Thuộc tính rào cản của bao bì mỹ phẩm

Hiệu suất rào cản của bao bì chai mỹ phẩm là một yêu cầu quan trọng đối với chức năng bảo vệ của bao bì.

Vật liệu đóng gói mỹ phẩm hầu hết được làm bằng vật liệu polymer như polyetylen (PE), nhưng xét về tính chất rào cản tốt thì polypropylen (PP), polyetylen terephthalate (PET), copolyme polyetylen-vinyl rượu (EVOH) là chất liệu chúng ta thường sử dụng. đề cập đến.

Cấu trúc vi mô của nhựa cho thấy vật liệu nhựa không “không thấm khí”. Chúng ta có thể quan sát bề mặt của vật liệu PE và PP dưới kính hiển vi điện tử công suất cao và có thể thấy rằng vật liệu có những lỗ trống, điều này đủ để chúng ta nhận ra rằng bản thân vật liệu nhựa có một mức độ thấm nhất định.

Chúng ta có cần phải xem xét đặc tính rào cản của bao bì mỹ phẩm không? Câu trả lời là có. Trên thực tế, trong quá trình phát triển bao bì thực phẩm, đặc tính rào cản của bao bì cũng quan trọng như đặc tính niêm phong. Nó đóng vai trò bảo quản chất lượng, độ tươi, hương vị và thời hạn sử dụng của thực phẩm. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển bao bì mỹ phẩm, khả năng bịt kín thường được chú trọng mà bỏ qua đặc tính rào cản của bao bì. Đây là lý do tại sao trong quá trình phát triển mỹ phẩm thực tế, chúng ta gặp phải các sản phẩm kem hoặc kem dưỡng da có độ kín bao bì tổng thể tốt. Sau một thời gian, người ta nhận thấy kết cấu của kem ngày càng đặc hơn, thậm chí không thể sử dụng được; cũng có một số công thức có chứa hoạt chất hữu cơ dễ bay hơi, thẩm thấu chậm qua vật liệu đóng gói dẫn đến thiếu hoạt chất tương ứng. Do đó, chức năng rào cản của bao bì cần được xem xét trong quá trình phát triển bao bì mỹ phẩm nhằm đảm bảo cảm giác tốt cho da, hiệu quả bảo quản và kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm. Chỉ khi hiểu đúng định nghĩa về đặc tính rào cản và cơ chế thẩm thấu của vật liệu, đồng thời hiểu được các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính rào cản của vật liệu polymer, chúng ta mới có thể chọn vật liệu đóng gói có đặc tính rào cản phù hợp theo nhu cầu thực tế trong việc phát triển bao bì mỹ phẩm, để Làm tốt nhé.

Có những tài liệu trong lĩnh vực nghiên cứu polyme chỉ ra rằng để vật liệu polyme có đặc tính rào cản tốt thì chúng phải có những đặc tính cấu trúc sau:

1. Một mức độ phân cực nhất định. Ví dụ, trong chuỗi phân tử có các nguyên tử flo, nhóm hydroxyl và nhóm este; Như thể hiện trong Bảng 1, đặc tính rào cản oxy của rượu polyvinyl với các nhóm hydroxyl ở các nhóm bên của chuỗi phân tử tốt hơn đáng kể so với polyetylen.

2. Chuỗi polymer có độ cứng cao và trơ để thấm;

3. Do tính đối xứng, trật tự, kết tinh hoặc định hướng của các phân tử, chuỗi polymer có khả năng đóng gói chặt chẽ; một số polyme nhất định có thể có mức độ kết tinh khác nhau. Độ kết tinh cao có thể mang lại đặc tính rào cản tốt hơn. Bảng 2 dưới đây so sánh đặc tính rào cản khí của polyolefin ở các mức độ kết tinh khác nhau. Nói chung, độ kết tinh cao hơn có độ thấm thấp hơn.

Sự định hướng của chuỗi phân tử polymer có ảnh hưởng lớn đến tính chất rào cản của nó. Đối với các polyme vô định hình, định hướng chuỗi phân tử có thể làm giảm sự thâm nhập 10-15%. Đối với các polyme tinh thể, có thể quan sát thấy mức giảm hơn 50%. Định hướng có mối quan hệ đặc biệt với quá trình thổi chai. Do đó, việc cải thiện hiệu suất chắn của chai bằng cách kiểm soát hướng trong quá trình đúc thổi sẽ hiệu quả hơn là áp dụng lớp phủ chắn bên ngoài chai. Ví dụ, đặc tính rào cản oxy của vật liệu PP, PS và PET sau khi định hướng được cải thiện rất nhiều so với vật liệu không định hướng và độ giãn dài. Đặc tính rào cản của PET với tỷ lệ 500% cao hơn gần 50% so với trước khi không định hướng.

4. Có lực liên kết hoặc lực hút giữa chuỗi polyme và chuỗi;

5. Nhiệt độ chuyển thủy tinh cao

Nhìn chung, các polyme tuyến tính có cấu trúc phân tử đơn giản sẽ có trạng thái xếp chồng đều đặn và khả năng rào cản cao hơn, nhưng khung chuỗi chính chứa các đế đo lớn, khiến khả năng xếp chồng kém đều đặn và khả năng rào cản giảm. ?

“Các quy trình đúc và xử lý vật liệu khác nhau cũng có tác động đến tính chất rào cản của vật liệu. Chọn các polyme có đặc tính khác nhau và sử dụng các phương pháp xử lý thích hợp để thu được vật liệu rào cản có hiệu suất toàn diện tuyệt vời. Ví dụ, đặc tính rào cản của LLDPE và LDPE thấp hơn so với HDPE. Trong ứng dụng ống một lớp, LLDPE, LDPE và HDPE có thể được pha trộn về mặt vật lý để tạo ra một gói ống có đặc tính rào cản nhất định và dễ bịt kín nhiệt; ví dụ, EVOH là chất đồng trùng hợp của rượu ethylene/vinyl, là cấu trúc chuỗi. Polymer tinh thể kết hợp khả năng xử lý tốt của polyetylen và đặc tính rào cản khí cực cao của rượu polyvinyl. Sự hiện diện của các phân đoạn rượu vinyl phân cực trong chuỗi phân tử làm cho nó cũng tốt cho các dung môi không phân cực như hydrocarbon. Thuộc tính rào cản. Sự hiện diện của các phân đoạn ethylene không phân cực có thể cải thiện đặc tính rào cản của nó đối với các dung môi phân cực như nước. Tuy nhiên, có các nhóm hydroxyl trong cấu trúc phân tử của nhựa EVOH. Nhựa EVOH có tính ưa nước và hút ẩm. Sau khi hấp thụ độ ẩm, hiệu suất rào cản khí sẽ bị ảnh hưởng, do đó cần sử dụng công nghệ nhiều lớp để bọc lớp nhựa EVOH bằng nhựa chống ẩm mạnh như polyolefin để tạo ra vật liệu composite có đặc tính rào cản toàn diện tuyệt vời.

ứng dụng vật liệu rào cản trong bao bì mỹ phẩm

Hiện nay, việc ứng dụng vật liệu đóng gói rào cản trong lĩnh vực bao bì mỹ phẩm đang được sử dụng ngày càng nhiều. Các vật liệu có rào cản cao trong nước thường được sử dụng bao gồm lá nhôm, rượu polyvinyl (PVA), chất đồng trùng hợp rượu ethylene-vinyl (EVOH), nylon (PA), Polyethylene terephthalate (PET), v.v. Lá nhôm, PVA và EVOH là những vật liệu có rào cản cao , PA và PET có đặc tính rào cản tương tự và là vật liệu rào cản trung bình.

Đối với mỹ phẩm đóng gói bằng ống, nếu bản thân sản phẩm có đặc tính rào cản cao thì thường sử dụng ba loại ống nhựa rào cản sau đây.

1. Ống composite nhôm-nhựa, cấu trúc điển hình của nó là PE/PE+EAA/AL/PE+EAA/PE, được làm bằng lá nhôm và màng nhựa thông qua quá trình đồng đùn và ghép thành các tấm và sau đó là ống. Rào cản chính là Đặc tính rào cản của lớp lá nhôm chủ yếu phụ thuộc vào mức độ lỗ kim của lá nhôm. Khi độ dày của lá nhôm tăng lên thì tính chất rào cản cũng tăng lên;

2. Ống composite rào cản hoàn toàn bằng nhựa, cấu trúc điển hình của nó là PE/PE/EVOH/PE/PE, tất cả đều được làm bằng nhựa và lớp rào cản của nó thường là EVOH hoặc PET mạ oxit. Khi độ dày của EVOH tăng lên, rào cản được tăng cường;

3. Ống đồng đùn nhựa cấu trúc năm lớp, cấu trúc điển hình của nó là PE/MAH-PE/EVOH/MAH-PE/PE, được làm bằng nhiều loại nhựa với nhau bằng cách ép đùn trục vít cùng một lúc để tạo thành một tấm, đó là cũng được thực hiện bởi EVOH Để có hiệu ứng rào cản.

Đối với mỹ phẩm đóng gói màng

Các màng chắn thông thường bao gồm màng chắn đồng đùn, màng cán (composite xử lý khô, composite không dung môi, composite keo nóng chảy, composite ép đùn) và màng chắn lắng đọng hơi (mạ nhôm chân không), mạ nhôm oxit, mạ oxit silic ) màng chắn, lần lượt được chế tạo bằng phương pháp đồng đùn, phương pháp cán mỏng, phương pháp phủ và phương pháp bay hơi, quy trình này sẽ không được mô tả chi tiết ở đây, cấu trúc thường được sử dụng trong màng mỹ phẩm là PET /AL/PE, PET/Al/CPP , PET/VMPET/PE, PET/EVOH/PE và các loại túi composite ba lớp khác và PET/Al/PET/PE, PET/PE/AL/PE/CPP và các cấu trúc đa lớp khác, Về cơ bản, lá nhôm, EVOH, và PET được tráng nhôm được sử dụng làm lớp rào cản. Trong các ứng dụng thực tế, cấu trúc màng chắn phù hợp có thể được lựa chọn từ việc xem xét toàn diện các đặc tính rào cản, đặc tính bịt kín nhiệt, đặc tính dễ xé và giá thành sản phẩm.