Abrieb durch Zahnpasten

5.8.2019

© Fraunhofer IWM

Abb. 1: Anordnung von Kelchbürste und Probe im Bürstabriebprüfstand (hier ohne Zahnpastenaufschlämmung gezeigt)

Dr. Raimund Jäger

Zur reinigenden Wirkung von Zahnpasten tragen Putzkörper bei, die Zahnbeläge bei der Zahnpflege entfernen. Auf dem Markt sind Zahnpflegeprodukte mit unterschiedlich hoher abtragender Wirkung verfügbar: von „milden“ Zahnpasten, die beispielsweise bei empfindlichen Zahnhälsen verwendet werden, bis zu abrasiveren Pastenformulierungen, die für „strahlend weiße“ Zähne sorgen sollen. Die Abrasivität der Zahnpasta wird durch den „RDA - Wert“, den „Radioactive Dentin Abrasion“ - Wert beschrieben. Bei der Ermittlung des RDA-Werts werden standardisierte Putztests an radioaktiv markiertem Dentin durchgeführt. Der RDA-Wert wird dann aus der Aktivität des Dentins ermittelt, das beim Putzen abgetragen wurde.

Abriebversuche mit der Radionuklidtechnik bieten gegenüber „konventionellen“ Abriebversuchen viele Vorteile (z.B. die Möglichkeit einer kontinuierlichen Verschleißmessung oder der Ermittlung geringster Verschleißraten), sind in der Regel jedoch mit erheblichem experimentellem Aufwand verbunden. Während der Entwicklungsphase eines Zahnpflegeprodukts kann es daher wünschenswert sein, ein einfacheres Verfahren für sondierende Tests zur Verfügung zu haben. Hierfür steht am µTC ein Bürstabriebprüfstand für vergleichende Untersuchungen der Abrasivität von Zahnpasten oder auch der Abriebbeständigkeit von Zahnfüllmaterialien zur Verfügung.

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Abb. 2: RDA Wert und Abriebwerte, die mit dem Bürstabriebprüfstand für verschiedene Pasten gemessen wurden

Im Bürstabriebprüfstand rotieren eine Kelchbürste und die Probe in einer Pastenaufschlämmung gegenläufig um exzentrisch versetzte Achsen (siehe Abb. 1). Als geeignete Modellsysteme für Dentin haben sich kunststoffbasierte Zahnfüllmaterialien oder auch Poly(methylmethacrylat) (PMMA, „Plexiglas“) erwiesen. Der Abrieb der Proben wird während eines Versuchs mehrfach durch Wägung ermittelt. In der Regel wird ein linearer Anstieg des Abriebs mit zunehmender Anzahl der Umdrehungen beobachtet. Eine vergleichende Untersuchung mehrerer Zahnpasten mit unterschiedlichen RDA-Werten ergab eine gute Korrelation zwischen im Bürstabriebprüfstand gemessenem Abrieb und dem RDA-Wert der Pasten (siehe Abb. 2) - wobei berücksichtigt werden muss, dass RDA - Werte wegen der Verwendung von natürlichem Zahnmaterial auch eine gewisse Streuung aufweisen können.

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