posterior a la prueba de 3 mm / s, se genera un pico negativo. El pico negativo es una medida de la fuerza de unión; cuanto más negativo sea el valor, más “pegajosa” será la muestra. El área debajo de la parte negativa del gráfico se conoce como tachuela (la energía requerida para romper el contacto de la muestra con la sonda). 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.

Los resultados de cuatro muestras de vaselina almacenadas a 21 ° C o 4 ° C dan los siguientes valores promedio de dureza y trabajo realizado: