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通过LUMiSizer稳定性分析仪快速评估均质条件对粉底液稳定性的影响

发布时间:2022-05-20 12:23:46

作者:焦文笑

1.前言

现今社会,人们越来越在意自己的妆容是否得体,粉底液已成为不可或缺的护肤工具。粉底液不仅可以均匀面部肤色,一定程度上还能调整皮肤质地,使肌肤呈现更健康的状态。在竞争激烈的彩妆市场,高品质的产品才能更好地留住顾客。

粉底液是一种添加了粉质原料的乳状液化妆品,具有一定的流动性,在贮存过程中可能出现分层现象,给顾客带来不好的使用感。造成该现象的原因很多,即使使用相同配方,操作温度、乳化时间、加料方法、乳化顺序和搅拌条件等不同,制得的产品的稳定性及其他物理性能也会不同,有时相差悬殊。因此根据不同的配方和不同的需求,选取合适的制备方法,才能得到较高质量的产品。

在本实验中,使用LUMiSizer®快速评估不同的均质时间对粉底液稳定性的影响,为粉底液的设计和制造提供理论和数据的支持。

2.实验

2.1样品制备:将统一制作的粉底液分为6份,分别使用定转子均质机处理0min、  2min、 4min、6min、8min、 10min,获得粉底液样品F0、F2、F4、F6、F8、F10。

2.2测试条件:

谱线数

时间间隔

转速

光强

试验温度

光源

1000

60 s

4000 rpm

1

25 ℃

865 nm

2.3STEP专利介绍(空间与时间消光谱图)

LUMiSizer®采用STEP技术可探测与时间,空间相关的光投射强度,记录预选时间内通过整个样品(从底部到顶部)的光透射走向,以及通过可探测的入射光的减弱量化局部分散颗粒浓度的变化。

a.通过透光率-位置图谱(指纹图)可定性分析颗粒的分离行为。

b.通过不稳定系数柱状图和曲线图可以定性分析样品的稳定性。

c.利用软件里分析模块“积分透射率” (澄清速度)和“相界面的位置”可对分离过程进行详细分析。澄清速度和相界面的迁移速度也可定量得到。

3.结果与分析

3.1 指纹图谱分析

每个透光图谱均定性地显示了其体系的特性,如稳定性,分离行为(上浮,沉降),颗粒间相互作用(如聚并,絮凝等)…所以,这些图谱又可称之为分散体系的指纹图。

横坐标对应样品管的位置,左边是样品管的顶部,右边是样品管的底部;纵坐标是透光率数值。谱线从初始谱线(红色)到结束谱线(绿色)随着时间的变化过程。

样品原浓度下的指纹图:

由于样品图谱变化规律显示,以样品F0为例进行分析说明。

随着离心开始,体系开始分离。从指纹图谱可以看出,样品管顶部透光率逐渐变大,有向右移动的峰。显示体系内颗粒向下迁移,这部分逐渐变澄清。

为了更清晰地观察样品的变化,我们每隔20条谱线显示一条,局部放大样品顶部谱线。发现谱线间距几乎一致,推测体系内的颗粒相对均匀,以相对恒定的速度进行沉降。

3.2 稳定性分析

我们应用SEPView软件进行稳定性分析(Stability Analysis)。

曲线图横坐标表示分离时间,纵坐标表示在该时间点时样品的不稳定性指数。曲线图的斜率越大,则表示样品分离的速度越快。数值越大,相对越不稳定。当曲线与横坐标平行,说明样品已经分离完全。且样品的不稳定性排序会因为实验时长的不同有差异。

利用本公司的STEP技术,可以定量分析稳定性,得出每个样品的“不稳定性指数”。但这个数值也需要和标准样品的不稳定性指数相比较才有实际意义。

原浓度样品稳定性分析

不稳定性指数随时间变化曲线图

不稳定性指数柱状图

对样品的不稳定性指数随时间的变化图进一步分析,曲线的斜率代表不稳定性指数随时间的变化。斜率越大,表明体系越不稳定。斜率发生变化,可能显示体系的分离速度也发生变化。

从样品的不稳定指数柱状图可知,实验结束时样品的不稳定性顺序依次为:F8<F4<F10<F6<F2<F0,样品F0表现最不稳定。

3.3 界面追踪

分散体系的分离过程也是分散颗粒和连续相之间的分离。利用SEPView对体系相分离的界面进行追踪(相分离界面的位置随时间变化的斜率为界面迁移速度),结果如下图所示。

界面位置随时间的变化

界面迁移速度

从样品的界面迁移速度可知,到实验结束时样品的界面迁移速度顺序依次为:F2≈F8≈F6≈F4<F10<F0,样品F0最不稳定。


4 小结

由指纹图谱、不稳定指数和界面迁移速度的数据可知,样品F0的稳定性最差,表明经过定转子均质机处理的粉底液样品稳定性显著提升。



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