摘要：阻氧性能是化妝品包裝應(yīng)具有的基本性能之一，該性能可防止化妝品在存儲期間發(fā)生變質(zhì)、發(fā)霉。本文通過對某品牌乳液化妝品包裝用塑料瓶氧氣透過量的測試，介紹了一種包裝容器阻氧性能的測試方法，并介紹了相關(guān)試驗原理、試驗過程以及所采用的試驗設(shè)備——OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)設(shè)備的參數(shù)與適用范圍等內(nèi)容，為企業(yè)監(jiān)控化妝品包裝容器的阻氧性能提供參考。

關(guān)鍵詞：塑料瓶、氧氣透過率、氧氣透過量、阻氧性能、化妝品、氧氣透過率測試系統(tǒng)

1、意義

化妝品常見包裝形式主要包括塑料瓶、軟管、玻璃瓶、軟塑包裝袋。為了保證化妝品的功能要求，不同化妝品所用原料有所差異，但總的來說，按照性能及功能的不同，化妝品的原料分為基質(zhì)原料與輔助原料。油性原料是一種主要的基質(zhì)原料，該類原料的某些成分中含有不飽和鍵，如橄欖油等，這類成分在氧氣、光照、溫度等條件適宜的情況下極易被氧化，發(fā)生酸敗，產(chǎn)生異味、變色等。另外，某些化妝品若生產(chǎn)、使用或存儲不當(dāng)，還易滋生微生物而出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象。因此，化妝品所使用的包裝材料應(yīng)具有良好的阻氧性能，并能夠遮光，從而降低與化妝品接觸的氧氣量，避免光照。本文通過測試化妝品包裝的氧氣透過率監(jiān)測其阻氧性能。

圖1 化妝品常見包裝形式

2、試驗樣品

某品牌乳液化妝品包裝用塑料瓶。

3、試驗依據(jù)

包裝材料氧氣透過率的測試方法主要有壓差法、等壓法兩種，針對容器類包裝，用等壓法測試其氧氣透過率的技術(shù)已相當(dāng)成熟，壓差法尚在發(fā)展中。本文利用等壓法測試樣品對氧氣的阻隔性能，測試依據(jù)為GB/T 31354-2014《包裝件和容器透過性測試方法 庫侖計檢測法》。

4、試驗設(shè)備

本次試驗所采用的試驗設(shè)備為OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)，該設(shè)備由濟南蘭光機電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖2  OX2/230氧氣透過率測試儀

4.1 試驗原理

等壓法原理又稱庫侖計檢測法，是指在試驗過程中試樣兩側(cè)的壓力保持一致，通過庫倫傳感器測試滲透過試樣的氧氣量的一種方法。在測試容器類試樣時，試樣的外側(cè)為一定壓力的氧氣，試樣內(nèi)部插入的進、出氣管與設(shè)備相連，從進氣管向試樣內(nèi)部導(dǎo)入等壓的高純氮氣，氧氣在濃度差的作用下，由試樣外側(cè)通過試樣滲透進試樣內(nèi)側(cè)，從出氣管處被氮氣攜帶至設(shè)備內(nèi)部的傳感器處進行分析，從而得到試樣的氧氣透過率。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于容器、薄膜、片材類試樣氧氣透過率的測試。其中，容器包括塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的管、瓶、袋、罐、盒、桶等，如藥用軟膏鋁管、可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等；薄膜類包括各種塑料蓋膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、鍍鋁膜、鋁箔等膜狀材料；片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(2) 滿足GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003等多項國家和標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 設(shè)備參數(shù)

容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，分辨率為0.00001 cm³/(pkg·d)；薄膜類試樣的測試范圍為0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，可擴展測試范圍為0.07 ~ 65000 cm³/(m²·d) ，分辨率0.001 cm³/(m²·d)；試驗溫度控制范圍15 ~ 55℃，精度為±0.1℃；濕度控制范圍0%RH、35%RH ~ 90%RH，精度為±1%RH；寬范圍、高精度的溫濕度控制范圍，試樣兩側(cè)均可加濕，實現(xiàn)試樣在不同溫濕度條件下的測試；三個測試腔均可進行獨立試驗，試驗過程互不干擾，試驗結(jié)果獨立顯示；系統(tǒng)zui多可支持10臺儀器并行連接，建立30個試樣同時試驗的系統(tǒng)；可與水蒸氣透過率測試系統(tǒng)搭配，組成混合測試系統(tǒng)，由一臺計算機統(tǒng)一控制，實現(xiàn)氧氣、水蒸氣透過率同時測試的、便捷的試驗方式；支持Lystem^TM實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗結(jié)果和試驗報告。

5、試驗過程

5.1 密封試樣

用快固膠將試樣的瓶口密封在容器類材料托盤上。注意，應(yīng)確保試樣與托盤之間密封良好，這是影響試驗結(jié)果準(zhǔn)確性的重要環(huán)節(jié)。

5.2 裝夾試樣

將托盤架的進、出氣管分別與設(shè)備的進、出氣孔相連，并用鋁箔袋將試樣及托盤罩住、密封。

5.3 設(shè)置參數(shù)

設(shè)置試樣名稱、試驗溫度、濕度及試驗?zāi)Ｊ降葏?shù)信息。

5.4 開始試驗

點擊試驗選項，試驗開始。啟動氣源，調(diào)節(jié)濕度及載氣流量，設(shè)備實時顯示測得的氧氣量。

5.5 試驗結(jié)束

試驗結(jié)束后，設(shè)備根據(jù)測試的氧氣量自動計算并顯示試驗結(jié)果。

6、試驗結(jié)果

本次試驗所測試的某品牌乳液化妝品包裝用塑料瓶樣品的氧氣透過率為0.1037 cm³/(pkg·d)。

7、結(jié)論

提高包裝材料對氧氣的阻隔性能是防止化妝品成分被氧化、發(fā)霉的有效途徑，本文利用等壓法原理測試了化妝品塑料瓶包裝的氧氣透過率，試驗的過程簡單，設(shè)備易于操作，一次試驗可測試3個相同或不同的樣品，試驗效率提高，測試結(jié)果的精度高，準(zhǔn)確性好，可真實的反映所測試樣品的阻氧性能。濟南蘭光機電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，目前，已有設(shè)備可測試化妝品包裝材料的氧氣透過量、水蒸氣透過量、堆碼試驗、抗壓強度、密封性能、旋轉(zhuǎn)扭矩、拉伸性能、撕裂性能、摩擦系數(shù)等。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術(shù)溝通與合作！