RESUMEN
OBJECTIVE: Conventional rheological techniques in the linear viscoelastic region provide insights about the spatial configuration of the microstructural components of personal care formulations in their 'at-rest' state. However, they fail to describe the textural experience associated with large and fast deformations during daily consumer application. In this study we present a non-conventional rheological technique-large amplitude oscillatory shear (LAOS)-for probing the transformation of a material during its application. This technique is proposed a practical tool for formulators in their efforts to design products with desired textural attributes. METHODS: A non-linear rheological technique termed LAOS was utilized to capture the textural expression perceived by consumers. Lissajous plots (stress vs. strain or strain rate) provide a fingerprint of the formula and are utilized to both analyse the thickening mechanism and monitor the influence of various parameters, such as the chemistry, molecular properties, colloidal parameters and processing conditions. RESULTS: In this study, we showcased several approaches for modifying the texture of personal care formulations and show the influence of various parameters on the characteristics of the Lissajous curves and their relation to sensorial perception. This fingerprinting technique shows that increasing the molecular weight or hydrophobic modification boosts the elasticity and thickening efficiency of a given polymer. Differences in the chemistry of rheological ingredients also influence the characteristic Lissajous fingerprint. In high concentration surfactant systems, which tend to form worm-like micelles, their unique Lissajous fingerprints indicate structure rebuild because of fast kinetics at large but slow deformations. Analysis of lamellar gel-based hair conditioner formulations demonstrates the unique high yield stress of these types of materials, accompanied by the fast breakdown transition from a solid to viscous structure because of their crystalline lamellar gel structure. CONCLUSION: The LAOS technique presented in this article is intended to better capture the textural expression perceived by consumers. Lissajous plots-generated from the LAOS experimental data-provide a fingerprint of the tested formula and are utilized to both analyse the thickening mechanism and monitor the influence of various parameters, such as the chemistry and molecular weight of the thickener, pH of the formula medium and influence of other ingredients in the formula (surfactants, emulsifiers, etc.).
OBJECTIF: Les techniques rhéologiques conventionnelles dans la région viscoélastique linéaire fournissent des informations sur la configuration spatiale des composants microstructurels des formulations de produits cosmétiques dans leur état « au repos ¼. Mais elles ne décrivent pas l'expérience de texture associée à des déformations importantes et rapides lors de l'application quotidienne par les consommateurs. Dans cette étude, nous présentons une technique rhéologique non conventionnelle, le cisaillement oscillatoire à grande amplitude (Large Amplitude Oscillatory Shear, LAOS), pour examiner la transformation d'un matériau pendant son application. Cette technique est proposée comme outil pratique pour aider les formulateurs dans leurs efforts pour concevoir des produits qui ont les attributs texturaux désirés. MÉTHODES: Une technique rhéologique non linéaire appelée LAOS a été utilisée pour capturer le style textural perçu par les consommateurs. Les courbes de Lissajous (stress vs contrainte ou taux de déformation) fournissent une empreinte de la formule et sont utilisées pour analyser le comportement épaississant et surveiller l'influence de divers paramètres, tels que les propriétés moléculaires et chimiques, les paramètres colloïdaux et les conditions de traitement. RÉSULTATS: Dans cette étude, nous avons présenté plusieurs approches pour modifier la texture des formulations cosmétiques et montrer l'influence de divers paramètres sur les caractéristiques des courbes de Lissajous et leur relation avec la perception sensorielle. Cette technique d'empreintes montre que l'augmentation du poids moléculaire ou la modification hydrophobe stimule l'élasticité et l'épaississement d'un polymère donné. Les différences dans la chimie des ingrédients rhéologiques influencent également l'empreinte caractéristique de Lissajous. Dans les systèmes de tensioactifs à haute concentration, qui ont tendance à former des micelles semblables à des vers, leurs empreintes Lissajous uniques indiquent une reconstruction de la structure à cause de cinétiques rapides dans leur ensemble mais des déformations lentes. L'analyse des des formulations lamellaires d'après-shampooing à base de gel démontre le stress unique à haut rendement de ces types de matériaux, accompagnés par la transition de répartition rapide d'une structure solide à visqueuse à cause de leur structure lamellaire cristalline. CONCLUSION: La technique LAOS présentée dans cet article vise à mieux appréhender le style de texture perçu par les consommateurs. Les graphiques de Lissajous, générées à partir de données LAOS expérimentales, fournissent une empreinte de la formule testée et sont utilisés pour analyser le mécanisme épaississant et surveiller l'influence de divers paramètres, tels que la chimie et le poids moléculaire de l'épaississant, le Ph moyen et l'influence des autres ingrédients (tensioactifs, émulsifiants, etc.) dans la formule.