Pomiar lepkości kosmetyków - wiskozymetr VISCO

Kremy, pasty do zębów, oleje i cała gama innych produktów kosmetycznych płynnych i półpłynnych wymaga pomiaru lepkości próbki. Przykładowo, kremy powinny łatwo rozsmarowywać się na skórze, lecz jednocześnie nie powinny one wypływać z przechylonego opakowania. Pasta do zębów powinna dać łatwo wycisnąć się z tubki, ale nie spływać ze szczoteczki – podobnie sprawa ma się na przykład z keczupem czy majonezem. Odwrotnym, sztandarowym przykładem woda wymieszana z mąką – znany eksperyment ze szkolnych lekcji pokazuje, że choć nie będziemy mieli problemu z powolnym włożeniem dłoni w taką mieszaninę, to przy energicznym  uderzeniu jej powierzchni zachowa się ona jak sprężyste ciało stałe.

Jak zatem określić charakter mierzonej substancji za pomocą lepkości? Odpowiednim narzędziem są wiskozymetry – przykładowo, w wiskozymetrze rotacyjnym, lepkość mierzona jest poprzez opór napotkany przez obracające się wrzeciono zanurzone w próbie. Po wyborze odpowiedniej geometrii wrzeciona oraz ustawieniu jego prędkości obrotowej, jesteśmy w stanie mierzyć jak zmienia się lepkość w czasie.

Poniżej przedstawimy kilka zmiany lepkości różnych cieczy w czasie, zmierzonych za pomocą przenośnego wiskozymetru rotacyjnego firmy ATAGO – model Visco.

Preparaty do mycia zębów w konsystencji zbliżonej do pasty są plastycznolepkimi płynami binghamowskimi. Takie płyny nie będą wypływać z tubki dopóki nie zostanie ona ściśnięta. Po zaaplikowaniu odpowiedniej ilości na szczoteczkę, pasta do zębów o odpowiedniej lepkości łatwo oderwie się od tubki i zachowa swój kształt.  Pastę o zbyt wysokiej lepkości będzie trudno wycisnąć z tubki, natomiast ta o zbyt niskiej lepkości będzie spływać ze szczoteczki – dlatego tak ważna jest kontrola tego parametru.

Charakterystyka zmiany lepkości w czasie z użyciem wrzeciona A3L w temperaturze 30 stopni Celsjusza. Jak widać, lepkość charakteryzuje się niewielkim wzrostem przy stałej prędkości obrotowej. Zatem przy powolnym mieszaniu takiego płynu odnosimy wrażenie mieszania wody. Gdybyśmy jednak poddali ciecz tzw. naprężeniom ścinającym poprzez zwiększeniem ilości obrotów na minutę, zauważalny byłby znaczący spadek lepkości przez co mieszanie byłoby coraz łatwiejsze.

Głównym celem stosowania szamponu jest wyczyszczenie skóry głowy z nadmiaru sebum. Istotnym jest dokładne umycie skalpu, aby zapobiec zatykaniu się porów a w następstwie wypadaniu włosów. Niewielką ilość szamponu o odpowiednio niskiej lepkości z łatwością można rozprowadzić pod włosami po całej skórze głowy. Lepkość nie powinna być jednak zbyt niska aby zachować komfort korzystania z kosmetyku oraz ułatwić dozowanie wybranej ilości. Parametr lepkości wpływa również na wybór opakowania szamponu. Szampony o wyższej lepkości pakowane w dozowniki z pompką będą wymagały większej średnicy rurki pompki. Jeśli chcemy zapakować kosmetyk w tubki,  to musimy wybrać odpowiednio twardy materiał opakowania aby lepki szampon był łatwy do wyciśnięcia.

Charakterystyka zmiany lepkości w czasie z użyciem wrzeciona A2L w temperaturze 30 stopni Celsjusza. Lepkość szamponu nieznacznie spada z upływem czasu przy stałej prędkości obrotu wrzeciona.

Zagęszczacze są stosowane w bardzo szerokim zakresie, między innymi: w produktach spożywczych, medykamentach, kosmetykach, środkach czystości czy farbach.  Wyróżniamy trzy główne kategorie: substancje o wysokiej lepkości stosowane w małych ilościach są nazywane zagęszczaczami. Substancje przeznaczone do zagęszczenia napojów, cieczy czy galaretek są znane jako środki żelujące.  Z kolei substancje przeznaczone do zwiększenia ilości i ustabilizowania gęstości produktów spożywczych to stabilizatory.  Przykładowo, w farmaceutykach stabilizatory służą do „umieszczenia” substancji czynnej w formie tabletki. Pozostając w temacie leków: odpowiednia ilość stabilizatorów umożliwia kroplom do oczu równomierne rozprowadzenie się po powierzchni oka unikając natychmiastowego wypłynięcia kanalikiem łzowym przez zachowanie odpowiedniej lepkości.

Charakterystyka zmiany lepkości w czasie z użyciem wrzeciona A3L w temperaturze 29.5 stopni Celsjusza. Przy stałej prędkości obrotowej lepkość zagęszczaczy nieznacznie wzrasta wraz z upływem czasu.

Podsumowując, kontrola lepkości jest niezwykle istotna w celu zachowania własności fizycznych w bardzo szerokiej gamie produktów płynnych i półpłynnych. Wpływa na komfort użytkowania wyrobu, łatwość jego spożycia (produkty spożywcze) czy dozowania odpowiedniej ilości z opakowania. Lepkość niektórych produktów. na przykład olejów obróbczych, musi być niezwykle ściśle kontrolowana w zadanej temperaturze, gdyż olej zbyt (lub za mało) lepki może wywołać na uszkodzenie maszyny.  W tym celu do pomiarów stosuje się wiskozymetry wyposażone w układy kontroli temperatury. ATAGO umożliwia pomiary lepkości wiskozymetrem Visco w zadanej temperaturze za pomocą opcjonalnego układu Peltiera: https://www.e-laboratoria.pl/uklad-kontroli-temperatury-do-visco

Kompaktowy, przenośny wiskozymatr gotowy do natychmiastowej pracy. Może być zasilany bateryjne lub z sieci. Pozwala na pomiar bezpośrednio w pojemnikach jednorazowych, np. w kubkach papierowych, co pozwala zaoszczędzić mnóstwo czasu. Dodatkowy adapter do próbek o niskiej lepkości pozwala rozszerzyć zakres pomiarowy w dół do 1 - 2000mPa*s. Wyjście na komputer, funkcja Auto-Stop (dla zadanej lepkości, momentu, czasu), elektroniczna poziomica, 10 skal użytkownika, wyliczanie średniej ruchomej. Dodatkowo może być wyposażony w system kontroli temperatury oparty na module Peltiera. Całość w poręcznym zestawie walizkowym.

• lepkość, lepkość kinematyczna, temperatura, moment obrotowy %
• zakresy:
  wrzeciono A1: 50 - 200 000mPa*s / 50 - 200 000cP
  wrzeciono A2: 100 - 600 000mPa*s / 100 do 600 000cP
  wrzeciono A3: 500 - 2 000 000mPa*s / 500 do 2 000 000cP
  wrzeciono do próbek o niskiej lepkości UL: 1 - 2 000mPa*s
  moment obrotowy: 0.0% - 100%
• prędkość obrotowa: 0.5 - 250 obr/min, ilość prędkości: 20
• dokładność:
  lepkość: +/- 1% wartości maksymalnej
  temperatura: +/- 0.2C
• zasilanie 4 xAA lub zasilacz sieciowy
• transmisja danych: mini USB-B-PC

Dla firm i instytucji oferujemy możliwość bezpłatnej prezentacji i testów wiskozymetru VISCO. Nasi inżynierowie sprzedaży są do Państwa dyspozycji. Napisz lub zadzwoń: 12 261 95 00

Zapraszamy!