Materiały opakowaniowe kosmetyków to głównie tworzywa sztuczne, szkło i papier. Podczas użytkowania, przetwarzania i przechowywania tworzyw sztucznych, pod wpływem różnych czynników zewnętrznych, takich jak światło, tlen, ciepło, promieniowanie, zapach, deszcz, pleśń, bakterie itp., struktura chemiczna tworzyw sztucznych ulega zniszczeniu, co skutkuje utratą ich właściwości oryginalne doskonałe właściwości. Zjawisko to ogólnie nazywane jest starzeniem się. Głównymi objawami starzenia tworzyw sztucznych są odbarwienia, zmiany właściwości fizycznych, zmiany właściwości mechanicznych i zmiany właściwości elektrycznych.
1. Tło starzenia tworzyw sztucznych
W naszym życiu niektóre produkty są nieuchronnie wystawione na działanie światła, a światło ultrafioletowe w świetle słonecznym w połączeniu z wysoką temperaturą, deszczem i rosą powoduje, że produkt doświadcza zjawisk starzenia, takich jak utrata wytrzymałości, pękanie, łuszczenie się, matowienie, przebarwienia i pudrowanie. Głównymi czynnikami powodującymi starzenie się materiałów są światło słoneczne i wilgoć. Światło słoneczne może powodować degradację wielu materiałów, co jest związane z wrażliwością i widmem materiałów. Każdy materiał reaguje inaczej na widmo.
Najczęstszymi czynnikami starzenia tworzyw sztucznych w środowisku naturalnym są ciepło i światło ultrafioletowe, ponieważ środowiskiem, na które tworzywa sztuczne są najbardziej narażone, jest ciepło i światło słoneczne (światło ultrafioletowe). Badanie starzenia się tworzyw sztucznych powodowanego przez te dwa rodzaje środowisk ma szczególne znaczenie dla rzeczywistego środowiska użytkowania. Test starzenia można z grubsza podzielić na dwie kategorie: wystawienie na działanie warunków zewnętrznych i laboratoryjny test przyspieszonego starzenia.
Przed wprowadzeniem produktu do użytku na dużą skalę należy przeprowadzić eksperyment starzenia pod wpływem światła, aby ocenić jego odporność na starzenie. Jednak naturalne starzenie się może zająć kilka lat lub nawet dłużej, zanim widoczne będą rezultaty, co oczywiście nie jest zgodne z rzeczywistą produkcją. Ponadto warunki klimatyczne w różnych miejscach są różne. Ten sam materiał testowy należy przetestować w różnych miejscach, co znacznie zwiększa koszty badania.
2. Test ekspozycji na zewnątrz
Bezpośrednia ekspozycja na zewnątrz oznacza bezpośrednią ekspozycję na światło słoneczne i inne warunki klimatyczne. Jest to najbardziej bezpośredni sposób oceny odporności materiałów z tworzyw sztucznych na warunki atmosferyczne.
Zalety:
Niski koszt bezwzględny
Dobra konsystencja
Prosty i łatwy w obsłudze
Wady:
Zwykle bardzo długi cykl
Globalna różnorodność klimatyczna
Różne próbki mają różną czułość w różnych klimatach
3. Laboratoryjna metoda badania przyspieszonego starzenia
Laboratoryjny test starzenia światłem może nie tylko skrócić cykl, ale także ma dobrą powtarzalność i szeroki zakres zastosowań. Jest on przeprowadzany w laboratorium przez cały proces, bez uwzględnienia ograniczeń geograficznych, jest łatwy w obsłudze i zapewnia duże możliwości kontroli. Symulowanie rzeczywistego środowiska oświetleniowego i stosowanie metod sztucznego starzenia przy przyspieszonym świetle może pomóc w szybkiej ocenie właściwości materiału. Głównymi stosowanymi metodami są test starzenia światłem ultrafioletowym, test starzenia lampy ksenonowej i starzenie światłem łuku węglowego.
1. Metoda badania starzenia światłem ksenonowym
Test starzenia lampy ksenonowej to test symulujący pełne spektrum światła słonecznego. Test starzenia lampy ksenonowej może w krótkim czasie symulować naturalny sztuczny klimat. Jest to ważny sposób sprawdzania receptur i optymalizacji składu produktu w procesie badań naukowych i produkcji, a także ważny element kontroli jakości produktu.
Dane z testów starzenia lamp ksenonowych mogą pomóc w wyborze nowych materiałów, przekształceniu istniejących materiałów i ocenie, w jaki sposób zmiany w recepturach wpływają na trwałość produktów
Podstawowa zasada: Komora testowa lampy ksenonowej wykorzystuje lampy ksenonowe do symulacji działania światła słonecznego i wykorzystuje skondensowaną wilgoć do symulacji deszczu i rosy. Badany materiał poddawany jest cyklowi zmiennego światła i wilgoci o określonej temperaturze w celu przeprowadzenia testów i może w ciągu kilku dni lub tygodni odtworzyć zagrożenia występujące na zewnątrz przez miesiące, a nawet lata.
Aplikacja testowa:
Może zapewnić odpowiednią symulację środowiskową i przyspieszone testy na potrzeby badań naukowych, rozwoju produktów i kontroli jakości.
Można ją stosować do doboru nowych materiałów, ulepszania istniejących materiałów lub oceny trwałości po zmianach w składzie materiału.
Może dobrze symulować zmiany spowodowane przez materiały wystawione na działanie światła słonecznego w różnych warunkach środowiskowych.
2. Metoda badania starzenia w świetle fluorescencyjnym UV
Test starzenia UV symuluje głównie efekt degradacji produktu pod wpływem światła UV w świetle słonecznym. Jednocześnie może również odtworzyć szkody spowodowane przez deszcz i rosę. Badanie przeprowadza się poprzez wystawienie badanego materiału na kontrolowany interaktywny cykl światła słonecznego i wilgoci przy jednoczesnym zwiększeniu temperatury. Lampy fluorescencyjne ultrafioletowe służą do symulowania światła słonecznego, a wpływ wilgoci można również symulować poprzez kondensację lub natryskiwanie.
Fluorescencyjna lampa UV to niskociśnieniowa lampa rtęciowa o długości fali 254 nm. Ze względu na dodatek współistnienia fosforu w celu przekształcenia go w dłuższą długość fali, rozkład energii świetlówki UV zależy od widma emisyjnego generowanego przez współistnienie fosforu i dyfuzję szklanej rurki. Świetlówki dzieli się zazwyczaj na UVA i UVB. Sposób narażenia materiału określa, jaki rodzaj lampy UV należy zastosować.
3. Metoda badania starzenia się lampy łukowej węglowej
Lampa łukowa z węglem to starsza technologia. Przyrząd do pomiaru łuku węglowego był pierwotnie używany przez niemieckich chemików zajmujących się barwnikami syntetycznymi do oceny odporności na światło barwionych tkanin. Lampy łukowe z węglem dzielą się na lampy z łukiem zamkniętym i otwartym. Niezależnie od rodzaju węglowej lampy łukowej, jej widmo znacznie różni się od widma światła słonecznego. Ze względu na długą historię technologii tego projektu, początkowy sprzęt symulujący starzenie się za pomocą sztucznego światła wykorzystywał ten sprzęt, dlatego metodę tę nadal można zobaczyć we wcześniejszych standardach, szczególnie we wczesnych standardach japońskich, gdzie jako sztuczne światło często stosowano technologię lamp łukowych z węglem węglowym metoda badania starzenia.
Czas publikacji: 20 sierpnia 2024 r