Etude de cas : Mesure de l'étalement de crème hydratante

PRINCIPE DU TEST

Evaluer l'étalement de deux types de crèmes hydratantes à l'aide de sondes coniques mâles et femelles.

CONTEXTE

Les crèmes hydratantes servent à garder la peau lisse, douce, 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. Par exemple, une crème riche en lipides aura des valeurs d'aptitude à l'étalement réduites avec une augmentation de la viscosité et de la tension superficielle (une mesure de la cohésion), rendant la crème grasse, collante et difficile à étaler. Plus la viscosité d'une crème est faible, plus la tension superficielle est faible et plus la crème s'étale et s'absorbe facilement dans la peau.

 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

L'accessoire d'étalement quantifie l'étalement des échantillons. Il se compose d'un ensemble de cônes Perspex mâles et femelles appariés.

LA PRÉPARATION DES ÉCHANTILLONS

Remplissez les quatre cônes inférieurs (cônes femelles) avec l'échantillon à l'aide d'une spatule.

Niveler la surface à l'aide d'un couteau plat.

PROCÉDURE

Positionnez la table de base sur la base de la machine.

Serrez sans serrer les vis de la table de base pour permettre une certaine mobilité.

Placez le support de base sur la table de base et verrouillez-le en position avec les vis.

Insérez le cône femelle dans la femelle. porte-échantillon conique.

Attachez le cône mâle à la cellule de charge.

Alignez précisément les cônes mâle et femelle en abaissant le cône mâle et en repositionnant le cône femelle de sorte que le cône mâle s'insère dans le cône femelle.

Les vis de la table de base peuvent maintenant être serrées.

Avant le test, la sonde mâle doit toujours être placée à quelques millimètres au-dessus de l'échantillon.Commencez le test.

Remarques :

Un alignement précis des sondes est essentiel afin d'éviter une surcharge de l'instrument.

Les fluctuations sur une courbe lisse sont le résultat de la compression des poches d'air. Il est donc important de minimiser les poches d'air lors du remplissage du cône femelle.

Le support de base ne doit pas être retiré de la table de base entre les tests car cela nécessitera un réalignement des sondes mâle et femelle. Le cône femelle peut être retiré après le test en desserrant les vis du support de base.

À des fins de comparaison, la température d'essai doit toujours être indiquée dans les résultats.

RÉSULTATS

Le graphique suivant montre la capacité d'étalement de deux types différents de crèmes hydratantes.  

La figure I montre l'aptitude à l'étalement de deux types de crèmes hydratantes à 21°C en utilisant des sondes coniques mâle et femelle à 45°. Pour chaque test, le cône mâle a été positionné à 3 mm au-dessus de la surface de l'échantillon.

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

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

La figure II est un graphique de charge en fonction de la distance pour l'aptitude à l'étalement de deux types de crèmes hydratantes.

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

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

OBSERVATIONS

Lorsqu'une force de déclenchement de 10 g a été atteinte, la sonde pénètre dans l'échantillon à une vitesse d'essai de 2 mm/s jusqu'à une profondeur de 25 mm. Pendant ce temps, la force de pénétration de l'échantillon augmente. Lorsque la distance de pénétration spécifiée est atteinte, la sonde se retire de l'échantillon à la vitesse post-test de 2 mm/s. La valeur de force maximale sur le graphique est une mesure de la fermeté de l'échantillon à la profondeur spécifiée. L'aire sous la courbe positive est une mesure de l'énergie nécessaire pour déformer l'échantillon à la distance définie (Hardness Work Done). Des recherches ont montré que la fermeté et l'énergie nécessaires pour déformer un échantillon à une profondeur définie classent les échantillons par ordre d'aptitude à l'étalement. Une charge de pointe plus élevée (fermeté) et une valeur de dureté du travail effectué indiquent un échantillon moins étalable. Inversement, une valeur de charge de pointe (fermeté) plus faible associée à une valeur de travail effectué plus faible indique un échantillon plus étalable. D'après la figure 1, l'échantillon B est nettement plus ferme que l'échantillon A et présente un travail de dureté plus élevé (zone sous la courbe positive). Cela indique que A est plus tartinable que l'échantillon B. 

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. Cela donne une indication de la 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. L'échantillon B est plus adhésif ou « collant » et donc plus cohésif que l'échantillon A. Les tests obtenus à partir de 4 échantillons de chaque formulation de crème hydratante donnent les valeurs de dureté moyenne et de travail effectué ci-dessous :