20.05.2021 by Dr. Shona Marsh, Milena Riedl
Rheology: The Reason for Beautiful Nails
In the last few years, the nail polish industry has really opened up its beauty box of tricks and on the market today. Surely there must be some exciting science behind it all? Learn about curing and the influence of pigment – all measured with a Kinexus Rotational Rheometer!
За да назовем само някои от тях, виждаме лакове за нокти с "магнитен, гел, матов, блестящ, крекинг, щампован, бързосъхнещ, хайвер, гъба, променящ цвета си, кожен и пясъчен" ефект. Има и лакове за нокти с екстракти от зеле, коприна и найлон! Това наистина се е превърнало във форма на изкуство.
Но за да можем да оценим чудесата на тези вълшебни лакове за нокти, със сигурност зад всичко това трябва да стои някаква вълнуваща наука? Мнозина може би са се чудили и са били очаровани от тези различни ефекти и са си помислили, че би било добра идея най-накрая да разгледат защо лакът за щамповане "щампова", защо лакът за напукване "напуква" и защо UV лакът за нокти "лекува"..
Различните видове гел лакове се втвърдяват по различен начин
Вярвате или не, съществуват различни степени на втвърдяване на гел-лаковете; тези, които са изложени в местния магазин за търговия на дребно като "втвърдяващ се на дневна светлина" лак, тези "хибридни" гелове, които могат да се купят от местния търговски център, и след това, разбира се, тези "попиващи" гелове в бурканчета, които се намират само в местните козметични салони! Както хибридните, така и накисващите се гелове изискват използването на "UV лампа", за да се втвърдят. Разликата е, че хибридните гелове съдържат подобни разтворители и добавки като обикновения лак за нокти, което им позволява да попиват по-бързо и да имат по-нисък вискозитет за по-лесно нанасяне. Традиционните гелове имат по-висока степен на омрежване, което води до по-голяма устойчивост на ацетон [1].
Как да изучаваме поведението при втвърдяване
Реометърът Kinexus беше използван за изследване на различни по цвят UV-втвърдяващи се гелове за нокти (от типа "потапяне в саксия") в нюанси на златен блясък, червено, розово и черно. Чрез прилагане на фиксиран интензитет на UV светлината върху геловете за 30 секунди е възможно да се наблюдава профилът на втвърдяване и съответно промяната на модула (твърдостта) на тези материали с течение на времето. Наблюдават се отчетливи разлики между геловете с различни пигменти (вж. фигура 1). Прозрачният гел със златни блестящи частици се втвърдява най-бързо от всичките четири гела, като показва много по-висок модул (~7,5 x107 Pa ) в сравнение с черния гел, който се втвърдява по-бавно, което води до много по-нисък модул на срязване (~3,7 x105 Pa ).
Този резултат беше потвърден чрез провеждане на амплитудно измерване на геловете след втвърдяване. С това измерване се изследва линейната вискоеластична област (Линейна вискоеластична област (LVER)При LVER приложените напрежения са недостатъчни, за да предизвикат структурно разрушаване (поддаване) на конструкцията, и следователно се измерват важни микроструктурни свойства.LVER) на пробите, като се прилага нарастваща деформация и се определя моментът, в който структурата на материала се разрушава - началото на нелинейността. На фигура 2 са показани резултатите от този експеримент и ясно се вижда, че черният гел има по-дълъг Линейна вискоеластична област (LVER)При LVER приложените напрежения са недостатъчни, за да предизвикат структурно разрушаване (поддаване) на конструкцията, и следователно се измерват важни микроструктурни свойства.LVER от блестящия гел.
Как да тълкуваме резултатите
Въз основа на резултатите може да се каже, че черният гел ще бъде по-гъвкав върху нокътя и е по-вероятно да се отстрани лесно. Поради по-малката (по големина на деформацията) линейна вискоеластична област блестящият гел ще прояви по-крехки свойства и може да бъде и по-труден за отстраняване. Именно в такива случаи реологията може да се използва като полезен инструмент за определяне на разликите и характеризиране на продуктите, които ще бъдат забележими и важни за потребителите.
Този блог се фокусира върху втвърдяването на лака за нокти и влиянието на пигментите. Въпреки това реологията на лаковете за нокти създава представа за това как се държи материалът при употреба. Подобно на боите, лаковете за нокти проявяват тиксотропни свойства - свойствата, които най-важно ви осигуряват хубавото гладко и равномерно покритие на повърхността.