测试原理
通过2毫米针形探针穿透测试来评估唇膏的硬度。
背景
蜡和油是唇膏的主要成分，使产品在涂用时均匀而坚实。蜡能够赋予产品光泽以及足够的坚实度，加之模制特性，补足产品的最终质感。然而，石油蜡硬度各不相同。在创制预期特性方面，评估蜡是否适用，通过改变成分和蜡含量来测量唇膏的硬度（坚实度）是进行质量控制的一种有效方法。该测试也可用于监测运输和储藏期间唇膏在一定温度范围内的硬度。
测试唇膏硬度的方法以ASTM标准测试方法D1321-10为依据。这是一种测量样品硬度的穿透测试。在标准方法中，当在5秒钟之内施加特定力时，穿透计可确定穿透距离。此处提及的方法是一种标准替代方法，可测量固定变形距离（5毫米）的穿透力。CT3质构仪也可指示多余的气泡或粒状质构，这被看作是穿透过程中力值的波动。
方法
| 设备： |
CT3带4.5千克负载单元 |
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旋转基台（TA-TR-KIT） |
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可调节固定夹具（TA-AVG） |
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2毫米针形探针（TA39） |
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TexturePro CT软件 |
设置：
| 测试类型： |
压力 |
| 测试前速度： |
1.0毫米/秒 |
| 测试速度： |
1.0毫米/秒 |
| 试验前速度： |
10.0毫米/秒 |
| 目标值： |
5毫米 |
| 触发力： |
5克 |
注意： 建议将测试前的速度等于或小于精确触发检测的测试速度；例如，1毫米/秒测试速度时要求测试前速度≤ 1毫米/秒。
流程
- 将2毫米针形探针连接到负载单元。
- 确保探针洁净。
- 将旋转基台安装到仪器底座，松弛地拧上螺丝，为将唇膏旋出最大长度留出一定程度的移动空间。
- 将可调节固定夹具滑动到基台上。
- 将唇膏旋至最大长度并将唇膏底座固定到固定夹具上。
- 将样品在针形探针下方居中对齐。
- 开始进行穿透测试。
- 在两次测试之间，用洁净干布仔细擦拭指向所在位置的针，确保完全清楚所有粘附的蜡。
注意：优化测试设置时，为了预测随后待测样品的最大测试范围，最好首先测试最硬的样品。
结果
图 I
图I所示为20°C时测量的两种不同配方的唇膏在穿透测试中的力与时间的对应关系。
图 II
图II所示为两种不同配方的唇膏在穿透测试中的力与距离的对应关系。
观察结果
达到10克的触发力时，探针开始穿透样品至特定距离（该试验中为5毫米）。然后测量最大力的值，该值是穿透样品到指定距离所需的力。力的值越大，样品越硬。样品A比样品B更硬（更坚实）。曲线下面积是达到固定穿透距离作功的衡量标准。
下表所示为两种唇膏的硬度和作功的值。
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产品
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硬度（克）
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作功（千焦）
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样品 A
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181
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6.92
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样品 B
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91
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2.111
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