布氏粘度計測試牙膏粘度的影響因素
牙膏是由多種物質組成的一種混合物。在制作牙膏時,為了防止分散粒子在分散介質中聚集沉降,通常采用羧甲基纖維素鈉等
作粘合劑來與水溶液形成膠體,增加分散介質的粘度,避免分散粒子沉降,來保證牙膏的穩定性。除了粘合劑外,牙膏中的磨擦劑、
保濕劑、水等的用量都對牙膏的穩定性有影響。要保證在生產、灌裝、運輸、儲存等過程中牙膏穩定,需觀察膏體是否分水、分油、
脫殼、變色等,還常采用稠度數據來反映牙膏的穩定性等性質,但稠度數據不夠精確,利用稠度經驗數據庫指導生產工藝和控制產
品質量具有一定的缺陷。而布氏粘度計測定牙膏粘度具有精準測量結果、滿足不同測量范圍、直接顯示結果、性價比高、操作簡單
等優點,所以,增加布氏粘度指標來調整牙膏配方設計、指導牙膏生產工藝、控制牙膏產品質量具有指導意義。研究了布氏粘度計
測定牙膏粘度的方法,考察了轉速、測試溫度、牙膏管直徑、不同人、不同牙膏基質對牙膏粘度的影響,綜合比較粘度值的相互可
比性、可重復性、精確性,為建立牙膏粘度的測定方 法和條件提供標準。
1、轉速對牙膏粘度測試的影響
選擇同一批試制牙膏,測試溫度控制在 25℃,牙膏管直徑為 35mm,考察轉速對牙膏粘度測試的影響,5RPM、10RPM、20R
PM 測試數據見表 1。轉速30RPM 及以上,牙膏爬竿現象明顯,無法準確測量粘度。由表 1 可知,牙膏為假塑性流體,表觀粘度隨
著轉速的增加而下降,其粘度與測定的剪切力大小有關。剪切力增大下可使牙膏中粘合劑的大分子鏈纏繞結構破壞,所以轉速增大,
剪切力增大,粘度減小。轉速 10RPM 下的相對標準差為 0. 79% ,轉速20RPM 下的相對標準差為 2. 59% ,5RPM下測量精密度高
于 10RPM、20RPM。因此,可選擇在 5RPM轉速下測量粘度。
2、
測試溫度對牙膏粘度測試的影響
選擇同一批試制牙膏,牙膏管直徑為 35mm,轉速為 10RPM,考察測試溫度為 20℃、25℃、30℃ 轉速對牙膏粘度測試的影響,
測試數據見表 2。溫度是分子無規則熱運動劇烈程度的反映,分子的運動需要克服分子之間的相互作用,而分子之間的相互作用,如
分子間氫鍵、內磨擦、擴散、分子鏈取向、纏結等都直接影響到粘度的大小。由表 2 可以看出,隨著測試溫度的提高,分子熱運動
加劇,分子間氫鍵被破壞,分子鏈間的纏結作用被減弱,牙膏粘度降低,在同一溫度下平行樣之間相對標準差都在 2%以下,所以牙
膏粘度值在同一測試溫度下具有可比性,在條件允許的情況下,建議測試溫度控制在 25 ± 0. 5℃。
3、牙膏管直徑對牙膏粘度測定的影響
選擇同一批試制牙膏,測試溫度控制在 25℃,轉速為 10RPM,考察直徑為 25mm、30mm、35mm 的牙膏管對牙膏粘度測試
的影響,測試數據見表 2。 由表 2 可以看出,管徑越大,牙膏粘度測試數據的相對標準差越小,其中 35mm 管徑下測量粘度的精密
度高于 25mm、30mm,但在不同管徑下粘度差別不大,相對標準偏差可控制在 2% 以內,同時考慮到實際生產中產品具有不同管
徑,對測量時牙膏管徑可不做限定。
