Casestudy: de textuur van een shampoo meten

PRINCIPE VAN DE TEST

Vergelijk de consistentie van twee soorten shampoo (premium shampoo en economy shampoo) door extrusie aan de voor- en achterkant.

CONTEXT

De formulering van shampoos hangt grotendeels af van de vereiste consistentie van het eindproduct en is dus van invloed op de keuze van het te gebruiken materiaal. Shampoos bevatten meestal 70 tot 80 % water, wasmiddel en conserveermiddelen. De meeste shampoos bevatten ook oliën, sulfaten en alkanolamiden om de textuur en het schuimvermogen van de shampoo te verbeteren, samen met andere chemicaliën om de glans te verbeteren en het haar te verzorgen.

Shampoos kunnen op verschillende punten in het ontwikkelings- en productieproces worden getest op onder meer de textuur van het monster. Een wenselijke factor bij productontwikkeling is om product te hebben dat gemakkelijk uit een buis stroomt, waarbij na het pletten zo min mogelijk residu op de rand van de buis achterblijft. Het maken van een dergelijk product vereist een goede monsterdikte (viscositeit) die de gewenste consistentie oplevert.

Door het gebruik van voor- en achterextrusietests kan de consistentie van de monsters 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 fysiek falen van het product en vloei-eigenschappen.

METHODE

Apparatuur : CT3 met loadcel van 4,5 kg

Armatuurvoettafel (TA-BT-KIT)

Dubbele extrusiecel (TA-DEC)

TexturePro CTP-parameters:

Soort toets: Compressie

Pre-test snelheid: 1,0 mm/s

Test snelheid: 2,0 mm/s

Snelheid na de test: 2,0 mm/s

Streefwaarde: 25 mm

Trekkracht: 30g

Aanvullende materialen:

Dubbele extrusiecel diameter 40 mm met blinde plaat

Plunjer met schijf met een diameter van 38 mm of minder

Opmerkingen :

Het wordt aanbevolen dat de pre-testsnelheid gelijk is aan of lager is dan de testsnelheid voor nauwkeurige triggerdetectie; een testsnelheid van 2 mm / s vereist bijvoorbeeld een pre-testsnelheid ≤ 2 mm / s. De gekozen doelafstand moet zodanig zijn dat de sonde de basiscontainer niet raakt, anders wordt het instrument overbelast (niet meer dan 75 % diepte van het monster).

PROCEDURE

Haal het monster dat op een bepaalde temperatuur is bewaard (bijv. 21 °C) uit de opslag.

Vul de extrusiecel met het monster tot ongeveer 75 %.

Plaats de extrusiezuiger in het midden van de extrusiecel.

Start de proef.

RESULTATEN

Vergelijking van de consistenties van twee soorten shampoo door voor- en achterextrusie:

Figuur I is een geladen grafiek in de loop van de tijd die de consistentie toont van twee soorten shampoo die zijn opgeslagen en getest bij 21 ° C in een extrusiecontainer met een diameter van 40 mm.

Dataset #1: Monster A (premium shampoo)

Dataset #2: monster B (economy shampoo)

Figuur II is een belasting / afstandsgrafiek die de consistentie van twee soorten shampoo laat zien.

Dataset #1: Monster A (premium shampoo)

Dataset #2: monster B (economy shampoo)

OPMERKINGEN

Wanneer een triggerkracht van 10 g is bereikt, begint de schijfzuiger een bepaalde afstand (25 mm) binnen te dringen, waarna de sonde terugkeert naar zijn uitgangspositie. De maximale kracht tijdens het afdalen van de sonde, weergegeven door een piek op de grafiek, meet de 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 samenhang en weerstand van het monster om van de schijf te scheiden (vloeien). 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 1 blijkt dat monster A steviger is en een hogere consistentie heeft dan monster B. Bovendien heeft monster A een hogere kleefstofcomponent dan monster B.