Etude de cas : Mesure de dureté du savon

PRINCIPE DU TEST

Comparaison de la dureté de deux formulations de savons par pénétration.

CONTEXTE

Le test de pénétration est un test empirique pour la facilité de pénétration du savon. Les résultats sont influencés par la formulation du produit.

MÉTHODE

Équipement :

Instruments: CTX avec cellule de charge de 50 kg

Sonde: TA-39 - Sonde cylindrique 2 mm

Accessoire: TA-CJ - Gabarit de confiserie, TA-BT-KIT- Table de base de luminaire

Paramètres :

Type d'essai : Mesurer la force en Compression

Vitesse de pré-test : 1,0 mm/s

Vitesse d'essai : 2,0 mm/s

Vitesse post-test : 10,0 mm/s

Type de cible : Distance

Valeur cible: 8 mm

Force de déclenchement : 30g 

LA PRÉPARATION DES ÉCHANTILLONS

Retirer les échantillons du stockage et laisser les échantillons s'équilibrer à la température de test (température ambiante dans ce cas).  

PROCÉDURE

Fixez la sonde cylindrique de 2 mm sur l'instrument

Placez la table de base du luminaire sur la base de l'instrument et serrez légèrement avec les vis à oreilles pour permettre un certain degré de mobilité

Placez le gabarit de confiserie sur la table de base du luminaire et serrez en position à l'aide des vis latérales.

Alignez l'ouverture du gabarit de confiserie à la sonde ci-dessus en repositionnant la table de base et assurez-vous que la sonde peut pénétrer dans l'ouverture du gabarit de confiserie sans effets de friction avec les côtés du gabarit.

Une fois l'alignement terminé, serrez les écrous à oreilles de la table de base du luminaire.

Placez l'échantillon dans le gabarit de confiserie de manière à ce qu'il soit aligné au centre de l'ouverture du montage, puis serrez en position à l'aide des quatre vis. Le serrage doit se faire jusqu'au point de première résistance de l'échantillon. Tout serrage supplémentaire comprimera l'échantillon.

Abaissez la sonde à environ 5 mm au-dessus du gabarit de confiserie.

Lancez le test de pénétration.

Après chaque test, nettoyez la sonde de la bouteille avant de passer au test suivant.

RÉSULTATS

Si le pain de savon choisi est courbé, utilisez une lame tranchante (couteau) pour aplatir la surface d'essai si nécessaire. À des fins de comparaison, les échantillons doivent être placés dans le gabarit de confiserie dans la même orientation. L'échantillon le plus ferme est mieux testé en premier afin d'anticiper la plage de test maximale requise pour les échantillons suivants. Cela garantira que la capacité de force couvre la plage pour d'autres échantillons futurs. La distance de pénétration peut être modifiée ; cependant, la distance cible choisie doit être telle que la sonde ne touche pas la base du récipient, sinon l'instrument sera surchargé. De plus, les valeurs de dureté résultantes augmenteront par rapport aux profondeurs de pénétration accrues. Par conséquent, à des fins de comparaison, les distances de pénétration doivent toujours être signalées. Le test de pénétration peut également surveiller la dureté par rapport aux températures auxquelles le savon peut être soumis pendant le transport et le stockage. Les températures d'essai doivent donc être rapportées dans les résultats. Le test de pénétration du savon peut également indiquer s'il y a des bulles d'air piégées ou une texture granuleuse considérée comme des fluctuations de force lorsque la sonde entre en contact avec des bulles d'air ou des particules dures.

Graphique de la figure IA comparant la dureté de deux formulations de savon en barre différentes testées à 20 oC.

Ensemble de données n° 1 : échantillon A (savon premium)

Ensemble de données n° 2 : échantillon B (savon budgétaire)

OBSERVATIONS

Lorsqu'une force de déclenchement de 10 g est atteinte, la sonde commence à pénétrer dans l'échantillon à une distance définie (par exemple, 8 mm) à une vitesse définie de 2 mm/s. La valeur de crête la plus élevée devient alors la force nécessaire pour pénétrer l'échantillon à la distance spécifiée. Plus la valeur de la force maximale est élevée, plus l'échantillon est dur. D'après la figure 1, l'échantillon A est significativement plus dur que l'échantillon B. La zone sous les graphiques est une mesure du travail effectué pour pénétrer les échantillons. C'est l'énergie nécessaire pour surmonter la force des liaisons internes au sein de l'échantillon. Le tableau ci-dessous montre les résultats des tests obtenus à partir de 6 échantillons de savon en barre de chaque formulation pour donner les valeurs moyennes suivantes de fore et de travail effectué ci-dessous :