Casestudy: Meting van de textuur van vochtinbrengende crème

PRINCIPE VAN DE TEST

Evaluatie van de consistentie van twee soorten vochtinbrengende crèmes door extrusie aan de achterkant.

CONTEXT

Vochtinbrengende crèmes worden gebruikt om de huid glad, zacht en stralend en gezond te houden door vocht of water vast te houden in de buitenste laag van de huid. Verschillende moisturizers worden gedefinieerd door hun viscositeit of hun dikte. De formulering van moisturizers hangt daarom grotendeels af van de vereiste consistentie van het eindproduct, wat van invloed is op de keuze van het te gebruiken materiaal.

Een wenselijke factor bij productontwikkeling is om een product te hebben dat gemakkelijk uit een tube vloeit en na het uitknijpen netjes breekt. Met behulp van voor- en achterextrusietests kunnen deze consistenties worden beoordeeld. De voorwaartse extrusie simuleert de kracht die de consument nodig heeft om het monster te extruderen en de achterwaartse extrusie een indicatie van falen van de productstructuur en stroomeigenschappen. Het achterste extrusiehulpstuk is handig voor het testen van viskeuze producten. Monsters kunnen ook direct vanaf de productielijn in hun containers worden getest.

METHODE

Apparatuur : CT3 met loadcel van 4,5 kg

Armatuurvoettafel (TA-BT-KIT)

Dubbele extrusiecel (TA-DEC)

TexturePro CT-software

Instellingen :

Soort toets: Compressie

Pre-test snelheid: 1,0 mm/s

Test snelheid: 2,0 mm/s

Snelheid na de test: 2,0 mm/s

Doeltype: Afstand

Streefwaarde: 25 mm

Trekkracht: 10 gram

Opmerking: Het wordt aanbevolen dat de pre-testsnelheid gelijk is aan of lager is dan de testsnelheid voor nauwkeurige triggerdetectie; een testsnelheid van 1 mm / s vereist bijvoorbeeld een pre-testsnelheid ≤ 1 mm / s.

De gekozen doelafstand moet zodanig zijn dat de sonde het monster niet meer dan 75 . vervormt % diepte van het monster, anders kan het basiseffect de resultaten beïnvloeden.

PROCEDURE

Bevestig de extrusieschijf aan de load cell.

Installeer de achterste extrusiecel op de basistafel; draai de schroeven vast, maar laat nog steeds een zekere mate van mobiliteit toe.

Lijn de extrusiecontainer uit in het midden onder de extrusieschijf (zuiger) en draai vervolgens de schroeven van de basistafel vast.

Haal het monster dat op een bepaalde temperatuur is bewaard uit de opslag.

Vul de extrusiecontainer met het monster tot ongeveer 75 % van zijn capaciteit, waardoor luchtbellen worden geminimaliseerd.

Plaats de sonde op een gespecificeerde startafstand, bijvoorbeeld 10 mm boven de bovenkant van het vat of het oppervlak van het monster. Dit zorgt ervoor dat de sonde na elke test terugkeert naar dezelfde positie, waardoor vergelijkingen mogelijk zijn van de hechtsterkte die een indicatie is van de cohesie van het monster.

RESULTATEN

Vergelijking van de consistentie van twee soorten vochtinbrengende crèmes door extrusie aan de achterkant.

De grafiek in figuur I toont de consistentie van twee soorten vochtinbrengende crèmes die zijn bewaard en getest bij 21 ° C in een extrusievat met een diameter van 40 mm aan de achterkant.

Dataset # 1: Monster A (Premium Moisturizer)

Dataset #2: Monster B (Value Moisturizer)

OPMERKINGEN

Wanneer een oppervlaktetrigger van 10 g wordt bereikt, duwt de plunjer op het monster tot een diepte van 25 mm. Gedurende deze tijd wordt het monster vervormd en samengedrukt om steviger in de afnemende beschikbare ruimte (onder de dalende zuiger) te komen en de kracht neemt gestaag toe. Naarmate het monster compacter wordt met beperkte luchtzakken, neemt de kracht sterk toe en begint de extrusie. Naarmate de kracht toeneemt tot een maximum, wordt een plateau waargenomen dat de kracht aangeeft die nodig is om de extrusie voort te zetten. Dit is de eindafrekening.

De maximale kracht op de grafiek is een maat voor stevigheid; hoe hoger de waarde, hoe steviger het monster. Het gebied onder het positieve deel van de grafiek geeft de consistentie van het monster aan (werk uitgevoerd tot hardheid1); hoe hoger de waarde, hoe dikker het monster en hoe hoger de consistentie.

Wanneer de sonde terugkeert naar zijn startpositie, produceert de aanvankelijke heffing van het monstergewicht op het bovenoppervlak van de schijf het negatieve deel van de grafiek als gevolg van de extrusie aan de achterkant. Dit geeft een indicatie van de tack/cohesie en weerstand van het monster om los te laten (vloeien) van de schijf.

De maximale negatieve kracht op de grafiek geeft de kleefkracht van het monster aan; hoe negatiever de waarde, hoe "plakkeriger" het monster. Het gebied onder het negatieve deel van de grafiek staat bekend als adhesie (de energie die nodig is om het contact van de sonde met het monster te verbreken) en kan een indicatie geven van de cohesiekrachten van moleculen in het monster. Hoe hoger de waarde, hoe meer energie het kost om het contact van de sonde met het monster te verbreken wanneer de sonde zich uit het monster terugtrekt.

Uit figuur I hebben monsters A en B vergelijkbare maximale piekwaarden (stevigheid), maar monster A heeft een hogere consistentie, zichtbaar door het grotere gebied onder de positieve curve dan monster B. Monster B vertoont een verandering in consistentie zoals blijkt uit de eerste stabiliteitstoename in kracht tijdens de eerste paar seconden, gevolgd door een snellere toename in kracht, wat wijst op de mogelijkheid van sedimentatie in het monster en de vorming van twee lagen. Monster A heeft een hogere kleefstofcomponent dan monster B met een hogere negatieve piekwaarde.

De test kan worden gebruikt als een kwaliteitscontrole-instrument om consistentie in productie te garanderen, evenals in R&D en productontwikkeling door het effect van wijzigingen in formulering of procescontrole te bewaken. De tests verkregen met 3 vochtinbrengende crèmes van elke formulering geven de waarden van de gemiddelde hardheid en het hieronder uitgevoerde werk: