Introducción
Evaluar la estabilidad a largo plazo de un producto -como productos para el cuidado personal y el hogar, alimentos y bebidas, y pinturas, tintas y revestimientos- puede ser un proceso tedioso y largo, y debe tener en cuenta las condiciones ambientales a las que probablemente se enfrente el producto durante su vida útil. No es raro que estos productos estén expuestos a temperaturas que oscilan entre bajo cero y 50 °C cuando se transportan en camiones y se almacenan en depósitos. En tales condiciones, los productos pueden deteriorarse y volverse visualmente inaceptables y/o menos eficaces.
Para determinar la Estabilidad térmicaUn material es térmicamente estable si no se descompone bajo la influencia de la temperatura. Una forma de determinar la estabilidad térmica de una sustancia es utilizar un TGA (analizador termogravimétrico). estabilidad térmica de estos productos es necesario controlar su comportamiento reológico a lo largo de varios ciclos de temperatura. Esto se evalúa mejor controlando el módulo complejo (G*) en función de la temperatura. Un sistema térmicamente estable debería mostrar un comportamiento cíclico similar, ya que la microestructura no debería haber cambiado. Para las muestras térmicamente inestables, los ciclos de temperatura harán que el módulo complejo tenga una dependencia de la temperatura diferente en cada ciclo térmico.
Esta nota de aplicación muestra la metodología y los datos para la Estabilidad térmicaUn material es térmicamente estable si no se descompone bajo la influencia de la temperatura. Una forma de determinar la estabilidad térmica de una sustancia es utilizar un TGA (analizador termogravimétrico). estabilidad térmica de dos formulaciones de productos de crema para la piel.
Experimental
- Se evaluó la Estabilidad térmicaUn material es térmicamente estable si no se descompone bajo la influencia de la temperatura. Una forma de determinar la estabilidad térmica de una sustancia es utilizar un TGA (analizador termogravimétrico). estabilidad térmica de dos cremas para la piel en un intervalo de temperaturas de 10°C a 50°.
- Las mediciones reométricas rotacionales se realizaron utilizando un reómetro Kinexus con un cartucho de placa Peltier y un sistema de medición de cono y placa1, y utilizando secuencias estándar preconfiguradas en el software rSpace.
- Se utilizó una secuencia de carga estándar para garantizar que la muestra se sometía a un protocolo de carga coherente y controlable.
- Se realiza un barrido de amplitud controlado por deformación para medir la longitud de la región viscoelástica lineal (Región Viscoelástica Lineal (LVER)In the LVER, applied stresses are insufficient to cause structural breakdown (yielding) of the structure and hence important micro-structural properties are being measured.LVER) y determinar el valor de deformación adecuado que se utilizará en la prueba de rampa de temperatura posterior (la determinación de la LVER se automatiza en el software rSpace y el valor de deformación determinado se introduce en la siguiente parte de la secuencia).
- Se realiza una prueba de rampa de temperatura controlada por deformación de frecuencia única, con el rango de temperatura ajustado a los extremos de temperatura que un producto puede encontrar durante el transporte y el almacenamiento - en este caso de 10°C a 50°C.
- La temperatura sube y baja entre los límites establecidos, y el número de ciclos repetidos se define según sea necesario.
- La Estabilidad térmicaUn material es térmicamente estable si no se descompone bajo la influencia de la temperatura. Una forma de determinar la estabilidad térmica de una sustancia es utilizar un TGA (analizador termogravimétrico). estabilidad térmica del producto se cuantifica comparando los gráficos de G* en función de la temperatura y aplicando estadísticas de curvas para analizar las diferencias en los datos de los distintos ciclos y evaluar la distancia entre las curvas y los límites establecidos; por ejemplo, un valor de diferencia <5% en cada punto del conjunto de datos puede considerarse térmicamente estable, y una diferencia >5% puede considerarse térmicamente inestable, en función de los requisitos del producto.
Resultados y debate
Se muestran los gráficos del módulo complejo en función de la temperatura para dos ciclos térmicos repetidos de la muestra A (véase la figura 1) y la muestra B (véase la figura 2).
En el caso de la muestra A, las curvas de ambos ciclos de temperatura muestran un buen solapamiento, lo que se confirma a partir de los resultados del análisis estadístico del software rSpace, que muestra que los datos de repetición del segundo ciclo se encuentran dentro del límite de tolerancia de ±5% establecido. Sobre la base de los criterios establecidos, la muestra A es una muestra térmicamente estable. Sin embargo, en el caso de la muestra B, existe una clara diferencia en los datos a lo largo de los dos ciclos de temperatura, especialmente en la sección de rampa descendente del segundo ciclo térmico, donde se produce un aumento significativo del módulo complejo. Aplicando la misma estadística de curvas, los datos de repetición de la muestra B estaban fuera del límite de tolerancia de ±5% establecido. Sobre la base de los criterios establecidos, la muestra B es una muestra térmicamente inestable.
Conclusión
El ensayo de dos muestras de crema para la piel ha demostrado que es posible determinar la Estabilidad térmicaUn material es térmicamente estable si no se descompone bajo la influencia de la temperatura. Una forma de determinar la estabilidad térmica de una sustancia es utilizar un TGA (analizador termogravimétrico). estabilidad térmica del producto mediante un ensayo de ciclos de temperatura a una sola frecuencia. En el caso de las muestras ensayadas, la muestra A es térmicamente estable y no se degradará durante el transporte y el almacenamiento, mientras que la muestra B no es térmicamente estable y es más probable que se degrade durante el transporte y el almacenamiento debido a las temperaturas extremas.
Tenga en cuenta...
que también se puede utilizar una geometría de placa paralela o una geometría cilíndrica para estas pruebas, siendo preferibles estas geometrías para dispersiones y emulsiones con tamaños de partículas large. Debe considerarse una geometría con chorro de arena si es probable que el material muestre efectos de deslizamiento de la pared.