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洗發(fā)水的流變表征

來源:東南科儀   2022年10月24日 09:28  

洗發(fā)水是一種主要的發(fā)用化妝品,其發(fā)展已有較長的歷史。洗發(fā)水中的主要成分除表面活性劑外,還需要添加一些其它的組分,以賦予洗發(fā)水不同的特性及功能,如營養(yǎng)、調(diào)理、硅油、懸浮等添加劑。這些添加劑通常會(huì)對(duì)配方的穩(wěn)定性造成很大影響,導(dǎo)致產(chǎn)品變稀、增稠、分層。流變調(diào)節(jié)劑在洗發(fā)水中的作用主要是提高產(chǎn)品的粘度,改善穩(wěn)定性,并賦予產(chǎn)品良好的流變性及使用性能。可以通過流變學(xué)方法對(duì)洗發(fā)水的流動(dòng)特性及穩(wěn)定性等進(jìn)行分析和研究。

圖片1.png 

Brookfield RSX流變儀(圓錐/平板或同軸圓柱型)是洗發(fā)水產(chǎn)品研發(fā)或質(zhì)量控制應(yīng)用的一個(gè)很好的選擇,因?yàn)樗鼫y量的剪切速率范圍很寬,儀器設(shè)計(jì)非常堅(jiān)固,而且非常容易清洗。

 

試方法方法1:

儀器型號(hào):RSX CPS Rheometer

轉(zhuǎn)子:Cone RCT-50-1 (50 mm, 1°)

軟件:Rheo3000

溫度控制:Peltier

 

圖片2.png 

 

 

洗發(fā)水的測試速率通常需要高達(dá)500 S-1。該速率近似于在皮膚或頭發(fā)上摩擦東西時(shí)的剪切速度。在大多數(shù)情況下使用直徑為50mm,錐度為的錐形轉(zhuǎn)子(RCT-50-1)。也有一些客戶使用直徑為75mm,錐度為的錐形轉(zhuǎn)子在低剪切速率條件下測試(< 50 S-1)。

圖片3.png 

1顯示了用RCT-50-1錐形轉(zhuǎn)子測試過的三種不同的洗發(fā)水(洗發(fā)香波)。測試方法是一個(gè)簡單的3步流動(dòng)曲線:1)速率斜坡:5 S-1-500 S-1,運(yùn)行時(shí)間:120 S,采集數(shù)據(jù)點(diǎn):302)速率保持:500 S-1,運(yùn)行時(shí)間:120 S,采集數(shù)據(jù)點(diǎn):303)速率斜坡:500 S-1-5 S-1,運(yùn)行時(shí)間:120 S,采集數(shù)據(jù)點(diǎn):30

三個(gè)樣品均為剪切變稀(假塑性),但不隨時(shí)間變化(觸變性)。數(shù)據(jù)表明,在低剪切速率區(qū)域,5 S-1是牛頓流體區(qū)域的結(jié)束點(diǎn);而在較高剪切速率區(qū)域,牛頓流體區(qū)域則超過500 S-1。樣品AC非常相似,B樣品要稠度更高。這三種樣品都屬于冪律流體——power law (Oswald)

 

圖片4.png

相對(duì)相似的稠度指數(shù)表明,在較低的剪切速率下,流體A和C是最相似的;而在較高的剪切速率下,二者的流動(dòng)指數(shù)差別很大,流體是*不同的。

 

方法2

儀器型號(hào):RSX CC Rheometer

轉(zhuǎn)子:CCT-40

軟件:Rheo3000

溫度控制:TC-650AP

 

圖片5.png 

同軸圓筒型設(shè)備也可用于洗發(fā)水流動(dòng)特性測試。圖2中顯示的分別為:RST CPS(紅色曲線)以及RST CC(綠色曲線)針對(duì)樣品C進(jìn)行的流動(dòng)測試。

圖片6.png 

有兩點(diǎn)需要注意:

在較高的速率下,來自RST CPS的數(shù)據(jù)略低于RST CC。這可能與樣品加熱有關(guān)。同軸圓筒系統(tǒng)通常能夠提供比錐/板系統(tǒng)更好的溫度控制。

與錐/板相比,同軸圓筒能夠達(dá)到更低的剪切速率(至少相對(duì)于50mm的圓錐)

 

分析與思考

兩種系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn),因此選擇取決于客戶的需求。我們可以看到兩種系統(tǒng)的測試結(jié)果非常吻合。

1兩種儀器都提供了堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。2同軸圓筒能夠在較低的剪切速率下工作,有更好的溫度控制,對(duì)樣品加載的微小差異不太敏感。

3)錐/板系統(tǒng)則可以使用更少的樣品完成測試。

4)對(duì)于錐/板,溫度平衡要快一些(幾秒鐘,而對(duì)于同軸圓筒,則需要10分鐘)

5清理錐/板系統(tǒng)非常快速且容易,而同軸圓柱系統(tǒng)則涉及轉(zhuǎn)子和樣品杯,需要相對(duì)更長的時(shí)間。

 


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