化妝品包裝用塑料瓶阻氧性能的測(cè)試方法

摘要：阻氧性能是化妝品包裝應(yīng)具有的基本性能之一，該性能可防止化妝品在存儲(chǔ)期間發(fā)生變質(zhì)、發(fā)霉。本文通過(guò)對(duì)某品牌乳液化妝品包裝用塑料瓶氧氣透過(guò)量的測(cè)試，介紹了一種包裝容器阻氧性能的測(cè)試方法，并介紹了相關(guān)試驗(yàn)原理、試驗(yàn)過(guò)程以及所采用的試驗(yàn)設(shè)備——OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)設(shè)備的參數(shù)與適用范圍等內(nèi)容，為企業(yè)監(jiān)控化妝品包裝容器的阻氧性能提供參考。

關(guān)鍵詞：塑料瓶、氧氣透過(guò)率、氧氣透過(guò)量、阻氧性能、化妝品、氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

1、意義

化妝品常見(jiàn)包裝形式主要包括塑料瓶、軟管、玻璃瓶、軟塑包裝袋。為了保證化妝品的功能要求，不同化妝品所用原料有所差異，但總的來(lái)說(shuō)，按照性能及功能的不同，化妝品的原料分為基質(zhì)原料與輔助原料。油性原料是一種主要的基質(zhì)原料，該類原料的某些成分中含有不飽和鍵，如橄欖油等，這類成分在氧氣、光照、溫度等條件適宜的情況下極易被氧化，發(fā)生酸敗，產(chǎn)生異味、變色等。另外，某些化妝品若生產(chǎn)、使用或存儲(chǔ)不當(dāng)，還易滋生微生物而出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象。因此，化妝品所使用的包裝材料應(yīng)具有良好的阻氧性能，并能夠遮光，從而降低與化妝品接觸的氧氣量，避免光照。本文通過(guò)測(cè)試化妝品包裝的氧氣透過(guò)率監(jiān)測(cè)其阻氧性能。

圖1 化妝品常見(jiàn)包裝形式

2、試驗(yàn)樣品

某品牌乳液化妝品包裝用塑料瓶。

3、試驗(yàn)依據(jù)

包裝材料氧氣透過(guò)率的測(cè)試方法主要有壓差法、等壓法兩種，針對(duì)容器類包裝，用等壓法測(cè)試其氧氣透過(guò)率的技術(shù)已相當(dāng)成熟，壓差法尚在發(fā)展中。本文利用等壓法測(cè)試樣品對(duì)氧氣的阻隔性能，測(cè)試依據(jù)為GB/T 31354-2014《包裝件和容器透過(guò)性測(cè)試方法 庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本次試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)設(shè)備為OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖2  OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試儀

4.1 試驗(yàn)原理

等壓法原理又稱庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法，是指在試驗(yàn)過(guò)程中試樣兩側(cè)的壓力保持一致，通過(guò)庫(kù)倫傳感器測(cè)試滲透過(guò)試樣的氧氣量的一種方法。在測(cè)試容器類試樣時(shí)，試樣的外側(cè)為一定壓力的氧氣，試樣內(nèi)部插入的進(jìn)、出氣管與設(shè)備相連，從進(jìn)氣管向試樣內(nèi)部導(dǎo)入等壓的高純氮?dú)猓鯕庠跐舛炔畹淖饔孟拢稍嚇油鈧?cè)通過(guò)試樣滲透進(jìn)試樣內(nèi)側(cè)，從出氣管處被氮?dú)鈹y帶至設(shè)備內(nèi)部的傳感器處進(jìn)行分析，從而得到試樣的氧氣透過(guò)率。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于容器、薄膜、片材類試樣氧氣透過(guò)率的測(cè)試。其中，容器包括塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的管、瓶、袋、罐、盒、桶等，如藥用軟膏鋁管、可樂(lè)瓶、花生油桶、利樂(lè)包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等；薄膜類包括各種塑料蓋膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、鍍鋁膜、鋁箔等膜狀材料；片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(2) 滿足GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003等多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 設(shè)備參數(shù)

容器類試樣的測(cè)試范圍為0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，分辨率為0.00001 cm³/(pkg·d)；薄膜類試樣的測(cè)試范圍為0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，可擴(kuò)展測(cè)試范圍為0.07 ~ 65000 cm³/(m²·d) ，分辨率0.001 cm³/(m²·d)；試驗(yàn)溫度控制范圍15 ~ 55℃，精度為±0.1℃；濕度控制范圍0%RH、35%RH ~ 90%RH，精度為±1%RH；寬范圍、高精度的溫濕度控制范圍，試樣兩側(cè)均可加濕，實(shí)現(xiàn)試樣在不同溫濕度條件下的測(cè)試；三個(gè)測(cè)試腔均可進(jìn)行獨(dú)立試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程互不干擾，試驗(yàn)結(jié)果獨(dú)立顯示；系統(tǒng)zui多可支持10臺(tái)儀器并行連接，建立30個(gè)試樣同時(shí)試驗(yàn)的系統(tǒng)；可與水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)搭配，組成混合測(cè)試系統(tǒng)，由一臺(tái)計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)氧氣、水蒸氣透過(guò)率同時(shí)測(cè)試的、便捷的試驗(yàn)方式；支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告。

5、試驗(yàn)過(guò)程

5.1 密封試樣

用快固膠將試樣的瓶口密封在容器類材料托盤上。注意，應(yīng)確保試樣與托盤之間密封良好，這是影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的重要環(huán)節(jié)。

5.2 裝夾試樣

將托盤架的進(jìn)、出氣管分別與設(shè)備的進(jìn)、出氣孔相連，并用鋁箔袋將試樣及托盤罩住、密封。

5.3 設(shè)置參數(shù)

設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、濕度及試驗(yàn)?zāi)Ｊ降葏?shù)信息。

5.4 開(kāi)始試驗(yàn)

點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開(kāi)始。啟動(dòng)氣源，調(diào)節(jié)濕度及載氣流量，設(shè)備實(shí)時(shí)顯示測(cè)得的氧氣量。

5.5 試驗(yàn)結(jié)束

試驗(yàn)結(jié)束后，設(shè)備根據(jù)測(cè)試的氧氣量自動(dòng)計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。

6、試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)所測(cè)試的某品牌乳液化妝品包裝用塑料瓶樣品的氧氣透過(guò)率為0.1037 cm³/(pkg·d)。

7、結(jié)論

提高包裝材料對(duì)氧氣的阻隔性能是防止化妝品成分被氧化、發(fā)霉的有效途徑，本文利用等壓法原理測(cè)試了化妝品塑料瓶包裝的氧氣透過(guò)率，試驗(yàn)的過(guò)程簡(jiǎn)單，設(shè)備易于操作，一次試驗(yàn)可測(cè)試3個(gè)相同或不同的樣品，試驗(yàn)效率提高，測(cè)試結(jié)果的精度高，準(zhǔn)確性好，可真實(shí)的反映所測(cè)試樣品的阻氧性能。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，目前，已有設(shè)備可測(cè)試化妝品包裝材料的氧氣透過(guò)量、水蒸氣透過(guò)量、堆碼試驗(yàn)、抗壓強(qiáng)度、密封性能、旋轉(zhuǎn)扭矩、拉伸性能、撕裂性能、摩擦系數(shù)等。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作！