Stále těsné a zapečetěné? (Testování kosmetiky)

Bezpečnost spotřebitelů a kvalita výrobků mají pro výrobní společnosti obrovský význam. Obojí může být úzce propojeno, jako například v případě obalů na kosmetické výrobky: Kvalitu a bezpečnost kosmetických přípravků lze zaručit pouze tehdy, jsou-li obaly zcela uzavřené. Test by měl ukázat, zda průmyslový počítačový tomograf XSeeker 8000 pomáhá nahlédnout „pod pokličku“. Lze pomocí CT analýzy učinit validní prohlášení o kvalitě nádob - a dokonce i o samotném obsahu?

Všichni jsme to zažili

Stalo se to pravděpodobně každému, kdo používá kosmetické přípravky: Jakmile otevřete vnější obal, zjistíte, že skutečný obal není zcela uzavřen, takže drahý obsah může vytéct, i když jen trochu, nebo že během přepravy došlo k jinému poškození. Je to dost frustrující, a nejen pro vás. Vždyť v dnešní době lze vše okamžitě sdílet na sociálních sítích, kde to může mít dopad i na pověst výrobce. A neznamená únik také to, že se do kvalitního výrobku může něco dostat a zhoršit jeho kvalitu, nebo v horším případě, že nyní držíme v ruce výrobek, který je zdraví škodlivý?

„Jak mohou výrobci zajistit, abychom vždy obdrželi bezpečný výrobek?“ zajímalo Kayo Migita, produktového specialistu ze společnosti Shimadzu Corporation. Její odpověď zní: „Vždyť je to tak: Musí rozpoznat slabá místa nádob, aniž by je zničili - pak mohou konkrétní výrobky v případě potřeby nejprve stáhnout z oběhu a v budoucnu vyrábět lepší výrobky.“ Je řešením počítačová tomografie? Aby na tuto otázku odpověděl, podíval se Migita na některé kontejnery blíže pomocí přístroje XSeeker 8000.

Počítačová tomografie - nejen v ordinaci lékaře

Mnoho lidí pravděpodobně zná počítačovou tomografii (CT) v lékařském kontextu. První CT vyšetření člověka bylo provedeno v roce 1971. O rok později byl v londýnské nemocnici Atkinson Morley Hospital instalován první komerční počítačový tomograf. V Německu je CT nejčastěji používaným zobrazovacím postupem v medicíně (v roce 2022 bylo provedeno téměř 6,9 milionu snímků). [1] „Průmyslové využití je zatím poměrně neznámé, i když výhody této technologie pro průmysl jsou jistě zřejmé,“ říká Migita. „Můžete nahlédnout do nitra zkoumaného objektu, aniž byste ho jakkoli ovlivnili.“ Jak to přesně funguje?

Jednoduše řečeno, počítačový tomograf se skládá z následujících komponent:

• Zdroje rentgenového záření
• Detektoru
• Rotační mechanika
• Analyzující počítač

Shimadzu: Obrázek 1 - Příkladná ilustrace fungování počítačové tomografie

Zdroj rentgenového záření vysílá rentgenové záření, které proniká testovaným objektem a dopadá na detektor v zeslabené formě. V závislosti na materiálu a tloušťce vrstvy je záření různě zeslabeno. Výsledkem je dvourozměrný rentgenový obraz, který se používá například ke zkoumání zlomenin kostí. K vytvoření trojrozměrných snímků zkoumaného objektu je zapotřebí velký počet těchto snímků z různých perspektiv. Proto je zapotřebí rotace mezi rentgenovým zdrojem/detektorem a objektem.

Zatímco u lékařských CT skenerů se kombinace zdroje a detektoru rentgenového záření otáčí kolem pacienta, aby se vytvořily různé průřezové snímky, u průmyslového CT je kombinace zdroje a detektoru pevná a otáčí se testovaný objekt. Kombinací průřezových snímků z různých rotací se v analyzujícím počítači vytvoří kompletní trojrozměrný model, který lze zkoumat vrstvu po vrstvě.

Shimadzu: Obrázek 2 - Vzorky - podkladová báze (vlevo), tekutá rtěnka (uprostřed), oční stíny (vpravo).

První pohled

Z tohoto důvodu Kayo Migita vybral tři různé kosmetické přípravky, které analyzoval pomocí přístroje XSeeker 8000. XSeeker 8000 je průmyslový CT skener kompaktních rozměrů, který se vyznačuje vysokým rentgenovým zářením. Výstupní napětí 160 kV pro systém umístěný na stole je výjimečnou vlastností! Migita byla zvědavá, jaké poznatky získá.

Shimadzu: Obrázek 3 - Ve středu make-upu je méně tekutiny než na okrajích

„Cushion foundation“ (make-up s polštářkem)

Krabička na podkladový make-up s polštářkem je jistě jedním z nejsložitějších obalů v oblasti kosmetiky. Skládá se z vnějšího víčka, vnitřního krytu a základny pro uložení houbičky. Jednotlivé součásti jsou v závislosti na své funkci buď slepeny, sešroubovány, nebo sevřeny, což poskytuje dostatek příležitostí pro vznik netěsnosti. Uvádí to japonský specialista na výrobky: „V otevřeném přístroji XSeeker 8000 je každý vzorek osvětlen tak, že jeho stín ukazuje jeho polohu vůči detektoru. To mi umožnilo rychle dokonale umístit vzorek. Po jeho správném umístění jsem mohl skenovat a získat jasný obraz nádoby. Jednotlivé součásti byly reprodukovány velmi detailně. Pomocí funkce měření jsem určil tloušťku mezery mezi vnitřními přípravky 0,58 mm. Neméně zajímavé bylo, že mi snímek poskytl také informace o rozložení vlhkosti uvnitř líčidla.“ Ve středu líčidla bylo podstatně méně kapaliny než na vnější straně. Byl to záměr výrobce?

Shimadzu: Obrázek 4 - Měření ukázalo mezeru o šířce 0,58 mm

Tekutá rtěnka

Jako druhou testoval expert CT tekutou rtěnku. Prasklinu, zlom nebo únik se na CT snímku nepodařilo odhalit, ale malý trik ukázal, že přístroj dokáže v případě problému odhalit únik: „Schválně jsem na závitovou část uzávěru nanesl trochu tekuté rtěnky. Nyní jsem doufal, že přístroj zobrazí kapalinu v jiné barvě díky její vyšší hustotě ve srovnání s nádobou - a měl jsem pravdu. Tekutina, kterou jsem nanesla, se objevila jako malá bílá plocha na tmavém pozadí.“ A při analýze kapaliny byl Migita schopen identifikovat i další zajímavé kvalitativní znaky: Na snímku bylo například vidět, že částice jsou rovnoměrně rozloženy. „To jistě umožní rovnoměrné nanášení kosmetiky,“ komentoval Migita s úsměvem.

Shimadzu: Obrázek 5 - Rtěnka - únik a distribuce částic

Pudrové oční stíny

Posledním vzorkem, který Kayo Migita analyzoval, byly pudrové oční stíny. Pečetě na obalech působily dobrým dojmem a ostré snímky ukazovaly různé konzistence a textury výrobků v balení. Migita se podělil o své poznatky: „Na základě šedé škály jsem jasně viděla různé velikosti částic a také rozdíly v hustotě, stejně jako jemné prasklinky v očních stínech pod povrchem, které by při vizuální kontrole zůstaly skryté.“

Shimadzu: Obrázek 6 - CT odhaluje praskliny v nádobce na oční stíny

Pomoc při zlepšování kvality

Kayo Migita je možnostmi CT měření kosmetiky a jejích obalů velmi nadšena a je zvědavá, co na výsledky řeknou výrobci, až je předá dál. Nejenže jsme mohli zjistit, zda nedochází k únikům, a ověřit neporušenost výrobků, ale mohli jsme také vyvodit závěry o kvalitě kosmetiky, například o homogenitě rozložení částic. Verdikt Migity o tomto každodenním testu: „Jsem si jistý, že přístroj XSeeker 8000 nakonec zlepší kvalitu výrobků, které se k nám uživatelům dostanou, takže díky němu budeme moci ráno začít den ještě více fit a svěží.“