Barriereeigenschaften von Kosmetikverpackungen

Die Barriereleistung der Verpackung Kosmetikflasche ist eine wichtige Voraussetzung für die Schutzfunktion der Verpackung.

Verpackungsmaterialien für Kosmetika werden meistens aus Polymermaterialien wie Polyethylen (PE) hergestellt, aber wenn es um gute Barriereeigenschaften geht, sind Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) ein Material, das wir oft verwenden nennen.

Die Mikrostruktur von Kunststoff zeigt, dass Kunststoffe nicht „luftundurchlässig“ sind. Wir können die Oberfläche von PE- und PP-Materialien unter einem Hochleistungs-Elektronenmikroskop beobachten, und wir können sehen, dass es Löcher in den Materialien gibt, was ausreicht, um uns zu erkennen, dass Kunststoffmaterialien selbst ein gewisses Maß an Durchlässigkeit haben.

Müssen wir die Barriereeigenschaften von Kosmetikverpackungen berücksichtigen? Die Antwort ist ja. Tatsächlich ist bei der Entwicklung von Lebensmittelverpackungen die Barriereeigenschaft der Verpackung genauso wichtig wie die Siegeleigenschaft. Es spielt eine Rolle bei der Erhaltung der Qualität, Frische, des Geschmacks und der Haltbarkeit der Lebensmittel. Bei der Entwicklung von Kosmetikverpackungen wird jedoch häufig die Siegelfähigkeit betont, während die Barriereeigenschaft der Verpackung vernachlässigt wird. Daher trifft man in der aktuellen Kosmetikentwicklung auf Creme- oder Lotionsprodukte mit guter Siegelfähigkeit der Gesamtverpackung. Nach einiger Zeit wurde festgestellt, dass die Textur der Creme dicker und dicker wurde und sogar überhaupt nicht verwendet werden konnte; es gab auch einige Formulierungen mit flüchtigen organischen Wirkstoffen, die langsam durch die Verpackungsmaterialien drang, wodurch entsprechende Wirkstoffe fehlten. Daher muss bei der Entwicklung von Kosmetikverpackungen die Barrierefunktion der Verpackung berücksichtigt werden, um ein gutes Hautgefühl, Konservierungswirkung und eine verlängerte Haltbarkeit des Produkts zu gewährleisten. Nur wenn wir die Definition der Barriereeigenschaften und des Permeationsmechanismus von Materialien richtig verstehen und die Einflussfaktoren der Barriereeigenschaften von Polymermaterialien verstehen, können wir Verpackungsmaterialien mit geeigneten Barriereeigenschaften entsprechend den tatsächlichen Anforderungen in der Entwicklung von Kosmetikverpackungen auswählen, um so gut machen.

Es gibt Dokumente auf dem Gebiet der Polymerforschung, die darauf hinweisen, dass Polymermaterialien, um gute Barriereeigenschaften zu haben, die folgenden strukturellen Eigenschaften aufweisen müssen:

1. Ein gewisses Maß an Polarität. Beispielsweise gibt es Fluoratome in der Molekülkette, Hydroxylgruppen und Estergruppen; wie in Tabelle 1 gezeigt, sind die Sauerstoffbarriereeigenschaften von Polyvinylalkohol mit Hydroxylgruppen an den Seitengruppen der Molekülkette signifikant besser als Polyethylen.

2. Die Polymerkette hat eine hohe Starrheit und ist gegenüber Permeation inert;

3. Aufgrund der Symmetrie, Ordnung, Kristallisation oder Orientierung von Molekülen haben Polymerketten die Fähigkeit, dicht zu packen; bestimmte Polymere können unterschiedliche Kristallisationsgrade aufweisen. Eine hohe Kristallinität kann bessere Barriereeigenschaften bringen. Die nachstehende Tabelle 2 vergleicht die Gasbarriereeigenschaften von Polyolefinen bei unterschiedlichen Kristallinitätsgraden. Im Allgemeinen hat eine höhere Kristallinität eine geringere Permeabilität.

Die Orientierung der Polymermolekülketten hat einen großen Einfluss auf ihre Barriereeigenschaften. Bei amorphen Polymeren kann die Molekülkettenorientierung die Penetration um 10-15% reduzieren. Bei kristallinen Polymeren ist eine Reduktion von mehr als 50% zu beobachten. Die Ausrichtung hat eine besondere Beziehung zum Blasvorgang der Flasche. Daher ist es effektiver, die Barriereleistung der Flasche zu verbessern, indem die Orientierung während des Blasformverfahrens gesteuert wird, als eine Barrierebeschichtung auf der Außenseite der Flasche aufzubringen. Zum Beispiel sind die Sauerstoffbarriereeigenschaften von PP-, PS- und PET-Materialien nach der Orientierung im Vergleich zu denen ohne Orientierung stark verbessert, und die Dehnungsbarriereeigenschaft von PET mit einer Rate von 500% ist fast 50% höher als vor dem unorientierten.

4. Es gibt eine Bindungskraft oder Anziehung zwischen der Polymerkette und der Kette;

5. Hohe Glasübergangstemperatur

Im Allgemeinen haben lineare Polymere mit einfachen molekularen Strukturen einen regelmäßigen Stapelzustand und eine höhere Barrierekapazität, aber das Hauptkettenskelett enthält große Messbasen, was eine schlechte Stapelregelmäßigkeit und eine verringerte Barrierekapazität verursacht. ?

„Unterschiedliche Materialverarbeitungs- und Formgebungsverfahren wirken sich auch auf die Barriereeigenschaften von Materialien aus. Wählen Sie Polymere mit unterschiedlichen Eigenschaften und verwenden Sie geeignete Verarbeitungsmethoden, um Barrierematerialien mit hervorragender umfassender Leistung zu erhalten. Beispielsweise sind die Barriereeigenschaften von LLDPE und LDPE geringer als die von HDPE. Bei der Anwendung von einschichtigen Rohren können LLDPE, LDPE und HDPE physikalisch gemischt werden, um ein Schlauchpaket herzustellen, das eine gewisse Barriereeigenschaft hat und leicht heißzusiegeln ist; beispielsweise ist EVOH ein Copolymer aus Ethylen/Vinylalkohol, das eine Kettenstruktur aufweist. Das kristalline Polymer kombiniert die gute Verarbeitbarkeit von Polyethylen und die extrem hohen Gasbarriereeigenschaften von Polyvinylalkohol. Das Vorhandensein von polaren Vinylalkoholsegmenten in der Molekülkette macht es auch gut für unpolare Lösungsmittel wie Kohlenwasserstoffe. Barriereeigenschaften. Das Vorhandensein von unpolaren Ethylensegmenten kann seine Sperreigenschaften gegenüber polaren Lösungsmitteln wie Wasser verbessern. Es gibt jedoch Hydroxylgruppen in der Molekularstruktur von EVOH-Harzen. EVOH-Harze sind hydrophil und hygroskopisch. Nach dem Absorbieren von Feuchtigkeit wird die Gasbarriereleistung beeinträchtigt, daher ist es notwendig, die EVOH-Harzschicht mit einer Mehrschichttechnologie mit einem starken Feuchtigkeitsbarriereharz wie Polyolefin zu umhüllen, um ein Verbundmaterial mit hervorragenden umfassenden Barriereeigenschaften herzustellen.

die Anwendung von Barrierematerialien in Kosmetikverpackungen

Derzeit befindet sich die Anwendung von Barriereverpackungsmaterialien im Bereich der Kosmetikverpackung in einem wachsenden Einsatzzeitraum. Zu den im Haushalt häufig verwendeten Hochbarrierematerialien gehören Aluminiumfolie, Polyvinylalkohol (PVA), Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH), Nylon (PA), Polyethylenterephthalat (PET) usw. Aluminiumfolie, PVA und EVOH sind Hochbarrierematerialien , und PA und PET haben ähnliche Barriereeigenschaften und sind Materialien mit mittlerer Barriere.

Wenn das Produkt selbst hohe Barriereeigenschaften aufweist, werden für die Schlauchverpackung von Kosmetika normalerweise die folgenden drei Arten von Barriere-Kunststoffschläuchen verwendet.

1. Aluminium-Kunststoff-Verbundschlauch, seine typische Struktur ist PE/PE+EAA/AL/PE+EAA/PE, der aus Aluminiumfolie und Kunststofffolie durch Coextrusion hergestellt und zu Platten und dann zu Rohren zusammengesetzt wird. Die Hauptbarriere ist Die Barriereeigenschaft der Aluminiumfolienschicht hängt hauptsächlich vom Porengrad der Aluminiumfolie ab. Wenn die Dicke der Aluminiumfolie zunimmt, nimmt die Sperreigenschaft zu;

2. Barriere-Verbundschlauch aus Vollkunststoff, seine typische Struktur ist PE/PE/EVOH/PE/PE, alles aus Kunststoff, und seine Barriereschicht ist normalerweise EVOH oder oxidbeschichtetes PET. Wenn die Dicke von EVOH zunimmt, wird die Barriere verbessert;

3. Kunststoff-Coextrusionsschlauch mit fünfschichtiger Struktur, seine typische Struktur ist PE / MAH-PE / EVOH / MAH-PE / PE, das aus mehreren Kunststoffen gleichzeitig durch Schneckenextrusion hergestellt wird, um eine Folie herzustellen ebenfalls hergestellt von EVOH Zur Barrierewirkung.

Für Kosmetikverpackungen in Folie

Übliche Barrierefolien umfassen Coextrusions-Barrierefolien, Laminierfolien (Trockenprozess-Verbund, lösungsmittelfreier Verbund, Heißschmelzklebstoff-Verbund, Extrusions-Verbund), Barrierefolien und Dampfabscheidung (Vakuum-Aluminium-Plattierung), Aluminiumoxid-Plattierung, Siliziumoxid-Plattierung ) Barrierefolien, jeweils hergestellt durch Coextrusionsverfahren, Laminierungsverfahren, Beschichtungsverfahren und Verdampfungsverfahren, das Verfahren wird hier nicht im Detail beschrieben, die üblicherweise in Kosmetikfolien verwendete Struktur ist PET/AL/PE, PET/Al/CPP , PET/VMPET/PE, PET/EVOH/PE und andere dreischichtige Verbundbeutel und PET/Al/PET/PE, PET/PE/AL/PE/CPP und andere mehrschichtige Strukturen, Grundsätzlich Aluminiumfolie, EVOH und Als Barriereschichten werden aluminisiertes PET verwendet. In praktischen Anwendungen kann eine geeignete Barrierefolienstruktur aus der umfassenden Betrachtung von Barriereeigenschaften, Heißsiegeleigenschaften, Leichtreißeigenschaften und Produktkosten ausgewählt werden.