Caso di studio: misurare la diffusione della vaselina

PRINCIPIO DEL TEST

Valutazione della diffusione della vaselina a 4°C e 21°C mediante sonde coniche maschio e femmina.

CONTESTO

La spalmabilità è la facilità con cui un campione si diffonde su una superficie in uno strato sottile e uniforme. La misura della compattezza (per penetrazione) e della spalmabilità sono fortemente correlate. Pertanto, i valori di diffusione di un campione ricco di lipidi diminuiranno con l'aumentare della viscosità dell'olio (aumento della durezza), determinando un aumento della tensione superficiale, dando una sensazione grassa e giallastra quando applicato sulla pelle.

La vaselina è usata come ingrediente in lozioni per la pelle e cosmetici. È una miscela semisolida di idrocarburi. Rientra nella categoria degli idratanti come occlusivo, intrappolando l'acqua nella pelle impedendone l'evaporazione.

La spalmabilità della vaselina è una proprietà importante misurata mediante uno spalmatore costituito da un insieme di coni in Perspex maschio e femmina accoppiati, un cono portacampione e un supporto di base. Il test misura la forza necessaria per ottenere un determinato ceppo e correla questi valori con stime sensoriali di spalmabilità. Quando la sonda maschio entra nella sonda femmina, il campione viene compresso ed estruso dalla sonda femmina ad angolo. Questo processo simula la diffusione del campione su una superficie.

METODO

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

Tavolo base apparecchio (TA-BT-KIT)

Dispositivo di diffusione (TA-SF)

Software TexturePro CT

Impostazioni :

Tipo di prova: Compressione

Velocità pre-test: 1,0 mm / s

Test di velocità: 3,0 mm/sec

Velocità post-test: 3,0 mm/sec

Tipo di destinazione: Distanza

Valore obiettivo: 13 mm

Forza di attivazione: 5 grammi

Materiali aggiuntivi:

Spatola

Rotolo di tessuto

Coltello piatto

PREPARAZIONE DEL CAMPIONE

Riempire i quattro coni inferiori (coni femminili) con il campione utilizzando una spatola (il quinto cono viene lasciato vuoto poiché verrà utilizzato per l'allineamento, vedere la procedura del test). Fare attenzione a non lavorare troppo o montare il campione.

Premere il campione verso il basso per rimuovere eventuali sacche d'aria visibili attraverso i coni di Perspex.

Livellare la superficie con un coltello piatto e lasciare riposare alla temperatura indicata per alcune ore.

PROCEDURA

Posizionare la tavola base sulla base della macchina.

Stringere le viti del tavolo di base, pur consentendo un certo grado di mobilità.

Installare il supporto di base sul tavolo di base e bloccarlo in posizione con le viti.

Inserire un cono femmina vuoto nel supporto del campione del cono femmina.

Fissare il cono maschio alla cella di carico.

Allineare con precisione i coni maschio e femmina abbassando il cono maschio e riposizionando il cono femmina in modo che la sonda maschio si sposti nel cono femmina, fino a quando non sono quasi a contatto.

Ora è possibile serrare le viti della tavola di base.

Rimuovere il cono femmina vuoto dal supporto del campione e sostituirlo con un campione preparato (vedere la sezione sulla preparazione del campione).

Posizionare la sonda maschio a pochi millimetri sopra il campione. Questa distanza dovrebbe essere applicata per tutte le prove successive in modo che il punto di partenza sia lo stesso, consentendo confronti tra i campioni.

Avvia la prova.

Note: L'allineamento accurato delle sonde è essenziale per evitare di sovraccaricare lo strumento. Le profondità di penetrazione non devono superare i 90 % l'altezza della sonda.

Le fluttuazioni su una curva regolare sono il risultato della compressione delle sacche d'aria. È quindi importante ridurre al minimo le sacche d'aria durante il riempimento del cono femmina.

Il supporto della base non deve essere rimosso dalla tavola di base tra i test poiché ciò richiederà il riallineamento delle sonde maschio e femmina. Il cono femmina può essere rimosso dopo la prova allentando le viti sul supporto di base.

A scopo di confronto, la temperatura di prova dovrebbe essere sempre riportata nei risultati.

RISULTATI

Il grafico seguente mostra un tipico grafico TexturePro CT della spalmabilità della vaselina.

La figura I mostra la spalmabilità della vaselina testata a 4°C utilizzando 21°C.

Set di dati n. 1: vaselina a 21 ° C

Set di dati n. 2: vaselina a 4°C

La figura II mostra il carico in funzione della distanza per la spalmabilità della vaselina testata a 4°C e 21°C.

Set di dati n. 1: vaselina a 21 ° C

Set di dati n. 2: vaselina a 4°C

OSSERVAZIONI

Quando è stata raggiunta una forza di innesco di 5 g sulla superficie del campione, il cono maschio entra nel campione durante un test. velocità di 3 mm/s durante la quale si vede la forza di penetrazione aumentare al massimo ad una profondità specificata (13 mm in questo test). La forza massima ad una profondità di penetrazione di 13 mm fornisce un'indicazione della fermezza del campione. Maggiore è il valore della forza, più solido è il campione. L'area sotto il picco positivo è una misura del lavoro di durezza eseguito. Eventuali sacche d'aria nel campione saranno indicate dalle fluttuazioni della forza penetrante sul grafico.

Quando la sonda maschio si ritira dal campione alla velocità post-test di 3 mm/s, viene generato un picco negativo. Il picco negativo è una misura della forza del legame; più negativo è il valore, più "appiccicoso" è il campione. L'area al di sotto della porzione negativa del grafico è nota come tack (l'energia necessaria per interrompere il contatto del campione con la sonda). 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.

I risultati di quattro campioni di vaselina conservati a 21°C o 4°C danno i seguenti valori medi di durezza e lavoro svolto: