测试原理
用凹面和凸面锥形探针评估两种类型的保湿霜的涂抹性能。
背景
保湿霜的作用是通过保持最外层皮肤的湿度或水分来保持皮肤光滑、柔嫩且看起来更有光泽更健康。不同的保湿霜是由它们的粘度或厚度决定的。因此保湿霜的制作配方很大程度上取决于所需最终产品的稠度,这会影响所用原材料的选择。例如,油脂丰富的霜体随着粘度和表面张力升高,涂抹性值降低(粘结度的衡量标准),使霜体变得油腻、发粘,难以涂抹。霜体粘度越低,表面张力越低,霜体越容易涂抹容易吸收。
方法
设备: |
CT3带4.5千克负载单元 |
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夹具基台 (TA-BT-KIT) |
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双向挤压元件 (TA-DEC) |
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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: |
2.0毫米/秒 |
试验前速度: |
2.0毫米/秒 |
目标类型: |
距离 |
目标值: |
25毫米 |
触发力: |
10克 |
采用用于测量涂抹性的附件,可对样品涂抹性进行量化。附件包含一套配套凹凸形透明锥体。
样品准备
- 用刮勺将样品装入四个较低锥体(凹形锥体)。
- 用扁平刀找平表面。
流程
- 将基台放在机器底座上。
- 宽松地拧上基板的螺丝,使其一定程度上仍可移动。
- 将底托放置到基台,然后用螺丝锁定到位。
- 将凹形锥体插入凹形锥体样品架。
- 将外面锥连接到负载单元。
- 通过降低凸形锥体和重新定位凹形锥体,将凸形锥体和凹形锥体对准,以便外面锥进入凹形锥体。
- 现在可将基台的螺丝拧紧。
- 测试之前,凸形探针须始终置于样品上方几毫米处。开始测试。
注意:
- 探针精密对齐对于避免仪器超载特别重要。
- 平滑曲线的波动是气穴压迫的结果。因此,填充锥形槽时必须将气穴降到最少。
- 几次测试之间不能拆下基台的底托,否则必须重新对准外面和内面探针。测试结束后可通过松开底托的螺丝来拆下锥形槽。
- 出于对照目的,必须在测试结果中报告测试温度。
结果
以下图表显示了两种不同类型保湿霜的涂抹性能。

图 I
图I显示了用45°凹面和凸面锥形探针评估两种类型的保湿霜在21°C时的涂抹性能。每次测试时,将凸形锥体置于样品表面上方3毫米处。
数据集 #1:样品A(高级保湿霜)
数据集 #2:样品B(廉价保湿霜)

图 II
图II所示为负荷与距离的对应关系图表,显示两类保湿霜的稠度。
数据集 #1:样品A(高级保湿霜)
数据集 #2:样品B(廉价保湿霜)
观察结果
达到10克的触发力时,探针开始以2毫米/秒的测试速度穿入样品至25毫米的深度。该过程中,穿透样品的力增大。达到特定的穿入距离后,探针以2毫米/秒的测试后速度从样品撤回。图表上的最大力的值为样品在特定深度时坚实度的衡量标准。正值曲线下方的面积是将样品变形到特定距离(压缩功)所需的能量的衡量标准。研究表明:根据坚实度和使样品变形至固定深度所需的能量,依涂抹顺序将样品进行分级。较高的峰值负荷(坚实度)和硬度作功值指示样品的涂抹性较低。相反,峰值负荷越低(坚实度)且压缩功的值也越低表示样品的涂抹性越强。图1显示,样品B比样品A坚实得多,具有较高的硬度作(正数曲线下的面积)。这说明A比B的可涂抹性强。
当探针回到它的起始位置时,圆盘上表面样品重量最初的增加造成了图表的负部分。该部分表明了需要从圆盘分离(流出)的样品的粘附力和阻力。图表上的最大负力表示样品的粘附力;负值越大,样品越“粘”。图表负值部分下方的面积为粘性(断开探针和样品的接触所需的能量),可指示样品内分子的粘附力。样品B更加粘着或更“粘”,因此比样品A更粘结。通过对每种保湿霜配方的4份样品进行测试,得出下列平均硬度和作功值:
样品 |
硬度(克) |
压缩功(千焦) |
A |
250.5 ±57.5 |
6.94 ±0.94 |
B |
542.5 ±48.6 |
8.58 ±2.29 |
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