Etude de cas : Mesure de texture de crème hydratante

PRINCIPE DU TEST

Evaluation des consistances de deux types de crèmes hydratantes par extrusion dorsale.

CONTEXTE

Les crèmes hydratantes servent à garder la peau lisse, douce et d'apparence radieuse et saine en retenant l'humidité ou l'eau dans la couche la plus externe de la peau. Différentes crèmes hydratantes seront définies par leur viscosité ou leur épaisseur. La formulation des crèmes hydratantes dépend donc largement de la consistance requise du produit final, influençant le choix du matériau à utiliser. 

Un facteur souhaitable dans le développement d'un produit est d'avoir un produit qui s'écoule facilement d'un tube et se casse proprement après avoir été pressé. Avec l'utilisation de tests d'extrusion avant et arrière, ces consistances peuvent être évaluées. L'extrusion vers l'avant simule la force requise par le consommateur pour extruder l'échantillon et l'extrusion vers l'arrière une indication de la défaillance de la structure du produit et des propriétés d'écoulement. L'accessoire d'extrusion arrière est utile pour tester des produits visqueux. Les échantillons peuvent également être testés dans leurs conteneurs directement depuis la ligne de production.

MÉTHODE

Équipement :  CT3 avec capteur de force de 4,5 kg

Table de base du luminaire (TA-BT-KIT)

  Cellule d'extrusion double (TA-DEC)

Logiciel TexturePro CT

Paramètres :

Type d'essai : Compression

Vitesse de pré-test : 1,0 mm/s

Vitesse d'essai : 2,0 mm/s

Vitesse post-test : 2,0 mm/s

Type de cible : Distance

Valeur cible: 25 mm

Force de déclenchement : 10 grammes

Noter:Il est recommandé que la vitesse de pré-test soit identique ou inférieure à la vitesse de test pour une détection de déclenchement précise ; par exemple, une vitesse de test de 1 mm/s nécessitera une vitesse de pré-test ≤ 1 mm/s.

La distance cible choisie doit être telle que la sonde ne déforme pas l'échantillon à plus de 75 % de la profondeur de l'échantillon, sinon l'effet de base peut affecter les résultats.

PROCÉDURE

Fixez le disque d'extrusion à la cellule de charge.

Installez la cellule d'extrusion arrière sur la table de base ; serrez les vis, mais permettez toujours un certain degré de mobilité.

Alignez le conteneur d'extrusion au centre sous le disque d'extrusion (piston), puis serrez les vis de la table de base.

Retirer l'échantillon conservé à une température spécifique du stockage.

Remplissez le conteneur d'extrusion avec l'échantillon jusqu'à environ 75 % de sa capacité, en minimisant les bulles d'air.

Positionnez la sonde à une distance de départ spécifiée, par exemple 10 mm au-dessus du haut du récipient ou de la surface de l'échantillon. Cela garantira que la sonde revient à la même position après chaque test, permettant des comparaisons de la force d'adhérence qui est une indication de la cohésion de l'échantillon.

RÉSULTATS

Comparaison des consistances de deux types de crèmes hydratantes par extrusion dorsale.  

Le graphique de la figure I montre les consistances de deux types de crèmes hydratantes stockées et testées à 21°C dans un récipient d'extrusion arrière de 40 mm de diamètre.

Ensemble de données n° 1 : échantillon A ( crème hydratante de qualité supérieure )

Ensemble de données n° 2 : échantillon B ( crème hydratante économique ) 

OBSERVATIONS

Lorsqu'un déclencheur de surface de 10 g est atteint, le piston pousse sur l'échantillon jusqu'à une profondeur de 25 mm. Pendant ce temps, l'échantillon est déformé et comprimé pour se tasser plus étroitement dans l'espace disponible décroissant (sous le piston descendant) et la force augmente régulièrement. Lorsque l'échantillon devient plus compact avec des poches d'air limitées, la force augmente fortement et l'extrusion commence. Lorsque la force augmente jusqu'à un point maximum, un plateau est observé indiquant la force nécessaire pour poursuivre l'extrusion. C'est la charge finale.

La force maximale sur le graphique mesure la fermeté ; plus la valeur est élevée, plus l'échantillon est ferme. La zone sous la partie positive du graphique indique la consistance de l'échantillon (travail effectué jusqu'à la dureté1) ; plus la valeur est élevée, plus l'échantillon est épais et plus la consistance est élevée.  

Lorsque la sonde revient à sa position de départ, le soulèvement initial du poids de l'échantillon sur la surface supérieure du disque produit la partie négative du graphique résultant de l'extrusion arrière. Cela donne une indication de l'adhésivité/cohésion et de la résistance de l'échantillon à se séparer (s'écouler) du disque.

La force négative maximale sur le graphique indique la force d'adhérence de l'échantillon ; plus la valeur est négative, plus l'échantillon est « collant ». La zone sous la partie négative du graphique est connue sous le nom d'adhérence (l'énergie nécessaire pour rompre le contact de la sonde avec l'échantillon) et peut donner une indication des forces de cohésion des molécules dans l'échantillon. Plus la valeur est élevée, plus il faut d'énergie pour rompre le contact de la sonde avec l'échantillon lorsque la sonde se retire de l'échantillon.

D'après la figure I, les échantillons A et B ont des valeurs maximales de pic (fermeté) similaires, mais l'échantillon A a une consistance plus élevée, visible par la plus grande zone sous la courbe positive que l'échantillon B. L'échantillon B montre une variation de consistance comme le montre la stabilité initiale augmentation de la force au cours des premières secondes suivie d'une augmentation plus rapide de la force indiquant la possibilité d'une sédimentation dans l'échantillon et la formation de deux couches. L'échantillon A a un composant adhésif plus élevé que l'échantillon B avec une valeur de crête négative plus élevée.

Le test peut être utilisé comme un outil de contrôle qualité pour assurer la cohérence de la production ainsi que dans la R&D et le développement de produits en surveillant l'effet des changements de formulation ou de contrôle de processus. Les tests obtenus à partir de 3 crèmes hydratantes de chaque formulation donnent les valeurs de dureté moyenne et travail effectué ci-dessous :