凡士林

Petroleum Jelly image large
测试原理
在4°C和21°C温度下,采用凹凸锥形探针评估凡士林的涂抹性。


背景

涂抹性是指将薄薄的一层样品涂抹在一个表面上的容易度。坚实度(通过穿透)测量与涂抹性测量高度相关。因此油脂丰富的样品的涂抹性值会随油类粘度增加(硬度增加)而降低,导致表面张力增加,涂抹到皮肤上时会产生一种油腻而粘着的感觉。

凡士林是润肤乳和化妆品中的一种成分。它是一种半固体烃类混合物。属于皮肤锁水补水保湿类产品,防止皮肤脱水。

凡士林涂抹性是一种重要特性,采用涂抹性夹具进行测量,夹具包括一套配套凸形和凹形Perspex锥体、锥体样品架和底托。测试可测量获得既定形变所需用力并将结果值与延展性感应估值联系起来。当凸形探针插入凹形探针时,样品受压并被从倾斜凹形探针中挤出。此过程模拟对表面上的样品进行涂敷的过程。
 

方法
设备 CT3带4.5千克负载单元
夹具基台 (TA-BT-KIT)
涂抹性夹具(TA-SF)
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: 3.0毫米/秒
试验前速度: 3.0毫米/秒
目标类型: 距离
目标值: 13毫米
触发力: 5克

附加材料

刮勺
纸卷
扁平刀

 

样品准备

  1. 采用刮勺将样品装入四个较低锥体(凹形锥体)(由于第五个锥体将作对齐之用,所以留空,请参见测试流程)。必须注意请勿过度处理或搅打样品。
  2. 将样品按下,以清除透明锥体中的可见气囊。
  3. 使用扁平刀找平表面并设置数小时保持特定温度。

 

流程

  1. 将基台放在机器底座上。
  2. 紧固基板的螺丝,但要使其一定程度上仍可移动。
  3. 将底托安装到基台,然后用螺丝锁定到位。
  4. 将空凹形锥体插入凹形锥体样品架。
  5. 将外面锥连接到负载单元。
  6. 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,以便凸形探针进入凹形锥体,直到它们互相接触。
  7. 现在可将基台的螺丝拧紧。
  8. 从样品架上取下空的凹形锥体,用制备好的样品来替代(请参见样品制备部分)。
  9. 将凸头探针放在样品上方若干厘米处。此距离须适用于随后要进行的所有测试,以便起始点相同,可在样品间进行比较。
  10. 开始进行测试。

注意:探针精密对齐对于避免仪器超载特别重要。穿透深度不应超过探针高度的90%。

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
下图所示为凡士林涂抹性TexturePro CT典型曲线图。


Petroleum Jelly Graph 1
图 I

图I所示为在4°C和21°C温度下,所测得的凡士林的涂抹性。

数据集 #1:21°C时的凡士林
数据集 #2:4°C时的凡士林 


Petroleum Jelly Graph 2
图 II

 

图II所示为在4°C和21°C温度下,所测得的凡士林的负荷与涂抹性距离的关系。

数据集 #1:21°C时的凡士林
数据集 #2:4°C时的凡士林 


观察结果
当在样品表面检测到5克触发力时,凸形锥体开始以3毫米/秒的测试转速侵入样品;该过程中,穿透力增大,直至在指定深度达到最大值(该测试中为13毫米)。13毫米穿透深度时的最大力即样品的坚实度。力的值越大,样品越坚固。正峰值下方的面积是压缩功的衡量标准。图表上穿透力的波动情况可指示样品中的气囊。

凸形探针以3毫米/秒的测试前转速从样品抽离时,出现负峰值。负峰值为粘附力的衡量标准;负值越大,样品越“粘”。图表负值部分下方的面积称为粘性(断开探针和样品的接触所需的能量)。该值越大,断开探针样品接触所需的能量越多,因为探针需要脱离样品。

在21°C或4°C条件下存放的四份凡士林样品的测试结果中得出了以下平均硬度和压缩功值:

测试编号 (°C) 硬度(克) 压缩功(千焦)
4 1854.5 ±70.9 67.13 ±12.35
21 1001.3 ±93.7 27.04 ±9.53


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