Haargel

TESTPRINZIP
Bei diesem Versuch sollte die Konsistenz zweier verschiedener Arten von Haargel durch Rückextrusion verglichen werden.

HINTERGRUND
Die Formulierung von Haargelen hängt weitgehend von der gewünschten Konsistenz des Endproduktes ab, woraus sich die Wahl der zu verwendenden Inhaltsstoffe bestimmt. Ein wünschenswerter Faktor in der Produktentwicklung besteht darin, dass sich die Creme leicht aus der Tube herausdrücken lässt und der Strang nach dem Quetschen sauber abreißt. Die Vorwärts- und Rückextrusion ist ein geeignetes Testverfahren, um die Konsistenz einer Probe zu untersuchen. Die Vorwärtsextrusion simuliert die Kraft, die vom Verbraucher aufgewendet werden muss, um die Probe zu extrudieren, während die Rückextrusion einen Hinweis auf das physische Versagen und die Viskosität der Produkte liefert.

METHODE

Ausrüstung:	CT3 mit 4,5 kg Wägezelle
	Runder Basistisch (TA-RT-KIT)
	Rückextrusionszelle (TA-BEC)

EINSTELLUNGEN

Testart:	Kompression
Typ im Vortest:	1,0 mm/s
Testgeschwindigkeit:	2,0 mm/s
Geschwindigkeit nach dem Test:	2,0 mm/s
Zieltyp:	Weg
Sollwert:	25 mm
Auslösekraft:	10 g

Bitte beachten: Zur präzisen Erkennung des Auslösezeitpunktes sollte die Geschwindigkeit vor dem Test nicht höher sein als die Testgeschwindigkeit; Beispiel: Bei einer Testgeschwindigkeit von 1 mm/s muss die Geschwindigkeit vor dem Test ≤ 1 mm/s betragen.

Die Zieldistanz sollte so gewählt werden, dass die Sonde die Probe auf maximal 75 % der Probentiefe verformt, da die Ergebnisse ansonsten durch den Basiseffekt beeinflusst werden.


VORGEHENSWEISE
1. Die Extrusionsscheibe mittig über dem Probenbehälter positionieren.
2. Die bei einer bestimmten Temperatur (z. B. 25 °C) gelagerte Probe aus dem Aufbewahrungsort entnehmen.
3. Den Extrusionsbehälter bis zu ca. 75 % mit der Probe befüllen.
4. Die Sonde an einer vorgegebenen Startdistanz (z. B. 30 mm über der Oberkante des Behälters oder der Probenoberfläche) kalibrieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Sonde nach jedem Test wieder an dieselbe Position über den Proben zurückfährt und Kohäsivität und „Kohäsionsarbeit“ der Proben miteinander verglichen werden können.
5. Den Behälter beim Zurückziehen der Sonde festhalten, um zu verhindern, dass er dabei angehoben wird.

ERGEBNISSE
Ein Vergleich der Konsistenz zweier verschiedener Arten von Haargel durch Rückextrusion.
 

Abbildung I

Die Grafik in Abbildung I zeigt die Konsistenz zweier verschiedener Arten von Haargel, die bei einer Temperatur von 21 °C in einem Rückextrusionsbehälter mit einem Durchmesser von 40 mm gelagert und getestet wurden. 

Datensatz 1: Probe A (Hochpreisiges Haargel)
Datensatz 2: Probe B (Niedrigpreisiges Haargel)



Abbildung II
Abbildung II zeigt den Verlauf einer Last-Verformungs-Kurve beim Vergleich der Konsistenz zweier Arten von Haargel.

Datensatz 1: Probe A (Hochpreisiges Haargel)
Datensatz 2: Probe B (Niedrigpreisiges Haargel) 


BEOBACHTUNGEN
Bei Erreichen einer Auslöselast von 10 g bewegt sich der Scheibenstempel über eine vorgegebene Distanz (25 mm) nach unten und drückt dabei die Probe zusammen. Die Sonde kehrt anschließend in ihre Ausgangsposition zurück. Die in der Kurve als Spitze dargestellte Maximalkraft ist ein Maß für die Festigkeit; je höher der Wert, umso fester die Probe. Die Fläche unter dem positiven Teil der Kurve ist ein Maß für die Konsistenz der Probe (bei Härte 1 geleistete Arbeit); je höher der Wert, umso dicker und höher die Konsistenz der Probe. Beim Zurückkehren der Sonde in die Ausgangsposition erzeugt das anfängliche Anheben des Probengewichts auf der Oberfläche des Stempels den negativen Teil der Grafik, der sich aus der Rückextrusion ergibt. Daraus kann auf die Kohäsivität und den Widerstand der Probe, sich von der Scheibe zu trennen (abzufließen), geschlossen werden. Die auf der Grafik dargestellte maximale negative Kraft ist ein Maß für die Haftkraft der Probe; je negativer der Wert, umso „klebriger“ die Probe. Die Fläche unter dem negativen Teil der Grafik ist ein Maß für die Klebefestigkeit (die von der Sonde benötigte Energie, um sich von der Probe zu lösen). Sie lässt außerdem Rückschlüsse auf die Kohäsionskräfte der Moleküle innerhalb der Probe zu. Je höher der Wert, umso mehr Energie muss aufgewendet werden, damit sich die Sonde beim Zurückziehen von der Probe lösen kann. Aus Abbildung 1 geht hervor, dass Probe A fester ist und eine höhere Konsistenz aufweist als Probe B. Probe A verfügt außerdem über eine Komponente mit höherer Adhäsionskraft als Probe B.

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