Caso di studio: misurazione della consistenza della crema idratante

PRINCIPIO DEL TEST

Valutazione delle consistenze di due tipi di creme idratanti mediante estrusione posteriore.

CONTESTO

Gli idratanti vengono utilizzati per mantenere la pelle liscia, morbida e dall'aspetto radioso e sano, trattenendo l'umidità o l'acqua nello strato più esterno della pelle. I diversi idratanti saranno definiti dalla loro viscosità o dal loro spessore. La formulazione delle creme idratanti dipende quindi in gran parte dalla consistenza richiesta del prodotto finale, influenzando la scelta del materiale da utilizzare.

Un fattore desiderabile nello sviluppo del prodotto è avere un prodotto che scorre facilmente da un tubo e si rompe in modo pulito dopo essere stato schiacciato. Con l'uso di test di estrusione anteriore e posteriore, queste consistenze possono essere valutate. L'estrusione in avanti simula la forza richiesta dal consumatore per estrudere il campione e l'estrusione all'indietro un'indicazione del fallimento della struttura del prodotto e delle proprietà di flusso. L'accessorio di estrusione posteriore è utile per testare prodotti viscosi. I campioni possono anche essere testati nei loro contenitori direttamente dalla linea di produzione.

METODO

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

Tavolo base apparecchio (TA-BT-KIT)

Doppia cella di estrusione (TA-DEC)

Software TexturePro CT

Impostazioni :

Tipo di prova: Compressione

Velocità pre-test: 1,0 mm / s

Test di velocità: 2,0 mm/sec

Velocità post-test: 2,0 mm/sec

Tipo di destinazione: Distanza

Valore obiettivo: 25 mm

Forza di attivazione: 10 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.

La distanza target scelta dovrebbe essere tale che la sonda non distorca il campione più di 75 % profondità del campione, altrimenti l'effetto base potrebbe influenzare i risultati.

PROCEDURA

Fissare il disco di estrusione alla cella di carico.

Installare la cella di estrusione posteriore sul tavolo di base; stringere le viti, ma consentire comunque un certo grado di mobilità.

Allineare il contenitore di estrusione al centro sotto il disco di estrusione (pistone), quindi serrare le viti della tavola di base.

Rimuovere il campione mantenuto a una temperatura specifica dalla conservazione.

Riempire il contenitore di estrusione con il campione fino a circa 75 % della sua capacità, riducendo al minimo le bolle d'aria.

Posizionare la sonda a una distanza iniziale specificata, ad esempio 10 mm sopra la parte superiore del recipiente o la superficie del campione. Ciò garantirà che la sonda ritorni nella stessa posizione dopo ogni prova, consentendo confronti della forza di adesione che è un'indicazione della coesione del campione.

RISULTATI

Confronto delle consistenze di due tipi di creme idratanti mediante estrusione posteriore.

Il grafico in Figura I mostra le consistenze di due tipi di idratanti conservati e testati a 21°C in un recipiente di estrusione posteriore di 40 mm di diametro.

Set di dati n. 1: campione A (idratante premium)

Set di dati n. 2: campione B (valore idratante)

OSSERVAZIONI

Quando viene raggiunto un trigger di superficie di 10 g, lo stantuffo spinge il campione a una profondità di 25 mm. Durante questo tempo, il campione viene deformato e compresso per depositarsi più strettamente nello spazio disponibile decrescente (sotto il pistone discendente) e la forza aumenta costantemente. Man mano che il campione diventa più compatto con sacche d'aria limitate, la forza aumenta bruscamente e inizia l'estrusione. Quando la forza aumenta fino al punto massimo, si osserva un plateau che indica la forza necessaria per continuare l'estrusione. Questa è l'ultima carica.

La forza massima sul grafico è una misura della fermezza; più alto è il valore, più solido è il campione. L'area al di sotto della parte positiva del grafico indica la consistenza del campione (lavoro eseguito fino alla durezza1); maggiore è il valore, più denso è il campione e maggiore è la consistenza.

Quando la sonda ritorna alla sua posizione di partenza, il sollevamento iniziale del peso del campione sulla superficie superiore del disco produce la porzione negativa del grafico risultante dall'estrusione posteriore. Questo dà un'indicazione della adesività/coesione e della resistenza del campione a separarsi (scorrere) dal disco.

La forza negativa massima sul grafico indica la forza adesiva del campione; più negativo è il valore, più "appiccicoso" è il campione. L'area al di sotto della parte negativa del grafico è nota come adesione (l'energia necessaria per rompere il contatto della sonda con il campione) e può dare un'indicazione delle forze coesive delle molecole nel campione. Maggiore è il valore, maggiore è l'energia necessaria per interrompere il contatto della sonda con il campione quando la sonda si ritira dal campione.

Dalla Figura I, i campioni A e B hanno valori di picco massimo (fermezza) simili, ma il campione A ha una consistenza maggiore, visibile dall'area più ampia sotto la curva positiva rispetto al campione B. Il campione B mostra un cambiamento di consistenza come mostrato dall'iniziale aumento della stabilità della forza durante i primi secondi seguito da un aumento più rapido della forza che indica la possibilità di sedimentazione nel campione e la formazione di due strati. Il Campione A ha un componente adesivo più alto del Campione B con un valore di picco negativo più alto.

Il test può essere utilizzato come strumento di controllo della qualità per garantire la coerenza nella produzione, nonché nella ricerca e sviluppo e nello sviluppo del prodotto monitorando l'effetto delle modifiche alla formulazione o al controllo del processo. I test ottenuti da 3 idratanti di ogni formulazione danno i valori di durezza media e lavoro svolto di seguito: