В качестве упаковочных материалов для косметики в основном используются пластик, стекло и бумага. В процессе использования, обработки и хранения пластмасс под воздействием различных внешних факторов, таких как свет, кислород, тепло, излучение, запахи, дождь, плесень, бактерии и т. д., происходит разрушение химической структуры пластмасс, что приводит к потере их первоначальных превосходных свойств. Это явление обычно называют старением. Основными проявлениями старения пластмассы являются изменение цвета, изменение физических свойств, изменение механических свойств и изменение электрических свойств.
1. Предпосылки старения пластмасс
В нашей жизни некоторые предметы неизбежно подвергаются воздействию света, и ультрафиолетовое излучение солнечного света в сочетании с высокой температурой, дождем и росой приводит к старению изделия, проявляющемуся в виде потери прочности, растрескивания, отслаивания, потускнения, изменения цвета и образования пудры. Солнечный свет и влажность являются основными факторами, вызывающими старение материалов. Солнечный свет может вызывать деградацию многих материалов, что связано с их чувствительностью и спектром излучения. Каждый материал по-разному реагирует на спектр излучения.
Наиболее распространенными факторами старения пластмасс в естественной среде являются тепло и ультрафиолетовое излучение, поскольку пластмассы чаще всего подвергаются воздействию тепла и солнечного света (ультрафиолетового излучения). Изучение старения пластмасс под воздействием этих двух типов окружающей среды имеет особое значение для условий их фактического использования. Испытания на старение можно условно разделить на две категории: воздействие окружающей среды и ускоренные лабораторные испытания на старение.
Перед началом крупномасштабного использования продукта необходимо провести эксперимент по изучению его устойчивости к старению. Однако естественное старение может занять несколько лет или даже больше, прежде чем станут видны результаты, что, очевидно, не соответствует реальному производству. Кроме того, климатические условия в разных местах различаются. Один и тот же испытательный материал необходимо тестировать в разных местах, что значительно увеличивает стоимость испытаний.
2. Испытание на воздействие внешней среды
Прямое воздействие внешних факторов подразумевает непосредственное воздействие солнечного света и других климатических условий. Это наиболее прямой способ оценки устойчивости пластиковых материалов к воздействию погодных условий.
Преимущества:
Низкая абсолютная стоимость
Хорошая стабильность
Простой и удобный в использовании
Недостатки:
Обычно очень длинный цикл
Глобальное климатическое разнообразие
Различные образцы обладают разной чувствительностью в разных климатических условиях.
3. Метод ускоренного лабораторного испытания на старение
Лабораторные испытания на световое старение позволяют не только сократить цикл, но и обладают хорошей воспроизводимостью и широким спектром применения. Весь процесс проводится в лабораторных условиях, без учета географических ограничений, прост в эксплуатации и отличается высокой степенью управляемости. Имитация реальных условий освещения и использование методов искусственного ускоренного светового старения позволяют быстро оценить характеристики материала. Основные используемые методы – это испытания на старение под воздействием ультрафиолетового излучения, ксеноновой лампы и дугового угольно-лучевого старения.
1. Метод испытания на старение под воздействием ксенонового света
Испытание на старение с помощью ксеноновой лампы — это тест, имитирующий полный спектр солнечного света. Испытание на старение с помощью ксеноновой лампы позволяет за короткое время имитировать естественный искусственный климат. Это важный инструмент для проверки рецептур и оптимизации состава продукции в процессе научных исследований и производства, а также важная часть контроля качества продукции.
Данные испытаний на старение ксеноновых ламп могут помочь в выборе новых материалов, модификации существующих и оценке влияния изменений в рецептуре на долговечность изделий.
Основной принцип: в испытательной камере с ксеноновыми лампами имитируются эффекты солнечного света, а конденсированная влага — дождь и роса. Испытуемый материал помещается в цикл чередования света и влаги при определенной температуре, что позволяет за несколько дней или недель воспроизвести опасности, которые могут возникать на открытом воздухе в течение месяцев или даже лет.
Тестовое приложение:
Она может обеспечить соответствующее моделирование окружающей среды и ускоренные испытания для научных исследований, разработки продукции и контроля качества.
Его можно использовать для выбора новых материалов, улучшения существующих материалов или оценки долговечности после изменения состава материала.
Эта модель хорошо имитирует изменения, вызванные воздействием солнечного света на материалы в различных условиях окружающей среды.
2. Метод испытания на старение под воздействием УФ-флуоресцентного света
Испытание на старение под воздействием УФ-излучения в основном имитирует деградацию изделия под воздействием ультрафиолетового света солнечного света. Одновременно оно позволяет воспроизвести повреждения, вызванные дождем и росой. Испытание проводится путем контролируемого циклического воздействия солнечного света и влаги на исследуемый материал с одновременным повышением температуры. Для имитации солнечного света используются ультрафиолетовые люминесцентные лампы, а влияние влаги может быть имитировано конденсацией или распылением.
Флуоресцентная УФ-лампа — это ртутная лампа низкого давления с длиной волны 254 нм. Благодаря добавлению фосфора, преобразующего излучение в более длинноволновое, распределение энергии флуоресцентной УФ-лампы зависит от спектра излучения, создаваемого фосфором и диффузией в стеклянной трубке. Флуоресцентные лампы обычно делятся на UVA и UVB. Тип используемой УФ-лампы определяется областью применения.
3. Метод испытания на старение света угольной дуговой лампы
Угольная дуговая лампа — это более старая технология. Приборы с угольной дугой первоначально использовались немецкими химиками-красителями для оценки светостойкости окрашенных текстильных изделий. Угольные дуговые лампы делятся на закрытые и открытые. Независимо от типа угольной дуговой лампы, её спектр значительно отличается от спектра солнечного света. Из-за долгой истории этой технологии, первоначально для имитации старения под воздействием искусственного света использовалось это оборудование, поэтому этот метод до сих пор встречается в более ранних стандартах, особенно в ранних японских стандартах, где технология угольных дуговых ламп часто использовалась в качестве метода испытания на старение под воздействием искусственного света.
Дата публикации: 20 августа 2024 г.