測試不是萬能的,但不測試是萬萬不能的。對于包裝測試來說,要想提高效率,省掉耗時最長的包材相容性測試,是萬萬不能的。雖然在材料科學已經取得飛速進展的今天,使用良好的材料確實可以幫助終端客戶省去很多測試工作,但唯獨包材相容性測試是不能省略的。
包材相容性廣義上是指包材與內容物之間的相互影響,包括化學相容、物理相容、生物相容。
1.化學不相容
化妝品包材中的化學組分在加工過程中發生分解,與內容物中的某種成分發生化學反應,表現為包材或內容物在外觀、氣味上發生改變(如圖1)。
2.生物不相容
化妝品包材中的化學組分遷移到內裝物中,表現為有害物質溶出量超過國家相關化妝品衛生標準或規范中規定的劑量,使內容物外觀上發生改變(如圖2)。一般情況下,有害物質包括各種塑料助劑、殘留溶劑、揮發性有機物、有害金屬元素等。但是,并非所有溶出的物質都會對化妝品產生嚴重影響, 當溶出物恰為化妝品成分,溶出量很小且溶出成分對使用者無害時,這種溶出現象就屬于正常相容。
3.物理不相容
化妝品包材與內容物受到彼此影響而發生物理變化,表現為滲透、吸附、龜裂、開裂(如圖3)、溶解等。
化妝品包材使用的塑料具備一定的耐溶劑性,化妝品普遍也比較溫和,所以化妝品與包材不相容現象更多的表現為物理不相容。但由于物理不相容的現象比較明顯,反應比較劇烈,因此在測試判定中,經常會將物理不相容誤判為化學不相容。
通過精細化學定量分析實驗證明,化妝品包材與內容物的不相容現象通常不是單一表現形式。
包材相容性事故案例
案例1:某化妝品公司早些年開發了一款含防曬成分的底妝,由于測試機制不夠完善,便采用了當時較為常用的PET作為包材。一段時間后,化妝品瓶子出現了開裂。經研究發現,內容物中的防曬成分與PET發生了物理不相容,該公司趕緊更換了產品包裝?,F在,防曬產品通常采用PP或者性能更為適宜的共聚聚酯類(如PCTA)材料作為包材。
案例2:某化妝品公司最新研制了一款粉底液產品,由于與老款相比只是改變了內容物顏色,所以仍采用原有包材,經評估后認為可以免去相容性測試。但產品上市后,在常溫穩定性測試中發現,包材內壁出現了粉底液的顏色且呈片狀,與包材內壁融合,使用水和溶劑都無法清洗干凈。經檢查發現,原來是由于粉底液的顏料被包材吸附而引起的。
從上述兩個案例不難看出,包材相容性測試對化妝品公司而言是非常重要的。
包材相容性測試項目
對于包材相容性測試,雖然各公司采用的測試方式各不相同,但萬變不離其宗,大部分都是將樣品長時間放置在人為制造的較嚴苛的環境條件中,然后評估樣品的狀況及樣品受到的影響。
1.一般相容性測試
稱量空包材重量后,進行內容物灌裝,然后依照工藝要求和標準進行組裝,之后再次對其進行稱重。將組配好的樣品分組放置到如-20℃、4℃、23℃、40℃、50℃等不同的測試溫度中,在光照(特定光源條件)和循環熱沖擊下放置4~8周或更長周期。
2.應力開裂測試
在樣品的組裝受力處(如螺紋、卡位等)涂抹內容物,然后按照標準組裝力進行組裝,將組配好的樣品分組放置到如23℃、40℃、50℃等不同的測試溫度中,放置4~8周或更長周期。
3.后道加工相容性測試
在樣品外表面需要測試的后道加工(如電鍍、噴涂、燙印等)處涂抹一層內容物,然后將樣品分組放置到如23℃、40℃等不同的測試溫度中,在循環熱沖擊下放置10天。
化妝品公司可以依據產品不同情況選用上述測試條件。測試結束后,對包材外觀、部分力學性能數據、內容物失重率、應力破裂狀況、老化狀況、色遷移狀況、香味穩定性等進行評估和記錄。
相容性測試的結果較為復雜,有人會認為,既然相容性測試不合格,那應該所有的樣品都與內容物發生了反應,那么,每個樣品與內容物的相容性都應該不合格,但為什么同一個溫度下的測試結果會有好有壞呢?其實,相容性不合格存在一定的幾率, 比如,在40℃下測試10個樣品,只有2個樣品開裂,其相容性不合格率為20%。但當樣品量擴大到上百個,開裂數量就會擴大到幾十個。因此,如果這樣的包材進行大批量生產,有問題的產品就不是個小數目了。
包材相容性測試的發展趨勢
1.測試時間縮短
由于新產品層出不窮,化妝品公司都希望占據先機,搶先拿下市場份額,所以國內企業普遍希望包材相容性測試能做到“又快又準”。目前行業中時間最短的包材相容性測試需要四周左右,如果測試沒有通過,就需要重新選擇包材,再進行打樣測試,這樣勢必會延遲產品上市時間。因此需要開發出更為可靠便捷的測試方法,以提高效率。
2.對安全性要求更高
隨著消費者安全意識的提高,產品安全性方面的缺陷會影響企業信譽。所以,包材相容性測試中有關產品安全性部分被提到了前所未有的高度。對于終端企業而言,對有害物質溶出量進行檢測需要投入較多的人力物力,而且與主要業務的相關度不高。因此,目前化妝品行業中的普遍作法是由材料供應商或者第三方進行測試,出具相關報告或證明。值得一提的是,現在化妝品行業均傾向于將食品級材料運用于化妝品包裝。
3.內容物與包材的匹配度測試
內容物與包材的匹配度,會極大地影響到化妝品的使用效果。例如,一款身體防曬噴霧,選用的包材安全合理,沒有發生不相容事故,但由于內容物中含有大量粉狀原料,消費者在泵出料體的過程中,粉狀原料會部分堵塞泵體管路,導致產品的泵出形態不是霧狀而是直線狀,消費者使用不方便,直接降低了再次購買的欲望。為了驗證產品能否達到預期的使用效果,許多公司在包材相容性測試項目中添加了包材與內容物的使用性能匹配度檢測。
此外,還有生產相容性,即包材、內容物在生產灌裝過程中的狀態是否匹配,包材與實際灌裝工藝是否匹配等。
提升化妝品與包材的相容性,需要多個部門前期的深度溝通和協作,這樣不僅能最大限度地提高生產效率,還能最大程度地滿足消費者的使用需求。endprint