Kozmetični embalažni materiali so večinoma plastika, steklo in papir. Med uporabo, predelavo in skladiščenjem plastike se zaradi različnih zunanjih dejavnikov, kot so svetloba, kisik, toplota, sevanje, vonj, dež, plesen, bakterije itd., uniči kemična struktura plastike, kar povzroči izgubo njenih prvotnih odličnih lastnosti. Ta pojav se običajno imenuje staranje. Glavne manifestacije staranja plastike so razbarvanje, spremembe fizikalnih lastnosti, spremembe mehanskih lastnosti in spremembe električnih lastnosti.
1. Ozadje staranja plastike
V našem življenju so nekateri izdelki neizogibno izpostavljeni svetlobi, ultravijolična svetloba sončne svetlobe pa skupaj z visoko temperaturo, dežjem in roso povzroči staranje izdelka, kot so izguba trdnosti, razpoke, luščenje, pustost, razbarvanje in prah. Sončna svetloba in vlaga sta glavna dejavnika, ki povzročata staranje materiala. Sončna svetloba lahko povzroči razgradnjo mnogih materialov, kar je povezano z občutljivostjo in spektrom materialov. Vsak material se na spekter odziva drugače.
Najpogostejša dejavnika staranja plastike v naravnem okolju sta toplota in ultravijolična svetloba, saj sta okolju, ki so plastični materiali najbolj izpostavljeni, toplota in sončna svetloba (ultravijolična svetloba). Preučevanje staranja plastike, ki ga povzročata ti dve vrsti okolja, je še posebej pomembno za dejansko uporabo. Preskus staranja lahko v grobem razdelimo v dve kategoriji: izpostavljenost zunanjim vplivom in laboratorijski preskus pospešenega staranja.
Preden se izdelek da v veliko uporabo, je treba izvesti poskus lahkega staranja, da se oceni njegova odpornost proti staranju. Vendar pa lahko naravno staranje traja več let ali celo dlje, da se rezultati vidijo, kar očitno ni v skladu z dejansko proizvodnjo. Poleg tega so podnebne razmere na različnih mestih različne. Isti preskusni material je treba preskusiti na različnih mestih, kar močno poveča stroške testiranja.
2. Preskus izpostavljenosti na prostem
Neposredna izpostavljenost na prostem se nanaša na neposredno izpostavljenost sončni svetlobi in drugim podnebnim razmeram. To je najbolj neposreden način za oceno vremenske odpornosti plastičnih materialov.
Prednosti:
Nizki absolutni stroški
Dobra konsistenca
Preprosto in enostavno za uporabo
Slabosti:
Običajno zelo dolg cikel
Globalna podnebna raznolikost
Različni vzorci imajo različno občutljivost v različnih podnebjih
3. Metoda pospešenega staranja v laboratoriju
Laboratorijski test staranja s svetlobo ne le skrajša cikel, ampak ima tudi dobro ponovljivost in širok spekter uporabe. Izvaja se v laboratoriju skozi celoten postopek, ne da bi se upoštevale geografske omejitve, je enostaven za uporabo in ima močan nadzor. Simulacija dejanskega svetlobnega okolja in uporaba metod umetnega pospešenega staranja s svetlobo lahko dosežeta cilj hitre ocene učinkovitosti materiala. Glavne uporabljene metode so test staranja z ultravijolično svetlobo, test staranja s ksenonsko žarnico in test staranja z ogljikovim oblokom.
1. Metoda testiranja staranja s ksenonsko svetlobo
Preskus staranja ksenonske svetilke je preizkus, ki simulira celoten spekter sončne svetlobe. Preskus staranja ksenonske svetilke lahko v kratkem času simulira naravno umetno klimo. Je pomembno sredstvo za pregled formul in optimizacijo sestave izdelkov v procesu znanstvenih raziskav in proizvodnje, poleg tega pa je pomemben del pregleda kakovosti izdelkov.
Podatki o preskusih staranja ksenonskih žarnic lahko pomagajo pri izbiri novih materialov, preoblikovanju obstoječih materialov in ocenjevanju vpliva sprememb formul na trajnost izdelkov.
Osnovno načelo: Preskusna komora s ksenonskimi žarnicami uporablja ksenonske žarnice za simulacijo učinkov sončne svetlobe in kondenzirano vlago za simulacijo dežja in rose. Preizkušeni material se za testiranje postavi v cikel izmenične svetlobe in vlage pri določeni temperaturi, ki lahko v nekaj dneh ali tednih reproducira nevarnosti, ki se pojavljajo na prostem mesece ali celo leta.
Testna aplikacija:
Zagotavlja lahko ustrezno simulacijo okolja in pospešene teste za znanstvene raziskave, razvoj izdelkov in nadzor kakovosti.
Uporablja se lahko za izbiro novih materialov, izboljšanje obstoječih materialov ali oceno trajnosti po spremembah sestave materiala.
Dobro lahko simulira spremembe, ki jih povzročajo materiali, izpostavljeni sončni svetlobi v različnih okoljskih pogojih.
2. Metoda testiranja staranja z UV fluorescentno svetlobo
Preskus staranja z UV-žarki simulira predvsem učinek razgradnje izdelka zaradi UV-svetlobe na sončni svetlobi. Hkrati lahko reproducira tudi škodo, ki jo povzročita dež in rosa. Preskus se izvede tako, da se material, ki ga je treba testirati, izpostavi nadzorovanemu interaktivnemu ciklu sončne svetlobe in vlage ob zvišanju temperature. Za simulacijo sončne svetlobe se uporabljajo ultravijolične fluorescenčne sijalke, vpliv vlage pa se lahko simulira tudi s kondenzacijo ali pršenjem.
Fluorescentna UV-sijalka je nizkotlačna živosrebrna sijalka z valovno dolžino 254 nm. Zaradi dodatka fosforja za pretvorbo v daljšo valovno dolžino je porazdelitev energije fluorescenčne UV-sijalke odvisna od emisijskega spektra, ki ga ustvarjata fosfor in difuzija steklene cevi. Fluorescentne sijalke se običajno delijo na UVA in UVB. Vrsta UV-sijalke, ki jo je treba uporabiti, je odvisna od načina izpostavljenosti materiala.
3. Metoda preskusa staranja svetlobe ogljikove obločne svetilke
Ogljikova obločna svetilka je starejša tehnologija. Instrument z ogljikovim oblokom so prvotno uporabljali nemški kemiki, ki se ukvarjajo s sintetičnimi barvili, za ocenjevanje svetlobne obstojnosti barvanih tekstilij. Ogljikove obločne svetilke se delijo na zaprte in odprte. Ne glede na vrsto ogljikove obločne svetilke se njen spekter precej razlikuje od spektra sončne svetlobe. Zaradi dolge zgodovine te projektne tehnologije je bila ta oprema uporabljena pri začetni tehnologiji simulacije staranja z umetno svetlobo, zato je to metodo še vedno mogoče videti v prejšnjih standardih, zlasti v zgodnjih japonskih standardih, kjer se je tehnologija ogljikovih obločnih svetilk pogosto uporabljala kot metoda za preskušanje staranja z umetno svetlobo.
Čas objave: 20. avg. 2024