วัสดุบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางส่วนใหญ่เป็นพลาสติก แก้ว และกระดาษ ในระหว่างการใช้ แปรรูป และจัดเก็บพลาสติกเนื่องจากปัจจัยภายนอกต่างๆ เช่น แสง ออกซิเจน ความร้อน รังสี กลิ่น ฝน เชื้อรา แบคทีเรีย เป็นต้น ทำให้โครงสร้างทางเคมีของพลาสติกถูกทำลายส่งผลให้สูญเสียไป คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมดั้งเดิม โดยทั่วไปปรากฏการณ์นี้เรียกว่าความชรา อาการหลักของการเสื่อมสภาพของพลาสติกคือการเปลี่ยนสี การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพ การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกล และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้า
1. ความเป็นมาของการเสื่อมสภาพของพลาสติก
ในชีวิตของเรา ผลิตภัณฑ์บางชนิดต้องเผชิญกับแสงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และแสงอัลตราไวโอเลตในแสงแดดประกอบกับอุณหภูมิสูง ฝน และน้ำค้าง จะทำให้ผลิตภัณฑ์เผชิญกับปรากฏการณ์ความชรา เช่น การสูญเสียความแข็งแรง การแตกร้าว การลอก ความหมองคล้ำ การเปลี่ยนสี และ แป้ง แสงแดดและความชื้นเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้วัสดุเสื่อมสภาพ แสงแดดอาจทำให้วัสดุหลายชนิดเสื่อมสภาพ ซึ่งสัมพันธ์กับความไวและสเปกตรัมของวัสดุ วัสดุแต่ละชนิดตอบสนองต่อสเปกตรัมที่แตกต่างกัน
ปัจจัยการเสื่อมสภาพที่พบบ่อยที่สุดสำหรับพลาสติกในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติคือความร้อนและแสงอัลตราไวโอเลต เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่วัสดุพลาสติกสัมผัสมากที่สุดคือความร้อนและแสงแดด (แสงอัลตราไวโอเลต) การศึกษาการเสื่อมสภาพของพลาสติกที่เกิดจากสภาพแวดล้อมทั้งสองประเภทนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษต่อสภาพแวดล้อมการใช้งานจริง การทดสอบความชราสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสองประเภท: การสัมผัสกลางแจ้ง และการทดสอบความชราแบบเร่งในห้องปฏิบัติการ
ก่อนที่ผลิตภัณฑ์จะถูกนำไปใช้งานในปริมาณมาก ควรทำการทดลองการชราภาพเล็กน้อยเพื่อประเมินความต้านทานการชราภาพ อย่างไรก็ตาม การแก่ชราตามธรรมชาติอาจใช้เวลาหลายปีหรือนานกว่านั้นจึงจะเห็นผล ซึ่งไม่สอดคล้องกับการผลิตจริงอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้สภาพภูมิอากาศในสถานที่ต่าง ๆ ก็แตกต่างกัน จำเป็นต้องทดสอบวัสดุทดสอบเดียวกันในสถานที่ต่างกัน ซึ่งจะทำให้ต้นทุนการทดสอบเพิ่มขึ้นอย่างมาก
2. การทดสอบการสัมผัสกลางแจ้ง
การสัมผัสโดยตรงกลางแจ้งหมายถึงการสัมผัสโดยตรงกับแสงแดดและสภาพภูมิอากาศอื่นๆ เป็นวิธีที่ตรงที่สุดในการประเมินความต้านทานต่อสภาพอากาศของวัสดุพลาสติก
ข้อดี:
ต้นทุนสัมบูรณ์ต่ำ
ความสม่ำเสมอที่ดี
ง่ายและใช้งานง่าย
ข้อเสีย:
มักจะเป็นรอบที่ยาวมาก
ความหลากหลายของสภาพภูมิอากาศโลก
ตัวอย่างที่ต่างกันมีความไวที่แตกต่างกันในสภาพอากาศที่ต่างกัน
3. วิธีการทดสอบการเร่งอายุในห้องปฏิบัติการ
การทดสอบอายุของแสงในห้องปฏิบัติการไม่เพียงแต่ทำให้วงจรสั้นลงเท่านั้น แต่ยังมีความสามารถในการทำซ้ำที่ดีและมีช่วงการใช้งานที่กว้างอีกด้วย เสร็จสมบูรณ์ในห้องปฏิบัติการตลอดกระบวนการ โดยไม่คำนึงถึงข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์ ใช้งานง่ายและสามารถควบคุมได้ดี การจำลองสภาพแวดล้อมของแสงจริงและการใช้วิธีการเร่งอายุแสงแบบประดิษฐ์สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ในการประเมินประสิทธิภาพของวัสดุได้อย่างรวดเร็ว วิธีการหลักที่ใช้คือ การทดสอบอายุของแสงอัลตราไวโอเลต การทดสอบอายุของหลอดไฟซีนอน และอายุของแสงอาร์คคาร์บอน
1. วิธีทดสอบอายุของแสงซีนอน
การทดสอบอายุของหลอดไฟซีนอนเป็นการทดสอบที่จำลองสเปกตรัมแสงแดดทั้งหมด การทดสอบอายุของหลอดไฟซีนอนสามารถจำลองสภาพอากาศตามธรรมชาติได้ในเวลาอันสั้น เป็นวิธีสำคัญในการคัดกรองสูตรและเพิ่มประสิทธิภาพองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ในกระบวนการวิจัยและการผลิตทางวิทยาศาสตร์ และยังเป็นส่วนสำคัญของการตรวจสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์อีกด้วย
ข้อมูลการทดสอบอายุของหลอดไฟซีนอนสามารถช่วยเลือกวัสดุใหม่ เปลี่ยนวัสดุที่มีอยู่ และประเมินว่าการเปลี่ยนแปลงสูตรส่งผลต่อความทนทานของผลิตภัณฑ์อย่างไร
หลักการพื้นฐาน: ห้องทดสอบหลอดไฟซีนอนใช้หลอดไฟซีนอนเพื่อจำลองผลกระทบของแสงแดด และใช้ความชื้นควบแน่นเพื่อจำลองฝนและน้ำค้าง วัสดุที่ทดสอบจะถูกวางในวงจรของแสงและความชื้นสลับกันที่อุณหภูมิที่กำหนดสำหรับการทดสอบ และสามารถสร้างอันตรายที่เกิดขึ้นกลางแจ้งเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปีในเวลาไม่กี่วันหรือหลายสัปดาห์
แอปพลิเคชันทดสอบ:
โดยสามารถจำลองสภาพแวดล้อมที่สอดคล้องกันและการทดสอบแบบเร่งด่วนสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การพัฒนาผลิตภัณฑ์ และการควบคุมคุณภาพ
สามารถใช้สำหรับการเลือกใช้วัสดุใหม่ การปรับปรุงวัสดุที่มีอยู่ หรือการประเมินความทนทานหลังจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของวัสดุ
สามารถจำลองการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากวัสดุที่โดนแสงแดดภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันได้เป็นอย่างดี
2. วิธีทดสอบอายุของแสงยูวีฟลูออเรสเซนต์
การทดสอบอายุของรังสียูวีจะจำลองผลการเสื่อมสภาพของแสงยูวีในแสงแดดที่มีต่อผลิตภัณฑ์เป็นหลัก ในขณะเดียวกันก็สามารถสร้างความเสียหายที่เกิดจากฝนและน้ำค้างได้อีกด้วย การทดสอบดำเนินการโดยการเปิดเผยวัสดุที่จะทดสอบในวงจรโต้ตอบที่มีการควบคุมของแสงแดดและความชื้นในขณะที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น หลอดฟลูออเรสเซนต์อัลตราไวโอเลตใช้ในการจำลองแสงแดด และยังสามารถจำลองอิทธิพลของความชื้นได้โดยการควบแน่นหรือการฉีดพ่น
หลอดยูวีฟลูออเรสเซนต์เป็นหลอดปรอทความดันต่ำที่มีความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร เนื่องจากการอยู่ร่วมกันของฟอสฟอรัสเพื่อแปลงเป็นความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น การกระจายพลังงานของหลอด UV ฟลูออเรสเซนต์จึงขึ้นอยู่กับสเปกตรัมการปล่อยก๊าซที่เกิดจากการอยู่ร่วมกันของฟอสฟอรัสและการแพร่กระจายของหลอดแก้ว หลอดฟลูออเรสเซนต์มักแบ่งออกเป็น UVA และ UVB การประยุกต์ใช้การสัมผัสวัสดุจะกำหนดประเภทของหลอด UV ที่ควรใช้
3. วิธีทดสอบอายุแสงของหลอดไฟอาร์คคาร์บอน
โคมไฟอาร์คคาร์บอนเป็นเทคโนโลยีที่เก่ากว่า เดิมทีเครื่องมืออาร์กคาร์บอนถูกใช้โดยนักเคมีย้อมสังเคราะห์ชาวเยอรมันเพื่อประเมินความคงทนต่อแสงของสิ่งทอที่ย้อม โคมไฟอาร์คคาร์บอนแบ่งออกเป็นโคมไฟอาร์คคาร์บอนแบบปิดและแบบเปิด ไม่ว่าหลอดไฟอาร์คคาร์บอนจะเป็นชนิดใดก็ตาม สเปกตรัมของหลอดไฟจะค่อนข้างแตกต่างจากสเปกตรัมของแสงแดด เนื่องจากเทคโนโลยีโครงการนี้มีประวัติอันยาวนาน เทคโนโลยีการจำลองแสงประดิษฐ์เริ่มแรกจึงใช้อุปกรณ์นี้ ดังนั้นวิธีนี้จึงยังคงเห็นได้ในมาตรฐานก่อนหน้านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมาตรฐานแรกเริ่มของญี่ปุ่น ซึ่งเทคโนโลยีหลอดไฟอาร์คคาร์บอนมักถูกใช้เป็นแสงประดิษฐ์ วิธีทดสอบความชรา
เวลาโพสต์: 20 ส.ค.-2024