Caso di studio: test del rossetto secondo ASTM D1321-10

PRINCIPIO DEL TEST

Valutazione della durezza dei rossetti mediante penetrazione con sonda ad ago da 2 mm.

CONTESTO

Cere e oli sono i componenti principali dei rossetti garantendo la compattezza del prodotto e consentendo una distribuzione uniforme del prodotto durante l'applicazione. La capacità delle cere di produrre una buona lucentezza, un'adeguata fermezza del prodotto, nonché le loro proprietà di modellatura, le rendono complementari alla consistenza del prodotto finale. Le cere di petrolio, tuttavia, differiscono per la loro durezza. Misurare la durezza (fermezza) di un rossetto variando la composizione e il contenuto di cera può essere uno strumento utile nel controllo di qualità per valutare se una cera di interesse sarà adatta a produrre le proprietà desiderate. Il test può essere utilizzato anche per monitorare la durezza in un intervallo di temperature a cui il rossetto può essere sottoposto durante la spedizione e lo stoccaggio.

Il metodo per testare la durezza del rossetto è adottato dal metodo di prova standard ASTM D1321-10. Questo è un test di penetrazione che misura la durezza del campione. Nel metodo standard, un penetrometro determina la distanza di penetrazione applicando una forza specifica per un periodo di 5 secondi. Il metodo qui descritto è un metodo alternativo allo standard e misura la forza di penetrazione a una distanza di deformazione definita di 5 mm. L'analizzatore di texture CT3 può anche indicare la presenza di bolle d'aria indesiderate o una consistenza granulosa, considerate fluttuazioni dei valori di forza durante la penetrazione.

METODO

Equipaggiamento: CT3 con cella di carico da 4,5 kg

Base tavolo tonda (TA-TR-KIT)

Pinza di bloccaggio regolabile (TA-AVG)

Sonda ad ago da 2 mm (TA39)

Software TexturePro CT

Impostazioni:

Tipo di prova: Compressione

Velocità pre-test: 1,0 mm / s

Test di velocità: 1,0 mm / s

Velocità post-test: 10,0 mm / s

Valore obiettivo: 5 millimetri

Forza di attivazione: 5 grammi

Nota: si consiglia che la velocità di pre-test sia uguale o inferiore alla velocità di test per un rilevamento accurato del trigger; ad esempio, una velocità di prova di 1 mm/s richiederà una velocità di pre-test ≤ 1 mm/s.

PROCEDURA

1. Collegare la sonda ad ago da 2 mm alla cella di carico.
2. Assicurati che la sonda sia pulita.
3. Posizionare il tavolo a base rotonda alla base dello strumento e serrare leggermente le viti per consentire un certo grado di mobilità, arrotolare il rossetto alla sua massima lunghezza.
4. Far scorrere le maniglie della morsa regolabili sul tavolo di base.
5. Avvolgere il rossetto alla massima lunghezza e fissare la base del rossetto alle impugnature della morsa.
6. Allineare il campione al centro sotto la sonda ad ago.
7. Avvia il test di penetrazione.
8. Tra i test, strofinare accuratamente l'ago verso la punta con un panno pulito e asciutto per garantire la completa rimozione di tutta la cera aderente.

Nota: quando si ottimizzano i parametri del test, è meglio testare prima il campione più difficile per prevedere l'intervallo di test massimo per i campioni successivi.

RISULTATI

La figura I mostra la forza in funzione del tempo per il test di penetrazione su due rossetti di diversa formulazione testati a 20°C.

La Figura II mostra la forza in funzione della distanza per il test di penetrazione su due rossetti di diversa formulazione.

OSSERVAZIONI

Quando viene raggiunta una forza di innesco di 5 g, la sonda inizia a penetrare nel campione a una distanza definita (in questo caso 5 mm). Il valore della forza massima viene quindi misurato come forza richiesta per penetrare nel campione alla distanza specificata. Più alto è il valore della forza, più duro è il campione. Il campione A è più duro (più solido) del campione B. L'area sotto la curva è una misura del lavoro svolto per raggiungere la distanza di penetrazione definita.

Nella tabella sottostante sono riportati i valori di durezza e lavoro svolto per i due rossetti: