洗发水的流变表征

洗发水是一种主要的发用化妆品,其发展已有较长的历史。洗发水中的主要成分除表面活性剂外,还需要添加一些其它的组分，以赋予洗发水不同的特性及功能，如营养、调理、硅油、悬浮等添加剂。这些添加剂通?；岫耘浞降奈榷ㄐ栽斐珊艽笥跋?，导致产品变稀、增稠、分层。流变调节剂在洗发水中的作用主要是提高产品的粘度，改善稳定性，并赋予产品良好的流变性及使用性能?？梢酝ü鞅溲Х椒ǘ?/span>洗发水的流动特性及稳定性等进行分析和研究。

Brookfield RSX流变仪（圆锥/平板或同轴圆柱型）是洗发水产品研发或质量控制应用的一个很好的选择，因为它测量的剪切速率范围很宽，仪器设计非常坚固，而且非常容易清洗。

测试方法方法1：

仪器型号：RSX CPS Rheometer

转子：Cone RCT-50-1 (50 mm, 1°)

软件：Rheo3000

温度控制：Peltier

洗发水的测试速率通常需要高达500 S^-1。该速率近似于在皮肤或头发上摩擦东西时的剪切速度。在大多数情况下使用直径为50mm，锥度为1°的锥形转子（RCT-50-1）。也有一些客户使用直径为75mm，锥度为1°的锥形转子在低剪切速率条件下测试（< 50 S^-1）。

图1显示了用RCT-50-1锥形转子测试过的三种不同的洗发水（洗发香波）。测试方法是一个简单的3步流动曲线：1)速率斜坡：5 S^-1-500 S^-1，运行时间：120 S，采集数据点：302)速率保持：500 S^-1，运行时间：120 S，采集数据点：303)速率斜坡：500 S^-1-5 S^-1，运行时间：120 S，采集数据点：30

三个样品均为剪切变?。偎苄裕?，但不随时间变化（触变性）。数据表明，在低剪切速率区域，5 S^-1是牛顿流体区域的结束点；而在较高剪切速率区域，牛顿流体区域则超过500 S^-1。样品A和C非常相似，B样品要稠度更高。这三种样品都属于幂律流体——power law (Oswald)：

相对相似的稠度指数表明，在较低的剪切速率下，流体A和C是最相似的；而在较高的剪切速率下，二者的流动指数差别很大，流体是*不同的。

方法2：

仪器型号：RSX CC Rheometer

转子：CCT-40

软件：Rheo3000

温度控制：TC-650AP

同轴圆筒型设备也可用于洗发水流动特性测试。图2中显示的分别为：RST CPS（红色曲线）以及RST CC（绿色曲线）针对样品C进行的流动测试。

有两点需要注意：

l 在较高的速率下，来自RST CPS的数据略低于RST CC。这可能与样品加热有关。同轴圆筒系统通常能够提供比锥/板系统更好的温度控制。

l 与锥/板相比，同轴圆筒能够达到更低的剪切速率(至少相对于50mm的圆锥)。

分析与思考

两种系统各有优缺点，因此选择取决于客户的需求。我们可以看到两种系统的测试结果非常吻合。

1）两种仪器都提供了坚固的结构。2）同轴圆筒能够在较低的剪切速率下工作，有更好的温度控制，对样品加载的微小差异不太敏感。

3）锥/板系统则可以使用更少的样品完成测试。

4）对于锥/板，温度平衡要快一些(几秒钟，而对于同轴圆筒，则需要10分钟)。

5）清理锥/板系统非?？焖偾胰菀?，而同轴圆柱系统则涉及转子和样品杯，需要相对更长的时间。