Verteilbarkeit von Feuchtigkeitscreme

TESTPRINZIP
Beurteilen der Streichfähigkeit zweier Arten von Feuchtigkeitscremes. Die Creme wird dabei in einen Plexiglaskegel gefüllt und mit einem Gegenkegel aus der Form gequetscht.

HINTERGRUND
Feuchtigkeitscremes sollen ein geschmeidiges, sanftes Hautgefühl hinterlassen und der Haut durch die Bindung von Feuchtigkeit oder Wasser in der äußeren Hautschicht eine strahlende und gesunde Erscheinung verleihen. Feuchtigkeitscremes unterscheiden sich nach ihrer Viskosität oder Dichte. Die Formulierung von Feuchtigkeitscremes hängt daher weitgehend von der Konsistenz des gewünschten Endproduktes ab, woraus sich die Wahl der zu verwendenden Inhaltsstoffe bestimmt. Die Werte für die Verteilbarkeit sind bei einer Creme mit hohem Fettstoffanteil wahrscheinlich niedriger, während sich Viskosität und Oberflächenspannung (ein Maß für den Zusammenhalt) erhöhen. Dadurch wird die Creme fettig, klebrig und schwer aufzutragen. Je niedriger die Viskosität einer Creme, umso geringer die Oberflächenspannung. Dadurch lässt sich die Creme leichter verstreichen und zieht schneller in die Haut ein.

Mit dem Zubehör zum Testen der Verteilbarkeit können Aussagen über die Verteilbarkeit der Proben getroffen werden. Das Set besteht aus einem Plexiglaskegel mit passendem Gegenkegel.

PROBENVORBEREITUNG

1. Die Probe mit einer Spatel in die vier unteren Kegel (Gegenkegel) einfüllen.
2. Die Oberfläche mit einem flachen Messer glatt streichen.

VORGEHENSWEISE

1. Den Basistisch auf die Gerätebasis setzen.
2. Die Schrauben am Basistisch zunächst nur leicht anziehen, damit anschließend noch etwas Spielraum zum Ausrichten bleibt.
3. Den Basishalter auf die Basisplatte aufsetzen und mit den Schrauben an der gewünschten Position festziehen.
4. Den Gegenkegel in den dafür vorgesehenen Probenhalter einsetzen.
5. Den Kegel an der Wägezelle befestigen.
6. Kegel und Gegenkegel exakt übereinander ausrichten. Dazu den Kegel absenken und den Gegenkegel so positionieren, dass der Kegel genau in den Gegenkegel passt.
7. Jetzt können die Schrauben am Basistisch fest angezogen werden.
8. Vor dem Test den Kegel stets einige Millimeter über der Probe positionieren. Mit der Messung beginnen.

Bitte beachten:

1. Eine präzise Ausrichtung der Sonden ist unerlässlich, um eine Überlastung des Messgerätes zu vermeiden.
2. Schwankungen auf einer steten Kurve sind auf die Verdichtung von Lufteinschlüssen zurückzuführen. Beim Befüllen des Gegenkegels ist deshalb unbedingt darauf zu achten, dass möglichst keine Lufteinschlüsse entstehen.
3. Der Basishalter sollte zwischen den Tests nicht von der Basisplatte entfernt werden, da Kegel und Gegenkegel ansonsten neu ausgerichtet werden müssen. Der Gegenkegel kann nach dem Test durch Lösen der Schrauben am Basishalter entfernt werden.
4. Zu Vergleichszwecken muss die Testtemperatur stets in den Messergebnissen festgehalten werden.

ERGEBNISSE
Die nachstehende Grafik zeigt die Verteilbarkeit zweier unterschiedlicher Arten von Feuchtigkeitscreme.

Abbildung I

Abbildung I zeigt die Verteilbarkeit zweier Arten von Feuchtigkeitscremes, die bei 21 °C mit einem Sondenset, bestehend aus einem 45°-Kegel mit Gegenkegel, getestet wurden. Für jeden Test wurde der Kegel 3 mm über der Probenoberfläche positioniert.

Datensatz 1: Probe A (Hochpreisige Feuchtigkeitscreme)
Datensatz 2: Probe B (Niedrigpreisige Feuchtigkeitscreme) 

Abbildung II

Abbildung II zeigt den Verlauf einer Last-Distanz-Kurve beim Vergleich der Verteilbarkeit zweier Arten von Feuchtigkeitscremes.

Datensatz 1: Probe A (Hochpreisige Feuchtigkeitscreme)
Datensatz 2: Probe B (Niedrigpreisige Feuchtigkeitscreme)

BEOBACHTUNGEN
Bei Erreichen einer Auslöselast von 10 g beginnt die Sonde, mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/s bis zu einer Tiefe von 25 mm in die Probe einzudringen. Die Kraft zum Eindringen in die Probe nimmt währenddessen kontinuierlich zu. Nach Erreichen der vorgegebenen Eindringtiefe zieht sich die Sonde mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/s aus der Probe zurück. Der auf der Kurve dargestellte Wert für die Maximallast ist ein Maß für die Festigkeit der Probe bei der vorgegebenen Tiefe. Die Fläche unterhalb der positiven Kurve ist ein Maß für die erforderliche Energie zum Verformen der Probe bis zur vorgegebenen Distanz (Geleistete Härtearbeit). Untersuchungen zeigen, dass die zum Verformen einer Probe bis zu einer vorgegebenen Tiefe erforderliche Festigkeit und Energie ein Kriterium sind, um den Grad der Verteilbarkeit einer Probe zu beurteilen. Eine höhere Spitzenlast (Festigkeit) und ein höherer Wert für die geleistete Härtearbeit sind ein Beleg dafür, dass die Probe weniger streichfähig ist. Umgekehrt deutet ein niedrigerer Wert für die Spitzenlast (Festigkeit) bei einem zugleich geringeren Wert für die geleistete Härtearbeit darauf hin, dass sich die Probe leichter verteilen lässt. Aus Abbildung 1 geht hervor, dass Probe B wesentlich fester ist als Probe A und die geleistete Härtearbeit höher ist (Fläche unterhalb der positiven Kurve). Dies lässt darauf schließen, dass Probe A streichfähiger ist als Probe B. 

Beim Zurückkehren der Sonde in die Ausgangsposition erzeugt das anfängliche Anheben des Probengewichts auf der Oberfläche des Stempels den negativen Teil der Grafik. 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. Probe B ist adhäsiver, das heißt „klebriger“ und damit kohäsiver als Probe A. Die Durchschnittswerte für die Härte und geleistete Härtearbeit der 4 Proben jeder Feuchtigkeitscreme sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:

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