Pomiar koloru produktów kosmetycznych

Pomiar koloru produktów kosmetycznych: precyzja w przypadku kremów, balsamów, żeli, perfum i olejków

Kolor zapewnia rozpoznawalność. W przypadku produktów kosmetycznych kształtuje ona pierwsze wrażenie, oddaje określone właściwości produktu i w znacznym stopniu przyczynia się do budowania tożsamości marki. Dlatego krem musi dziś wyglądać dokładnie tak samo jak podczas ostatniego użycia. Perfumy nie mogą nagle wydawać się ciemniejsze, a balsam powinien zachowywać swój określony odcień niezależnie od partii lub miejsca produkcji.

To, co na pierwszy rzut oka wydaje się proste, w rzeczywistości stanowi wyzwanie z punktu widzenia techniki pomiarowej. Produkty kosmetyczne znacznie różnią się między sobą konsystencją, przezroczystością, strukturą powierzchni i połyskiem. Proszki, kremy, balsamy, żele, olejki i perfumy wymagają zatem odpowiednich metod pomiarowych, dostosowanych do ich konsystencji.

Instrumentalny pomiar koloru stanowi w tym zakresie obiektywną podstawę. Przekształca on wizualne wrażenie kolorystyczne w powtarzalne wyniki pomiarowe i wspiera producentów kosmetyków na każdym etapie — od opracowywania produktu, przez kontrolę procesu, aż po ostateczne zatwierdzenie partii.

Kolor jest cechą świadczącą o jakości

Kosmetyki oddziałują na zmysły. Jeszcze zanim oceni się zapach, konsystencję czy działanie pielęgnacyjne, kolor wywiera wrażenie jakości, skuteczności i niezawodności.

Nawet niewielkie odchylenia mogą budzić wątpliwości:

• Czy zmieniono recepturę?
• Czy stosowane surowce różnią się między sobą?
• Czy produkt uległ starzeniu lub utlenieniu?
• Czy pigmenty, barwniki lub inne składniki zostały równomiernie dozowane?
• Czy temperatura, czas mieszania lub warunki procesu pozostały stabilne?

Odmienny odcień koloru niekoniecznie oznacza wadę jakościową. Może on jednak stanowić wczesną wskazówkę dotyczącą zmian w surowcach, recepturze, procesie produkcji lub przechowywaniu. Pomiar koloru pomaga obiektywnie wykrywać takie odchylenia i poddawać je szczegółowej analizie.

Dlaczego sama ocena wizualna nie wystarcza

Ludzkie oko dostrzega nawet najdrobniejsze różnice w kolorach. Ocena pozostaje jednak subiektywna. Na wynik wpływają oświetlenie, otoczenie, zmęczenie, doświadczenie oraz indywidualna wrażliwość na kolory.

Szczególnie trudne jest porównywanie produktów ocenianych w różnym czasie, w różnych miejscach lub w zmiennych warunkach oświetleniowych. Również ludzka pamięć barwowa nie jest wystarczająco niezawodna, aby dokładnie odtworzyć odcień koloru przez dłuższy czas.

Natomiast spektrofotometr rejestruje kolor w ściśle określonych warunkach. Na podstawie oceny wizualnej uzyskuje się ilościowe dane kolorów, na przykład wartości CIE L*a*b* oraz różnice kolorów, takie jak ΔE. Producenci mogą zapisać wzorce referencyjne i tolerancje, a następnie natychmiast porównać nowe pomiary z zatwierdzoną próbką referencyjną.

W ten sposób stwierdzenie „wygląda na odpowiednie” staje się uzasadnioną decyzją dotyczącą jakości.

Różne produkty kosmetyczne wymagają różnych metod pomiarowych

Zakres kosmetyków rozciąga się od nieprzezroczystych pudrów i preparatów o konsystencji półstałej po niemal bezbarwne, przezroczyste płyny. W związku z tym ich interakcja ze światłem jest bardzo zróżnicowana.

Nie tylko nazwa produktu ma znaczenie. Żel może być na przykład przezroczysty, przejrzysty lub nieprzezroczysty. Wybór metody pomiarowej zależy zatem od rzeczywistych właściwości optycznych próbki.

ColorFlex L2 do proszków, pigmentów, kremów, balsamów i żeli

ColorFlex L2 to kompaktowa stacja kolorymetryczna przeznaczona do pomiaru odbicia światła od próbek nieprzejrzystych i przejrzystych. W przemyśle kosmetycznym urządzenie to nadaje się szczególnie do proszków, kremów, balsamów, emulsji i żeli, w przypadku których kolor jest postrzegany głównie na podstawie światła odbijanego przez próbkę.

Geometria pomiarowa 45°/0° pozwala na pomiar koloru z wykluczeniem połysku i opiera się na wizualnym odczuciu koloru. Dzięki odpowiednim pojemnikom na próbki i akcesoriom można w sposób powtarzalny ustawić produkty półstałe i płyny przed otworem pomiarowym.

Typowe zastosowania to:

• Kremy do skóry i twarzy
• Balsamy nawilżające i balsamy do ciała
• Produkty do ochrony przeciwsłonecznej i pielęgnacji
• Podkłady i kremy z filtrem
• Płyny czyszczące
• żele nieprzejrzyste lub bardziej przejrzyste
• Szampon, żel pod prysznic i produkty do pielęgnacji włosów
• półstałe preparaty do makijażu i pielęgnacji
• Próbki w postaci proszku, takie jak kosmetyki do makijażu oczu lub puder

Powtarzalne przygotowanie próbek

W przypadku kremów, balsamów i żeli decydujące znaczenie ma nie tylko przyrząd pomiarowy. Również sposób prezentacji próbek musi być konsekwentnie ustandaryzowany. Różne poziomy napełnienia, pęcherzyki powietrza, nierówne powierzchnie lub osady na pojemniku z próbką mogą wpływać na wynik.

W celu uzyskania porównywalnych wyników pomiarów należy zatem zawsze zachować te same warunki:

• identyczny pojemnik na próbki i określony poziom napełnienia
• jednorodna próbka bez pęcherzyków powietrza
• jednolita powierzchnia
• stała temperatura próbki
• identyczny otwór pomiarowy i identyczne ustawienia urządzenia
• określona liczba pomiarów jednostkowych w celu obliczenia wartości średniej
• Czyszczenie pojemnika na próbki pomiędzy pomiarami

W przypadku próbek przejrzystych należy ponadto zapewnić, aby grubość warstwy i tło pozostawały stałe. Tylko wtedy można wiarygodnie porównać ze sobą wyniki pomiarów z różnych partii.

Bezpośrednia ocena danych kolorów

Wbudowane oprogramowanie urządzenia ColorFlex L2 wyświetla dane kolorów, krzywe spektralne oraz różnice kolorów bezpośrednio na ekranie urządzenia. Na potrzeby kontroli jakości można zapisać normy i tolerancje specyficzne dla danego produktu. Wskaźnik „Pass/Fail” natychmiast pokazuje, czy próbka mieści się w ustalonych granicach.

System może działać samodzielnie, bez dodatkowego komputera. Dane pomiarowe można ponadto przesyłać do istniejących systemów LIMS, SPC lub innych systemów zarządzania jakością. Ułatwia to dokumentację oraz porównywanie partii, linii produkcyjnych i zakładów.

Vista L2 do perfum, olejków i przezroczystych płynów

W przypadku perfum, olejków eterycznych, przezroczystych serum i innych klarownych płynów kosmetycznych odpowiednią metodą jest pomiar transmisji. Polega on na rejestrowaniu sposobu, w jaki światło przechodzi przez próbkę, oraz określeniu, które składowe widma są pochłaniane lub rozpraszane.

Urządzenie Vista L2 dokonuje pomiarów próbek przezroczystych i przejrzystych w trybie o wysokiej przepuszczalności. W ramach jednego pomiaru można określić zarówno kolor, jak i zmętnienie. Jest to szczególnie przydatne, gdy oprócz właściwego koloru należy również sprawdzić obecność niepożądanego zmętnienia.

Typowe zastosowania to:

• Wody perfumowane i wody perfumowe
• olejki eteryczne
• przezroczyste olejki kosmetyczne
• Koncentraty zapachowe i aktywne
• przezroczyste sery
• roztwory alkoholowe i wodne
• przezroczyste surowce i roztwory barwników

Rozważmy razem kolor i zamglenie

W przypadku perfum nie liczy się tylko zapach. Również widoczny kolor musi pasować do tożsamości produktu i opakowania. Ciemnienie lub zmiana odcienia mogą na przykład wskazywać na wahania w jakości surowców, odmienny skład mieszanki lub zmiany, które zaszły podczas przechowywania.

Olejki eteryczne i kosmetyczne mogą się ponadto znacznie różnić pod względem naturalnego koloru i stopnia zmętnienia. Niektóre olejki są niemal bezbarwne, inne mają charakterystyczny żółty, złoty lub ciemniejszy odcień. Decydujące znaczenie ma zatem nie to, czy olejek jest jak najjaśniejszy, ale czy spełnia określone normy.

Vista L2 rejestruje między innymi:

• Wartości kolorów w systemie CIE-L*a*b*
• dane dotyczące transmisji spektralnej
• Różnice kolorów, takie jak ΔE
• APHA/PtCo/Hazen
• Liczba barw Gardnera
• Haze i inne parametry zmętnienia
• Przepuszczalność całkowita i przepuszczalność standardowa

Duży komora transmisyjna mieści różne kuwety, fiolki i szklanki. Do małych ilości próbek dostępne są odpowiednie uchwyty do kuwet makro, półmikro i ultramikro. Ważne jest, aby do wszystkich pomiarów porównawczych używać tego samego pojemnika i tej samej grubości warstwy optycznej.

Pomiar koloru na wszystkich etapach procesu produkcyjnego

Stały kolor produktu nie jest wynikiem wyłącznie końcowej kontroli jakości. Jest on efektem stosowania stabilnych surowców, ściśle określonych receptur oraz kontrolowanych warunków produkcji.

Odbiór towaru

Pigmenty, barwniki, oleje, woski i inne surowce można obiektywnie badać pod kątem zgodności z zatwierdzonymi normami. Odchylenia są wykrywane, zanim wpłyną na produkcję.

Badania i rozwój

W procesie rozwoju produktów dane spektralne dotyczące kolorów pomagają w tworzeniu produktów zgodnych z wyobrażeniami klienta lub działu marketingu na temat kolorystyki, a także w systematycznym dostosowywaniu receptur. Próbki można oceniać nie tylko wizualnie, ale także na podstawie zdefiniowanych wartości koloru. Sprzyja to skróceniu cyklu rozwoju i ułatwia przejście od próbki laboratoryjnej do produkcji seryjnej.

Kontrola procesu

W trakcie produkcji zmiany wynikające z dawkowania, proporcji mieszania, temperatury, czasu trwania procesu lub wahań jakości surowców można wykryć na wczesnym etapie. Wartości koloru służą w tym przypadku jako dodatkowy wskaźnik stabilności procesu.

Zatwierdzenie partii

Gotowy produkt jest porównywany z zapisanym standardem. Zdefiniowane tolerancje stanowią jednoznaczną podstawę do zatwierdzenia, ponownej obróbki lub zablokowania partii.

Testy stabilności i przechowywania

Regularne pomiary pozwalają ustalić, czy i w jaki sposób produkt ulega zmianom w określonych warunkach przechowywania. W przypadku perfum i olejków można na przykład obserwować proces żółknięcia, ciemnienia lub narastającego zmętnienia.

Korzyści dla producentów kosmetyków

Systematyczny, instrumentalny pomiar koloru pomaga producentom w:

• wczesne wykrywanie odchyleń kolorystycznych,
• obiektywne i powtarzalne porównywanie partii,
• zapewnienie spójności tożsamości marki we wszystkich produktach i lokalizacjach,
• ograniczyć liczbę reklamacji, zwrotów i poprawek,
• Aby uniknąć marnotrawstwa i niepotrzebnego zużycia surowców,
• przyspieszenie procesów rozwoju i zatwierdzania,
• dokumentować wyniki pomiarów w sposób umożliwiający ich weryfikację oraz
• Włączenie danych kolorów do istniejących systemów zarządzania jakością.

Pomiar koloru nie zastępuje w tym przypadku badań regulacyjnych ani chemiczno-analitycznych produktu kosmetycznego. Stanowi jednak ich uzupełnienie, oferując szybkie, obiektywne i czułe narzędzie do kontroli wyglądu produktu.

Odpowiednie rozwiązanie zależy od próbki

Kremy, balsamy, żele, perfumy i olejki stawiają przed techniką pomiarową różne wymagania. W przypadku preparatów nieprzezroczystych i bardziej przejrzystych urządzenie ColorFlex L2 stanowi kompaktowe rozwiązanie do pomiaru odbicia. W przypadku cieczy przezroczystych lub lekko mętnych urządzenie Vista L2 umożliwia precyzyjne określenie koloru i zmętnienia w trybie przepuszczalności.

HunterLab wspiera producentów kosmetyków w doborze odpowiedniej geometrii pomiarowej, opracowaniu powtarzalnej metody pomiarowej oraz określeniu sensownych norm i tolerancji. Dzięki temu kolor staje się wiarygodnym wskaźnikiem jakości – od kontroli surowców aż po gotowy produkt.

Plik PDF dotyczący branży: „Pomiar koloru produktów kosmetycznych”:

Więcej informacji na temat typowych zastosowań, wyzwań oraz odpowiednich przyrządów pomiarowych można znaleźć w naszej nowej broszurze branżowej „Pomiar koloru produktów kosmetycznych”:

Chcieliby Państwo wiedzieć, która metoda pomiarowa najlepiej pasuje do Państwa kremu, balsamu, żelu, perfum lub olejku? Nasi eksperci ds. kolorymetrii przeanalizują Państwa zastosowanie i zaproponują odpowiednie rozwiązanie umożliwiające powtarzalną kontrolę jakości.