Việc theo đuổi cái đẹp có một lịch sử lâu dài. Trang điểm để tôn lên và làm đẹp các đường nét của chúng ta là một nghi thức lâu dài trong cuộc sống. Chúng tôi tạo ra các dụng cụ và trang điểm tinh xảo, chất lượng cao mang lại kết quả dễ dàng, chuyên nghiệp. Đưa nó vào tầm tay của tất cả mọi người từ những người bị ám ảnh bởi vẻ đẹp đến các chuyên gia cũng như người dân bình thường.
Một Chai kem chống nắng EVOH sử dụng cấu trúc nhựa nhiều lớp với lớp rào chắn ethylene vinyl Alcohol (EVOH) được kẹp giữa các lớp cấu trúc polyetylen (PE) hoặc polypropylen (PP) - cung cấp tốc độ truyền oxy thấp tới 0,01–0,1 cc·mm/(m2·ngày·atm), thấp hơn 100 đến 1.000 lần so với riêng bao bì PE tiêu chuẩn. Các công thức kem chống nắng đặc biệt dễ bị phân hủy do oxy hóa: các chất lọc tia cực tím như avobenzone có thể phân hủy tới 50% trong vòng 12 tháng trong bao bì không đủ rào cản oxy, làm giảm hiệu suất của SPF và tạo ra các sản phẩm phân hủy có khả năng gây kích ứng. Chai nhiều lớp EVOH giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra hàng rào oxy và hương thơm gần như không thấm nước trong khi vẫn duy trì tính linh hoạt, độ trong và khả năng tái chế của bao bì nhựa. Đối với các thương hiệu và nhà sản xuất công thức lựa chọn bao bì, EVOH là công nghệ rào cản vượt trội dành cho kem chống nắng cao cấp và việc hiểu rõ cấu trúc, hiệu suất cũng như các hạn chế của nó là điều cần thiết để đưa ra quyết định đóng gói hợp lý.
Rượu ethylene vinyl (EVOH) là một chất đồng trùng hợp bán tinh thể được sản xuất bằng cách xà phòng hóa chất đồng trùng hợp ethylene-vinyl axetat (EVA). Cấu trúc phân tử của nó - chuỗi polymer dài với các nhóm hydroxyl (-OH) dồi dào - tạo ra một mạng tinh thể dày đặc, chặt chẽ, gần như không thấm đối với các phân tử khí nhỏ bao gồm oxy (O₂), carbon dioxide (CO₂), nitơ (N₂) và các hợp chất hữu cơ thơm. Các nhóm hydroxyl hình thành các liên kết hydro liên phân tử mạnh làm hạn chế tính di động của chuỗi và làm giảm thể tích tự do mà qua đó các phân tử khí sẽ khuếch tán.
EVOH được đặc trưng bởi hàm lượng ethylene (mol%), tỷ lệ nghịch với hiệu suất rào cản. Hàm lượng ethylene thấp hơn (24–32 mol%) cung cấp hàng rào oxy vượt trội nhưng nhạy cảm hơn với độ ẩm và khó xử lý hơn; hàm lượng ethylene cao hơn (38–48 mol%) sẽ hy sinh một số hiệu suất rào cản để cải thiện khả năng chống ẩm và khả năng xử lý. Đối với bao bì kem chống nắng, Các loại EVOH có 32–38 mol% ethylene đại diện cho sự tối ưu thực tế - cân bằng hàng rào oxy tuyệt vời với khả năng chống ẩm phù hợp trong một sản phẩm được sử dụng cho da ướt và có thể được bảo quản trong môi trường ẩm ướt.
Mối đe dọa cụ thể đối với các công thức chống nắng mà EVOH giải quyết:
EVOH không bao giờ được sử dụng dưới dạng chai một vật liệu - nó luôn được kết hợp như một lớp rào cản mỏng trong cấu trúc đồng đùn hoặc đồng phun nhiều lớp. Bản thân EVOH là giòn, hút ẩm và khó tạo hình nhiệt, khiến nó không thực tế như một vật liệu kết cấu. Kiến trúc đa lớp đặt EVOH ở nơi nó hoạt động tốt nhất và sử dụng các polyme khác ở nơi chúng hoạt động tốt nhất.
Cấu trúc chai kem chống nắng EVOH 5 lớp hoặc 7 lớp điển hình, từ ngoài vào trong:
Vị trí của lớp EVOH nằm sâu bên trong cấu trúc tường — được bảo vệ khỏi độ ẩm ở cả hai bên bởi các lớp PE/PP dày — rất quan trọng để duy trì hiệu suất rào cản. EVOH tiếp xúc trong điều kiện ẩm ướt sẽ hấp thụ độ ẩm vào mạng lưới liên kết hydro của nó, điều này phá vỡ cấu trúc tinh thể và có thể làm tăng khả năng truyền oxy bằng cách 10–100× . Các lớp PE/PP bao bọc ngăn chặn sự hấp thụ độ ẩm này trong điều kiện sử dụng.
| Chất liệu | OTR (cc·mm/m2·ngày·atm) | Rào cản tương đối so với HDPE | Sử dụng điển hình trong bao bì kem chống nắng |
|---|---|---|---|
| EVOH (32 mol% etylen) | 0,01–0,05 | ~10.000× tốt hơn | Lớp rào cản trong chai nhiều lớp |
| EVOH (44 mol% etylen) | 0,1–0,5 | ~2.000× tốt hơn | Lớp rào cản nơi khả năng chống ẩm được ưu tiên |
| Ni-lông 6 (PA6) | 2–4 | ~100× tốt hơn | Rào chắn thay thế trong một số ống mềm nhiều lớp |
| PET (tiêu chuẩn) | 5–15 | ~30× tốt hơn | Chai chống nắng tiêu chuẩn (chỉ rào cản vừa phải) |
| HDPE | 300–500 | Đường cơ sở | Chai kem chống nắng cơ bản/bình dân; thời hạn sử dụng hạn chế |
| LDPE / LLDPE | 500–800 | Thấp hơn HDPE | Bóp ống; không phù hợp một mình cho các công thức nhạy cảm |
| Kính | ~0 | Về cơ bản không thấm nước | Kem chống nắng cao cấp/thích hợp; nặng, dễ vỡ, đắt tiền |
Dữ liệu cho thấy rõ rằng ngay cả PET tiêu chuẩn - vật liệu được sử dụng cho nhiều chai mỹ phẩm - cũng chỉ cung cấp ít hơn 1% hàng rào oxy do EVOH cung cấp. Đối với các công thức chống nắng có avobenzone hoặc chất chống oxy hóa tự nhiên nhạy cảm, sự khác biệt giữa bao bì nhiều lớp PET và EVOH có thể có nghĩa là Thời hạn sử dụng ổn định 18–24 tháng so với 9–12 tháng .
Quy trình sản xuất chủ yếu cho chai kem chống nắng EVOH là ép đùn thổi nhiều lớp. Nhiều máy đùn đồng thời cấp các loại nhựa khác nhau vào đầu khuôn ép đùn đồng thời, tạo thành một parison nhiều lớp (ống nhựa nóng chảy). Parison được kẹp trong khuôn chai và được thổi phồng bằng áp suất không khí để tạo thành hình dạng khuôn. Toàn bộ quá trình chạy liên tục ở tốc độ sản xuất 1.000–4.000 chai mỗi giờ tùy thuộc vào kích thước chai và số lượng khoang.
Thách thức trong quá trình đúc thổi đồng đùn với EVOH là duy trì tính đồng nhất của lớp trong quá trình kéo giãn xảy ra khi parison được bơm căng. EVOH có đặc tính độ nhớt nóng chảy khác với PE/PP, yêu cầu kiểm soát nhiệt độ cẩn thận để ngăn chặn sự không đồng nhất của lớp, tạo lỗ kim trong lớp EVOH ở các góc và cạnh cũng như sự tách lớp trong hoặc sau khi đúc. Sử dụng thiết bị COEXBM hiện đại đầu tích lũy thủy lực hoặc ép đùn liên tục với buồng tích lũy để duy trì chất lượng parison đa lớp nhất quán.
Đối với các chai kem chống nắng cao cấp yêu cầu dung sai kích thước chặt chẽ, độ trong quang học hoặc hình dạng phức tạp, phương pháp đúc thổi căng phun nhiều lớp tạo ra khuôn phôi (đúc ban đầu hình ống nghiệm) với cấu trúc nhiều lớp đã được thiết lập, sau đó kéo căng và thổi thành hình dạng chai cuối cùng. Quy trình hai giai đoạn này cung cấp khả năng kiểm soát độ dày lớp chính xác hơn COEXBM - tính đồng nhất của lớp EVOH của ±5% trên toàn chai có thể đạt được so với ±15–20% trong COEXBM. Sự đánh đổi là chi phí dụng cụ cao hơn và tốc độ sản xuất thấp hơn.
Nhiều loại kem chống nắng - đặc biệt là kem chống nắng khoáng chất, công thức có màu và các sản phẩm SPF dành cho da mặt cao cấp - được bán dưới dạng ống cán mỏng. Các ống nhiều lớp được ép đùn đồng thời với lớp rào chắn EVOH được sản xuất bằng cách ép đùn một màng phẳng nhiều lớp, sau đó được ghép thành một ống và được gắn với vai và nắp bằng nhựa. Định dạng ống đặc biệt phù hợp với EVOH vì thành ống vẫn phẳng và chịu ứng suất tối thiểu khi sử dụng, ngăn ngừa nguy cơ bong tróc liên quan đến quá trình đúc thổi mạnh của các cấu trúc chứa EVOH.
Lớp bên trong của chai nhiều lớp EVOH - lớp PE hoặc PP tiếp xúc với kem chống nắng - chi phối khả năng tương thích với công thức. Bản thân lớp EVOH không tiếp xúc với sản phẩm trong chai có cấu trúc phù hợp nhưng lớp PE/PP bên trong phải được đánh giá về:
Hầu hết các chất lọc UV hóa học - oxybenzone, avobenzone, octinoxate, octocrylene - là các phân tử ưa mỡ có thể phân chia và phồng lên các lớp bên trong LDPE/LLDPE theo thời gian. Sự hấp phụ này làm giảm nồng độ hiệu quả của các bộ lọc UV trong công thức (giảm SPF) đồng thời có khả năng chiết xuất các chất phụ gia làm dẻo từ lớp PE vào sản phẩm. Các lớp bên trong HDPE hấp thụ ít hơn đáng kể hơn LDPE do độ kết tinh cao hơn - đối với kem chống nắng hóa học có hàm lượng pha dầu cao, nên chỉ định các lớp bên trong HDPE trong cấu trúc đa lớp. Thử nghiệm khả năng tương thích (nghiên cứu chiết xuất bao bì theo ISO 23032 hoặc USP <661>) phải luôn được thực hiện đối với các kết hợp công thức-đóng gói mới.
Kem chống nắng vật lý/khoáng chất ít gây lo ngại về khả năng tương thích hơn với các lớp bên trong PE vì ZnO và TiO₂ là các hạt vô cơ không hấp thụ vào polyme. Tuy nhiên, bản chất hạt tạo ra một mối lo ngại khác: ZnO có thể hòa tan chậm trong công thức axit (nhiều loại nhũ tương chống nắng được pha chế ở độ pH 5–6), tạo ra các ion kẽm có thể tương tác với các nhóm chức phân cực trong cấu trúc PE/EVOH theo thời gian. Kem chống nắng khoáng chất cao cấp với công thức nhạy cảm với độ pH được hưởng lợi từ các lớp bên trong PP (trơ hơn về mặt hóa học so với PE ở độ pH axit) hoặc lớp phủ trung gian trên bề mặt bên trong.
Thuốc xịt chống nắng và một số công thức gel có chứa tỷ lệ ethanol đáng kể (lên tới 70% trong một số sản phẩm SPF dạng xịt). Ethanol là dung môi phân cực được hấp thụ bởi các lớp PE ít hơn nhiều so với các dung môi ưa mỡ, nhưng ở nồng độ cao, nó có thể làm tăng khả năng truyền oxy qua lớp PE/EVOH bằng cách làm phồng lớp PE và tạm thời làm giảm chức năng ngăn hơi ẩm của nó. Đối với các công thức chống nắng giàu ethanol, nên sử dụng lớp cấu trúc bên ngoài PP (truyền hơi ẩm thấp hơn PE) và loại EVOH có hàm lượng ethylene cao hơn (ổn định độ ẩm hơn).
Tổng lượng oxy đi qua thành chai trong suốt thời hạn sử dụng của nó là hàm số của độ dày lớp EVOH, OTR của cấp EVOH và diện tích bề mặt của chai. Đối với chai kem chống nắng 150ml tiêu chuẩn có diện tích bề mặt tường khoảng 150 cm2, lớp EVOH 75 micron sử dụng loại 32 mol% giúp giảm lượng oxy xâm nhập hàng năm xuống dưới 0,1 ml/năm - thấp hơn nhiều so với ngưỡng suy thoái có thể quan sát được trong hầu hết các công thức chống nắng. Việc giảm độ dày EVOH xuống dưới 50 micron để cắt giảm chi phí sẽ làm tăng đáng kể lượng oxy xâm nhập và cần được xác nhận bằng các nghiên cứu về thời hạn sử dụng nhanh hơn.
Rào chắn của chai EVOH chỉ phát huy tác dụng ở điểm yếu nhất của nó - và việc đóng nắp luôn là điểm yếu nhất. Nắp lật PE hoặc PP tiêu chuẩn và nắp đậy dạng đĩa cung cấp ít rào cản oxy hơn so với thân chai. Các tùy chọn để giải quyết vấn đề này:
Các góc nhọn, đường cắt sâu và tay cầm có tỷ lệ khung hình cao tạo ra sự tập trung ứng suất trên thành chai trong quá trình đúc thổi làm mỏng lớp EVOH tại những điểm này. Một bức tường dày 1mm với lớp EVOH 100 micron ở các phần thân phẳng có thể chỉ có 20–30 micron EVOH ở bán kính góc dưới 5 mm , tạo ra điểm yếu rào cản cục bộ. Thiết kế chai kem chống nắng dành cho cấu trúc đa lớp EVOH cần chỉ rõ bán kính góc tối thiểu là 8–10mm và tránh các thiết kế bảng sâu yêu cầu parison phải giãn ra mạnh mẽ ở các khu vực cục bộ.
Bao bì nhiều lớp EVOH đặt ra một thách thức thực sự về tính bền vững: nó mang lại lợi ích bảo vệ sản phẩm đáng kể (giảm lãng phí sản phẩm do xuống cấp và kéo dài thời hạn sử dụng), nhưng cấu trúc nhiều lớp làm phức tạp khả năng tái chế.
Trong hầu hết các luồng tái chế của thành phố, chai nhiều lớp EVOH được phân loại bằng chai HDPE (Mã nhận dạng nhựa 2) hoặc LDPE (RIC 4), tùy thuộc vào loại nhựa cấu trúc chính của chúng. Khi những chai này được xử lý trong dòng tái chế cơ học thông thường, lớp EVOH — chỉ chiếm 5–15% độ dày thành — tan chảy ở nhiệt độ khác và có đặc tính nhớt khác với PE xung quanh, tạo ra các tạp chất làm giảm chất lượng của nhựa PE tái chế. Kết quả là bao bì chứa EVOH có thể tái chế về mặt kỹ thuật thông qua dòng PE nhưng tạo ra chất tái chế chất lượng thấp hơn so với chai PE đơn chất liệu.
Hướng dẫn về RecyClass và How2Recycle (theo các đánh giá gần đây) đánh giá hầu hết các chai nhiều lớp EVOH là có thể tái chế được kèm theo lưu ý về việc giảm chất lượng tái chế, thừa nhận rằng lợi ích rào cản đối với việc bảo vệ sản phẩm mang lại kết quả đánh giá vòng đời tích cực thực sự cho các công thức nhạy cảm.
| Công nghệ | Rào cản O₂ | Rào cản độ ẩm | Khả năng tái chế | Chi phí tương đối | Ứng dụng tốt nhất |
|---|---|---|---|---|---|
| EVOH đa lớp (PE/EVOH/PE) | Tuyệt vời | Tốt (PE bảo vệ EVOH) | Trung bình (dòng PE) | Trung bình | Tất cả các loại kem chống nắng; sự lựa chọn cao cấp tiêu chuẩn |
| Vật liệu đơn PET tiêu chuẩn | Trung bình | Tuyệt vời | Tuyệt vời (PET stream) | Thấp | Công thức ổn định; Thời hạn sử dụng 12 tháng chấp nhận được |
| PET phủ SiOx | Tuyệt vời | Tuyệt vời | Tốt (mono-PET) | Cao | Cao cấp bền vững; rào cản tái chế |
| Kính bottle | hoàn hảo | hoàn hảo | Tuyệt vời (infinite recycle) | Rất cao | Sang trọng/ngách; nặng, dễ vỡ, chi phí vận chuyển cao |
| Bơm không có không khí (mono-PE) | Tốt (sau mở) | Tốt | Kém (cơ chế phức tạp) | Trung bình-High | Mộttioxidant-rich formulas; once opened protection |
| Chất liệu đơn HDPE | Nghèo | Tốt | Tuyệt vời (HDPE stream) | Thấpest | Công thức ổn định/vô cơ; bao bì ngân sách |
Khi tìm nguồn cung ứng chai nhiều lớp EVOH để đóng gói kem chống nắng, các thông số kỹ thuật chính cần đưa vào bản tóm tắt kỹ thuật và quy trình thẩm định nhà cung cấp:
Phone: +86-13567569350
Tel: +86-575-82575298
Email: [email protected]
Add: Nhà máy số 5, Khu công nghiệp năng lượng mới Chiết Giang Tengxin, đường Daoxu, huyện Shangyu, thành phố Thiệu Hưng, tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc.
Bản quyền© Shaoxing Lizhi Plastic Products Co., Ltd.
