مواد بستهبندی لوازم آرایشی عمدتاً پلاستیک، شیشه و کاغذ هستند. در طول استفاده، پردازش و نگهداری پلاستیکها، به دلیل عوامل خارجی مختلف مانند نور، اکسیژن، گرما، تشعشع، بو، باران، کپک، باکتری و غیره، ساختار شیمیایی پلاستیکها از بین میرود و در نتیجه خواص عالی اولیه آنها از بین میرود. این پدیده عموماً پیری نامیده میشود. مظاهر اصلی پیری پلاستیک تغییر رنگ، تغییر در خواص فیزیکی، تغییر در خواص مکانیکی و تغییر در خواص الکتریکی است.
۱. پیشینهی پیری پلاستیک
در زندگی ما، برخی از محصولات به ناچار در معرض نور قرار میگیرند و نور ماوراء بنفش موجود در نور خورشید، همراه با دمای بالا، باران و شبنم، باعث میشود که محصول پدیدههای پیری مانند کاهش استحکام، ترک خوردگی، پوسته پوسته شدن، کدر شدن، تغییر رنگ و پودر شدن را تجربه کند. نور خورشید و رطوبت عوامل اصلی پیری مواد هستند. نور خورشید میتواند باعث تخریب بسیاری از مواد شود که این امر به حساسیت و طیف مواد مربوط میشود. هر ماده به طیف نور واکنش متفاوتی نشان میدهد.
رایجترین عوامل پیری پلاستیکها در محیط طبیعی، گرما و نور فرابنفش هستند، زیرا محیطی که مواد پلاستیکی بیشتر در معرض آن قرار دارند، گرما و نور خورشید (نور فرابنفش) است. مطالعه پیری پلاستیکها ناشی از این دو نوع محیط، برای محیط استفاده واقعی از اهمیت ویژهای برخوردار است. آزمایش پیری آن را میتوان تقریباً به دو دسته تقسیم کرد: قرار گرفتن در معرض فضای باز و آزمایش پیری تسریعشده آزمایشگاهی.
قبل از اینکه محصول در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار گیرد، باید یک آزمایش پیرسازی سبک برای ارزیابی مقاومت آن در برابر پیرسازی انجام شود. با این حال، پیرسازی طبیعی ممکن است چندین سال یا حتی بیشتر طول بکشد تا نتایج آن مشاهده شود، که بدیهی است با تولید واقعی مطابقت ندارد. علاوه بر این، شرایط آب و هوایی در مکانهای مختلف متفاوت است. همان ماده آزمایشی باید در مکانهای مختلف آزمایش شود که هزینه آزمایش را به میزان زیادی افزایش میدهد.
۲. آزمایش مواجهه در فضای باز
قرار گرفتن در معرض مستقیم در فضای باز به قرار گرفتن مستقیم در معرض نور خورشید و سایر شرایط آب و هوایی اشاره دارد. این مستقیمترین راه برای ارزیابی مقاومت مواد پلاستیکی در برابر آب و هوا است.
مزایا:
هزینه مطلق پایین
قوام خوب
ساده و آسان برای کار
معایب:
معمولاً چرخه بسیار طولانی
تنوع اقلیمی جهانی
نمونههای مختلف در آب و هوای مختلف حساسیت متفاوتی دارند
۳. روش آزمایش پیری تسریعشده آزمایشگاهی
آزمایش پیری نور آزمایشگاهی نه تنها میتواند چرخه را کوتاه کند، بلکه تکرارپذیری خوب و دامنه کاربرد وسیعی نیز دارد. این آزمایش در آزمایشگاه در طول فرآیند، بدون در نظر گرفتن محدودیتهای جغرافیایی، انجام میشود و کار با آن آسان است و قابلیت کنترل بالایی دارد. شبیهسازی محیط روشنایی واقعی و استفاده از روشهای پیری نور شتابدهنده مصنوعی میتواند به هدف ارزیابی سریع عملکرد مواد دست یابد. روشهای اصلی مورد استفاده عبارتند از آزمایش پیری نور ماوراء بنفش، آزمایش پیری لامپ زنون و پیری نور قوس کربنی.
۱. روش تست پیری نور زنون
تست عمر لامپ زنون آزمایشی است که طیف کامل نور خورشید را شبیهسازی میکند. تست عمر لامپ زنون میتواند آب و هوای مصنوعی طبیعی را در مدت زمان کوتاهی شبیهسازی کند. این یک وسیله مهم برای غربالگری فرمولها و بهینهسازی ترکیب محصول در فرآیند تحقیق و تولید علمی است و همچنین بخش مهمی از بازرسی کیفیت محصول است.
دادههای آزمایش عمر لامپ زنون میتواند به انتخاب مواد جدید، تبدیل مواد موجود و ارزیابی چگونگی تأثیر تغییرات در فرمولها بر دوام محصولات کمک کند.
اصل اساسی: محفظه آزمایش لامپ زنون از لامپهای زنون برای شبیهسازی اثرات نور خورشید و از رطوبت متراکم برای شبیهسازی باران و شبنم استفاده میکند. ماده آزمایش شده برای آزمایش در چرخهای از نور و رطوبت متناوب در دمای مشخص قرار میگیرد و میتواند خطراتی را که ماهها یا حتی سالها در فضای باز رخ میدهد، در عرض چند روز یا چند هفته بازتولید کند.
برنامه آزمایشی:
این میتواند شبیهسازی محیطی مربوطه و آزمایشهای تسریعشده را برای تحقیقات علمی، توسعه محصول و کنترل کیفیت ارائه دهد.
میتوان از آن برای انتخاب مواد جدید، بهبود مواد موجود یا ارزیابی دوام پس از تغییر در ترکیب مواد استفاده کرد.
به خوبی میتواند تغییرات ناشی از موادی که در معرض نور خورشید در شرایط محیطی مختلف قرار میگیرند را شبیهسازی کند.
۲. روش تست پیری با نور فلورسنت فرابنفش
آزمایش پیری UV عمدتاً اثر تخریب نور UV در نور خورشید بر روی محصول را شبیهسازی میکند. در عین حال، میتواند آسیب ناشی از باران و شبنم را نیز شبیهسازی کند. این آزمایش با قرار دادن ماده مورد آزمایش در یک چرخه تعاملی کنترلشده از نور خورشید و رطوبت و در عین حال افزایش دما انجام میشود. از لامپهای فلورسنت فرابنفش برای شبیهسازی نور خورشید استفاده میشود و تأثیر رطوبت را میتوان با تراکم یا اسپری نیز شبیهسازی کرد.
لامپ فلورسنت UV یک لامپ جیوهای کمفشار با طول موج ۲۵۴ نانومتر است. به دلیل افزودن همزیستی فسفر برای تبدیل آن به طول موج بلندتر، توزیع انرژی لامپ فلورسنت UV به طیف انتشار تولید شده توسط همزیستی فسفر و انتشار لوله شیشهای بستگی دارد. لامپهای فلورسنت معمولاً به UVA و UVB تقسیم میشوند. کاربرد نوردهی مواد تعیین میکند که از کدام نوع لامپ UV باید استفاده شود.
۳. روش آزمون پیری نور لامپ قوس کربنی
لامپ قوس کربنی یک فناوری قدیمیتر است. ابزار قوس کربنی در ابتدا توسط شیمیدانان رنگ مصنوعی آلمانی برای ارزیابی ثبات نوری پارچههای رنگشده استفاده میشد. لامپهای قوس کربنی به لامپهای قوس کربنی بسته و باز تقسیم میشوند. صرف نظر از نوع لامپ قوس کربنی، طیف آن کاملاً متفاوت از طیف نور خورشید است. با توجه به سابقه طولانی این فناوری پروژه، فناوری اولیه شبیهسازی نور مصنوعی از این تجهیزات استفاده میکرد، بنابراین این روش هنوز هم در استانداردهای قبلی، به ویژه در استانداردهای اولیه ژاپن، که در آن فناوری لامپ قوس کربنی اغلب به عنوان یک روش آزمون پیری نور مصنوعی استفاده میشد، دیده میشود.
زمان ارسال: 20 آگوست 2024