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淺談包材相容性測試
2017-02-20 22:21:24   作者:樂樂   來源:網絡   評論:0 點擊:

       對于包裝測試來說,想“提高效率”,省掉耗時最長的相容性測試,尤其是萬萬不能的。當然,市場部和項目部的同事對于這樣的言論最為頭痛,在他們看來,這簡直就是教條主義。

        好幾年前,遇見過一家尚未建立包裝測試機制的民營化妝品企業,他們的配方師對我說,包材的話,我們就是測個相容性就可以了;當時我有點想揶揄她,于是故意問:“那么相容性可以不測嗎?”她沒聽出來我的真實意圖,還真的急了:“不測怎么行啊!?到時候包材壞了,料體也壞了,你都不知道!你這真是搞笑!”于是我沒再敢輕視過這最樸素的理論,因為它正好向我們揭示了這樣一個道理:在材料科學已經取得飛速發展的今天,使用良好的材料確實可以幫助我們終端客戶省去很多測試工作,但是唯獨相容性測試是不能省略的。

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相容性測試的定義

化妝品包裝與其內容物的相容性廣義上指塑料包裝與化妝品之間的相互影響,包括化學相容、物理相容、生物相容

下面分別簡單闡述一下各類不相容的具體情況:

化學不相容:包材的化學組分,加工時分解物與化妝品成分發生化學反應,對化妝品或包材產生不良影響;化學不相容現象表現為包材或化妝品外觀、氣味上的改變。 例如:

 

料體黃變

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粉色包材黃變

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生物不相容:包材中的某些物質遷移到化妝品中,對使用者產生不良影響;表現為有害物質溶出量超過了化妝品銷售國相關化妝品衛生標準或規范中規定的計量;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。當然,并非所有溶出的塑料助劑都會對化妝品性質產生嚴重的影響, 當溶出成分為化妝品成分之一,溶出的量很小,溶出物對使用者無害時,這種溶出現象就屬于正常的相容。例如:

 

塑料中的著色劑析出至內容物中

內容物原本為米白色

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物理不相容:包材與內容物由于受到彼此的影響而發生了物理變化;物理不相容現象表現為滲透、吸附、龜裂紋、開裂、溶解等。在測試判定中,經常會將物理不相容被誤判為化學不相容,這是由于物理不相容的現象比較明顯,反應比較劇烈。例如:

 

表面裂紋

\

應力開裂

\

 

        鑒于化妝品包材使用的塑料本身都具備一定的耐溶劑性能,化妝品本身又比較溫和等特點,化妝品與包材不相容現象更多地表現為物理不相容。

        此外,通過精細化學定量分析實驗證明,化妝品包材與其內容物的不相容現象通常不是單一表現形式出現。

 

關于相容性測試結果

相容性測試的結果的表現形式其實也比較復雜,平時會碰到不少同事問,既然相容性不合格了,那應該所有的樣品都和內容物發生了反應,應該每個樣品都有問題才對,為什么會同一個溫度下的樣品還會有好有壞呢?其實,相容性不合格的確存在一定的比率, 比如, 40℃下,測試了10個樣品,只有2個樣品開裂,剩余8個樣品完好無損,但是當你擴大樣品量到上百個樣品,就會發現開裂樣品的數量擴大到幾十個之多;以此類推,如果將這樣的包材投放入大批量生產中,最后發生的問題可就不是個小數目了。

 

相容性事故案例
案例1

某百年奢侈品企業,在早期開發的一款底妝產品中加入了防曬成分,由于當時的塑料容器多數采用PET材質,他們便也就沒有多想,仍舊采用了同樣材質的容器;而且當時整個公司的測試機制也并不完善,結果一段時間后,他們十分驚嚇地發現瓶子竟然裂了呀!經過研究后發現是內容物中的防曬成分與PET容器發生了物理不相容,公司趕緊更新了產品;從此后公司里便口口相傳,有防曬成分的產品,嚴禁使用PET類包材!當然,這句話受到當時年代技術水平的影響,并不完全準確。現在,普遍的做法是防曬產品采用PP或者性狀更為適宜的共聚聚酯類(如PCTA)材料。

案例2

某世界化妝品巨頭,一款粉底液產品,由于采用原有包材,內容物也僅更改了顏色,于是經過評估后可以免去相容性測試,產品上市以后,質量部的常溫穩定性測試中報告包材內壁出現粉底液的顏色,呈片狀與塑料內壁融合,經過水和溶劑清洗都沒有辦法清洗干凈,原來是粉底液的色素被包材吸附。這個案例也充分證明了相容性測試的不可省略性。

 

相容性測試的一般做法舉例: 時間,測試條件

以某化妝品行業巨頭的相容性測試方案為例:

(可以依據產品不同情況選用下列測試條件)

 

⦁  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,同時再次對其稱重,將組配好的樣品分組放置到如下不同的測試環境中:

-20℃  4℃  23℃   40℃  50℃   光照(特定光源條件)  循環熱沖擊   95%濕度,30℃

放置時間為4—8周,或更長周期

⦁  應力開裂測試:

在樣品的組裝受力位處(例如: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下不同的測試環境中:

23℃   40℃  50℃

放置時間為4—8周,或更長周期

⦁  后道加工相容性測試:

在樣品外表面需要測試的后道加工(例如:印刷、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下不同的測試環境中:

23℃   40℃   循環熱沖擊   95%濕度,30℃

放置時間為10天

 

       測試周期結束后,對樣品的包材外觀、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、內容物狀況等等進行評估和記錄。

       各個公司的測試方式不一而足,但大都不外乎可以總結為將樣品長時間放置在人為制造的一些較嚴苛的環境條件中,而后評估樣品的狀況及樣品受到的影響。

 

 

相容性實驗室的建立

         提到相容性實驗室,大家都會想到矗立著高矮胖瘦不同,溫度不同的各種試驗箱,所以這些試驗箱就沒有必要再贅述了;這里特別要提及的是人力資源的配置。

 

        由于相容性測試既涉及包材又涉及內容物,必然是一個跨界合作的領域;之前碰到很多招聘案例,都是希望招聘既懂包材又了解內容物的人才,不希望一個人是做包材的,他就僅僅只懂包材;當然很多同事都感覺這樣的招聘要求確實有些高,不是很切合實際;但是理論是正確的。一個成熟的相容性實驗室,應該配置專門判定包材狀況的專家,也必須要配置專門判定內容物狀況的專家,如果實在沒有條件建立專門的相容性實驗室,也必須至少兩個部門合作進行測試,才能得出可靠的結果。最近碰到的一個案例就是,某家公司由于規定相容性試驗為包材部門主導,負責包材測試的工程師就認為內容物的判定一般情況下也由他本人進行,報告中也不需要填寫內容物開發人員的意見,而且在實際的工作中也真的就這么做了,幸虧管理層及時發現,要求至少要得到內容物部門的確認才能夠出具最終報告。

 

相容性測試的一些發展趨勢
 01  測試時間縮短 

由于各類新產品層出不窮,各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測試能做到“又快又準”;目前行業中即便時間最短的相容性測試也需要耗時四周左右,如果四周的測試沒有通過,就需要對包材進行重新選擇、打樣、測試,重新開啟研發周期必然導致產品上市時間被大大推后。這就需要開發出更為可靠便捷的測試方法提高效率。

 02  對于生物相容性(安全性)的要求更高 

隨著消費者安全意識的覺醒,任何產品安全性方面的風吹草動,都有可能瞬間毀掉一個品牌,所以,相容性測試中關于安全性的部分被提到了前所未有的高度。對于終端企業而言,檢測有害物質析出量需要消耗大量資源,而且與主要業務的相關度又不高,只有個別超大型跨國企業可能會建立專門的實驗室做專項研究;目前行業中的趨勢是,由材料供應商或者第三方進行相關測試,出具相關報告或證明。值得提出的是,現在行業中均傾向于將食品級材料運用于化妝品包材的研發中。

 03  融合模擬消費者使用測試 

隨著近年來化妝品的使用效果與包裝的關系越來越密切,為了驗證產品是否能達到預期的使用效果,許多公司在相容性測試方法組中納入了很多包材與內容物的使用性能匹配度檢測。舉例來說,一款身體防曬噴霧,選用的包材材料安全合理,既沒有發生化學不相容也沒有發生物理不相容,但是由于內容物中含有很多粉狀原料,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,這樣就導致產品的泵出形態不是霧狀而是直線狀,消費者使用起來感覺不方便,直接就降低了再次購買的欲望。

 04  其他 

與此類似的,還有人提出了生產相容性的概念,包材、料體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等。

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