洗發(fā)水是一種常見的日化用品,其發(fā)展已有較長(zhǎng)的歷史。洗發(fā)水中的主要成分除表面活性劑外,還需要添加一些其它的組分，以賦予洗發(fā)水不同的特性及功能，如營(yíng)養(yǎng)、調(diào)理、硅油、懸浮等添加劑。這些添加劑通常會(huì)對(duì)配方的穩(wěn)定性造成很大影響，導(dǎo)致產(chǎn)品變稀、增稠、分層。流變調(diào)節(jié)劑在洗發(fā)水中的作用主要是提高產(chǎn)品的粘度，改善穩(wěn)定性，并賦予產(chǎn)品良好的流變性及使用性能?？梢酝ㄟ^流變學(xué)方法對(duì)洗發(fā)水的流動(dòng)特性及穩(wěn)定性等進(jìn)行分析和研究。

從工廠里的加工生產(chǎn)，到商品的儲(chǔ)存（即貨架期），再到消費(fèi)者的使用過程，洗發(fā)水等日化用品都具有嚴(yán)格的流變性能要求。三個(gè)方面對(duì)應(yīng)的物理意義如下：

Brookfield RSX流變儀（圓錐/平板或同軸圓柱型）是洗發(fā)水產(chǎn)品研發(fā)或質(zhì)量控制應(yīng)用的一個(gè)很好的選擇，因?yàn)樗鼫y(cè)量的剪切速率范圍很寬，流變儀設(shè)計(jì)非常堅(jiān)固，而且非常容易清洗。

測(cè)試方法1： 

博勒飛流變儀型號(hào)：RSX CPS Rheometer

轉(zhuǎn)子：Cone RCT-50-1 (50 mm, 1°)

軟件：Rheo3000

溫度控制：Peltier

洗發(fā)水的測(cè)試速率通常需要高達(dá)500 S-1。該速率近似于在皮膚或頭發(fā)上摩擦東西時(shí)的剪切速度。在大多數(shù)情況下使用直徑為50mm，錐度為1°的錐形轉(zhuǎn)子（RCT-50-1）。也有一些客戶使用直徑為75mm，錐度為1°的錐形轉(zhuǎn)子在低剪切速率條件下測(cè)試（< 50 S-1）。

圖1顯示了用RCT-50-1錐形轉(zhuǎn)子測(cè)試過的三種不同的洗發(fā)水（洗發(fā)香波）。測(cè)試方法是一個(gè)簡(jiǎn)單的3步流動(dòng)曲線：1)速率斜坡：5 S-1-500 S-1，運(yùn)行時(shí)間：120 S，采集數(shù)據(jù)點(diǎn)：302)速率保持：500 S-1，運(yùn)行時(shí)間：120 S，采集數(shù)據(jù)點(diǎn)：303)速率斜坡：500 S-1-5 S-1，運(yùn)行時(shí)間：120 S，采集數(shù)據(jù)點(diǎn)：30

三個(gè)樣品均為剪切變稀（假塑性），但不隨時(shí)間變化（觸變性）。數(shù)據(jù)表明，在低剪切速率區(qū)域，5 S-1是牛頓流體區(qū)域的結(jié)束點(diǎn)；而在較高剪切速率區(qū)域，牛頓流體區(qū)域則超過500 S-1。樣品A和C非常相似，B樣品要稠度更高。這三種樣品都屬于冪律流體——power law (Oswald)：

相對(duì)相似的稠度指數(shù)表明，在較低的剪切速率下，流體A和C是相似的；而在較高的剪切速率下，二者的流動(dòng)指數(shù)差別很大，流體是完全不同的。

測(cè)試方法2：

流變儀型號(hào)：RSX CC Rheometer

轉(zhuǎn)子：CCT-40

軟件：Rheo3000

溫度控制：TC-650AP

同軸圓筒型流變儀也可用于洗發(fā)水流動(dòng)特性測(cè)試。圖2中顯示的分別為：RST CPS（紅色曲線）以及RST CC（綠色曲線）針對(duì)樣品C進(jìn)行的流動(dòng)測(cè)試。

有兩點(diǎn)需要注意：

1、在較高的速率下，來自博勒飛流變儀RST CPS的數(shù)據(jù)略低于博勒飛流變儀RST CC。這可能與樣品加熱有關(guān)。同軸圓筒流變儀通常能夠提供比錐/板流變儀更好的溫度控制。

2、與錐/板相比，同軸圓筒能夠達(dá)到更低的剪切速率(至少相對(duì)于50mm的圓錐)。

流變儀分析與思考

1、兩種流變儀各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此選擇取決于客戶的需求。我們可以看到兩種流變儀的測(cè)試結(jié)果非常吻合。

2、兩種流變儀都提供了堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。

3、同軸圓筒能夠在較低的剪切速率下工作，有更好的溫度控制，對(duì)樣品加載的微小差異不太敏感。錐/板流變儀則可以使用更少的樣品完成測(cè)試。

4、對(duì)于錐/板流變儀，溫度平衡要快一些(幾秒鐘，而對(duì)于同軸圓筒，則需要10分鐘)。

5、清理錐/板流變儀非?？焖偾胰菀?，而同軸圓柱流變儀則涉及轉(zhuǎn)子和樣品杯，需要相對(duì)更長(zhǎng)的時(shí)間。