Verpakkingsmaterialen voor cosmetica bestaan voornamelijk uit plastic, glas en papier. Tijdens het gebruik, de verwerking en de opslag van plastic wordt de chemische structuur aangetast door diverse externe factoren zoals licht, zuurstof, warmte, straling, geur, regen, schimmel, bacteriën, enz., waardoor de oorspronkelijke uitstekende eigenschappen verloren gaan. Dit verschijnsel wordt over het algemeen veroudering genoemd. De belangrijkste verschijnselen van plasticveroudering zijn verkleuring, veranderingen in fysische eigenschappen, veranderingen in mechanische eigenschappen en veranderingen in elektrische eigenschappen.
1. Achtergrond van plasticveroudering
In ons dagelijks leven worden sommige producten onvermijdelijk blootgesteld aan licht. Het ultraviolette licht in zonlicht, in combinatie met hoge temperaturen, regen en dauw, kan leiden tot verouderingsverschijnselen zoals verlies van sterkte, barsten, afbladderen, dofheid, verkleuring en poedervorming. Zonlicht en luchtvochtigheid zijn de belangrijkste factoren die materiaalveroudering veroorzaken. Zonlicht kan de degradatie van veel materialen veroorzaken, wat samenhangt met de gevoeligheid en het spectrum van de materialen. Elk materiaal reageert anders op het spectrum.
De meest voorkomende verouderingsfactoren voor kunststoffen in de natuurlijke omgeving zijn hitte en ultraviolet licht, omdat kunststoffen het meest worden blootgesteld aan hitte en zonlicht (ultraviolet licht). Het bestuderen van de veroudering van kunststoffen door deze twee omgevingsfactoren is van bijzonder belang voor de daadwerkelijke gebruiksomgeving. Verouderingstests kunnen grofweg worden onderverdeeld in twee categorieën: blootstelling in de buitenlucht en versnelde verouderingstests in het laboratorium.
Voordat het product op grote schaal in gebruik wordt genomen, moet een lichtverouderingsexperiment worden uitgevoerd om de verouderingsbestendigheid te evalueren. Natuurlijke veroudering kan echter enkele jaren of zelfs langer duren voordat de resultaten zichtbaar zijn, wat uiteraard niet strookt met de daadwerkelijke productie. Bovendien verschillen de klimatologische omstandigheden per locatie. Hetzelfde testmateriaal moet op verschillende locaties worden getest, wat de testkosten aanzienlijk verhoogt.
2. Test voor blootstelling in de buitenlucht
Directe blootstelling buitenshuis verwijst naar directe blootstelling aan zonlicht en andere weersomstandigheden. Het is de meest directe manier om de weerbestendigheid van kunststofmaterialen te beoordelen.
Voordelen:
Lage absolute kosten
Goede consistentie
Eenvoudig en makkelijk te bedienen
Nadelen:
Meestal een zeer lange cyclus
Wereldwijde klimaatdiversiteit
Verschillende monsters hebben een verschillende gevoeligheid in verschillende klimaten.
3. Laboratoriumtestmethode voor versnelde veroudering
Laboratoriumverouderingstesten met licht kunnen niet alleen de cyclus verkorten, maar hebben ook een goede herhaalbaarheid en een breed toepassingsgebied. Het hele proces wordt in het laboratorium uitgevoerd, ongeacht geografische beperkingen, en is eenvoudig te bedienen en zeer goed beheersbaar. Door de werkelijke lichtomgeving te simuleren en kunstmatige versnelde lichtverouderingsmethoden te gebruiken, kan de materiaalprestatie snel worden geëvalueerd. De belangrijkste gebruikte methoden zijn verouderingstesten met ultraviolet licht, xenonlampen en koolbooglampen.
1. Testmethode voor veroudering van xenonlicht
De xenonlampverouderingstest is een test die het volledige zonlichtspectrum simuleert. Met deze test kan in korte tijd een natuurlijk, kunstmatig klimaat worden nagebootst. Het is een belangrijk middel om formules te testen en de productsamenstelling te optimaliseren tijdens wetenschappelijk onderzoek en productie, en het vormt tevens een belangrijk onderdeel van de productkwaliteitscontrole.
Testgegevens over veroudering met xenonlampen kunnen helpen bij de selectie van nieuwe materialen, de transformatie van bestaande materialen en de evaluatie van de invloed van veranderingen in formules op de duurzaamheid van producten.
Basisprincipe: De xenonlamp-testkamer gebruikt xenonlampen om de effecten van zonlicht te simuleren en condenswater om regen en dauw na te bootsen. Het te testen materiaal wordt gedurende een bepaalde temperatuur blootgesteld aan een cyclus van afwisselend licht en vocht. Op deze manier kunnen de gevaren die zich maanden of zelfs jaren in de buitenlucht voordoen, in slechts enkele dagen of weken worden nagebootst.
Testapplicatie:
Het kan de bijbehorende omgevingssimulaties en versnelde tests leveren voor wetenschappelijk onderzoek, productontwikkeling en kwaliteitscontrole.
Het kan worden gebruikt voor de selectie van nieuwe materialen, de verbetering van bestaande materialen of de evaluatie van de duurzaamheid na veranderingen in de materiaalsamenstelling.
Het kan de veranderingen die optreden wanneer materialen onder verschillende omgevingsomstandigheden aan zonlicht worden blootgesteld, goed simuleren.
2. Testmethode voor veroudering onder UV-fluorescentielicht
De UV-verouderingstest simuleert voornamelijk het degradatie-effect van UV-licht in zonlicht op het product. Tegelijkertijd kan de test ook de schade door regen en dauw nabootsen. De test wordt uitgevoerd door het te testen materiaal bloot te stellen aan een gecontroleerde, interactieve cyclus van zonlicht en vocht, terwijl de temperatuur wordt verhoogd. Ultraviolette fluorescentielampen worden gebruikt om zonlicht te simuleren, en de invloed van vocht kan ook worden gesimuleerd door condensatie of besproeiing.
De fluorescentie-UV-lamp is een lagedrukkwiklamp met een golflengte van 254 nm. Door de toevoeging van fosfor, waardoor de golflengte wordt verlengd, is de energieverdeling van de fluorescentie-UV-lamp afhankelijk van het emissiespectrum dat wordt gegenereerd door de fosfor en de diffusie in de glazen buis. Fluorescentielampen worden doorgaans onderverdeeld in UVA- en UVB-lampen. Het type UV-lamp dat gebruikt moet worden, hangt af van de toepassing van het materiaal.
3. Testmethode voor lichtveroudering van koolbooglampen
De koolbooglamp is een oudere technologie. Het koolbooginstrument werd oorspronkelijk door Duitse chemici die synthetische kleurstoffen produceerden gebruikt om de lichtechtheid van geverfde textiel te beoordelen. Koolbooglampen worden onderverdeeld in gesloten en open koolbooglampen. Ongeacht het type koolbooglamp, verschilt het spectrum ervan aanzienlijk van het spectrum van zonlicht. Vanwege de lange geschiedenis van deze technologie werd deze apparatuur ook gebruikt bij de eerste kunstmatige lichtsimulatie van verouderingstests. Deze methode is dan ook nog terug te vinden in oudere normen, met name in de vroege Japanse normen, waar de koolbooglamptechnologie vaak werd gebruikt als testmethode voor kunstmatige lichtveroudering.
Geplaatst op: 20 augustus 2024