Viskositätsbestimmung — ISO 2555 / ISO 3104 / ASTM D445

Was ist Viscosity?

Die Viskosität ist ein Maß für den Strömungswiderstand einer Flüssigkeit. Es werden zwei unterschiedliche Größen gemessen: Die DYNAMISCHE Viskosität wird direkt mit einem Rotationsviskosimeter gemessen und ist in kosmetischen und chemischen Produkten üblich; Die KINEMATIC-Viskosität wird aus der Fließzeit der Flüssigkeit durch ein Kapillarrohr berechnet und in der Öl-, Kraftstoff- und Schmierstoffanalyse verwendet.

Zweck von Viscosity

Der Zweck besteht darin, die Konsistenz des Produkts numerisch zu bestimmen und die Konsistenz von Charge zu Charge zu überprüfen. Bei Kosmetika prägt die Konsistenz die Wahrnehmung und Anwendbarkeit des Verbrauchers; Bei Schmierstoffen bestimmt die Viskositätsklasse direkt die Gebrauchstauglichkeit.

Bei welchen Produkten wird Viscosity angewendet?

Cremes, Lotionen und Gele
Shampoos und Flüssigseifen
Farben, Klebstoffe und chemische Mischungen
Motor- und Hydrauliköle
Kraftstoffe und Grundöle

In welchen Branchen wird Viscosity eingesetzt?

KosmetikaChemieEinzelhandelÖl und GasChemieAutomobil

Normen zu Viscosity

TS EN ISO 2555 (Rotationsviskosimeter — Brookfield-Typ)
TS EN ISO 3219 (Kunststoffe — Rotationsviskosimeter)
TS EN ISO 3104 (Erdölprodukte — kinematische Viskosität)
ASTM D445 (kinematische Viskosität transparenter und undurchsichtiger Flüssigkeiten)
ASTM D2270 (Berechnung des Viskositätsindex)
SAE J300 (Viskositätsklassifizierung des Motoröls)

Prüfbedingungen für Viscosity

Temperatur: Die Viskosität ist sehr temperaturempfindlich; Die Messtemperatur wird kontrolliert und gemeldet
Rotationsmessung: Spindelnummer und Drehzahl bestimmen das Ergebnis; beides wird gemeldet
Kinematische Messung: Typischerweise bei 40 °C und 100 °C; Aus diesen beiden Werten wird der Viskositätsindex berechnet
Verweilen: Eine definierte Ruhezeit vor der Messung für thixotrope Produkte

Prüfgerät für Viscosity

Rotationsviskosimeter und Spindelsatz
Kinematische Viskositätsbäder und Kapillarviskosimeter
Temperaturgesteuertes Wasserbad
Stoppuhr und automatisches Durchflusszeitmesssystem
Rheometer (für die Fließkurve)

Probenanforderungen für Viscosity

Homogene Probe ohne Luftblasen
Ausreichendes Volumen; Die Behältergröße muss zur Messgeometrie passen
Bei thixotropen Produkten muss die Probe nach dem Mischen ruhen
Die Messtemperatur und ggf. der Zielviskositätsbereich müssen angegeben werden

Dauer von Viscosity

Die Messung selbst ist kurz; Die Dauer wird dadurch bestimmt, dass die Probe bei der Messtemperatur das Gleichgewicht erreicht. Eine vor dem thermischen Gleichgewicht durchgeführte Messung ist ungültig.

Ablauf von Viscosity

1Die Probe wird homogenisiert und von Luftblasen befreit.
2Es wird bei der Messtemperatur ins Gleichgewicht gebracht.
3Für die Rotationsmessung werden die passende Spindel und Drehzahl ausgewählt.
4Es wird gehalten, bis sich der Messwert stabilisiert und aufgezeichnet wird.
5Bei der kinematischen Messung wird die Fließzeit der Probe durch das Kapillarrohr gemessen.
6Das Ergebnis wird in mPa·s oder mm²/s berechnet.

Annahmekriterien für Viscosity

Das Akzeptanzkriterium ist der Viskositätsbereich in der Produktspezifikation. Für Schmierstoffe definieren Klassifizierungsstandards wie SAE J300 Grenzwerte für die Viskositätsklasse, wobei die deklarierte Klasse eingehalten werden muss.

Auswertung der Ergebnisse

Ein angegebener Rotationswert ohne Angabe von Spindel und Drehzahl ist nicht vergleichbar: Bei nicht-newtonschen Produkten hängt die Viskosität von der Schergeschwindigkeit ab und liefert bei unterschiedlicher Drehzahl ein anderes Ergebnis. Die meisten Kosmetikprodukte sind nicht-Newtonsche Produkte, daher ist die Messbedingung ein wesentlicher Bestandteil des Ergebnisses.

Prüfbericht zu Viscosity

Probenidentifizierung
Messtemperatur
Spindel- und Drehzahl für die Rotationsmessung
Gemessener Viskositätswert und Einheit
40 °C- und 100 °C-Werte und der Viskositätsindex für die kinematische Messung
Vergleich mit der Spezifikation

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Kozmetik Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Viscosity gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Kosmetikprüfungen zeigen, dass ein Produkt während der gesamten Nutzungsdauer mikrobiologisch sicher bleibt, die beanspruchte Leistung erbringt und keine eingeschränkten Stoffe enthält. In dieser Familie gibt es KEINE PRODUKTZULASSUNG: Keine Behörde genehmigt ein Kosmetikprodukt; die Verantwortung liegt vollständig beim Hersteller und bei der in der EU niedergelassenen verantwortlichen Person.

Dieses Verantwortungsmodell prägt die Arbeitsweise des Bereichs. Bevor das Produkt in Verkehr gebracht wird, wird eine Produktinformationsdatei (PIF) erstellt, eine Sicherheitsbewertung (CPSR) durchgeführt und die Meldung abgeschlossen. Die Kontrolle erfolgt später und verlangt die Akte; ist sie unvollständig, wird das Produkt vom Markt genommen. Prüfberichte bilden die Beweisgrundlage dieser Akte.

Auf mikrobiologischer Seite gibt es zwei unterschiedliche Fragen, die jeweils durch eine eigene Prüfung beantwortet werden. Die AKTUELLE mikrobiologische Qualität des Produkts wird durch Auszählung und Prüfung auf bestimmte Mikroorganismen gemessen. Die WIRKSAMKEIT des Konservierungssystems wird geprüft, indem das Produkt absichtlich mit Mikroorganismen beimpft wird (Challenge-Test): Kann das Produkt wiederholter Kontamination während der Nutzung widerstehen? Ein Cremetiegel wird bei jeder Anwendung mit dem Finger berührt; das Konservierungssystem muss das bewältigen.

Auf der Leistungsseite werden Studien zur Untermauerung von Werbeaussagen durchgeführt. Bei Sonnenschutzmitteln sind die Bestimmung von LSF und UVA-Schutz sowie die Messung der Wasserfestigkeit verpflichtend und Grundlage des auf dem Etikett angegebenen Werts. Auch für Aussagen wie Feuchtigkeitsspendung, Faltenerscheinung, Haarpflege und Farberhalt werden Nachweise mit In-vivo- oder In-vitro-Methoden erbracht.

Auf der chemischen Seite wird auf verbotene und eingeschränkte Stoffe geprüft: Schwermetalle, verbotene Farbstoffe, Konservierungsstoffkonzentrationen, UV-Filtermengen und Kontaminanten wie Nitrosamine. Produkte mit Nanomaterialien unterliegen einer gesonderten Meldepflicht.

Das VERBOT VON TIERVERSUCHEN ist die prägendste Einschränkung des Bereichs. An Fertigprodukten und Inhaltsstoffen dürfen keine Tierversuche durchgeführt werden, und ein an Tieren getestetes Produkt darf nicht in Verkehr gebracht werden. Alternative In-vitro-Methoden (rekonstruierte menschliche Hautmodelle, zellkulturbasierte Tests) stehen daher im Zentrum des Bereichs, und die toxikologische Bewertung stützt sich weitgehend auf vorhandene Daten, Read-Across-Ansätze und In-vitro-Ergebnisse.

Stabilitäts- und Verpackungsverträglichkeitsstudien bestimmen die Haltbarkeit und die Verwendungsdauer nach Anbruch (PAO). Auch die Wechselwirkung des Produkts mit seiner Verpackung wird bewertet: Ein Wirkstoff kann in die Verpackung migrieren, und Stoffe, die im Produkt nicht vorhanden sein sollten, können von der Verpackung in das Produkt übergehen.

Auf der Prozessseite wird die gute Herstellungspraxis durch ISO 22716 nachgewiesen; dies ist von der Produktprüfung getrennt, aber ein verpflichtender Teil der Akte.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mikrobiologische Qualität
Auszählung aerober mesophiler Bakterien, Hefen und Schimmelpilze; Prüfung auf Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans und E. coli.
Konservierungswirksamkeit
Widerstandsfähigkeit des Konservierungssystems gegen wiederholte Kontamination durch Challenge-Test (ISO 11930).
Sonnenschutz
In-vivo-LSF-Bestimmung, In-vitro-UVA-Schutzbestimmung, Wasserfestigkeit und Messungen der kritischen Wellenlänge.
Chemische Analyse
Schwermetalle, verbotene und eingeschränkte Stoffe, Mengenbestimmung von Konservierungsstoffen und UV-Filtern, Kontaminantenscreening.
Sicherheitsbewertung
In-vitro-Methoden für Reizung und Sensibilisierung, toxikologische Risikobewertung, Expositionsberechnungen.
Stabilität und Verträglichkeit
Echtzeit- und beschleunigte Stabilität, Verpackungsverträglichkeit, PAO-Bestimmung, sensorische und physikalisch-chemische Überwachung.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Auf Kosmetika gibt es KEINE CE-Kennzeichnung; die Konformität wird durch die PIF, die Sicherheitsbewertung und die Meldung nachgewiesen.
Die verantwortliche Person muss in der EU niedergelassen sein; übernimmt der Exporteur dies nicht, kann das Produkt nicht in Verkehr gebracht werden.
Mikrobiologische Qualität und Konservierungswirksamkeit sind unterschiedliche Prüfungen; ein sauberes Ergebnis kann trotzdem ein schwaches Konservierungssystem verbergen.
Das Tierversuchsverbot gilt auch für Inhaltsstoffe; Tierversuchsdaten, die für einen anderen Markt erzeugt wurden, führen zu einem Nutzungsproblem.
Eine LSF-Aussage muss durch Messung belegt werden; eine Änderung der Formulierung erfordert eine neue Messung.
Eine Änderung der Verpackung kann die Wiederholung der Stabilitäts- und Verträglichkeitsstudien erforderlich machen.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Die Produktinformationsdatei und die Sicherheitsbewertung
Verifizierung der Auslegung des Konservierungssystems
Untermauerung von LSF- und Wirksamkeitsaussagen
Bestimmung der Haltbarkeit und der Verwendungsdauer nach Anbruch
Einhaltung der Beschränkungen des Zielmarkts beim Export

Häufige Fragen zu Viscosity

Wir haben unterschiedliche Viskositäten aus verschiedenen Labors erhalten – was ist richtig?

Normalerweise sind beide korrekt, aber die Messbedingungen unterscheiden sich. Bei nicht-newtonschen Produkten ändert sich das Ergebnis je nach Spindel, Geschwindigkeit und Temperatur. Für einen gültigen Vergleich müssen alle drei Parameter übereinstimmen.

Was ist der Viskositätsindex?

Dabei handelt es sich um eine Zahl, die angibt, wie stark sich die Viskosität eines Öls mit der Temperatur ändert. Sie wird aus den Messungen bei 40 °C und 100 °C gemäß ASTM D2270 berechnet. Ein höherer Index bedeutet, dass sich die Viskosität mit der Temperatur weniger ändert.

Viscosity