Kleurmeting van cosmeticaproducten

Kleurmeting van cosmeticaproducten: nauwkeurigheid voor crèmes, lotions, gels, parfums en oliën

Kleur zorgt voor herkenbaarheid. Bij cosmeticaproducten bepaalt de kleur de eerste indruk, geeft ze bepaalde producteigenschappen weer en draagt ze in belangrijke mate bij aan de merkidentiteit. Een crème moet er daarom vandaag de dag precies zo uitzien als bij het laatste gebruik. Een parfum mag niet plotseling donkerder lijken, en een lotion moet, ongeacht de batch of productielocatie, zijn vastgestelde kleurtint behouden.

Wat er visueel eenvoudig uitziet, is meettechnisch gezien een uitdaging. Cosmeticaproducten verschillen aanzienlijk in consistentie, transparantie, oppervlaktestructuur en glans. Poeders, crèmes, lotions, gels, oliën en parfums vereisen daarom elk een meetmethode die bij hun consistentie past.

Instrumentele kleurmeting biedt hiervoor een objectieve basis. Het zet de visuele kleurindruk om in reproduceerbare meetwaarden en ondersteunt cosmeticafabrikanten vanaf de productontwikkeling via de procescontrole tot aan de definitieve goedkeuring van de batch.

Kleur is een kwaliteitskenmerk

Cosmetica spreekt de zintuigen aan. Nog voordat de geur, de textuur of de verzorgende werking worden beoordeeld, geeft de kleur al een indruk van kwaliteit, doeltreffendheid en betrouwbaarheid.

Zelfs kleine afwijkingen kunnen vragen oproepen:

• Is de samenstelling gewijzigd?
• Zijn de gebruikte grondstoffen verschillend?
• Is het product verouderd of geoxideerd?
• Zijn pigmenten, kleurstoffen of andere bestanddelen gelijkmatig gedoseerd?
• Zijn de temperatuur, de mengtijd of de procesomstandigheden stabiel gebleven?

Een afwijkende kleur is niet per se een kwaliteitsgebrek. Het kan echter wel een vroege aanwijzing zijn voor veranderingen in grondstoffen, samenstelling, verwerking of opslag. Kleurmeting helpt om dergelijke afwijkingen objectief te herkennen en gericht te onderzoeken.

Waarom een visuele beoordeling alleen niet voldoende is

Het menselijk oog neemt zelfs subtiele kleurverschillen waar. De beoordeling blijft echter subjectief. Verlichting, omgeving, vermoeidheid, ervaring en het individuele kleurenzien beïnvloeden het resultaat.

Bijzonder lastig is het vergelijken van producten die op verschillende tijdstippen, op verschillende locaties of onder wisselende lichtomstandigheden worden beoordeeld. Ook het menselijk kleurgeheugen is niet betrouwbaar genoeg om een kleurtoon gedurende langere tijd exact te reproduceren.

Spectrofotometers meten daarentegen kleur onder vastgestelde omstandigheden. Uit een visuele beoordeling worden kwantitatieve kleurgegevens afgeleid, bijvoorbeeld CIE-L*a*b*-waarden en kleurverschillen zoals ΔE. Fabrikanten kunnen referentiestandaarden en toleranties vastleggen en nieuwe metingen direct vergelijken met een goedgekeurd referentiemonster.

Zo wordt van ‘het ziet er goed uit’ een begrijpelijke kwaliteitsbeslissing.

Verschillende cosmeticaproducten vereisen verschillende meetmethoden

Het spectrum aan producten voor cosmetica reikt van ondoorzichtige poeders en halfvaste formuleringen tot vrijwel kleurloze, transparante vloeistoffen. De interactie met licht verschilt dan ook sterk.

Niet alleen de productnaam is bepalend. Een gel kan bijvoorbeeld transparant, doorschijnend of ondoorzichtig zijn. De keuze van de meetmethode hangt daarom af van het daadwerkelijke optische gedrag van het monster.

ColorFlex L2 voor poeders, pigmenten, crèmes, lotions en gels

De ColorFlex L2 is een compact kleurmetstation voor het meten van de reflectie van ondoorzichtige en doorschijnende monsters. In de cosmetica-industrie is het met name geschikt voor poeders, crèmes, lotions, emulsies en gels, waarbij de kleur voornamelijk wordt waargenomen door het licht dat door het monster wordt gereflecteerd.

De 45°/0°-meetgeometrie meet de kleur zonder glans en is gebaseerd op de visuele kleurindruk. Met geschikte monsterhouders en toebehoren kunnen halfvaste en vloeibare producten op reproduceerbare wijze voor de meetopening worden geplaatst.

Typische toepassingen zijn:

• Huid- en gezichtscrèmes
• Vochtinbrengende lotions en bodylotions
• Zonnebeschermings- en verzorgingsproducten
• Foundations en getinte crèmes
• Reinigingslotions
• ondoorzichtige of meer doorschijnende gels
• Shampoo, douchegel en haarverzorgingsproducten
• halfvaste make-up- en verzorgingsformules
• Poedervormige monsters, zoals oogmake-up of poeder

Reproduceerbare monstervoorbereiding

Bij crèmes, lotions en gels is niet alleen het meetinstrument van belang. Ook de presentatie van de monsters moet consequent worden gestandaardiseerd. Verschillende vulniveaus, luchtbellen, oneffen oppervlakken of resten op de monsterhouder kunnen het resultaat beïnvloeden.

Voor vergelijkbare metingen moeten daarom altijd dezelfde omstandigheden worden aangehouden:

• identieke monsterhouder en vastgestelde vulhoogte
• homogeen, luchtbelvrij monster
• gelijkmatig oppervlak
• constante monstertemperatuur
• identieke meetopening en apparaatinstelling
• een vastgesteld aantal afzonderlijke metingen om een gemiddelde te berekenen
• Reiniging van de monsterhouder tussen de metingen door

Bij doorschijnende monsters moet er bovendien voor worden gezorgd dat de laagdikte en de achtergrond constant blijven. Alleen dan kunnen meetwaarden van verschillende partijen betrouwbaar met elkaar worden vergeleken.

Kleurgegevens direct beoordelen

De geïntegreerde software van de ColorFlex L2 geeft kleurgegevens, spectrale curven en kleurverschillen direct op het apparaat weer. Voor de kwaliteitscontrole kunnen productspecifieke normen en toleranties worden opgeslagen. Een ‘Pass/Fail’-indicatie laat direct zien of een monster binnen de vastgestelde grenzen valt.

Het systeem kan zelfstandig worden gebruikt, zonder dat er een extra computer nodig is. Meetgegevens kunnen bovendien worden overgezet naar bestaande LIMS-, SPC- of andere kwaliteitssystemen. Dit vergemakkelijkt de documentatie en de vergelijking van batches, productielijnen en locaties.

Vista L2 voor parfum, oliën en transparante vloeistoffen

Voor parfum, etherische oliën, transparante serums en andere heldere vloeistoffen voor cosmetica is transmissiemeting de meest geschikte methode. Hierbij wordt gemeten hoe het licht het monster doordringt en welke spectrale componenten worden geabsorbeerd of verstrooid.

De Vista L2 meet transparante en doorschijnende monsters in transmissie. Daarbij kunnen kleur en troebelheid in één meetgang worden bepaald. Dit is vooral nuttig wanneer naast de eigenlijke kleur ook ongewenste troebelheid moet worden gecontroleerd.

Typische toepassingen zijn:

• Parfum en eau de parfum
• etherische oliën
• transparante cosmetische oliën
• Geur- en werkstofconcentraten
• heldere serums
• alcoholische en waterige oplossingen
• transparante grondstoffen en kleurstofoplossingen

Kleur en Haze samen bekijken

Bij een parfum is niet alleen de geur bepalend. Ook de zichtbare kleur moet aansluiten bij de productidentiteit en de verpakkingen. Een donkerdere kleur of een verandering in de tint kan bijvoorbeeld wijzen op schommelingen in de grondstoffen, een afwijkende samenstelling of veranderingen tijdens de opslag.

Etherische en cosmetische oliën kunnen bovendien aanzienlijk verschillen wat betreft hun natuurlijke kleur en troebelheid. Sommige oliën zijn vrijwel kleurloos, andere hebben een karakteristieke gele, goudkleurige of donkerdere tint. Het is daarom niet van belang of een olie zo licht mogelijk is, maar of deze voldoet aan de vastgestelde norm.

De Vista L2 registreert onder andere:

• CIE-L*a*b*-kleurwaarden
• spectrale transmissiegegevens
• Kleurverschillen zoals ΔE
• APHA/PtCo/Hazen
• Gardner-kleurgetal
• Haze en andere troebelheidsparameters
• Totale transmissie en reguliere transmissie

De grote transmissieschacht biedt plaats aan verschillende cuvetten, flesjes en glazen. Voor kleine monsterhoeveelheden zijn er passende houders beschikbaar voor macro-, semi-micro- en ultramicro-cuvetten. Het is daarbij belangrijk om voor alle vergelijkende metingen dezelfde houder en dezelfde optische laagdikte te gebruiken.

Kleurmeting gedurende het gehele productieproces

Een constante productkleur ontstaat niet pas bij de afsluitende kwaliteitscontrole. Het is het resultaat van stabiele grondstoffen, vastgestelde recepturen en gecontroleerde productieomstandigheden.

Goederenontvangst

Pigmenten, kleurstoffen, oliën, wassen en andere grondstoffen kunnen objectief worden getest aan de hand van goedgekeurde normen. Afwijkingen worden opgespoord voordat ze de productie beïnvloeden.

Onderzoek en ontwikkeling

Bij productontwikkeling helpen spectrale kleurgegevens om producten te ontwikkelen die aansluiten bij de kleurvoorstellingen van de klant of de marketingafdeling, of om recepturen systematisch aan te passen. Monsters kunnen niet alleen visueel, maar ook op basis van gedefinieerde kleurwaarden worden beoordeeld. Dit draagt bij aan kortere ontwikkelingscycli en vergemakkelijkt de overgang van laboratoriummonster naar serieproductie.

Procescontrole

Tijdens de productie kunnen veranderingen als gevolg van de dosering, de mengverhouding, de temperatuur, de procestijd of schommelingen in de grondstoffen in een vroeg stadium worden opgemerkt. Kleurwaarden dienen daarbij als een extra indicator voor de processtabiliteit.

Batchvrijgave

Het eindproduct wordt vergeleken met de opgeslagen norm. Vastgestelde toleranties vormen een duidelijke basis voor de goedkeuring, nabewerking of blokkering van een partij.

Stabiliteits- en opslagproeven

Door regelmatige metingen kan worden vastgesteld of en hoe een product onder bepaalde opslagomstandigheden verandert. Bij parfum en oliën kunnen bijvoorbeeld vergeling, verkleuring of toenemende troebelheid worden gevolgd.

Voordelen voor cosmeticafabrikanten

Een systematische instrumentele kleurmeting helpt fabrikanten om,

• kleurafwijkingen in een vroeg stadium te herkennen,
• partijen objectief en reproduceerbaar te vergelijken,
• de merkidentiteit over alle producten en vestigingen heen te waarborgen,
• het aantal klachten, retourzendingen en herstelwerkzaamheden te verminderen,
• afval en onnodig gebruik van grondstoffen te voorkomen,
• ontwikkelings- en goedkeuringsprocessen te versnellen,
• de meetwaarden op een traceerbare manier te documenteren en
• Kleurgegevens integreren in bestaande kwaliteitssystemen.

Kleurmeting is geen vervanging voor de wettelijk voorgeschreven of chemisch-analytische keuring van een cosmeticaproduct. Het vormt echter wel een aanvulling daarop door een snel, objectief en gevoelig hulpmiddel te bieden voor de controle van het uiterlijk.

De juiste oplossing hangt af van het monster

Crèmes, lotions, gels, parfum en oliën stellen verschillende eisen aan de meettechniek. Voor ondoorzichtige en sterk doorschijnende formuleringen biedt de ColorFlex L2 een compacte oplossing voor reflectiemetingen. Bij transparante of licht troebele vloeistoffen maakt de Vista L2 een nauwkeurige bepaling van kleur en troebelheid bij transmissie mogelijk.

HunterLab ondersteunt cosmeticafabrikanten bij het kiezen van de juiste meetgeometrie, het ontwikkelen van een reproduceerbare meetmethode en het vaststellen van zinvolle normen en toleranties. Zo wordt kleur een betrouwbaar kwaliteitskenmerk – van de grondstoffencontrole tot het eindproduct.

Industrie-PDF: “Kleurmeting van cosmeticaproducten”:

Meer informatie over typische toepassingen, uitdagingen en geschikte meetapparatuur vindt u in onze nieuwe branchebrochure „Kleurmeting van cosmeticaproducten“:

Wilt u weten welke meetmethode geschikt is voor uw crème, lotion, gel, parfum of olie? Onze experts op het gebied van Colorimetrie beoordelen uw toepassing en stellen een geschikte oplossing voor voor een reproduceerbare kwaliteitscontrole.