Козметичните опаковъчни материали са предимно пластмаса, стъкло и хартия. По време на употребата, обработката и съхранението на пластмаси, поради различни външни фактори като светлина, кислород, топлина, радиация, миризма, дъжд, мухъл, бактерии и др., химическата структура на пластмасите се разрушава, което води до загуба на първоначалните им отлични свойства. Това явление обикновено се нарича стареене. Основните прояви на стареенето на пластмасите са обезцветяване, промени във физичните свойства, промени в механичните свойства и промени в електрическите свойства.
1. Предистория на стареенето на пластмасите
В живота ни някои продукти неизбежно са изложени на светлина, а ултравиолетовата светлина, съчетана с висока температура, дъжд и роса, ще доведе до явления на стареене на продукта, като загуба на якост, напукване, лющене, матовост, обезцветяване и прахообразуване. Слънчевата светлина и влажността са основните фактори, причиняващи стареене на материалите. Слънчевата светлина може да доведе до разграждане на много материали, което е свързано с чувствителността и спектъра на материалите. Всеки материал реагира различно на спектъра.
Най-често срещаните фактори за стареене на пластмасите в естествена среда са топлината и ултравиолетовата светлина, тъй като средата, на която пластмасовите материали са най-изложени, е топлината и слънчевата светлина (ултравиолетова светлина). Изучаването на стареенето на пластмасите, причинено от тези два вида среди, е от особено значение за реалната среда на употреба. Тестът за стареене може грубо да се раздели на две категории: излагане на открито и лабораторен тест за ускорено стареене.
Преди продуктът да бъде пуснат в мащабна употреба, трябва да се проведе експеримент с леко стареене, за да се оцени неговата устойчивост на стареене. Естественото стареене обаче може да отнеме няколко години или дори повече, за да се видят резултатите, което очевидно не е в съответствие с реалното производство. Освен това, климатичните условия на различните места са различни. Един и същ тестов материал трябва да се тества на различни места, което значително увеличава разходите за тестване.
2. Тест за излагане на открито
Директното излагане на открито се отнася до директно излагане на слънчева светлина и други климатични условия. Това е най-прекият начин за оценка на устойчивостта на пластмасовите материали на атмосферни влияния.
Предимства:
Ниска абсолютна цена
Добра консистенция
Лесен и опростен за работа
Недостатъци:
Обикновено много дълъг цикъл
Глобално климатично разнообразие
Различните проби имат различна чувствителност в различни климатични условия
3. Лабораторен метод за изпитване на ускорено стареене
Лабораторният тест за светлинно стареене не само може да съкрати цикъла, но също така има добра повторяемост и широк спектър на приложение. Той се провежда в лаборатория през целия процес, без да се вземат предвид географските ограничения, лесен е за работа и има силна контролируемост. Симулирането на реалната светлинна среда и използването на методи за изкуствено ускорено светлинно стареене може да постигне целта за бърза оценка на характеристиките на материала. Основните използвани методи са тест за стареене с ултравиолетова светлина, тест за стареене с ксенонова лампа и тест за стареене с въглеродна дъга.
1. Метод за изпитване на стареене от ксенонова светлина
Тестът за стареене на ксенонови лампи е тест, който симулира пълния спектър на слънчевата светлина. Тестът за стареене на ксенонови лампи може да симулира естествен изкуствен климат за кратко време. Той е важно средство за проверка на формулите и оптимизиране на състава на продукта в процеса на научни изследвания и производство, а също така е важна част от проверката на качеството на продукта.
Данните от тестовете за стареене на ксенонови лампи могат да помогнат за избора на нови материали, трансформирането на съществуващи материали и оценката на това как промените във формулите влияят на дълготрайността на продуктите.
Основен принцип: Изпитвателната камера за ксенонови лампи използва ксенонови лампи, за да симулира ефектите на слънчевата светлина, и използва кондензирана влага, за да симулира дъжд и роса. Тестваният материал се поставя в цикъл на редуваща се светлина и влага при определена температура за тестване и може да възпроизведе опасностите, които се случват на открито в продължение на месеци или дори години, само за няколко дни или седмици.
Тестово приложение:
Може да осигури съответна симулация на околната среда и ускорени тестове за научни изследвания, разработване на продукти и контрол на качеството.
Може да се използва за избор на нови материали, подобряване на съществуващи материали или оценка на издръжливостта след промени в състава на материала.
Той може добре да симулира промените, причинени от материали, изложени на слънчева светлина при различни условия на околната среда.
2. Метод за изпитване на стареене с UV флуоресцентна светлина
UV тестът за стареене симулира главно ефекта на разграждане на продукта от UV светлината на слънчева светлина. Същевременно може да възпроизведе и щетите, причинени от дъжд и роса. Тестът се провежда чрез излагане на тествания материал на контролиран интерактивен цикъл от слънчева светлина и влага, като същевременно се повишава температурата. Ултравиолетовите флуоресцентни лампи се използват за симулиране на слънчева светлина, а влиянието на влагата може да се симулира и чрез кондензация или пръскане.
Флуоресцентната UV лампа е живачна лампа с ниско налягане и дължина на вълната 254 nm. Поради добавянето на фосфор, за да се преобразува в по-дълга дължина на вълната, разпределението на енергията на флуоресцентната UV лампа зависи от емисионния спектър, генериран от фосфорното съвместно съществуване и дифузията на стъклената тръба. Флуоресцентните лампи обикновено се разделят на UVA и UVB. Приложението на експозиция на материала определя кой тип UV лампа трябва да се използва.
3. Метод за изпитване на стареене на светлина от въглеродна дъгова лампа
Въглеродната дъгова лампа е по-стара технология. Инструментът с въглеродна дъга първоначално е бил използван от немски химици, специализирани в синтетични багрила, за да оцени устойчивостта на светлина на боядисани текстилни изделия. Въглеродните дъгови лампи се разделят на затворени и отворени. Независимо от вида на въглеродната дъгова лампа, нейният спектър е доста различен от спектъра на слънчевата светлина. Поради дългата история на тази проектна технология, първоначалната технология за симулация на стареене от изкуствена светлина е използвала това оборудване, така че този метод все още може да се види в по-ранни стандарти, особено в ранните японски стандарти, където технологията с въглеродна дъгова лампа често се е използвала като метод за изпитване на стареене от изкуствена светлина.
Време на публикуване: 20 август 2024 г.