Właściwości barierowe opakowań kosmetycznych

Działanie barierowe opakowania kosmetycznej butelki jest ważnym wymogiem dla funkcji ochronnej opakowania.

Opakowania na kosmetyki są w większości wykonane z materiałów polimerowych, takich jak polietylen (PE), ale jeśli chodzi o dobre właściwości barierowe, często wybieramy polipropylen (PP), politereftalan etylenu (PET), kopolimer polietylenu z alkoholem winylowym (EVOH). wzmianka.

Mikrostruktura plastiku pokazuje, że tworzywa sztuczne nie są „nieprzepuszczalne dla powietrza”.możemy obserwować powierzchnię materiałów PE i PP pod mikroskopem elektronowym dużej mocy i widzimy dziury w materiałach, co wystarczy, aby uświadomić sobie, że tworzywa sztuczne same w sobie mają pewien stopień przepuszczalności.

Czy musimy brać pod uwagę właściwości barierowe opakowań kosmetycznych?

Odpowiedź brzmi tak.W rzeczywistości, przy opracowywaniu opakowań do żywności, właściwości barierowe opakowania są tak samo ważne jak właściwości uszczelniające.Odgrywa rolę w zachowaniu jakości, świeżości, smaku i trwałości żywności.Jednak przy opracowywaniu opakowań kosmetycznych często podkreśla się szczelność przy pominięciu właściwości barierowych opakowania.Z tego powodu podczas opracowywania kosmetyków spotyka się produkty w postaci kremów lub balsamów o dobrej ogólnej szczelności opakowania.Po pewnym czasie okazało się, że konsystencja kremu staje się coraz gęstsza, a nawet w ogóle nie nadaje się do użycia;pojawiły się również formuły zawierające lotne organiczne substancje aktywne, które powoli przenikały przez materiały opakowaniowe, powodując brak odpowiednich składników aktywnych.Dlatego przy opracowywaniu opakowań kosmetycznych należy wziąć pod uwagę funkcję barierową opakowania, aby zapewnić dobre odczucie skóry, efekt konserwacji i przedłużyć okres trwałości produktu.Tylko dzięki prawidłowemu zrozumieniu definicji właściwości barierowych i mechanizmu przenikania materiałów oraz zrozumieniu czynników wpływających na właściwości barierowe materiałów polimerowych, możemy wybrać materiały opakowaniowe o odpowiednich właściwościach barierowych zgodnie z rzeczywistymi potrzebami w rozwoju opakowań kosmetycznych, tak aby zrobić dobrze.

Istnieją dokumenty z zakresu badań polimerów, które wskazują, że aby materiały polimerowe miały dobre właściwości barierowe, muszą mieć następujące właściwości strukturalne:

1. Pewien stopień polaryzacji.Na przykład w łańcuchu cząsteczkowym znajdują się atomy fluoru, grupy hydroksylowe i grupy estrowe;jak pokazano w Tabeli 1, właściwości bariery tlenowej alkoholu poliwinylowego z grupami hydroksylowymi na bocznych grupach łańcucha molekularnego są znacznie lepsze niż polietylenu.

2. Łańcuch polimerowy ma wysoką sztywność i jest obojętny na przenikanie;

3.Ze względu na symetrię, porządek, krystalizację lub orientację cząsteczek, łańcuchy polimerowe mają zdolność do ciasnego upakowania;niektóre polimery mogą mieć różne stopnie krystalizacji.Wysoka krystaliczność może zapewnić lepsze właściwości barierowe.W poniższej tabeli 2 porównano właściwości bariery gazowej poliolefin na różnych poziomach krystaliczności.Ogólnie rzecz biorąc, wyższa krystaliczność ma mniejszą przepuszczalność.

Orientacja łańcuchów molekularnych polimeru ma duży wpływ na jego właściwości barierowe.W przypadku polimerów amorficznych orientacja łańcucha molekularnego może zmniejszyć penetrację o 10-15%.W przypadku polimerów krystalicznych można zaobserwować redukcję o ponad 50%.Orientacja ma szczególny związek z procesem rozdmuchiwania butelki.Dlatego skuteczniejsze jest polepszenie właściwości barierowych butelki przez kontrolowanie orientacji podczas procesu formowania z rozdmuchiwaniem niż nakładanie powłoki barierowej na zewnątrz butelki.Na przykład, właściwości barierowe dla tlenu materiałów PP, PS i PET po orientacji są znacznie lepsze w porównaniu z materiałami bez orientacji i wydłużenia. Właściwości barierowe PET z szybkością 500% są prawie 50% wyższe niż przed niezorientowaniem.

4. Pomiędzy łańcuchem polimeru a łańcuchem występuje siła wiązania lub przyciąganie;

5. Wysoka temperatura zeszklenia

Ogólnie rzecz biorąc, liniowe polimery o prostych strukturach molekularnych będą miały regularny stan ułożenia i wyższą barierowość, ale główny szkielet łańcucha zawiera duże bazy pomiarowe, co powoduje słabą regularność ułożenia i zmniejszoną zdolność barierową.?

„Różne procesy obróbki materiałów i formowania mają również wpływ na właściwości barierowe materiałów.Wybieraj polimery o różnych właściwościach i stosuj odpowiednie metody przetwarzania, aby uzyskać materiały barierowe o doskonałych, wszechstronnych parametrach.Na przykład właściwości barierowe LLDPE i LDPE są niższe niż HDPE.Przy stosowaniu rur jednowarstwowych LLDPE, LDPE i HDPE można fizycznie mieszać w celu wytworzenia pakietu węży, który ma pewne właściwości barierowe i jest łatwy do zgrzewania;na przykład EVOH jest kopolimerem etylen/alkohol winylowy, który ma strukturę łańcuchową. Krystaliczny polimer łączy w sobie dobrą przetwarzalność polietylenu i wyjątkowo wysokie właściwości bariery gazowej alkoholu poliwinylowego.Obecność polarnych segmentów alkoholu winylowego w łańcuchu molekularnym sprawia, że ​​nadaje się również do rozpuszczalników niepolarnych, takich jak węglowodory.Właściwości barierowe.Obecność niepolarnych segmentów etylenowych może poprawić jego właściwości barierowe dla polarnych rozpuszczalników, takich jak woda.Jednak w strukturze molekularnej żywic EVOH występują grupy hydroksylowe.Żywice EVOH są hydrofilowe i higroskopijne.Po wchłonięciu wilgoci, wpłynie to na działanie bariery gazowej, dlatego konieczne jest zastosowanie technologii wielowarstwowej do owinięcia warstwy żywicy EVOH silną żywicą barierową dla wilgoci, taką jak poliolefina, aby uzyskać materiał kompozytowy o doskonałych wszechstronnych właściwościach barierowych.

zastosowanie materiałów barierowych w opakowaniach kosmetycznych

Obecnie zastosowanie barierowych materiałów opakowaniowych w dziedzinie opakowań kosmetycznych znajduje się w coraz większym okresie użytkowania.Powszechnie stosowane domowe materiały wysokobarierowe obejmują folię aluminiową, polialkohol winylowy (PVA), kopolimer etylen-alkohol winylowy (EVOH), nylon (PA), politereftalan etylenu (PET) itp. Folia aluminiowa, PVA i EVOH są materiałami o wysokiej barierowości , a PA i PET mają podobne właściwości barierowe i są materiałami średniobarierowymi.

W przypadku kosmetyków do pakowania węży, jeśli sam produkt ma wysokie właściwości barierowe, zwykle stosuje się następujące trzy rodzaje węży barierowych z tworzywa sztucznego.

1. Wąż kompozytowy aluminiowo-plastikowy, jego typowa struktura to PE/PE+EAA/AL/PE+EAA/PE, który jest wykonany z folii aluminiowej i folii z tworzywa sztucznego poprzez współwytłaczanie i łączony w arkusze, a następnie rury.Główną barierą jest Właściwość barierowa warstwy folii aluminiowej zależy głównie od stopnia nakłucia folii aluminiowej.Gdy grubość folii aluminiowej wzrasta, właściwości barierowe wzrastają;

2. Całkowicie plastikowy wąż kompozytowy barierowy, jego typowa struktura to PE / PE / EVOH / PE / PE, wszystkie składają się z tworzywa sztucznego, a jego warstwą barierową jest zwykle EVOH lub PET powlekany tlenkiem.Wraz ze wzrostem grubości EVOH zwiększa się bariera;

3. Wąż do współwytłaczania z tworzywa sztucznego o pięciowarstwowej strukturze, jego typową strukturą jest PE / MAH-PE / EVOH / MAH-PE / PE, który jest wykonany z wielu tworzyw sztucznych razem przez wytłaczanie śrubowe za jednym razem, aby utworzyć arkusz, który jest również wykonane przez EVOH Do efektu barierowego.

Do kosmetyków do pakowania w folię

Typowe folie barierowe obejmują folie barierowe do współwytłaczania, folie do laminowania (kompozyt suchy, kompozyt bezrozpuszczalnikowy, kompozyt kleju topliwego,