Kozmetické obalové materiály sú prevažne plasty, sklo a papier. Počas používania, spracovania a skladovania plastov sa v dôsledku rôznych vonkajších faktorov, ako je svetlo, kyslík, teplo, žiarenie, zápach, dážď, pleseň, baktérie atď., ničí chemická štruktúra plastov, čo vedie k strate ich pôvodných vynikajúcich vlastností. Tento jav sa všeobecne nazýva starnutie. Hlavnými prejavmi starnutia plastov sú zmena farby, zmeny fyzikálnych vlastností, zmeny mechanických vlastností a zmeny elektrických vlastností.
1. Pozadie starnutia plastov
V našich životoch sú niektoré výrobky nevyhnutne vystavené svetlu a ultrafialové svetlo na slnku v spojení s vysokou teplotou, dažďom a rosou spôsobuje starnutie výrobku, ako je strata pevnosti, praskanie, olupovanie, matnosť, zmena farby a práškovanie. Slnečné svetlo a vlhkosť sú hlavnými faktormi spôsobujúcimi starnutie materiálu. Slnečné svetlo môže spôsobiť degradáciu mnohých materiálov, čo súvisí s citlivosťou a spektrom materiálov. Každý materiál reaguje na spektrum inak.
Najbežnejšími faktormi starnutia plastov v prirodzenom prostredí sú teplo a ultrafialové svetlo, pretože prostredie, ktorému sú plastové materiály najviac vystavené, je teplo a slnečné svetlo (ultrafialové svetlo). Štúdium starnutia plastov spôsobeného týmito dvoma typmi prostredia má mimoriadny význam pre skutočné prostredie používania. Test starnutia možno zhruba rozdeliť do dvoch kategórií: vonkajšie vystavenie a laboratórny test zrýchleného starnutia.
Pred uvedením produktu do rozsiahleho použitia by sa mal vykonať experiment so svetelným starnutím, aby sa vyhodnotila jeho odolnosť voči starnutiu. Prirodzené starnutie však môže trvať niekoľko rokov alebo aj dlhšie, kým sa dosiahnu výsledky, čo samozrejme nezodpovedá skutočnej výrobe. Okrem toho sa klimatické podmienky na rôznych miestach líšia. Rovnaký testovaný materiál je potrebné testovať na rôznych miestach, čo výrazne zvyšuje náklady na testovanie.
2. Skúška vonkajšej expozície
Priame vonkajšie vystavenie sa vzťahuje na priame vystavenie slnečnému žiareniu a iným poveternostným podmienkam. Je to najpriamejší spôsob, ako posúdiť odolnosť plastových materiálov voči poveternostným vplyvom.
Výhody:
Nízke absolútne náklady
Dobrá konzistencia
Jednoduché a ľahko ovládateľné
Nevýhody:
Zvyčajne veľmi dlhý cyklus
Globálna klimatická rozmanitosť
Rôzne vzorky majú rôznu citlivosť v rôznych klimatických podmienkach
3. Laboratórna metóda zrýchleného starnutia
Laboratórny test starnutia svetlom nielenže skráti cyklus, ale má aj dobrú opakovateľnosť a široký rozsah použitia. Počas celého procesu sa vykonáva v laboratóriu bez ohľadu na geografické obmedzenia, ľahko sa ovláda a má silnú kontrolovateľnosť. Simulácia skutočného svetelného prostredia a použitie metód umelého zrýchleného starnutia svetlom umožňuje rýchle vyhodnotenie výkonnosti materiálu. Hlavnými používanými metódami sú test starnutia ultrafialovým svetlom, test starnutia xenónovou lampou a test starnutia uhlíkovým oblúkom.
1. Metóda testovania starnutia xenónovým svetlom
Test starnutia xenónovej lampy je test, ktorý simuluje celé spektrum slnečného žiarenia. Test starnutia xenónovej lampy dokáže v krátkom čase simulovať prirodzenú umelú klímu. Je dôležitým prostriedkom na kontrolu receptúr a optimalizáciu zloženia produktu v procese vedeckého výskumu a výroby a je tiež dôležitou súčasťou kontroly kvality produktu.
Údaje z testov starnutia xenónových výbojok môžu pomôcť pri výbere nových materiálov, transformácii existujúcich materiálov a vyhodnotení, ako zmeny v receptúre ovplyvňujú trvanlivosť výrobkov.
Základný princíp: Testovacia komora s xenónovými lampami simuluje účinky slnečného žiarenia pomocou xenónových výbojok a kondenzovanú vlhkosť pomocou dažďa a rosy. Testovaný materiál sa pri určitej teplote umiestni do cyklu striedavého svetla a vlhkosti a v priebehu niekoľkých dní alebo týždňov dokáže reprodukovať nebezpečenstvá, ktoré sa vyskytujú vonku mesiace alebo dokonca roky.
Testovacia aplikácia:
Môže poskytnúť zodpovedajúcu environmentálnu simuláciu a zrýchlené testy pre vedecký výskum, vývoj produktov a kontrolu kvality.
Môže sa použiť na výber nových materiálov, vylepšenie existujúcich materiálov alebo na hodnotenie trvanlivosti po zmenách v zložení materiálu.
Dokáže dobre simulovať zmeny spôsobené materiálmi vystavenými slnečnému žiareniu za rôznych podmienok prostredia.
2. Metóda testovania starnutia UV fluorescenčným svetlom
Test UV starnutia simuluje najmä degradačný účinok UV žiarenia na slnečnom svetle na produkt. Zároveň dokáže reprodukovať poškodenie spôsobené dažďom a rosou. Test sa vykonáva vystavením testovaného materiálu kontrolovanému interaktívnemu cyklu slnečného žiarenia a vlhkosti pri zvyšovaní teploty. Na simuláciu slnečného žiarenia sa používajú ultrafialové žiarivky a vplyv vlhkosti sa dá simulovať aj kondenzáciou alebo striekaním.
Fluorescenčná UV lampa je nízkotlaková ortuťová výbojka s vlnovou dĺžkou 254 nm. V dôsledku pridania fosforu, ktorý sa premieňa na dlhšiu vlnovú dĺžku, závisí rozloženie energie fluorescenčnej UV lampy od emisného spektra generovaného koexistenciou fosforu a difúziou sklenenej trubice. Fluorescenčné lampy sa zvyčajne delia na UVA a UVB. Typ UV lampy, ktorý sa má použiť, určuje aplikácia expozície materiálu.
3. Metóda testovania starnutia svetla uhlíkovej oblúkovej lampy
Uhlíková oblúková lampa je staršia technológia. Prístroj na uhlíkovú oblúkovú lampu pôvodne používali nemeckí chemici zaoberajúci sa syntetickými farbivami na hodnotenie stálosti farbených textílií na svetle. Uhlíkové oblúkové lampy sa delia na uzavreté a otvorené. Bez ohľadu na typ uhlíkovej oblúkovej lampy sa jej spektrum značne líši od spektra slnečného svetla. Vzhľadom na dlhú históriu tejto projektovej technológie sa toto zariadenie používalo pri počiatočnej technológii simulácie starnutia umelým svetlom, takže túto metódu možno stále vidieť v skorších normách, najmä v skorých japonských normách, kde sa technológia uhlíkových oblúkových lámp často používala ako metóda testovania starnutia umelým svetlom.
Čas uverejnenia: 20. augusta 2024