คุณสมบัติกั้นของบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง

ประสิทธิภาพการกั้นของขวดเครื่องสำอางบรรจุภัณฑ์เป็นข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับฟังก์ชั่นการป้องกันของบรรจุภัณฑ์

วัสดุบรรจุภัณฑ์สำหรับเครื่องสำอางส่วนใหญ่จะทำจากวัสดุโพลีเมอร์ เช่น โพลิเอทิลีน (PE) แต่เมื่อกล่าวถึงคุณสมบัติกั้นที่ดี พอลิโพรไพลีน (PP) โพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) โพลิเอทิลีน- ไวนิลแอลกอฮอล์โคพอลิเมอร์ (EVOH) เป็นวัสดุที่เรามักใช้ กล่าวถึง.

โครงสร้างจุลภาคของพลาสติกแสดงให้เห็นว่าวัสดุพลาสติกไม่ได้ "ผ่านอากาศไม่ได้"เราสามารถสังเกตพื้นผิวของวัสดุ PE และ PP ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกำลังสูง และเราจะเห็นว่ามีรูในวัสดุ ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้เราตระหนักว่าวัสดุพลาสติกเป็นตัวของตัวเอง มีการซึมผ่านในระดับหนึ่ง

จำเป็นหรือไม่ที่เราจะต้องพิจารณาคุณสมบัติกั้นของบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง?

คำตอบคือใช่ในความเป็นจริง ในการพัฒนาบรรจุภัณฑ์อาหาร คุณสมบัติกั้นของบรรจุภัณฑ์มีความสำคัญเท่ากับคุณสมบัติการปิดผนึกมีบทบาทในการรักษาคุณภาพ ความสด รสชาติ และอายุการเก็บรักษาของอาหารอย่างไรก็ตาม ในการพัฒนาบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางนั้น การปิดผนึกมักจะถูกเน้นย้ำโดยที่ละเลยคุณสมบัติของสิ่งกีดขวางของบรรจุภัณฑ์นี่คือสาเหตุว่าทำไมในการพัฒนาเครื่องสำอางที่เกิดขึ้นจริง ผลิตภัณฑ์ครีมหรือโลชั่นที่มีการปิดผนึกบรรจุภัณฑ์โดยรวมที่ดีหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ก็พบว่าเนื้อครีมมีความหนาขึ้นและหนาขึ้น และไม่สามารถใช้ได้เลยนอกจากนี้ยังมีสูตรบางสูตรที่มีสารอินทรีย์ระเหยง่าย ซึ่งค่อยๆ ซึมผ่านวัสดุบรรจุภัณฑ์ ส่งผลให้ขาดส่วนผสมออกฤทธิ์ที่สอดคล้องกันดังนั้น หน้าที่ของอุปสรรคของบรรจุภัณฑ์จะต้องได้รับการพิจารณาในการพัฒนาบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางเพื่อให้มั่นใจว่าผิวสัมผัสที่ดี ผลการถนอม และยืดอายุของผลิตภัณฑ์เพียงแค่เข้าใจคำจำกัดความของคุณสมบัติของอุปสรรคและกลไกการซึมผ่านของวัสดุอย่างถูกต้อง และเข้าใจปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของวัสดุพอลิเมอร์ที่มีอิทธิพลต่อวัสดุพอลิเมอร์เท่านั้น เราจึงสามารถเลือกวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติกั้นที่เหมาะสมตามความต้องการที่แท้จริงในการพัฒนาบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางได้ ทำได้ดี.

มีเอกสารด้านการวิจัยพอลิเมอร์ที่ระบุว่าวัสดุพอลิเมอร์จะมีคุณสมบัติเป็นอุปสรรคที่ดีต้องมีคุณสมบัติโครงสร้างดังนี้

1. ระดับขั้วที่แน่นอนตัวอย่างเช่น มีอะตอมฟลูออรีนในสายโมเลกุล กลุ่มไฮดรอกซิล และกลุ่มเอสเทอร์ดังแสดงในตารางที่ 1 คุณสมบัติกั้นออกซิเจนของพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่มีหมู่ไฮดรอกซิลที่กลุ่มด้านข้างของสายโซ่โมเลกุลนั้นดีกว่าโพลิเอทิลีนอย่างมีนัยสำคัญ

2. โซ่โพลีเมอร์มีความแข็งแกร่งสูงและเฉื่อยในการซึมผ่าน

3.เนื่องจากความสมมาตร ลำดับ การตกผลึก หรือการวางแนวของโมเลกุล โซ่โพลีเมอร์มีความสามารถในการบรรจุอย่างแน่นหนาโพลีเมอร์บางชนิดสามารถมีระดับการตกผลึกต่างกันได้ความเป็นผลึกสูงสามารถนำคุณสมบัติของสิ่งกีดขวางได้ดีขึ้นตารางที่ 2 ด้านล่างเปรียบเทียบคุณสมบัติกั้นก๊าซของพอลิโอเลฟินส์ที่ระดับผลึกที่ต่างกันโดยทั่วไป ความเป็นผลึกที่สูงขึ้นจะมีการซึมผ่านที่ต่ำกว่า

การวางแนวของสายโซ่โมเลกุลพอลิเมอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติของการกั้นสำหรับพอลิเมอร์อสัณฐาน การวางแนวของสายโซ่โมเลกุลสามารถลดการเจาะได้ 10-15%สำหรับผลึกโพลีเมอร์ สามารถสังเกตการลดลงได้มากกว่า 50%การปฐมนิเทศมีความสัมพันธ์พิเศษกับกระบวนการเป่าขวดดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพของสิ่งกีดขวางของขวดโดยการควบคุมทิศทางระหว่างกระบวนการเป่าขึ้นรูป มากกว่าการเคลือบสิ่งกีดขวางที่ด้านนอกของขวดตัวอย่างเช่น คุณสมบัติกั้นออกซิเจนของวัสดุ PP, PS และ PET หลังจากการปฐมนิเทศนั้นดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับคุณสมบัติที่ไม่มีการวางแนว และการยืดตัว คุณสมบัติการกั้นของ PET ที่มีอัตรา 500% นั้นสูงกว่าก่อนที่ไม่ได้ปรับแนวเกือบ 50%

4. มีแรงยึดเหนี่ยวหรือแรงดึงดูดระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์กับสายโซ่

5. อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วสูง

โดยทั่วไป โพลีเมอร์เชิงเส้นตรงที่มีโครงสร้างโมเลกุลอย่างง่ายจะมีสถานะการเรียงซ้อนปกติและความจุของสิ่งกีดขวางที่สูงกว่า แต่โครงกระดูกของสายโซ่หลักมีฐานการวัดขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้การเรียงซ้อนที่สม่ำเสมอไม่ดีและความจุของสิ่งกีดขวางลดลง?

“กระบวนการแปรรูปและขึ้นรูปวัสดุที่แตกต่างกันก็มีผลกระทบต่อคุณสมบัติของวัสดุกั้นด้วยเลือกโพลีเมอร์ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันและใช้วิธีการประมวลผลที่เหมาะสมเพื่อให้ได้วัสดุกั้นที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมตัวอย่างเช่น คุณสมบัติของสิ่งกีดขวางของ LLDPE และ LDPE นั้นต่ำกว่า HDPEในการใช้งานท่อชั้นเดียว LLDPE, LDPE และ HDPE สามารถผสมทางกายภาพเพื่อผลิตชุดท่อที่มีคุณสมบัติเป็นอุปสรรคบางอย่างและง่ายต่อการปิดผนึกด้วยความร้อนตัวอย่างเช่น EVOH เป็นโคพอลิเมอร์ของเอทิลีน/ไวนิลแอลกอฮอล์ ซึ่งเป็นโครงสร้างลูกโซ่ โพลีเมอร์ผลึกรวมความสามารถในการแปรรูปที่ดีของโพลิเอทิลีนและคุณสมบัติกั้นก๊าซที่สูงมากของโพลิไวนิลแอลกอฮอล์การมีอยู่ของส่วนไวนิลแอลกอฮอล์แบบมีขั้วในสายโซ่โมเลกุลทำให้ดีสำหรับตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เช่น ไฮโดรคาร์บอนคุณสมบัติของสิ่งกีดขวางการมีอยู่ของเซ็กเมนต์เอทิลีนที่ไม่มีขั้วสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของอุปสรรคต่อตัวทำละลายที่มีขั้ว เช่น น้ำอย่างไรก็ตาม มีกลุ่มไฮดรอกซิลในโครงสร้างโมเลกุลของเรซิน EVOHเรซิน EVOH มีลักษณะเป็นน้ำและดูดความชื้นหลังจากการดูดซับความชื้น ประสิทธิภาพของแผงกั้นก๊าซจะได้รับผลกระทบ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีหลายชั้นเพื่อห่อหุ้มชั้นเรซิน EVOH ด้วยเรซินป้องกันความชื้นที่แข็งแรง เช่น โพลิโอเลฟิน เพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตที่มีคุณสมบัติเป็นอุปสรรคที่ครอบคลุมดีเยี่ยม

การใช้วัสดุกั้นในบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง

ในปัจจุบัน การนำวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เป็นอุปสรรคมาใช้ในด้านบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางอยู่ในช่วงการใช้งานที่เพิ่มมากขึ้นวัสดุกั้นสูงที่ใช้กันทั่วไปในประเทศ ได้แก่ อลูมิเนียมฟอยล์ โพลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) เอทิลีน-ไวนิลแอลกอฮอล์โคพอลิเมอร์ (EVOH) ไนลอน (PA) โพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) เป็นต้น อลูมิเนียมฟอยล์ PVA และ EVOH เป็นวัสดุที่มีกำแพงสูง และ PA และ PET มีคุณสมบัติกั้นที่คล้ายกันและเป็นวัสดุกั้นปานกลาง

สำหรับเครื่องสำอางบรรจุภัณฑ์แบบสายยาง หากผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติกั้นสูง มักจะใช้สายยางพลาสติกกั้นสามประเภทต่อไปนี้

1. ท่ออลูมิเนียมผสมพลาสติก โครงสร้างทั่วไปคือ PE/PE+EAA/AL/PE+EAA/PE ซึ่งทำจากอลูมิเนียมฟอยล์และฟิล์มพลาสติกผ่านการอัดรีดร่วมและประกอบเป็นแผ่นแล้วต่อเป็นท่ออุปสรรคหลักคือ คุณสมบัติกั้นของชั้นอลูมิเนียมฟอยล์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับรูเข็มของอลูมิเนียมฟอยล์เมื่อความหนาของฟอยล์อลูมิเนียมเพิ่มขึ้น คุณสมบัติของอุปสรรคจะเพิ่มขึ้น

2. ท่อคอมโพสิตกั้นพลาสติกทั้งหมด โครงสร้างทั่วไปคือ PE/PE/EVOH/PE/PE ทั้งหมดประกอบด้วยพลาสติก และชั้นกั้นมักจะเป็น EVOH หรือ PET ชุบออกไซด์เมื่อความหนาของ EVOH เพิ่มขึ้น อุปสรรคก็จะเพิ่มขึ้น

3. ท่ออัดรีดร่วมพลาสติกโครงสร้างห้าชั้น โครงสร้างทั่วไปคือ PE/MAH-PE/EVOH/MAH-PE/PE ซึ่งทำจากพลาสติกหลายชนิดร่วมกันโดยการอัดรีดสกรูในครั้งเดียวเพื่อทำแผ่น ซึ่งเป็น ยังทำโดย EVOH เพื่อเอฟเฟกต์อุปสรรค

สำหรับเครื่องสำอางบรรจุภัณฑ์ฟิล์ม

ฟิล์มกั้นทั่วไป ได้แก่ ฟิล์มกั้นการอัดรีดร่วม ฟิล์มเคลือบ (คอมโพสิตกระบวนการแห้ง คอมโพสิตที่ปราศจากตัวทำละลาย คอมโพสิตกาวร้อนละลาย