化妝品類快消品行業包裝檢測方法及性能優化
杭州品享科技有限公司 紙制品研發中心

隨著人民生活水平的不斷提高、移動互聯電子商務的大力普及，電商網絡購物越來越便捷，對于化妝品類快消品的包裝設計與制造，有著越來越嚴格的要求。具備精美平面和結構設計的彩盒包裝，對貨架展示區的產品個性化、差異化以及如何吸引消費者眼球進而促進銷售起到非常重要的作用。同時，電商網購的不斷提升，產品在生產線自動包裝過程中的易包裝性能；在運輸儲存過程中的強度防護保證；以及包裝開啟和使用過后的易回收、包裝總體成本的控制等因素，越來越受到上下游從業人員的思考不習慣關注。綜合上述影響因素，我們探討能否通過包裝檢測技術的優化，對化妝品類快消品包裝質量與效率有一個綜合而客觀的評價。

1. 常規化妝品分類

1.    護膚類：面霜、潤足霜、眼霜、防曬霜、面膜、護手霜、沐浴露、爽膚水、晚霜、洗面奶、卸妝水、爽身粉、乳液、潔面乳、精華液等；

2.    護發類洗發水、育發液、洗發液、護發素、染發劑、護發乳等；

3.    美妝類腮紅、妝前乳、 眼影、 定妝品、口紅、 洗甲水、BB霜、 睫毛液、 香水、眼唇霜、 唇彩、 粉底液等

4.    口腔類牙膏、漱口水等。

2. 化妝品包裝材料類型及其相關質量控制要求

化妝品包裝材料可分為主體包裝容器和外包裝材料。主體包裝容器通常有：塑料瓶、玻璃瓶、軟包裝、真空瓶等。外包裝材料通常有：彩盒、外包箱、中包裝箱等。
對包裝檢測檢測常規分為塑料軟包裝阻隔性能檢測、紙包裝原材料物理機械性能檢測、內包裝印刷質量檢測、不干膠標簽檢測及外箱運輸包裝檢測幾個方面。

1. 化妝品包裝阻隔性能檢測

不容置疑，化妝品包裝的首要功能是對內容物的保護。化妝品的成分中添加有微生物生長和繁殖所需的物質，如甘油、蛋白質等，而化妝品被微生物污染后，即變臭、變質和發霉，產品質量下降，水分和氧則是影響微生物生長的因素，所以包裝的阻隔性能是化妝品包裝的重要檢測項目之一。阻隔性是指包裝材料對氣體、液體等滲透物的阻隔作用，阻隔性能是影響產品在貨架期內質量的重要因素。阻隔性能檢測包括化妝品包裝對氧氣、水蒸汽、芳香氣體透過性能的測試。

• 氧氣透過率檢測

主要用于化妝品包裝所用的薄膜、復合膜及化妝品包裝袋或瓶類整體包裝的氧氣透過率檢測。將預先處理好的試樣夾緊于測試腔之間，氧氣或空氣在薄膜的一側流動，高純氮氣在薄膜的另一側流動，氧分子穿過薄膜擴散到別一側的高純氮氣中，被流動的氫氣攜帶至傳感器，通過對傳感器測量到的氧氣沈度進行分析，來計算出氧氣的透過量。

• 水蒸氣透過率檢測

主要用于化妝品包裝薄膜材料及瓶、袋、罐等包裝容器的水蒸氣透過率的測定。通過水蒸氣透過率的測定，達到控制與調節包裝材料等產品的技術指標，滿足產品應用的不同需求。將試樣夾緊于測試腔之間，一穩定相對濕度的氮氣在薄膜一側流動，干燥氮氣在薄膜另一側流動，由于濕度差的存在，水汽會從高濕側穿過薄膜進入低濕側，在低濕側透過的水汽被流動的干燥氮氣攜帶到傳感器，由傳感器輸出電信號，計算出水蒸氣的透過量。對于包裝瓶、袋等容器而言，干燥氮氣則在容器內流動，容器外側處于高濕狀態。

• 保香性能檢測

該指標對化妝品而言十分重要，一旦化妝品的香味散失或改變將影響產品的銷售。因此檢測化妝品包裝的保香性能十分重要，在規定的溫度條件下，利用試樣將滲透腔隔開，一側為芳香氣體高濃度側，另一側為低濃度側，這樣就在試樣的兩側形成了一定的芳香氣體濃度差，芳香氣體會穿過薄膜進入低濃度側并被載氣流攜帶進入分離室，由FID氫火焰離子化檢測器完成載氣中芳香氣體的含量測定，進而計算單位時間內透過單位面積試樣的芳香氣體量。

1. 紙包裝原材料物理機械性能檢測

化妝品包裝的機械性能對于化妝品在包裝加工、運輸、貨架期間起著相當重要的作用。原材料質量好壞直接決定食品在流通環節中的安全防護問題。常規檢測項目有：厚度克重測試、抗張強度與伸長率測試、復合膜剝離強度熱封強度、紙張表面平滑度測試、紙張挺度及折痕挺度測試、撕裂強度測試、摩擦系數測試、剝離及熱封強度檢測等性能指標。

• 材料厚度及克重測試

定量是紙基包裝材料最基本的性能指標之一，定量是指按照規定的試驗方法測定的紙與紙板單位面積的質量，單位為g/m2。（ISO536定義）

厚度是紙基材料或塑料薄膜包裝材料基本的性能參數，紙和紙板的一些基本特性和強度性能均與厚度有關，因此它是一個重要的性能檢測項目，單位為μm或mm。厚度檢測必須在規定條件下進行，厚度檢測儀器必須滿足檢測接觸面積、接觸壓力和測頭降落速度三項基本要求，否則測量結果是不準確的。

• 拉伸強度測試

紙基材料或塑料薄膜包裝材料的抗張強度是纖維間能承受的最大拉升強度。此特性對于印刷機所用的卷筒包裝材料尤為重要。測試的方法是取裁剪寬度為25毫米(mm)，長度為150~200毫米(mm)的樣品，在紙張長度的兩端施恒定速度拉伸，以測量樣本被拉斷時的抗張力、拉伸強度和伸長率等。

• 紙張平滑度測試

對于化妝品等高端精品彩盒包裝，常規會選用高檔涂布白卡、金卡等材料。這類精制彩盒，一般在其表面均會印制精美圖文，其材料表面必須良好的平滑性能，而平滑度就是考核紙面平滑程度的指標。

紙張表面的平滑度對印刷有直接的影響，平滑度愈高的紙張，可供較細致精密的印刷網點使用，生產較高品質的印刷品。我們要求是平滑度均勻的紙張，其次才是高平滑度的紙張。而平滑度的單位是空氣流量的時間。測試原理是在大約一平方寸面積的紙張表面，使用定量的氣壓施放在紙張表面，從而計算空氣沿表面流過的時間。時間愈長表示其平滑度高。

• 紙張挺度測試

彎曲挺度是評定紙板抗彎曲剛度性能的指標。測試原理是彎曲規定尺寸的試樣至一定角度所需的力或力矩，是衡量紙和紙板彎曲的強度性能指標，在包裝紙板中，較高的彎曲挺度使紙板具有一定的剛度和強度，挺度高，外觀美觀、平整，但挺度過大，成型就比較困難，而且會增加成本。挺度跟紙板的厚度、定量有關，所有將挺度控制在一定范圍，即可以滿足客戶要求，又能節省成本。

折痕挺度是化妝品等高端精品彩盒的重要指標，主要原理是：測量彩盒(如煙盒化妝品盒)的壓痕力(即90°折痕的回復力)。

在高速的自動包裝線上，經常會出現不合格的紙盒，如紙盒形狀不規則、彎曲及粘合不牢等現象，以至于降低生產效率。造成以上現象的原因是紙板挺度和經過壓痕后紙板的折痕力比例不合適。造成紙盒形狀不規則的原因是折痕力太小而變形；造成粘合不牢的原因折痕力太大，因而從粘膠處彈開；造成紙盒四周彎曲的原因是壓痕相對于紙板來說太挺，壓痕處試圖彈開，而紙板沒有足夠的挺度阻止它彈開。折痕力和挺度比例合適的紙盒在高速自動化包裝線上成型后外觀平整飽滿，折角筆直挺刮。

• 撕裂強度測試

紙張撕裂度是指在一定條件下撕開預先切口的單張紙或紙板試樣所需的力，單位為mN。撕裂度反映紙和紙板纖維間的結合力和纖維自身的強度，此項指標對包裝用紙和紙板而言，是非常重要的強度性能指標。單位為：牛頓。

• 磨擦系數測試

摩擦系數是指兩表面間的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值，材料的摩擦性能可以通過材料的動、靜摩擦系數來表征。若包裝的摩擦系數偏低，則在放卷制袋時易發生打滑、封口錯邊等問題；若摩擦系數過大，則易出現放卷不暢，甚至軟塑包裝被拉伸變形，同時還易出現包裝袋的開口性差，影響內容物的裝填效率。因此，控制適宜的摩擦系數有利于包裝過程的順利進行。工作原理：兩試驗表面平放在一起，在一定的接觸壓力下，使兩表面相對移動，記錄所需的力，計算靜摩擦系數和動摩擦系數。

• 剝離強度檢測

剝離強度是指粘貼在一起的材料，從接觸面進行單位寬度剝離時所需要的最大力。剝離時角度有90度或180度，單位為：牛頓/米（N/m）。

• 熱封強度測試

熱封強度測試要求是：將試樣以熱合部為中心，兩層打開呈180度，試樣的兩端夾在電腦抗張試驗機上下夾頭上，試樣軸線應與上下夾具中心線重合，并要求松緊適宜，測試試樣斷裂時的最大力值，單位為：N。

1. 化妝品內包裝印刷質量檢測

• 印刷表面耐磨性能測試

箱紙板的表面強度是非常重要的，在瓦楞紙板生產過程中，箱紙板被強制拉過時表面將受到很大的應力應變，如果表面抗剝強度不佳，則紙板表面的纖維將被拉開或剝落，在其他加工機械或運輸過程中表面亦會因相互摩擦而產生表面剝落。紙箱表面的剝損不僅影響外觀，更重要的是可能破壞紙箱表面的印刷圖文標志。因此，耐磨性是箱紙板的重要性能指標。

耐磨性的測定方法較多，目前常用方法是恒壓下表面互摩測定法，以表面開始剝落時的互摩次數評定。

• 油墨附著牢度檢測

油墨的附著牢度是考核油墨性能好壞的重要指標之一，只有油墨具有一定的附著牢度，才能很好地附著在被印刷材料表面上，也只有這樣子才會發揮油墨所具有的附著性和保護作用，達到油墨印刷后顯色的精美程度。
耐磨性的測定方法較多，目前常用方法是：將兩張印樣的印刷面相對疊放在一起，施加2-4磅的壓力反復摩擦，有擦痕或油墨脫落則表明油墨附著性差。

• 色差測試

化妝品盒在印刷過程中因為種種原因，印刷完成后出現與樣品存在色差的情況，從而導致印刷品質量降低，我們通過對印刷品色差檢測，對產生色差的原因進行分析，達到對包裝盒色差進行有效控制的目的。

色差檢測常規用便攜式色差計，用L,a,b值表示顏色值。

1. 化妝品不干膠標簽檢測

不干膠標簽在化妝品包裝中的應用較為廣泛，其檢測項目主要針對不干膠標簽（不干膠或壓敏膠）的黏結性能測試，主要檢測項目有初黏性能、持黏性能、剝離強度（剝離力）三項指標。

• 初粘性能測試

初黏性測試，采用斜面滾球法，通過鋼球和壓敏膠帶試樣黏性面之間以微小壓力發生短暫接觸時膠黏帶對鋼球的黏附作用來測試試樣初粘性，以能黏住的最大鋼球號來表征不干膠的初黏性能。

• 持粘性能檢測

持黏性能檢測需要把貼有膠黏帶試樣的試驗板垂直吊掛在試驗架上，下端懸掛規定重量的砝碼，用一定時間后試樣黏膠的位移量或試樣完全脫離的時間來表征不干膠標簽的持黏性能。

• 剝離強度檢測

而剝離強度是衡量不干膠標簽黏結性能的重要指標，通常該項指標的檢測可以通過智能電子拉力試驗機或電子剝離試驗機進行。

1. 化妝品外箱運輸包裝檢測

妝品經過運輸，貨架展示等環節要完好的到達消費者手中，就需有良好的運輸包裝。目前化妝品的運輸包裝主要以瓦楞紙箱為主，常規的檢測控制指標是紙箱的抗壓強度測試、堆碼性能測試、跌落強度測試、振動性能檢測。

• 抗壓強度測試

空箱抗壓測試或者其實容器抗壓的方法是：將測試樣品置于抗壓試驗機上下壓板中間，上壓板以一定的速度在其頂部均勻地施加壓力，直到樣品抗潰，以此來評定紙箱承受外部最大壓力的能力。

• 堆碼性能測試

堆碼測試是一種模擬倉庫貨存靜壓的狀態試驗，主要僅對紙箱及各類包裝容器的堆碼測試，通過對紙箱的堆碼測試來了解被測產品的質量！是各紙箱及包裝容器生產廠商必須了解應用的檢測方法！對產品質量控制有著重要的意義！

• 跌落強度測試

用來測試、評估產品在生產、使用、存貯、運輸過程中可能遇到的意外跌落、沖擊壓力及震動時現時包裝方法及材料能否提供有效保護、及驗證產品各結構或部件的耐沖擊強度。

 

• 振動性能檢測

運輸是流通過程中的必然環節。包裝件在運輸過程中，不管使用何種運輸工具都會發生振動。據統計，各種環境因素引起的產品破壞中，1/3左右是由于振動引起的。. 振動試驗模擬運輸包裝件在流通過程中可能遇到的振動情況，檢測包裝是否起到隔振作用，評定包裝對內裝物的保護能力。
振動試驗的振動波形可以包括正弦波、三角波、鋸齒波、方波等不同形式。由于正弦波的產生、控制和測量都比較容易實現，實際過程中，振動的波形也近似于正弦波，或可以分解成不同頻率的正弦波，因此，正弦振動試驗是普遍采用的模擬方法，如果不做特別說明，振動試驗一般均指正弦振動試驗。

1. 化妝品瓶類包裝易開啟性檢測

瓶類包裝是化妝品包裝領域中使用較多的一種包裝形式。其瓶蓋鎖緊、開啟扭矩值的大小，是生產單位離線或在線重點控制的工藝參數之一。其扭矩值是否合適，對產品的中間運輸、以及最終的消費都有很大的影響。檢測瓶蓋開啟與鎖緊力可以借助扭矩儀進行檢測，同時瓶蓋的開啟與鎖緊力檢測也應與包裝物的密封性檢測關聯起來。

1. 總結

　　綜上所述，根據化妝品包裝的保存要求，其性能檢測主要可以分為內容物保存、產品外觀兩大部分，當然包裝材料的基本力學指標是必須得到滿足的。其中防腐、抗氧和防止氣味散失是化妝品保存的重點，涉及材料的阻隔性、頂空氣體分析以及密封性檢測；而包裝外觀的美觀程度可直接影響產品的銷售，主要影響因素有包裝外部的印刷、開啟性、包裝材料的表面觸感、印刷效果、以及化妝品不干膠標簽的黏結性能檢測。了解包裝材料、包裝物的這些性能指標，我們在設計化妝品包裝時可以避免一些失誤，同時增強包裝設計的可用性、保護性和美觀性。

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