Влагостойкая упаковка для безводной косметики: 4 правила

Механизмы потери влаги в безводных растворах — и почему «выглядящая герметичной» структура не гарантирует защиту от влаги.

Вы потратили месяцы на стабилизацию безводной сыворотки, прессованной пудры или бальзама без воды в составе. А потом первая партия, выпущенная в сезон повышенной влажности, возвращается со склада слипшейся, окислившейся или, что еще хуже, с плесенью. Банка выглядела герметичной. Дозатор казался плотно закрывающимся. Но «герметичность» и «влагостойкость» — это не одно и то же. Именно в этом и заключается недостаток безводных косметических составов.

Безводная формула не содержит добавленной воды, поэтому в её составе нет ничего, что обеспечивало бы защиту. Без водной фазы, переносящей консервант, даже небольшое количество проникшей влаги может повысить локальную активность воды настолько, что это вызовет слипание, комкование, окисление масел, прогоркание и т.д. рост микроорганизмов В порошке несколько процентов адсорбированной влаги превращают сыпучие гранулы в твердый кирпич. В бальзаме на масляной основе та же влага вызывает гидролиз и появление посторонних запахов. Предотвращение образования комков в порошковой косметике при повышенной влажности начинается с одного факта: образование комков — это локальный, а не глобальный процесс. Он происходит на поверхности и в крошечных порах задолго до того, как вся баночка станет влажной.

Практический подход к упаковке безводной косметики для защиты от влаги сводится к четырем правилам, которые мы действительно используем на производственной линии: указывать барьерные свойства с помощью измеренных показателей (MVTR и OTR), герметично запечатывать упаковку, рассматривать осушитель как дополнение, а не как решение проблемы, и проверять упаковку в условиях реальной влажности перед масштабированием. Каждое из этих правил — это решение, а не лозунг.

Когда покупатели говорят нам, что им нужна наилучшая влагозащитная упаковка для безводной косметики, мы редко начинаем с материала. Мы начинаем с того, чего не может выдержать формула. Проникновение влаги редко бывает резким; это медленное проникновение через прокладку крышки, микроскопический дефект сварного шва или свободное пространство, которое «дышит» каждый раз, когда снимается крышка. Именно против такого типа отказов вы и разрабатываете упаковку.

Правило 1 — Укажите барьер: потребуйте данные о MVTR и OTR.

Если вы усвоите из этой статьи что-то одно, запомните следующее: спрашивайте у своего поставщика измеренные показатели барьерной способности, а не прилагательные. Важны два показателя: скорость пропускания водяного пара (MVTR, также пишется WVTR) и скорость пропускания кислорода (OTR). MVTR показывает, как быстро водяной пар пересекает стенку или пленку; OTR показывает, как быстро это делает кислород. Для безводных продуктов MVTR обычно является главным показателем, поскольку вода является прямым врагом образования комков и окисления.

Вы измеряете MVTR с помощьюASTM E96 Гравиметрический стандарт для измерения пропускания водяного пара через материалы используется для измерения скорости пропускания кислорода (OTR), а OTR измеряется с помощью...ASTM D3985 кулонометрический метод определения пропускания кислорода. Для пластиковых пленок и ламинатов,ISO 15106 Включает в себя инструментальный метод измерения скорости пропускания водяного пара с помощью датчика, который быстрее для входного контроля качества. Когда поставщик заявляет о «влагостойкости», не указывая на стандарт, у вас нет показателя, по которому можно было бы проводить квалификацию, и нет возможности отбраковать некачественную партию.

Какое значение следует стремиться достичь? Единого требования к показателю MVTR (скорость пропускания влаги) для каждой безводной косметической упаковки не существует, поскольку это зависит от активности воды в составе и срока годности. В качестве ориентира, для влагочувствительного безводного продукта обычно устанавливается показатель MVTR в диапазоне низких однозначных чисел (граммы на квадратный метр в день) при температуре 38 °C и относительной влажности 90% для всей упаковки. Для чувствительных к кислороду составов этот показатель должен соответствовать показателю OTR в аналогичном низком диапазоне. Всегда указывайте условия тестирования (температура, относительная влажность, толщина пленки) — указание значения без условий является лишь маркетинговым ходом.

Здесь важны относительные свойства материалов. Стекло практически идеально блокирует влагу, но его барьерная функция сохраняется только при условии герметичности крышки. Алюминий и алюминиево-пластиковые ламинаты практически непроницаемы и являются практичным выбором, когда требуется максимально плотная стенка. ПЭТ находится посередине — дешевле и прозрачен, но имеет более высокий показатель паропроницаемости, чем алюминий. Полипропилен (ПП) является неплохим влагозащитным барьером и часто используется для крышек и корпусов безвоздушных продувок. Когда производители спрашивают нас об этом... Лучший пластик для ухода за чувствительной кожей Честный ответ: полипропилен (PP) для крышек и безвоздушных корпусов, полиэтилентерефталат (PET), когда важна прозрачность (с более прочным уплотнением для компенсации), и ламинат, когда барьерная функция должна быть максимальной. Относительный рейтинг материалов представлен в таблице ниже.

При сравнении показателей пропускания кислорода у баллонов с безвоздушным насосом помните, что OTR и MVTR — это разные показатели для стенок. Баллон может хорошо блокировать кислород, но при этом пропускать водяной пар через стенку — или, чаще, через крышку. Именно поэтому существует Правило 2.

Правило 2 — Плотно закрывайте, чтобы не пропускать пар.

Стенка — это только половина упаковки. Большая часть влаги проникает через крышку. Герметичная крышка — это то, что отличает банку, которая переживет влажный период, от той, которая начнет протекать.

Ваши варианты с честными компромиссами:

• Индукционная герметизация. Фольгированная прокладка, приклеиваемая к горлышку контейнера с помощью тепла и радиочастотной энергии. Это наиболее надежная паронепроницаемая герметизация для бутылок и банок, которая хорошо выдерживает транспортировку и попытки вскрытия. Компромисс очевиден: на линии розлива необходимо индукционное оборудование для герметизации, а прокладка после повреждения становится одноразовой. Когда покупатели спрашивают нас об индукционной и герметичной герметизации косметических флаконов, мы отвечаем, что индукционная герметизация обеспечивает лучшие барьерные свойства и защиту от вскрытия, в то время как самоклеящиеся (PS) прокладки дешевле и не требуют оборудования, но обеспечивают более слабую и менее надежную герметизацию.
• Крышки с уплотнителем. Крышка с сжимаемым вкладышем (часто из пенопласта или картона), который прижимается к поверхности. Дешевле, не требует оборудования, легко устанавливается вручную. Компромисс: герметичность зависит от крутящего момента при установке и материала вкладыша, и она более проницаема, чем индукционная герметизация. Подходит для продуктов с низким риском; опасна для порошков, очень чувствительных к влаге.
• Банки с двойными стенками. Внешняя оболочка и внутренняя чашечка создают изолирующий воздушный зазор, который замедляет выделение влаги под воздействием температуры и обеспечивает дополнительный барьер. Защита от влаги в банках с двойными стенками действительно полезна для бальзамов и кремов, которые подвергаются перепадам температуры, но она не заменяет качественную внутреннюю прокладку — она дает время, а не обеспечивает идеальную герметизацию.
• Безвоздушная упаковка . Безвоздушный насос или пакет в бутылке изолируют смесь от свободного пространства внутри во время дозирования, поэтому каждое нажатие насоса не затягивает обратно влажный окружающий воздух. Вот в чем настоящая проблема с влажностью: Безвоздушная бутылка предотвращает попадание влаги. В основном это достигается за счет устранения обмена влагой в открытом пространстве, который характерен для стандартных баночек или дозаторов. Это не обеспечивает идеальную герметизацию от влаги у стенок и не заменяет материал с низким коэффициентом пропускания влаги, но для сывороток и кремов это значительно снижает количество влажного воздуха, контактирующего с продуктом между использованиями. Классическая причина попадания влаги в косметические дозаторы, которую мы наблюдаем, заключается в том, что стандартный дозатор затягивает влажный воздух обратно через обратный канал; безвоздушные конструкции исключают этот обратный канал.

Выбранная вами водонепроницаемая прокладка для косметической упаковки должна соответствовать уровню риска. Для безводной пудры или бальзама с легким консервантом, представляющих высокий риск: индукционная герметизация или индукционная герметизация в сочетании с уплотненной крышкой в ​​качестве дополнительной меры. Для более низкого риска: качественная уплотненная прокладка или прокладка из полистирола с проверенным моментом затяжки. Никогда не доверяйте фотографии в каталоге — проверяйте материал прокладки и способ герметизации.

Правило 3 — Используйте логику осушителя

В косметике осушитель дополняет защитный барьер, а не заменяет его. Люди постоянно это игнорируют. Если стенки и крышка протекают, никакой осушитель не справится. Если стенки целые, осушитель справляется с небольшим остаточным количеством влаги в свободном пространстве и с влагой, которую потребитель добавляет каждый раз, когда открывает упаковку.

Куда оно направляется, имеет такое же значение, как и то, что оно собой представляет:

• Пакетик внутри банки или коробки — самый дешевый вариант, но он должен находиться вдали от детской смеси и соответствовать правилам защиты от детей и маркировки.
• Контейнер в крышке — контейнер с осушителем, встроенный в косметическую крышку (часто это вставное крепление под крышкой), обеспечивает равномерное распределение осушителя и предотвращает его попадание в продукт. Это наиболее экологичное решение для розничной торговли.
• Встроенный осушитель в прокладку или фитинг крышки — более высокие затраты на оснастку, лучше всего подходит для крупномасштабных программ.

Что касается типа, обычно задают вопрос: силикагель или молекулярное сито. Силикагель — универсальный вариант: он адсорбирует влагу в широком диапазоне и регенерируется при нагревании. Глиняные (бентонитовые) осушители стоят дешевле и безопасны для контакта с пищевыми продуктами, но удерживают меньше влаги. Молекулярное сито (синтетический цеолит) эффективно поглощает влагу даже при низкой относительной влажности, поэтому его выбирают, когда необходимо максимально осушить пространство над порошком — но в этом и подвод: неправильный осушитель может пересушить порошок, изменив его текучесть или плотность, и даже вызвав образование комков из-за статического электричества. Размер осушителя следует рассчитывать исходя из остаточной нагрузки, а не наихудшего сценария.

Рассматривайте осушитель и барьер как единую систему. Стена с низким показателем MVTR в сочетании с умеренным количеством осушителя всегда лучше, чем протекающая стенка в сочетании с огромным контейнером. А что касается порошкообразных материалов, убедитесь, что осушитель не может их пересушить — это реальная и дорогостоящая причина поломки, которую большинство покупателей никогда не проверяют.

Правило 4 — Соответствие пакета требованиям

Не доверяйте изображению. Проверьте качество упаковки, используя вашу реальную формулу, при определенной влажности. Это правило отличает упаковку, соответствующую заявленным характеристикам, от безопасной.

Начните с проверки паропроницаемости готовой упаковки, а не только листа. Тест на влажность косметической пленки ASTM E96 является основой для оценки материала, но именно закрытие и герметизация являются слабыми местами готовой упаковки. Проведите ускоренный тест на влажность в соответствии с протоколом для косметической упаковки — обычно это повышенная температура и относительная влажность в течение короткого периода времени — и измерьте образование комков, признаки окисления и любые изменения активности воды с течением времени. Проверьте результат: циклы открытия и закрытия, вибрация при транспортировке и несколько недель при высокой относительной влажности расскажут вам больше, чем упаковка, неподвижно лежащая на полке.

Соотнесите результат с активностью воды (aw) в формуле. Рекомендации FDA по активности воды Причина кроется в связанных с этим микробных порогах: большинство бактерий не размножаются при показателе активности воды (aw) около 0,85, а многие виды плесени и дрожжей задерживаются при значениях aw примерно от 0,60 до 0,65. Безводная формула может находиться вблизи или ниже этих значений в первый день, но проникновение влаги может поднять локальный уровень активности воды на поверхности или вокруг зажима. Таким образом, предотвращение появления плесени в безводных кремах — это проблема, совпадающая с проблемой упаковки и формулы: необходимо поддерживать уровень активности воды ниже порога роста везде, где потребитель может до него дотянуться, в течение всего срока годности.

Перед масштабированием проведите контрольные испытания с использованием реального укупорочного устройства, реального вкладыша и реального процесса наполнения. Упаковка, прошедшая квалификацию на образце, собранном вручную, а затем протестированном на высокоскоростной линии с непостоянным крутящим моментом, — это совсем другая упаковка. Проверяйте то, что вы действительно будете отгружать.

Сравнение материалов

Это тот вопрос, с которым чаще всего сталкиваются покупатели: алюминиевая банка против стеклянной для приготовления безводного раствора? Стекло инертно и выглядит престижно, но тяжелое и хрупкое, а его барьерные свойства зависят от крышки; алюминий же практически непроницаем и легок, но при этом имеет низкую непрозрачность и требует более сложной обработки. ПЭТ против стекла — влагозащитный косметический барьер Решение обычно сводится к соотношению веса и прозрачности и инертности — и опять же, именно завершенность определяет исход.

Выбор осушителя

Люди также спрашивают

В1: Как узнать, действительно ли моя косметическая упаковка влагонепроницаема?

Вы можете быть уверены в влагонепроницаемости только по измеренным показателям, а не по фотографии. Запросите значения MVTR и OTR для готовой упаковки с условиями испытаний (ASTM E96 для MVTR, ASTM D3985 для OTR), подтвердите метод герметизации, затем проведите ускоренный тест на влажность с использованием вашей формулы и проверьте активность воды с течением времени. Упаковка, прошедшая все три теста, считается пригодной; та, которая только «выглядит герметичной», — нет.

В2: Каким должен быть показатель MVTR (минимально мигрирующий коэффициент пропускания) для косметической упаковки безводной формулы?

Единого числового значения нет; оно зависит от активности воды в составе и срока годности. В качестве целевого показателя для чувствительных к влаге безводных продуктов указывайте значение MVTR в готовой упаковке в пределах нескольких г/м²/день при температуре 38 °C и относительной влажности 90%, и всегда уточняйте условия проведения испытаний. При необходимости используйте OTR, если состав также чувствителен к кислороду.

Вопрос 3: Безвоздушные насосы предотвращают попадание влаги или только кислорода?

Безвоздушные насосы в первую очередь уменьшают обмен влаги в свободном пространстве за счет устранения открытого пути возврата воздуха, который возникает при использовании стандартного насоса или банки. Они не обеспечивают идеальную герметизацию от влаги на уровне стен и не заменяют материал с низким паропроницаемостью или паронепроницаемую крышку. Безвоздушные насосы следует рассматривать как средство, пропускающее влажный воздух внутрь, а не как влагонепроницаемый сейф.

Вопрос 4: Можно ли просто бросить осушитель в баночку с косметикой?

Можно, но это последний шаг, а не решение проблемы. Осушитель регулирует только остаточную и используемую влажность; он не может компенсировать протечку стенки или крышки. Разместите его в безопасном месте (пакетик, контейнер в крышке или встроенный фитинг) подальше от продукта, подберите размер в соответствии с загрузкой и остерегайтесь пересушивания порошков — неправильный осушитель может загустеть, делая порошок сыпучим.

FAQ

• Как узнать, действительно ли моя косметическая упаковка влагонепроницаема? Необходимо измерить показатели MVTR и OTR для готовой упаковки в соответствии с условиями испытаний (ASTM E96 для MVTR, ASTM D3985 для OTR), подтвердить метод герметизации и провести ускоренный тест на влажность вашей формулы, отслеживая активность воды. «Выглядит герметично» не является доказательством.
• Каким должен быть показатель воздухопроницаемости (MVTR) косметической упаковки для безводной формулы? Это зависит от активности воды и срока годности. Рабочей целью для чувствительных к влаге безводных продуктов является показатель воздухопроницаемости готовой упаковки в пределах нескольких г/м²/день при температуре 38 °C и относительной влажности 90%, всегда с соблюдением указанных условий испытаний, а также показатель воздухопроницаемости (OTR), если также важен кислород.
• Предотвращают ли безвоздушные насосы проникновение влаги или только кислорода? Безвоздушные насосы в основном уменьшают обмен влаги в воздушном пространстве за счет устранения открытого пути возврата воздуха. Они не являются влагонепроницаемым уплотнением на уровне стены и не заменяют материал с низким паропроницаемостью или паронепроницаемое уплотнение.
• Можно ли просто добавить осушитель в баночку с косметикой? Только в качестве добавки. Осушитель регулирует остаточную и используемую влажность, но не может исправить протекающую упаковку. Подберите размер в соответствии с загрузкой, держите подальше от продукта и избегайте пересушивания порошков.

Заключение

Упаковка безводной косметики для защиты от влаги — это не поиск волшебного материала. Всё сводится к четырём повторяющимся решениям: указывать барьерные свойства с реальными показателями паропроницаемости (MVTR и OTR), герметично закрывать упаковку, использовать осушитель в качестве дополнительного средства и проверять саму упаковку на устойчивость к влажности перед масштабированием производства. Бренды, избегающие образования комков, окисления и плесени, — это те, кто тестирует отгружаемые товары, а не доверяет тому, что им показали.

Мы поставляем упаковочные материалы для косметики с 2008 года, и четыре правила, описанные выше, мы применяем ко всем программам по производству безводной косметики, с которыми работаем. Если вы заказываете упаковку для безводной формулы, чувствительной к влаге, свяжитесь с нашей командой через наш сайт. страница контактов Мы поможем вам подобрать подходящий влагозащитный барьер — крышку, материал и осушитель — для вашего продукта и линии розлива.