Барьерные свойства косметической упаковки

Барьерные характеристики упаковки косметического флакона являются важным требованием для защитной функции упаковки.

Упаковочные материалы для косметики в основном изготавливаются из полимерных материалов, таких как полиэтилен (ПЭ), но когда речь идет о хороших барьерных свойствах, мы часто используем полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат (ПЭТ), сополимер полиэтилена и винилового спирта (EVOH). упомянуть.

Микроструктура пластика показывает, что пластиковые материалы не «непроницаемы для воздуха». мы можем наблюдать поверхность материалов ПЭ и ПП под мощным электронным микроскопом и видеть, что в материалах есть отверстия, чего достаточно, чтобы мы поняли, что пластиковые материалы сами по себе обладают определенной степенью проницаемости.

Необходимо ли нам учитывать барьерные свойства косметической упаковки? Ответ: да. Фактически, при разработке упаковки для пищевых продуктов барьерные свойства упаковки так же важны, как и герметизирующие свойства. Он играет роль в сохранении качества, свежести, вкуса и срока годности продуктов питания. Однако при разработке косметической упаковки часто подчеркивают герметичность, игнорируя при этом барьерные свойства упаковки. Вот почему при разработке настоящей косметики встречаются кремы или лосьоны с хорошей общей герметичностью упаковки. Через некоторое время обнаружилось, что текстура крема становилась все гуще и гуще, и его вообще нельзя было использовать; существовали также некоторые формулы, содержащие летучие органические активные вещества, которые медленно проникали через упаковочные материалы, что приводило к отсутствию соответствующих активных ингредиентов. Поэтому при разработке косметической упаковки необходимо учитывать барьерную функцию упаковки, чтобы обеспечить хорошее ощущение на коже, сохранение эффекта и продление срока годности продукта. Только правильно понимая определение барьерных свойств и механизма проникновения материалов, а также понимая факторы, влияющие на барьерные свойства полимерных материалов, мы можем выбрать упаковочные материалы с подходящими барьерными свойствами в соответствии с фактическими потребностями в разработке упаковки для косметики, чтобы делай хорошо.

Существуют документы в области исследования полимеров, в которых указано, что для того, чтобы полимерные материалы обладали хорошими барьерными свойствами, они должны обладать следующими структурными свойствами:

1. Определенная степень полярности. Например, в молекулярной цепи присутствуют атомы фтора, гидроксильные группы и сложноэфирные группы; Как показано в таблице 1, кислородбарьерные свойства поливинилового спирта с гидроксильными группами на боковых группах молекулярной цепи значительно лучше, чем у полиэтилена.

2. Полимерная цепь обладает высокой жесткостью и инертна к проникновению;

3. Из-за симметрии, порядка, кристаллизации или ориентации молекул полимерные цепи обладают способностью плотно упаковываться; некоторые полимеры могут иметь разную степень кристаллизации. Высокая кристалличность может улучшить барьерные свойства. В таблице 2 ниже сравниваются газобарьерные свойства полиолефинов на разных уровнях кристалличности. Обычно более высокая кристалличность имеет более низкую проницаемость.

Ориентация молекулярных цепей полимера оказывает большое влияние на его барьерные свойства. Для аморфных полимеров ориентация молекулярной цепи может снизить проникновение на 10-15%. Для кристаллических полимеров можно наблюдать восстановление более чем на 50%. Ориентация имеет особое отношение к процессу выдувания бутылки. Следовательно, более эффективно улучшить барьерные характеристики бутылки путем контроля ориентации во время процесса выдувного формования, чем нанесение барьерного покрытия на внешнюю сторону бутылки. Например, барьерные свойства материалов ПП, ПС и ПЭТ после ориентации значительно улучшаются по сравнению с материалами без ориентации и удлинения. Барьерные свойства ПЭТ со степенью 500% почти на 50% выше, чем до неориентации.

4. Между полимерной цепью и цепью существует сила связи или притяжение;

5.Высокая температура стеклования

В целом, линейные полимеры с простой молекулярной структурой будут иметь регулярное состояние упаковки и более высокую барьерную способность, но скелет основной цепи содержит большие измерительные основания, что приводит к плохой регулярности упаковки и снижению барьерной способности. ?

«Различные процессы обработки и формования материалов также оказывают влияние на барьерные свойства материалов. Выбирайте полимеры с различными характеристиками и используйте соответствующие методы обработки для получения барьерных материалов с превосходными комплексными характеристиками. Например, барьерные свойства LLDPE и LDPE ниже, чем у HDPE. При использовании однослойных труб ЛПЭНП, ПЭНП и ПЭВП можно физически смешивать для получения пакета шлангов, который обладает определенными барьерными свойствами и легко сваривается термосваркой; например, EVOH представляет собой сополимер этилена/винилового спирта, имеющий цепную структуру. Кристаллический полимер сочетает в себе хорошую технологичность полиэтилена и чрезвычайно высокие газобарьерные свойства поливинилового спирта. Наличие полярных сегментов винилового спирта в молекулярной цепи делает его пригодным для неполярных растворителей, таких как углеводороды. Барьерные свойства. Присутствие неполярных этиленовых сегментов может улучшить его барьерные свойства по отношению к полярным растворителям, таким как вода. Однако в молекулярной структуре смол EVOH имеются гидроксильные группы. Смолы EVOH гидрофильны и гигроскопичны. После поглощения влаги это повлияет на газобарьерные характеристики, поэтому необходимо использовать многослойную технологию для обертывания слоя смолы EVOH прочной влагонепроницаемой смолой, такой как полиолефин, чтобы получить композитный материал с превосходными комплексными барьерными свойствами.

применение барьерных материалов в косметической упаковке

В настоящее время применение барьерных упаковочных материалов в области косметической упаковки находится на растущем этапе использования. Обычно используемые в быту высокобарьерные материалы включают алюминиевую фольгу, поливиниловый спирт (ПВА), сополимер этилена и винилового спирта (EVOH), нейлон (PA), полиэтилентерефталат (ПЭТ) и т. д. Алюминиевая фольга, ПВА и EVOH являются высокобарьерными материалами. , а ПА и ПЭТ имеют схожие барьерные свойства и являются материалами средней барьерности.

Для шланговой упаковки косметики, если сам продукт обладает высокими барьерными свойствами, обычно используются следующие три типа барьерных пластиковых шлангов.

1. Алюминиевый композитный шланг, его типичная структура: PE/PE+EAA/AL/PE+EAA/PE, который изготавливается из алюминиевой фольги и пластиковой пленки методом совместной экструзии и компаундируется в листы, а затем в трубы. Основной барьер: Барьерные свойства слоя алюминиевой фольги в основном зависят от степени точечных отверстий в алюминиевой фольге. Когда толщина алюминиевой фольги увеличивается, барьерные свойства увеличиваются;

2. Полностью пластиковый барьерный композитный шланг, его типичная структура - PE/PE/EVOH/PE/PE, все состоит из пластика, а его барьерный слой обычно представляет собой EVOH или ПЭТ с оксидным покрытием. По мере увеличения толщины EVOH барьер усиливается;

3. Пластиковый коэкструзионный шланг с пятислойной структурой, его типичная структура - PE/MAH-PE/EVOH/MAH-PE/PE, который изготовлен из нескольких пластиков вместе путем винтовой экструзии за один раз, чтобы получить лист, который также изготовлено EVOH. Для барьерного эффекта.

Для пленочной упаковки косметики

Обычные барьерные пленки включают коэкструзионные барьерные пленки, ламинирующие пленки (композиты, полученные сухим способом, композиты, не содержащие растворителей, композиты с термоплавким клеем, экструзионные композиты), барьерные пленки и осаждение из паровой фазы (вакуумное алюминиевое покрытие), покрытие из оксида алюминия, покрытие из оксида кремния. ) барьерные пленки, изготовленные соответственно методом совместной экструзии, методом ламинирования, методом нанесения покрытия и методом испарения, процесс здесь подробно описываться не будет, в косметических пленках обычно используется структура PET/AL/PE, PET/Al/CPP. , ПЭТ/ВМПЕТ/ПЭ, ПЭТ/ЭВОН/ПЭ и другие трехслойные композитные пакеты, а также ПЭТ/Ал/ПЭТ/ПЭ, ПЭТ/ПЭ/АЛ/ПЭ/КПФ и другие многослойные структуры. В основном, алюминиевая фольга, EVOH и В качестве барьерных слоев используются алюминизированный ПЭТ. В практических применениях подходящая структура барьерной пленки может быть выбрана на основе всестороннего рассмотрения барьерных свойств, свойств термосваривания, легкости разрыва и стоимости продукта.