A kozmetikai csomagolóanyagok főként műanyagból, üvegből és papírból állnak. A műanyagok felhasználása, feldolgozása és tárolása során különféle külső tényezők, például fény, oxigén, hő, sugárzás, szag, eső, penész, baktériumok stb. hatására a műanyagok kémiai szerkezete megsemmisül, aminek következtében elveszítik eredeti kiváló tulajdonságaikat. Ezt a jelenséget általában öregedésnek nevezik. A műanyagok öregedésének főbb megnyilvánulásai az elszíneződés, a fizikai tulajdonságok változása, a mechanikai tulajdonságok változása és az elektromos tulajdonságok változása.
1. A műanyag öregedésének háttere
Életünk során egyes termékek elkerülhetetlenül ki vannak téve a fénynek, és a napfényben lévő ultraibolya fény, a magas hőmérséklettel, az esővel és a harmattal párosulva öregedési jelenségeket okoz a terméken, például szilárdságvesztést, repedést, hámlást, fakulást, elszíneződést és porosodást. A napfény és a páratartalom az anyagok öregedését okozó fő tényezők. A napfény számos anyag lebomlását okozhatja, ami az anyagok érzékenységéhez és spektrumához kapcsolódik. Minden anyag másképp reagál a spektrumra.
A műanyagok természetes környezetben történő öregedésének leggyakoribb tényezői a hő és az ultraibolya fény, mivel a műanyagok leginkább hőnek és napfénynek (ultraibolya fénynek) vannak kitéve. A műanyagok e kétféle környezet által okozott öregedésének vizsgálata különösen fontos a tényleges felhasználási környezet szempontjából. Az öregedési teszt nagyjából két kategóriába sorolható: kültéri expozíció és laboratóriumi gyorsított öregedési teszt.
Mielőtt a terméket nagymértékű felhasználásra helyeznék, fényöregítési kísérletet kell végezni az öregedésállóságának értékelésére. A természetes öregítés azonban több évig vagy akár tovább is eltarthat az eredmények észleléséhez, ami nyilvánvalóan nem felel meg a tényleges gyártásnak. Ráadásul a különböző helyeken eltérőek az éghajlati viszonyok. Ugyanazt a vizsgálati anyagot kell különböző helyeken tesztelni, ami jelentősen megnöveli a vizsgálati költségeket.
2. Kültéri expozíciós teszt
A közvetlen kültéri expozíció a napfénynek és más éghajlati viszonyoknak való közvetlen kitettséget jelenti. Ez a műanyagok időjárásállóságának értékelésének legközvetlenebb módja.
Előnyök:
Alacsony abszolút költség
Jó állag
Egyszerű és könnyen kezelhető
Hátrányok:
Általában nagyon hosszú ciklus
Globális éghajlati sokféleség
A különböző minták eltérő érzékenységgel rendelkeznek különböző éghajlatokon
3. Laboratóriumi gyorsított öregítési vizsgálati módszer
A laboratóriumi fényöregedési teszt nemcsak lerövidítheti a ciklust, hanem jó megismételhetőséget és széles alkalmazási területet is kínál. A laboratóriumban végezhető el a teljes folyamat során, földrajzi korlátozások figyelembevétele nélkül, könnyen kezelhető és jól szabályozható. A tényleges világítási környezet szimulációjával és mesterséges gyorsított fényöregedési módszerekkel gyorsan értékelhető az anyag teljesítménye. A főbb alkalmazott módszerek az ultraibolya fényöregedési teszt, a xenonlámpa öregedési teszt és a széníves fényöregedés.
1. Xenon fényöregedési vizsgálati módszer
A xenonlámpák öregítési tesztje egy olyan teszt, amely a teljes napfény-spektrumot szimulálja. A xenonlámpák öregítési tesztje rövid idő alatt képes szimulálni a természetes mesterséges klímát. Fontos eszköz a képletek szűrésére és a termékösszetétel optimalizálására a tudományos kutatás és gyártás során, valamint a termékminőség-ellenőrzés fontos része is.
A xenonlámpák öregedési tesztadatai segíthetnek új anyagok kiválasztásában, a meglévő anyagok átalakításában, valamint annak értékelésében, hogy a képletek változásai hogyan befolyásolják a termékek tartósságát.
Alapelv: A xenonlámpa-tesztkamra xenonlámpákat használ a napfény hatásainak szimulálására, kondenzált nedvességet pedig az eső és a harmat szimulálására. A vizsgált anyagot váltakozó fény és nedvesség ciklusába helyezik egy bizonyos hőmérsékleten a vizsgálathoz, és néhány nap vagy hét alatt reprodukálni tudja a szabadban hónapokig vagy akár évekig előforduló veszélyeket.
Tesztalkalmazás:
Megfelelő környezeti szimulációt és gyorsított teszteket tud biztosítani tudományos kutatás, termékfejlesztés és minőségellenőrzés céljából.
Használható új anyagok kiválasztására, meglévő anyagok fejlesztésére vagy az anyagösszetétel változása utáni tartósság értékelésére.
Jól képes szimulálni a napfénynek kitett anyagok által okozott változásokat különböző környezeti feltételek mellett.
2. UV fluoreszcens fény öregedésvizsgálati módszer
Az UV-öregedési teszt főként a napfény UV-fényének a termékre gyakorolt degradációs hatását szimulálja. Ugyanakkor képes reprodukálni az eső és a harmat okozta károsodást is. A tesztet úgy végzik, hogy a vizsgált anyagot a napfény és a nedvesség szabályozott interaktív ciklusának teszik ki, miközben a hőmérsékletet növelik. A napfény szimulálására ultraibolya fénycsöveket használnak, a nedvesség hatása pedig kondenzációval vagy permetezéssel is szimulálható.
A fluoreszkáló UV-lámpa egy alacsony nyomású higanylámpa, amelynek hullámhossza 254 nm. A foszfor koegzisztenciájának köszönhetően, amely hosszabb hullámhosszúvá alakítja, a fluoreszkáló UV-lámpa energiaeloszlása a foszfor koegzisztenciája által generált emissziós spektrumtól és az üvegcső diffúziójától függ. A fénycsöveket általában UVA és UVB kategóriákra osztják. Az anyag expozíciós alkalmazása határozza meg, hogy milyen típusú UV-lámpát kell használni.
3. Szén ívlámpa fényöregedési vizsgálati módszere
A szénívlámpa egy régebbi technológia. A szénívlámpát eredetileg német szintetikus festékvegyészek használták a festett textíliák fényállóságának értékelésére. A szénívlámpákat zárt és nyitott szénívlámpákra osztják. A szénívlámpa típusától függetlenül a spektruma meglehetősen eltér a napfény spektrumától. A projekttechnológia hosszú története miatt a kezdeti mesterséges fény szimulációs öregítési technológia ezt a berendezést használta, így ez a módszer még mindig látható a korábbi szabványokban, különösen Japán korai szabványaiban, ahol a szénívlámpás technológiát gyakran használták mesterséges fény öregítési vizsgálati módszerként.
Közzététel ideje: 2024. augusztus 20.