Bevezetés
Egy termék - például testápolási és háztartási termékek, élelmiszerek és italok, valamint festékek, tinták és bevonatok - hosszú távú stabilitásának értékelése fáradságos és időigényes folyamat lehet, és figyelembe kell venni azokat a környezeti feltételeket, amelyekkel a termék valószínűleg találkozik az élettartama során. Nem ritka, hogy az ilyen termékek a teherautókon történő szállítás és a raktárakban történő tárolás során fagypont alatti és 50°C közötti hőmérsékletnek vannak kitéve. Ilyen körülmények között a termékek romolhatnak, és vizuálisan elfogadhatatlanná és/vagy kevésbé hatékonnyá válhatnak.
Az ilyen termékek hőmérsékleti stabilitásának meghatározásához szükséges a termék reológiai viselkedésének nyomon követése több hőmérsékleti cikluson keresztül. Ezt a legjobban a Komplex modulusA komplex modulus két komponensből, a tárolási és a veszteségmodulból áll. A tárolási modulus (vagy Young-modulus) a merevséget, a veszteségmodul pedig a megfelelő minta csillapítási (vagy viszkoelasztikus) viselkedését írja le a dinamikus mechanikai analízis (DMA) módszerével. komplex modulus (G*) hőmérséklet függvényében történő megfigyelésével lehet értékelni. Egy hőstabil rendszernek hasonló ciklikus viselkedést kell mutatnia, mivel a mikroszerkezet nem változhatott meg. Hőstabil minták esetében a hőmérsékletciklusok hatására a Komplex modulusA komplex modulus két komponensből, a tárolási és a veszteségmodulból áll. A tárolási modulus (vagy Young-modulus) a merevséget, a veszteségmodul pedig a megfelelő minta csillapítási (vagy viszkoelasztikus) viselkedését írja le a dinamikus mechanikai analízis (DMA) módszerével. komplex modulus minden egyes hőciklusban más-más hőmérsékletfüggést mutat.
Ez az alkalmazási megjegyzés két bőrkrém termékformuláció HőstabilitásEgy anyag hőstabil, ha a hőmérséklet hatására nem bomlik el. Egy anyag hőstabilitásának meghatározására a TGA (termogravimetriás analizátor) egyik módja. hőstabilitására vonatkozó módszertant és adatokat mutat be.
Kísérleti
- Két bőrkrémet vizsgáltak HőstabilitásEgy anyag hőstabil, ha a hőmérséklet hatására nem bomlik el. Egy anyag hőstabilitásának meghatározására a TGA (termogravimetriás analizátor) egyik módja. hőstabilitás szempontjából a 10 °C és 50 °C közötti hőmérséklet-tartományban.
- A rotációs reométeres méréseket Peltier-lemezes patronnal és kúp- és lemezes mérőrendszerrel1 felszerelt Kinexus reométerrel végeztük, az rSpace szoftverben előre beállított standard szekvenciákat használva.
- Egy szabványos betöltési szekvenciát használtunk annak biztosítása érdekében, hogy a minta következetes és ellenőrizhető betöltési protokollnak legyen kitéve.
- A Lineáris viszkoelasztikus régió (LVER)Az LVER-ben az alkalmazott feszültségek nem elegendőek ahhoz, hogy a szerkezet szerkezeti szétesését (engedékenységét) okozzák, ezért fontos mikroszerkezeti tulajdonságokat mérnek.lineáris viszkoelasztikus régió (LVER) hosszának mérésére, valamint a következő hőmérséklet-rampa vizsgálatban használandó megfelelő alakváltozási érték meghatározására egy alakváltozás-szabályozott amplitúdó-söpörést végeznek (az Lineáris viszkoelasztikus régió (LVER)Az LVER-ben az alkalmazott feszültségek nem elegendőek ahhoz, hogy a szerkezet szerkezeti szétesését (engedékenységét) okozzák, ezért fontos mikroszerkezeti tulajdonságokat mérnek.LVER meghatározása az rSpace szoftveren belül automatizált, és a meghatározott alakváltozási értéket továbbítják a szekvencia következő részébe).
- Egyszeri frekvenciájú, feszültségvezérelt hőmérséklet-emelkedéses vizsgálatot végeznek, a hőmérséklet-tartományt a termék szállítás és tárolás során előforduló szélsőséges hőmérsékleti értékekre - ebben az esetben 10°C és 50°C között - állítva be.
- A hőmérséklet a beállított hőmérsékleti határértékek között emelkedik és csökken, az ismétlődő ciklusok számát pedig szükség szerint határozzuk meg.
- A termék HőstabilitásEgy anyag hőstabil, ha a hőmérséklet hatására nem bomlik el. Egy anyag hőstabilitásának meghatározására a TGA (termogravimetriás analizátor) egyik módja. hőstabilitását a G* hőmérséklet függvényében készített grafikonok összehasonlításával és a görbék statisztikájának alkalmazásával számszerűsítik, hogy elemezzék a különböző ciklusok adatai közötti különbségeket, hogy felmérjék, mennyire térnek el a görbék a meghatározott határértékektől, pl. az adatsor minden egyes pontjánál <5%-os eltérés értékét hőstabilnak, >5%-os eltérést pedig hőstabilnak lehet tekinteni, a termék követelményeitől függően.
Eredmények és vita
Az A minta (lásd az 1. ábrát) és a B minta (lásd a 2. ábrát) Komplex modulusA komplex modulus két komponensből, a tárolási és a veszteségmodulból áll. A tárolási modulus (vagy Young-modulus) a merevséget, a veszteségmodul pedig a megfelelő minta csillapítási (vagy viszkoelasztikus) viselkedését írja le a dinamikus mechanikai analízis (DMA) módszerével. komplex modulusának ábrái a hőmérséklet függvényében két ismétlődő hőciklusra vonatkozóan.
Az A minta esetében a két hőmérsékleti ciklus görbéi jó átfedést mutatnak, és ezt az rSpace szoftver statisztikai elemzése is megerősíti, amely azt mutatja, hogy a második ciklus ismétlési adatai mind a ±5%-os tűréshatáron belül vannak. A meghatározott kritériumok alapján az A minta termikusan stabil minta. A B minta esetében azonban a két hőmérsékleti ciklus során az adatokban egyértelmű különbség van, különösen a második hőmérsékleti ciklus lefelé irányuló szakaszán, ahol a Komplex modulusA komplex modulus két komponensből, a tárolási és a veszteségmodulból áll. A tárolási modulus (vagy Young-modulus) a merevséget, a veszteségmodul pedig a megfelelő minta csillapítási (vagy viszkoelasztikus) viselkedését írja le a dinamikus mechanikai analízis (DMA) módszerével. komplex modulus jelentős növekedése figyelhető meg. Ugyanazokat a görbe-statisztikákat alkalmazva a B minta ismétlődő adatai kívül estek a ±5%-os tűréshatáron. A meghatározott kritériumok alapján a B minta termikusan instabil minta.
Következtetés
Két bőrkrémmintán végzett vizsgálat kimutatta, hogy a termék HőstabilitásEgy anyag hőstabil, ha a hőmérséklet hatására nem bomlik el. Egy anyag hőstabilitásának meghatározására a TGA (termogravimetriás analizátor) egyik módja. hőstabilitását egyetlen frekvencián végzett ciklikus hőmérséklet-vizsgálattal lehet meghatározni. A vizsgált minták esetében az A minta hőstabil, és nem romlik a szállítás és tárolás során, míg a B minta nem hőstabil, és a szállítás és tárolás során a szélsőséges hőmérsékleti viszonyok miatt nagyobb valószínűséggel romlik.
Kérjük, vegye figyelembe...
hogy párhuzamos lemezgeometria vagy hengeres geometria is használható erre a vizsgálatra - ezek a geometriák előnyösebbek a large részecskeméretű diszperziók és emulziók esetében. A homokfúvásos geometriát akkor kell megfontolni, ha az anyagban valószínűleg falcsúszási hatások jelentkeznek.