Os materiais de embalagem de cosméticos são principalmente plástico, vidro e papel. Durante o uso, processamento e armazenamento de plásticos, devido a diversos fatores externos como luz, oxigênio, calor, radiação, odor, chuva, mofo, bactérias, etc., a estrutura química dos plásticos é destruída, resultando na perda de suas excelentes propriedades originais. Esse fenômeno é geralmente chamado de envelhecimento. As principais manifestações do envelhecimento do plástico são descoloração, alterações nas propriedades físicas, alterações nas propriedades mecânicas e alterações nas propriedades elétricas.
1. Histórico do envelhecimento do plástico
Em nossas vidas, alguns produtos são inevitavelmente expostos à luz, e a luz ultravioleta da luz solar, juntamente com altas temperaturas, chuva e orvalho, fará com que o produto sofra fenômenos de envelhecimento, como perda de resistência, rachaduras, descamação, opacidade, descoloração e esfarelamento. A luz solar e a umidade são os principais fatores que causam o envelhecimento dos materiais. A luz solar pode degradar muitos materiais, o que está relacionado à sensibilidade e ao espectro de cada material. Cada material reage de forma diferente ao espectro de luz.
Os fatores de envelhecimento mais comuns para plásticos em ambientes naturais são o calor e a luz ultravioleta, pois os materiais plásticos são mais expostos a calor e luz solar (luz ultravioleta). Estudar o envelhecimento de plásticos causado por esses dois tipos de ambiente é de particular importância para o uso prático. Os testes de envelhecimento podem ser divididos em duas categorias principais: exposição ao ar livre e testes de envelhecimento acelerado em laboratório.
Antes de o produto ser colocado em uso em larga escala, um experimento de envelhecimento acelerado deve ser realizado para avaliar sua resistência ao envelhecimento. No entanto, o envelhecimento natural pode levar vários anos ou até mais para apresentar resultados, o que obviamente não condiz com a produção real. Além disso, as condições climáticas variam de acordo com a região. O mesmo material de teste precisa ser testado em diferentes locais, o que aumenta consideravelmente o custo dos testes.
2. Teste de exposição ao ar livre
A exposição direta ao ar livre refere-se à exposição direta à luz solar e a outras condições climáticas. É a maneira mais direta de avaliar a resistência dos materiais plásticos às intempéries.
Vantagens:
Baixo custo absoluto
Boa consistência
Simples e fácil de operar.
Desvantagens:
Geralmente um ciclo muito longo
Diversidade climática global
Diferentes amostras apresentam sensibilidade diferente em diferentes climas.
3. Método de teste de envelhecimento acelerado em laboratório
O teste de envelhecimento por luz em laboratório não só reduz o ciclo, como também apresenta boa repetibilidade e ampla gama de aplicações. É realizado inteiramente em laboratório, sem restrições geográficas, sendo fácil de operar e com alto grau de controle. A simulação do ambiente de iluminação real e o uso de métodos artificiais de envelhecimento acelerado por luz permitem avaliar rapidamente o desempenho dos materiais. Os principais métodos utilizados são o teste de envelhecimento por luz ultravioleta, o teste de envelhecimento por lâmpada de xenônio e o teste de envelhecimento por arco de carbono.
1. Método de teste de envelhecimento por luz de xenônio
O teste de envelhecimento com lâmpada de xenônio simula todo o espectro da luz solar. Ele permite simular, em curto período, condições climáticas naturais e artificiais. É um método importante para selecionar fórmulas e otimizar a composição de produtos durante a pesquisa científica e a produção, além de ser uma etapa crucial no controle de qualidade.
Os dados dos testes de envelhecimento de lâmpadas de xenônio podem ajudar na seleção de novos materiais, na transformação de materiais existentes e na avaliação de como as alterações nas fórmulas afetam a durabilidade dos produtos.
Princípio básico: A câmara de teste com lâmpada de xenônio utiliza lâmpadas de xenônio para simular os efeitos da luz solar e umidade condensada para simular chuva e orvalho. O material testado é colocado em um ciclo alternado de luz e umidade a uma determinada temperatura, o que permite reproduzir em poucos dias ou semanas os riscos que ocorrem ao ar livre durante meses ou até anos.
Aplicação de teste:
Pode fornecer simulação ambiental correspondente e testes acelerados para pesquisa científica, desenvolvimento de produtos e controle de qualidade.
Pode ser utilizado para a seleção de novos materiais, aprimoramento de materiais existentes ou avaliação da durabilidade após alterações na composição do material.
Ele consegue simular com precisão as alterações causadas por materiais expostos à luz solar sob diferentes condições ambientais.
2. Método de teste de envelhecimento por luz fluorescente UV
O teste de envelhecimento por UV simula principalmente o efeito de degradação da luz ultravioleta (UV) da luz solar sobre o produto. Ao mesmo tempo, também pode reproduzir os danos causados pela chuva e pelo orvalho. O teste é realizado expondo o material a ser testado a um ciclo interativo controlado de luz solar e umidade, enquanto a temperatura aumenta. Lâmpadas fluorescentes ultravioleta são usadas para simular a luz solar, e a influência da umidade também pode ser simulada por condensação ou pulverização.
A lâmpada fluorescente UV é uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão com um comprimento de onda de 254 nm. Devido à adição de fósforo para converter a emissão em um comprimento de onda maior, a distribuição de energia da lâmpada fluorescente UV depende do espectro de emissão gerado pelo fósforo e da difusão no tubo de vidro. As lâmpadas fluorescentes são geralmente divididas em UVA e UVB. A aplicação de exposição do material determina qual tipo de lâmpada UV deve ser usado.
3. Método de teste de envelhecimento da luz da lâmpada de arco de carbono
A lâmpada de arco de carbono é uma tecnologia antiga. O instrumento de arco de carbono foi originalmente usado por químicos alemães de corantes sintéticos para avaliar a resistência à luz de tecidos tingidos. As lâmpadas de arco de carbono são divididas em lâmpadas de arco de carbono fechado e aberto. Independentemente do tipo de lâmpada de arco de carbono, seu espectro é bastante diferente do espectro da luz solar. Devido à longa história dessa tecnologia, a tecnologia inicial de simulação de envelhecimento por luz artificial utilizava esse equipamento, portanto, esse método ainda pode ser encontrado em normas antigas, especialmente nas primeiras normas japonesas, onde a tecnologia de lâmpada de arco de carbono era frequentemente usada como um método de teste de envelhecimento por luz artificial.
Data da publicação: 20 de agosto de 2024