Kontrola lepkości produktów kosmetycznych

Lepkość jest jednym z kluczowych parametrów badanych w przemyśle kosmetycznym. Aby w sposób optymalny dobrać oprzyrządowanie do pomiaru lepkości kosmetyku musimy znać jego przybliżone wartości oraz charakterystykę reologiczną. W poniższym artykule przedstawione zostały dostępne rozwiązania do pomiaru lepkości od kubków wypływowych do wiskozymetrów rotacyjnych.

Lepkość to jedna z najważniejszych cech produktów kosmetycznych takich jak: płyny, kremy, pasty czy żele. Parametr ten jest określany i kontrolowany, w celu optymalizacji przepływu, rozprzestrzeniania się lub poziomu produktu w określonych warunkach. Decyduje on o ilości aplikowanego produktu, określając w ten sposób jego wydajność. Lepkość można interpretować jako miarę tarcia wewnętrznego płynu, spowodowanego przez oddziaływania cząsteczkowe. Naprężenia ścinające w płynie zależą w dużej mierze od szybkości jego deformacji. Dla płynów niutonowskich, lepkość jest stałą wielkością zależną tylko od ciśnienia i temperatury. Płyny nieniutonowskie nie spełniają powyższego prawa proporcjonalności. Aby zapewnić stabilność tego parametru wymaga się przeprowadzania badań lepkości zarówno produktu końcowego jak również jego komponentów i półproduktów. W pomiarach tych, kluczowym elementem jest wybór metody i przyrządu pomiarowego.

W przemyśle istnieje wiele metod pozwalających na określenie lepkości. Wśród lepkościomierzy można wyodrębnić dwie grupy. Pierwsza z nich obejmuje przyrządy oparte o metody lepkości kinetycznej. Są to przede wszystkim kubki wypływowe i czerpalne Zahna,  skonstruowane zgodnie z normami ISO, DIN lub ASTM. Przyrządy te idealnie nadają się do wyrywkowej kontroli na produkcji lub pomiaru w terenie. Do grupy tej zaliczamy również wiskozymetr bąbelkowy.

 

Przedstawione powyżej przyrządy stanowią rozwiązanie atrakcyjne pod względem łatwości przeprowadzenia pomiaru, jednakże należy pamiętać, iż ich precyzyjność pomiarowa ustępuje rozwiązaniom takim jak wiskozymetry. Dokładność, czy też precyzję pomiaru w przemyśle określają parametry powtarzalności i odtwarzalności, które dla poszczególnych rozwiązań lepkościomierzy przedstawione zostały w Tabeli 1.

Powtarzalność (z ang. repeatability) jest stopniem zgodności kolejnych wyników pomiarów tej samej wielkości , wykonywanych w tych samych warunkach pomiarowych, tzn. tą samą metodą, przez tą samą osobę, przy użyciu tego samego przyrządu, bez zmiany miejsca i warunków otoczenia oraz w krótkich odstępach czasu.

Z kolei odtwarzalność (z ang. reproducibility), to stopień zgodności wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonywanych w zmienionych warunkach pomiarowych. Zmienić się może osoba wykonująca pomiar, przyrząd pomiarowy, metoda pomiarowa, warunki otoczenia oraz czas.

Poniższa zasada obowiązuje w każdym rodzaju sprzętu pomiarowego i warto o niej pamiętać:

Niskie parametry odtwarzalności i powtarzalności, gwarantują najwyższą precyzję pomiaru.

 

Gdy precyzja pomiaru lepkości jest kluczowa oraz zależy nam na dobrych parametrach odtwarzalności  i powtarzalności, warto sięgnąć po rozwiązania takie jak  wiskozymetry rotacyjne byko-visc RT renomowanej, niemieckiej marki BYK-Gardner. Jest to druga grupa lepkościomierzy, pozwalających na pomiar lepkości dynamicznej. Urządzenia te stanowią szczególną rekomendację dla zastosowań, w których pracuje się z cieczami nienewtonowskimi.

 

Współczesne laboratoria kontroli jakości, wymagają od lepkościomierzy elastyczności potrzebnej do różnorodnych zadań pomiarowych. Najnowsze modele wiskozymetrów rotacyjnych, zapewniają wszechstronność zastosowania, rozumianą jako możliwość pomiaru zarówno produktów o parametrach lepkości zbliżonych do wody, takich jak płyny micelarne czy toniki, jak również produktów wykazujących wysoką lepkość, takich jak kremy, pasty, oleje czy balsamy.

Wybór wiskozymetru rotacyjnego, gwarantuje, że pomiary są łatwe, szybkie, a wyniki powtarzalne i odtwarzalne. Dodatkowo, rejestracja każdego parametru w trakcie pomiaru, umożliwia przeanalizowanie przebiegu procesu oraz otrzymanych wyników.

Certyfikat kalibracji ISO 17025 z akredytowanego laboratorium, gwarantuje wysoki standard urządzeń.

Najnowsze modele wiskozymetrów rotacyjnych uwzględniają również komfort pracy w laboratorium. Duże, kolorowe ekrany dotykowe, intuicyjne menu, różnorodne opcje sterowania, stają się już standardem w laboratorium. Opcja przywoływania ustawień operatora, sprawia, że konfiguracja każdego testu jest wyjątkowo szybka. Warto zwrócić również uwagę czy urządzenie posiada możliwość regulacji wysokości oraz łatwe, zatrzaskowe mocowanie wrzeciona. Usprawnienia tego typu sumują się na zwiększoną wydajność pracy.

Oprócz standardowych akcesoriów, takich jak wrzeciona, sondy temperatury czy certyfikowane oleje o standardowej lepkości, niektóre modele wiskozymetrów, można dodatkowo wyposażyć w adaptery do niskich lepkości, pozwalające mierzyć lepkość nawet 1cP lub adaptery do pomiaru próbek objętości kilku mililitrów, co jest istotne, w przypadku kosmetyków zawierających drogie składniki.

Autoryzowanym dystrybutorem opisanych w artykule urządzeń oraz innych przyrządów pomiarowych marki BYK Gardner jest firma PTH Eurotom Sp. z o.o. z siedzibą w Warszawie.