I test di viscosità di cosmetici e prodotti per la cura personale sono estremamente importanti per il controllo di qualità nella loro produzione. L'analisi della viscosità a varie velocità di taglio per simulare la processabilità del campione durante la produzione, nonché il comportamento dell'applicazione per garantire la soddisfazione del cliente è uno dei numerosi metodi di prova nel controllo di qualità. La differenza tra creme cosmetiche di alta qualità e creme cosmetiche generali non sta tanto nella differenza nelle componenti funzionali del prodotto, quanto piuttosto nelle differenze nelle loro proprietà reologiche (ci sono ovviamente creme cosmetiche di fascia alta che includono componenti medicinali).
Soprattutto in questo periodo di aumento dei costi dei materiali, il numero crescente di concorrenti, le maggiori aspettative del cliente e il desiderio di produrre prodotti di alta qualità in modo più rispettoso dell'ambiente, le società chimiche e cosmetiche possono realizzare molti profitti con un ( viscosimetro in linea. Insieme alle fluttuazioni dei costi delle materie prime, le applicazioni dell'industria della cura personale (cosmetici) devono contrastare le sfide relative all'efficienza, ai tempi di consegna e all'utilizzo della capacità. Inoltre, continue innovazioni e sviluppi da parte dei produttori riguardo alla consistenza, alla permeazione sulla pelle e alle trame sono una delle aree chiave per i produttori di cioccolato. I leader del settore si stanno muovendo verso l'adozione di tecnologie più avanzate come l'automazione, l'internet delle cose industriale (IIoT) e le tecniche di simulazione per rimanere snelli e competitivi in termini sia di qualità che di costi.
I prodotti cosmetici sono progettati per integrare una varietà di attributi, tra cui funzioni essenziali (ad esempio aiutare la pelle ad apparire vibrante, fornire ritenzione di umidità), preferenze di gusto (ad esempio profumo, colore), usabilità e così via. In che modo le proprietà reologiche si collegano a tali aspetti? Esempi tipici sono l'uso di misurazioni della viscosità per controllare i fattori associati al raggiungimento del comfort di applicazione desiderato per le creme e all'ottenimento di buoni risultati di rivestimento con manicure e rossetti (comprese le caratteristiche di temperatura, ecc.).
Qualunque sia la ragione alla base del design del prodotto, è fondamentale per la soddisfazione del cliente mantenere una qualità della viscosità costante e controllata attraverso le linee di produzione. Inoltre, la viscosità può influire sulla stabilità chimica di un prodotto cosmetico nella sua confezione nel tempo. Pertanto, date le molte ragioni per cui la viscosità è importante per la qualità complessiva dei prodotti cosmetici, la misurazione della viscosità è diventata la chiave per le aziende di produzione cosmetica di successo.
La qualità di un prodotto cosmetico, allo stesso modo di altri tipi di prodotti, è inizialmente definita dal produttore che sceglie le caratteristiche che un prodotto dovrebbe presentare. D'altro canto, il controllo di qualità di un prodotto mira a verificare se tutte queste caratteristiche definite sono conformi alle definizioni standard e se saranno mantenute durante la durata di conservazione del prodotto.
Il controllo di qualità dei cosmetici è importante per garantire l'efficacia e la sicurezza dei prodotti e delle sue materie prime. metodi efficienti, economici e rapidi per testare il controllo di qualità dei cosmetici sono una priorità a causa della crescita esplosiva che le industrie cosmetiche hanno assistito in tutto il mondo. La reologia, che studia il flusso e la deformazione dei fluidi, può essere applicata dall'industria cosmetica alla valutazione del controllo di qualità dei cosmetici in modo efficiente. La reologia ha trovato ampio uso nei laboratori di ricerca e nelle industrie come strumento per caratterizzare ingredienti e prodotti e per prevedere le prestazioni dei prodotti e l'accettazione dei consumatori.
La reologia è stata ampiamente utilizzata perché, mediante questo strumento, il ricercatore può determinare le proprietà fisico-chimiche di un prodotto. In particolare, in relazione al controllo di qualità dei cosmetici, in particolare, la reologia può essere applicata per aiutare a determinare la stabilità dei prodotti mediante la viscosità apparente misurata periodicamente in un periodo determinato esponendo i campioni a condizioni di stress (alte e basse temperature, solare irradiazione) e per monitorare le caratteristiche di flusso durante il periodo di validità o nel test di stabilità di un prodotto. La maggior parte delle industrie cosmetiche utilizza viscosimetri per garantire il mantenimento della viscosità dei diversi lotti di un prodotto. Inoltre, la reologia può essere utilizzata per valutare la stabilità nel tempo mediante misurazioni reologiche dinamiche e oscillatorie e il rilascio di principi attivi. Inoltre, anche la misurazione della viscosità delle materie prime per i prodotti cosmetici è vitale per il controllo di qualità.
L'assorbimento transdermico dei farmaci somministrati per via topica dipende dalla velocità di rilascio e dalla permeabilità degli stessi nella pelle e anche dalla viscosità della formulazione. Pertanto, è possibile affermare che diverse categorie di prodotti dovrebbero presentare proprietà reologiche peculiari inerenti alla sua applicazione. In questo modo la reologia può influenzare il coefficiente di diffusione, alterando il rilascio e la permeazione dei principi attivi cosmetici. Alcuni autori hanno messo in relazione l'influenza delle caratteristiche reologiche sui profili di rilascio e di conseguenza sulla permeazione delle sostanze attive nella pelle; pertanto, nella scelta delle basi cosmetiche deve essere considerata l'aggiunta di agenti addensanti o l'ottenimento di un gel debole a causa dell'intreccio fisico delle catene polimeriche. Pertanto, la reologia può aiutare nell'analisi del rilascio e della permeazione nella pelle.
La viscosità e gli agenti addensanti sono un elemento importante della formulazione cosmetica, offrendo l'opportunità di cambiare viscosità, migliorare le proprietà reologiche e modificare l'estetica del prodotto legata alla percezione del consumatore. Da un test di coerenza, è possibile valutare quattro parametri: indice di viscosità, consistenza, compattezza e coesione. In che modo la viscosità influenza la consistenza e la consistenza? La coerenza è una proprietà strutturale correlata alla quantità di prodotto percepito tra la punta delle dita e la pelle. Si riferisce alla "fermezza", "spessore" o "viscosità" di un semisolido liquido o fluido. Maggiore è l'indice di viscosità, più resistente è il prelievo del campione. Questo è un indicatore della coesione e anche della consistenza o viscosità del campione.
Il controllo della viscosità è particolarmente efficace nel controllo del prodotto correlato alla sensazione di applicazione di creme ed emulsioni. Le emulsioni sono liquidi che contengono goccioline d'acqua disperse in olio o goccioline d'olio disperse in acqua e sono un tipo tipico di sostanza dal punto di vista reologico. Le creme sono una categoria di emulsioni con proprietà speciali in cui l'applicazione di una certa quantità di forza provoca una rapida caduta della viscosità. Ciò significa che quando la crema viene applicata sulla pelle, diventa più spalmabile. La normale alta viscosità della crema cambia istantaneamente a una viscosità inferiore quando viene sottoposta a una forza che le consente di diffondersi facilmente fornendo una sensazione di morbidezza.
Dopo aver effettuato la caratterizzazione reologica e finalizzata la composizione della formulazione, gli ingegneri di produzione devono realizzare quanto segue attraverso il processo di fabbricazione dei cosmetici:
Per coloro che sviluppano cosmetici, è necessario che gli sviluppatori seri utilizzino sia un viscosimetro per isolare eventuali instabilità o punti deboli del composto, garantire l'affidabilità e le prestazioni del prodotto e garantire la coerenza e la qualità delle linee per i consumatori e altre parti interessate. I migliori viscosimetri saranno in grado di fornire letture di alta precisione in pochi istanti e offrire funzioni di facile utilizzo, inclusi valori assoluti, pulizia semplificata, mobilità e ampi intervalli di misurazione. I costi di investimento iniziale si riducono drasticamente con la versatilità della macchina.
I metodi moderni di progettazione e produzione del prodotto tentano di quantificare tali giudizi del "computer sensoriale" al fine di ottenere la standardizzazione nello sviluppo e nella produzione del prodotto. I valori reologici misurati inclusa la viscosità sono indicatori convenienti e utilizzabili per questo scopo. Poiché i polimeri sono ampiamente utilizzati nei cosmetici, ci sono naturalmente molte opportunità per il coinvolgimento della tecnologia reologica. Un esempio interessante è il rossetto. Il rossetto a lunga tenuta esiste da diversi anni. In precedenza, il rossetto era generalmente composto da oli con pigmenti colorati mescolati. Tali rossetti erano progettati per essere facili da applicare ma presentavano un aspetto negativo poiché tendevano a lasciare tracce di rossetto sulle superfici in cui le labbra si erano toccate. Da allora, i produttori di rossetti hanno escogitato vari metodi per creare rossetti a lunga durata con la ricerca sui polimeri, che coinvolge principalmente caratterizzazioni reologiche.
Quindi, in breve, la caratterizzazione della viscosità è uno strumento prezioso nell'industria cosmetica per i seguenti motivi:
I tre parametri di maggiore importanza in reologia che devono essere definiti sono lo sforzo di taglio, la velocità di taglio e la viscosità. Le caratteristiche reologiche potrebbero essere utilizzate per valutare e prevedere la stabilità dei prodotti cosmetici e potrebbero essere applicate per confrontare i prodotti concorrenti sul mercato e per valutare se un cambiamento nella composizione provocherà alterazioni che potrebbero essere percepite dal consumatore.
I fattori ampi e significativi che rendono la gestione della viscosità fondamentale nel settore dei cosmetici e dei prodotti per la cura personale:
Massima conformità alle specifiche e alla qualità dei prodotti: I prodotti per la cura della persona devono essere conformi alle specifiche del prodotto finito e a tutti i requisiti compendiari appropriati. Il monitoraggio continuo della viscosità in linea può contribuire al raggiungimento delle proprietà reologiche desiderate, per una consistenza finale definita del prodotto e una facile applicazione.
Ridurre gli errori di elaborazione: Il controllo della viscosità può aiutare ad alleviare la frequenza degli errori: attaccamento e raccolta, gemellaggio, peeling, scissione, cracking, rugosità, vesciche, ponti ed erosione superficiale.
Texture, consistenza, proprietà di permeazione cutanea: Il controllo della viscosità è la chiave per le giuste proprietà e consistenza perché questo è il fattore soggetto alla massima variabilità. Le proprietà reologiche sono principalmente influenzate dalla distribuzione delle dimensioni delle particelle e dalla composizione degli ingredienti, che a sua volta influisce sulla consistenza finale e sul profilo di fusione e svolge anche un ruolo significativo sul processo nell'industria cosmetica.
Migliore progettazione della confezione del prodotto: Oltre al controllo di qualità, conoscere la viscosità di un (semilavorato) aiuta a organizzare il processo di produzione in modo efficiente e a ridurre i costi. Ad esempio, può avvenire un flusso migliore attraverso i tubi e gli erogatori possono essere regolati alla giusta forza per indurre il flusso senza il riempimento eccessivo della confezione.
Ridurre i costi e migliorare i margini di profitto: Miscelare con viscosità errata danneggia più della semplice efficacia del tablet. Una cattiva gestione della viscosità aumenta l'utilizzo degli ingredienti, influendo sui margini di profitto.
Rifiuto: I materiali rifiutati a causa della scarsa qualità possono essere ridotti con una corretta gestione della viscosità.
Efficienza: L'eliminazione del controllo manuale della viscosità libera il tempo degli operatori e consente loro di concentrarsi su altre attività.
Compliance: Forse in misura maggiore rispetto ad altre industrie, l'industria farmaceutica e della cura della persona richiede i più alti livelli di qualità. La necessità di raggiungere le proprietà target non è negoziabile quando si tratta di codici normativi di questo settore.
Per garantire un'elaborazione uniforme e di alta qualità, la variazione della viscosità lungo tutto il flusso di processo viene monitorata in tempo reale, effettuando misurazioni da una linea di base anziché semplicemente misurando i valori assoluti e apportando regolazioni automatiche della viscosità regolando gli ingredienti e la temperatura per mantenere entro limiti specificati.
A causa della caratteristica non newtoniana dei cioccolatini, la velocità di taglio (e di conseguenza la viscosità) deve essere corretta per qualsiasi geometria utilizzata per effettuare le misurazioni, ad eccezione di quelle fatte in un viscosimetro "assoluto", di cui il cono e la piastra e la piastra torsionale sono gli unici esempi. Il viscosimetro Couette a fessura stretta è un'approssimazione ravvicinata, che richiede una mano fine da installare, è soggetto a errori dell'operatore e non è generalmente indicato per situazioni industriali.
I viscosimetri di laboratorio esistenti hanno scarso valore negli ambienti di processo perché la viscosità è direttamente influenzata dalla temperatura, dalla velocità di taglio e da altre variabili che sono molto diverse da quelle in linea. Tradizionalmente, gli operatori hanno misurato la viscosità del sistema completamente formulato usando la coppa di efflusso. La procedura è complicata e richiede molto tempo, in particolare se è necessario prima filtrare la soluzione. È piuttosto impreciso, incoerente e non ripetibile anche con un operatore esperto. Le tecniche di rotazione sono più infastidite da fluttuazioni di processo o vibrazioni e variazioni di flusso. Inoltre, la tecnologia è meno facile da integrare nel processo. Spesso è necessario regolare l'intero processo per rendere possibile una misurazione in linea.
Alcune aziende utilizzano sistemi di gestione termica per mantenere il punto di applicazione ad una determinata temperatura ottimale per ottenere una viscosità costante. Ma la temperatura non è l'unico fattore che influenza la viscosità. La velocità di taglio, le condizioni di flusso, la pressione e altre variabili, compresa la variabilità delle materie prime, possono influire sulla viscosità del processo. I sistemi a temperatura controllata presentano inoltre un elevato consumo di energia, elevati costi di sistema, lunghi tempi di installazione e un grande impatto fisico e ambientale.
La misurazione e il controllo automatizzati della viscosità in linea sono fondamentali per controllare la viscosità dell'inchiostro. Rheonics offre le seguenti soluzioni, basate su un risonatore torsionale bilanciato, per il controllo e l'ottimizzazione del processo produttivo:
Le soluzioni di monitoraggio e controllo continuo in linea della viscosità in tempo reale possono essere utilizzate per ottenere un controllo completo del processo durante la produzione e la coerenza della qualità durante l'intero ciclo produttivo e nei diversi lotti di produzione. Una volta che i tecnici di laboratorio hanno definito la composizione e approvato il campione, Rheonics I sistemi di monitoraggio e controllo della viscosità in linea garantiscono che l'intero lotto rispetti le specifiche definite e sia esattamente uguale a quanto approvato in laboratorio, con la semplice pressione di un pulsante! La stessa consistenza viene ottenuta in tutti i lotti di produzione, riducendo così gli scarti e le quantità scartate.
La misurazione automatizzata della viscosità online tramite SRV o SRD elimina le variazioni nella raccolta dei campioni e nelle tecniche di laboratorio utilizzate per la misurazione della viscosità con i metodi tradizionali. Il sensore si trova in linea in modo da misurare continuamente la viscosità del sistema formulato (e la densità in caso di SRD). La coerenza si ottiene attraverso l'automazione del sistema di dosaggio attraverso un controller che utilizza misurazioni continue della viscosità in tempo reale. Utilizzando un SRV nella linea di processo, l'efficienza viene migliorata migliorando la produttività, i margini di profitto e gli obiettivi ambientali. Entrambi i sensori hanno un fattore di forma compatto per una semplice installazione OEM e di retrofit. Non richiedono manutenzione o riconfigurazioni. Entrambi i sensori offrono risultati accurati e ripetibili, indipendentemente da come o dove siano montati, senza necessità di camere speciali, tenute in gomma o protezione meccanica. Non utilizzando materiali di consumo, SRV e SRD sono estremamente facili da utilizzare senza manutenzione.
Fattore di forma compatto, nessuna parte mobile e nessuna manutenzione
Rheonics' SRV e SRD hanno un fattore di forma molto piccolo per una semplice installazione OEM e retrofit. Consentono una facile integrazione in qualsiasi flusso di processo. Sono facili da pulire e non richiedono manutenzione o riconfigurazioni. Hanno un ingombro ridotto che consente l'installazione in linea nelle linee di inchiostro, evitando qualsiasi spazio aggiuntivo o necessità di adattatori sulla macchina da stampa e sui carrelli dell'inchiostro.
Elevata stabilità e insensibilità alle condizioni di montaggio: qualsiasi configurazione possibile
Rheonics SRV e SRD utilizzano un esclusivo risonatore coassiale brevettato, in cui due estremità dei sensori ruotano in direzioni opposte, annullando le coppie di reazione sul loro montaggio e quindi rendendoli completamente insensibili alle condizioni di montaggio e alle portate dell'inchiostro. Questi sensori possono facilmente far fronte a spostamenti regolari. L'elemento sensore si trova direttamente nel fluido, senza la necessità di un alloggiamento speciale o di una gabbia protettiva.
Letture accurate istantanee delle condizioni - Panoramica completa del sistema e controllo predittivo
RheonicsIl software è potente, intuitivo e comodo da usare. La viscosità in tempo reale può essere monitorata su un computer. Più sensori vengono gestiti da un unico dashboard distribuito in tutta la fabbrica. Nessun effetto della pulsazione della pressione derivante dal pompaggio sul funzionamento del sensore o sulla precisione della misurazione. Nessun effetto di vibrazione.
Installazione semplice e nessuna riconfigurazione / ricalibrazione necessaria
Sostituisci i sensori senza sostituire o riprogrammare l'elettronica, sostituzioni immediate sia per il sensore che per l'elettronica senza aggiornamenti del firmware o modifiche del coefficiente di calibrazione. Montaggio facile. Si avvita nella filettatura NPT da ¾" nel raccordo della linea dell'inchiostro. Nessuna camera, O-ring guarnizioni o guarnizioni. Facilmente rimovibile per la pulizia o l'ispezione. SRV disponibile con flangia e tri-clamp connessione per un facile montaggio e smontaggio.
Basso consumo energetico
Alimentatore CC 24V con assorbimento di corrente inferiore a 0.1 durante il normale funzionamento
Tempi di risposta rapidi e viscosità compensata in temperatura
L'elettronica ultraveloce e robusta, combinata con modelli computazionali completi, rendono Rheonics dispositivi uno dei più veloci e precisi del settore. SRV e SRD forniscono misurazioni accurate della viscosità (e della densità per SRD) in tempo reale ogni secondo e non sono influenzati dalle variazioni della portata!
Ampie capacità operative
RheonicsGli strumenti sono costruiti per effettuare misurazioni nelle condizioni più difficili. SRV ha la più ampia gamma operativa sul mercato dei viscosimetri da processo in linea:
SRD: strumento singolo, tripla funzione - Viscosità, temperatura e densità
Rheonics' SRD è un prodotto unico che sostituisce tre diversi strumenti per misurazioni di viscosità, densità e temperatura. Elimina la difficoltà di co-localizzare tre diversi strumenti e fornisce misurazioni estremamente accurate e ripetibili nelle condizioni più difficili.
Ottieni la giusta qualità di stampa, riduci i costi e migliora la produttività
Integrare un SRV / SRD nella linea di processo e garantire la coerenza del colore durante tutto il processo di stampa. Ottieni colori costanti senza preoccuparti delle variazioni di colore. SRV (e SRD) monitora e controlla costantemente la viscosità (e la densità in caso di SRD) e impedisce l'uso eccessivo di pigmenti e solventi costosi. La fornitura affidabile e automatica di inchiostro assicura che le macchine da stampa funzionino più velocemente e consente di risparmiare tempo agli operatori. Ottimizza il processo di stampa con un SRV e sperimenta minori tassi di scarto, minori sprechi, minori reclami dei clienti, minori arresti della stampa e risparmi sui materiali. E alla fine, contribuisce ad una migliore linea di fondo e ad un ambiente migliore!
Clean in place (CIP)
SRV (e SRD) monitorano la pulizia delle linee di inchiostro monitorando la viscosità (e la densità) del solvente durante la fase di pulizia. Qualsiasi piccolo residuo viene rilevato dal sensore, consentendo all'operatore di decidere quando la linea è pulita. In alternativa, SRV fornisce informazioni al sistema di pulizia automatico per garantire una pulizia completa e ripetibile tra una tiratura e l'altra.
Design e tecnologia dei sensori superiori
L'elettronica sofisticata e brevettata di terza generazione guida questi sensori e valuta la loro risposta. SRV e SRD sono disponibili con connessioni al processo standard del settore come ¾" NPT e 3" Tri-clamp consentendo agli operatori di sostituire un sensore di temperatura esistente nella linea di processo con un SRV/SRD che fornisce informazioni sui fluidi di processo estremamente preziose e utilizzabili come la viscosità oltre a una misurazione accurata della temperatura utilizzando un Pt1000 integrato (disponibile DIN EN 60751 Classe AA, A, B) .
Elettronica costruita per soddisfare le tue esigenze
Disponibile sia in un alloggiamento del trasmettitore antideflagrante che in un montaggio su guida DIN con fattore di forma ridotto, l'elettronica del sensore consente una facile integrazione nelle tubazioni di processo e all'interno degli armadi delle macchine.
Facile da integrare
Molteplici metodi di comunicazione analogica e digitale implementati nell'elettronica del sensore rendono il collegamento a PLC industriali e sistemi di controllo semplici e diretti.
Installa direttamente il sensore nel tuo flusso di processo per eseguire misurazioni di viscosità e densità in tempo reale. Non è necessaria alcuna linea di bypass: il sensore può essere immerso in linea, la portata e le vibrazioni non influiscono sulla stabilità e l'accuratezza della misurazione. Ottimizza le prestazioni di miscelazione fornendo test ripetuti, consecutivi e coerenti sul fluido.
Rheonics progetta, produce e commercializza sistemi innovativi di rilevamento e monitoraggio dei fluidi. Costruiti con precisione in Svizzera, Rheonics' viscosimetri in linea ha la sensibilità richiesta dall'applicazione e l'affidabilità necessaria per sopravvivere in un ambiente operativo difficile. Risultati stabili – anche in condizioni di flusso avverse. Nessun effetto della caduta di pressione o della portata. È ugualmente adatto alle misurazioni di controllo qualità in laboratorio.
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