化妆品包装用塑料瓶阻氧性能的测试方法

摘要：阻氧性能是化妆品包装应具有的基本性能之一，该性能可防止化妆品在存储期间发生变质、发霉。本文通过对某品牌乳液化妆品包装用塑料瓶氧气透过量的测试，介绍了一种包装容器阻氧性能的测试方法，并介绍了相关试验原理、试验过程以及所采用的试验设备——OX2/230氧气透过率测试系统设备的参数与适用范围等内容，为企业监控化妆品包装容器的阻氧性能提供参考。

关键词：塑料瓶、氧气透过率、氧气透过量、阻氧性能、化妆品、氧气透过率测试系统

1、意义

化妆品常见包装形式主要包括塑料瓶、软管、玻璃瓶、软塑包装袋。为了保证化妆品的功能要求，不同化妆品所用原料有所差异，但总的来说，按照性能及功能的不同，化妆品的原料分为基质原料与辅助原料。油性原料是一种主要的基质原料，该类原料的某些成分中含有不饱和键，如橄榄油等，这类成分在氧气、光照、温度等条件适宜的情况下极易被氧化，发生酸败，产生异味、变色等。另外，某些化妆品若生产、使用或存储不当，还易滋生微生物而出现发霉现象。因此，化妆品所使用的包装材料应具有良好的阻氧性能，并能够遮光，从而降低与化妆品接触的氧气量，避免光照。本文通过测试化妆品包装的氧气透过率监测其阻氧性能。

图1 化妆品常见包装形式

2、试验样品

某品牌乳液化妆品包装用塑料瓶。

3、试验依据

包装材料氧气透过率的测试方法主要有压差法、等压法两种，针对容器类包装，用等压法测试其氧气透过率的技术已相当成熟，压差法尚在发展中。本文利用等压法测试样品对氧气的阻隔性能，测试依据为GB/T 31354-2014《包装件和容器透过性测试方法 库仑计检测法》。

4、试验设备

本次试验所采用的试验设备为OX2/230氧气透过率测试系统，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图2  OX2/230氧气透过率测试仪

4.1 试验原理

等压法原理又称库仑计检测法，是指在试验过程中试样两侧的压力保持一致，通过库伦传感器测试渗透过试样的氧气量的一种方法。在测试容器类试样时，试样的外侧为一定压力的氧气，试样内部插入的进、出气管与设备相连，从进气管向试样内部导入等压的高纯氮气，氧气在浓度差的作用下，由试样外侧通过试样渗透进试样内侧，从出气管处被氮气携带至设备内部的传感器处进行分析，从而得到试样的氧气透过率。

4.2 适用范围

(1) 本设备适用于容器、薄膜、片材类试样氧气透过率的测试。其中，容器包括塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的管、瓶、袋、罐、盒、桶等，如药用软膏铝管、可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三罐片、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等；薄膜类包括各种塑料盖膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、镀铝膜、铝箔等膜状材料；片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(2) 满足GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003等多项国家和国际标准。

4.3 设备参数

容器类试样的测试范围为0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，分辨率为0.00001 cm³/(pkg·d)；薄膜类试样的测试范围为0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，可扩展测试范围为0.07 ~ 65000 cm³/(m²·d) ，分辨率0.001 cm³/(m²·d)；试验温度控制范围15 ~ 55℃，精度为±0.1℃；湿度控制范围0%RH、35%RH ~ 90%RH，精度为±1%RH；宽范围、高精度的温湿度控制范围，试样两侧均可加湿，实现试样在不同温湿度条件下的测试；三个测试腔均可进行独立试验，试验过程互不干扰，试验结果独立显示；系统最多可支持10台仪器并行连接，建立30个试样同时试验的高效系统；可与水蒸气透过率测试系统搭配，组成混合测试系统，由一台计算机统一控制，实现氧气、水蒸气透过率同时测试的高效、便捷的试验方式；支持Lystem^TM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告。

5、试验过程

5.1 密封试样

用快固胶将试样的瓶口密封在容器类材料专用托盘上。注意，应确保试样与托盘之间密封良好，这是影响试验结果准确性的重要环节。

5.2 装夹试样

将托盘架的进、出气管分别与设备的进、出气孔相连，并用铝箔袋将试样及托盘罩住、密封。

5.3 设置参数

设置试样名称、试验温度、湿度及试验模式等参数信息。

5.4 开始试验

点击试验选项，试验开始。启动气源，调节湿度及载气流量，设备实时显示测得的氧气量。

5.5 试验结束

试验结束后，设备根据测试的氧气量自动计算并显示试验结果。

6、试验结果

本次试验所测试的某品牌乳液化妆品包装用塑料瓶样品的氧气透过率为0.1037 cm³/(pkg·d)。

7、结论

提高包装材料对氧气的阻隔性能是防止化妆品成分被氧化、发霉的有效途径，本文利用等压法原理测试了化妆品塑料瓶包装的氧气透过率，试验的过程简单，设备易于操作，一次试验可测试3个相同或不同的样品，试验效率提高，测试结果的精度高，准确性好，可真实的反映所测试样品的阻氧性能。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发与生产的高新技术企业，目前，已有设备可测试化妆品包装材料的氧气透过量、水蒸气透过量、堆码试验、抗压强度、密封性能、旋转扭矩、拉伸性能、撕裂性能、摩擦系数等，了解相关的检测设备及检测服务内容，您可登陆www.labthink.com查看。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作！