Матеріали для косметичної упаковки в основному складаються з пластику, скла та паперу. Під час використання, обробки та зберігання пластмас, через різні зовнішні фактори, такі як світло, кисень, тепло, радіація, запах, дощ, цвіль, бактерії тощо, хімічна структура пластмас руйнується, що призводить до втрати їхніх початкових чудових властивостей. Це явище зазвичай називають старінням. Основними проявами старіння пластмас є зміна кольору, зміни фізичних властивостей, зміни механічних властивостей та зміни електричних властивостей.
1. Передумови старіння пластику
У нашому житті деякі вироби неминуче піддаються впливу світла, а ультрафіолетове світло сонячного світла в поєднанні з високою температурою, дощем і росою призводить до таких явищ старіння виробу, як втрата міцності, розтріскування, відшаровування, тьмяність, знебарвлення та посипання. Сонячне світло та вологість є основними факторами, що спричиняють старіння матеріалів. Сонячне світло може призвести до руйнування багатьох матеріалів, що пов'язано з їх чутливістю та спектром. Кожен матеріал по-різному реагує на цей спектр.
Найпоширенішими факторами старіння пластмас у природному середовищі є тепло та ультрафіолетове випромінювання, оскільки середовище, до якого пластикові матеріали найбільше піддаються впливу тепла та сонячного світла (ультрафіолетового випромінювання), має особливе значення для фактичного середовища використання. Вивчення старіння пластмас, спричиненого цими двома типами середовищ, можна умовно розділити на дві категорії: вплив зовнішнього середовища та лабораторне прискорене старіння.
Перш ніж продукт буде введено у масове використання, слід провести експеримент на світлове старіння, щоб оцінити його стійкість до старіння. Однак природне старіння може зайняти кілька років або навіть більше, щоб побачити результати, що, очевидно, не відповідає фактичному виробництву. Крім того, кліматичні умови в різних місцях різні. Один і той самий тестовий матеріал необхідно випробовувати в різних місцях, що значно збільшує вартість випробувань.
2. Випробування на зовнішній вплив
Прямий вплив на відкритому повітрі означає прямий вплив сонячного світла та інших кліматичних умов. Це найпряміший спосіб оцінки стійкості пластикових матеріалів до атмосферних впливів.
Переваги:
Низька абсолютна вартість
Гарна консистенція
Простий та легкий в експлуатації
Недоліки:
Зазвичай дуже довгий цикл
Глобальне кліматичне різноманіття
Різні зразки мають різну чутливість у різних кліматичних умовах
3. Метод випробування прискореного старіння в лабораторії
Лабораторне випробування на світлове старіння може не тільки скоротити цикл, але й мати хорошу повторюваність та широкий спектр застосування. Воно проводиться в лабораторії протягом усього процесу без урахування географічних обмежень, просте в експлуатації та має високу керованість. Моделювання фактичного освітлення та використання методів штучного прискореного світлового старіння може досягти мети швидкої оцінки характеристик матеріалу. Основними методами, що використовуються, є випробування на старіння ультрафіолетовим світлом, випробування на старіння ксеноновою лампою та випробування на старіння вуглецево-дуговим випромінюванням.
1. Метод випробування на старіння ксеноновим світлом
Випробування на старіння ксенонової лампи – це випробування, яке імітує повний спектр сонячного світла. Випробування на старіння ксенонової лампи може імітувати природний штучний клімат за короткий час. Це важливий засіб для перевірки формул та оптимізації складу продукту в процесі наукових досліджень та виробництва, а також важлива частина контролю якості продукції.
Дані випробувань на старіння ксенонових ламп можуть допомогти у виборі нових матеріалів, трансформації існуючих матеріалів та оцінці впливу змін у формулах на довговічність виробів.
Основний принцип: Випробувальна камера з ксеноновими лампами використовує ксенонові лампи для імітації впливу сонячного світла та конденсовану вологу для імітації дощу та роси. Випробуваний матеріал поміщають у цикл змінного світла та вологи за певної температури для випробувань, і він може відтворити небезпеки, які виникають на відкритому повітрі протягом місяців або навіть років, за кілька днів або тижнів.
Тестовий додаток:
Він може забезпечити відповідне моделювання навколишнього середовища та прискорені випробування для наукових досліджень, розробки продукції та контролю якості.
Його можна використовувати для вибору нових матеріалів, удосконалення існуючих матеріалів або оцінки довговічності після змін у складі матеріалу.
Він може добре імітувати зміни, спричинені матеріалами, що піддаються впливу сонячного світла за різних умов навколишнього середовища.
2. Метод випробування на старіння під дією ультрафіолетового флуоресцентного світла
Випробування на старіння під впливом ультрафіолетового випромінювання в основному імітує деградаційний вплив ультрафіолетового світла сонячного світла на виріб. Водночас воно також може відтворювати пошкодження, спричинені дощем і росою. Випробування проводиться шляхом впливу на матеріал, що підлягає випробуванню, контрольованого інтерактивного циклу сонячного світла та вологи з одночасним підвищенням температури. Для імітації сонячного світла використовуються ультрафіолетові люмінесцентні лампи, а вплив вологи також можна імітувати шляхом конденсації або розпилення.
Флуоресцентна УФ-лампа – це ртутна лампа низького тиску з довжиною хвилі 254 нм. Через додавання фосфору для перетворення його на довшу довжину хвилі, розподіл енергії флуоресцентної УФ-лампи залежить від спектру випромінювання, що генерується співіснуванням фосфору та дифузією скляної трубки. Флуоресцентні лампи зазвичай поділяються на UVA та UVB. Застосування матеріалу визначає, який тип УФ-лампи слід використовувати.
3. Метод випробування старіння світла вугільної дугової лампи
Вуглецева дугова лампа — це старіша технологія. Вуглецеві дугові прилади спочатку використовувалися німецькими хіміками, що спеціалізуються на синтетичних барвниках, для оцінки світлостійкості фарбованих текстильних виробів. Вуглецеві дугові лампи поділяються на закриті та відкриті. Незалежно від типу вуглецевої дугової лампи, її спектр досить сильно відрізняється від спектру сонячного світла. Через довгу історію цієї проектної технології, початкова технологія моделювання старіння штучним світлом використовувала це обладнання, тому цей метод досі можна побачити в попередніх стандартах, особливо в ранніх стандартах Японії, де технологія вуглецевих дугових ламп часто використовувалася як метод випробування старіння штучним світлом.
Час публікації: 20 серпня 2024 р.