ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง ความหนืดของผลิตภัณฑ์เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการออกแบบบรรจุภัณฑ์และประสิทธิภาพของปั๊ม ความหนืดไม่เพียงแต่กำหนดความลื่นไหลของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับ ปั๊มเครื่องสำอาง ประสิทธิภาพการดำเนินงาน การควบคุมปริมาณยา และประสบการณ์โดยรวมของผู้ใช้
แนวคิดพื้นฐานของความหนืด
ความหนืดคือแรงเสียดทานภายในที่แสดงโดยของไหลระหว่างการไหล ซึ่งมักจะวัดเป็นค่าคงที่ (Pa·s) หรือเซนติพอยซ์ (cP) เครื่องสำอางมีความหนืดหลากหลาย ตั้งแต่ผลิตภัณฑ์ที่เป็นน้ำและมีความหนืดต่ำ (เช่น โทนเนอร์และเซรั่ม) ไปจนถึงผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง (เช่น ครีมทามือและมาส์กหน้า) ลักษณะความหนืดที่แตกต่างกันทำให้มีความต้องการเฉพาะในการออกแบบและการทำงานของปั๊ม
ผลกระทบของผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดต่ำต่อประสิทธิภาพของปั๊ม
เครื่องสำอางที่มีความหนืดต่ำ (เช่น โทนเนอร์และเซรั่ม) มักจะมีความลื่นไหลสูง ซึ่งส่งผลต่อการเลือกใช้และประสิทธิภาพของปั๊มดังต่อไปนี้:
การออกแบบของไหลและปั๊ม: เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดต่ำมีความลื่นไหลสูง ผู้ผลิตจึงต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าทางออกและวาล์วสามารถนำทางการไหลของของเหลวในการออกแบบปั๊มได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อป้องกันการรั่วไหลของผลิตภัณฑ์เนื่องจากการไหลมากเกินไป
การควบคุมปริมาณ: ความลื่นไหลของผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดต่ำทำให้การควบคุมปริมาณของเหลวที่ระบายออกจากปั๊มค่อนข้างง่าย ปั๊มอัดและปั๊มสเปรย์โดยทั่วไปสามารถให้ปริมาณที่สม่ำเสมอได้ อย่างไรก็ตาม ปั๊มที่ออกแบบอย่างไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้ของเหลวไหลออกมาไม่เสถียร ซึ่งส่งผลต่อประสบการณ์การใช้งานของผู้ใช้
การเลือกใช้วัสดุ: เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดต่ำมักจะมีปริมาณน้ำสูง วัสดุปั๊มจึงต้องมีความต้านทานการกัดกร่อนและความเสถียรทางเคมีที่ดีเพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยากับส่วนผสมของผลิตภัณฑ์
ผลกระทบของผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางต่อประสิทธิภาพของปั๊ม
เครื่องสำอางที่มีความหนืดปานกลาง (เช่น โลชั่นและครีม) อยู่ในสถานะกึ่งกลางระหว่างความลื่นไหลและความสม่ำเสมอ ซึ่งทำให้ข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับประสิทธิภาพของปั๊ม:
ประเภทของปั๊ม: ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางมักจะใช้ปั๊มกดหรือปั๊มวาง ปั๊มกดสามารถปรับให้เข้ากับของเหลวที่แตกต่างกันได้ ในขณะที่ปั๊มแบบเพสต์เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ครีมที่มีความหนืดสูงกว่า ดังนั้นการเลือกปั๊มจึงต้องขึ้นอยู่กับสูตรเฉพาะและข้อกำหนดการใช้งานของผลิตภัณฑ์
การปรับเอาต์พุตของของเหลว: ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางมีความลื่นไหลต่ำ และการออกแบบปั๊มต้องรับประกันการควบคุมเอาต์พุตของของเหลวอย่างแม่นยำ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เอาต์พุตของของเหลวมากเกินไปหรือไม่เพียงพอเมื่อผู้ใช้ใช้งาน ปั๊มที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีสามารถจ่ายของเหลวที่แตกต่างกันได้โดยการปรับโครงสร้างของหัวปั๊ม
การออกแบบป้องกันการอุดตัน: ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางอาจเกิดการตกตะกอนหรือการยึดเกาะในปั๊ม ดังนั้นการออกแบบปั๊มจำเป็นต้องพิจารณามาตรการป้องกันการอุดตัน เช่น การใช้วาล์วทำความสะอาดตัวเอง หรือการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องปั๊มเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวไหลได้อย่างราบรื่น .
ผลของผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงต่อประสิทธิภาพของปั๊ม
เครื่องสำอางที่มีความหนืดสูง (เช่น ครีมทามือและมาส์กหน้า) มักจะหนากว่า ซึ่งทำให้มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นในการเลือกปั๊มและประสิทธิภาพ:
ประเภทปั๊ม: สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้ปั๊มแบบเพสต์พิเศษหรือปั๊มลูกสูบ การออกแบบปั๊มเหล่านี้สามารถเอาชนะความหนืดของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและรับประกันการระบายออกที่ราบรื่น ปั๊มลูกสูบให้แรงผลักดันที่มากขึ้นผ่านการกระทำทางกล และเหมาะสมกับความต้องการของผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง
พลศาสตร์ของไหล: ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงมีความลื่นไหลต่ำ ดังนั้นการออกแบบปั๊มจึงต้องคำนึงถึงหลักการของพลศาสตร์ของไหลเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันในปั๊มสามารถดันผลิตภัณฑ์ออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันการออกแบบวาล์วของปั๊มก็ต้องป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ไหลย้อนกลับเมื่อไม่ใช้งานเพื่อหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลือง