认识材料特点 保证质量稳定 ——化妆品包装及相容性检测方法简介

  □ 刘彩云 王琳琳 郭学平 陈衍玲

  化妆品包装在起到装饰作用的同时,更重要的作用是保护化妆品免受物理、化学、微生物等危害。与此同时,包装材料自身的安全性及其与化妆品的相容性也应经得起考验。目前对化妆品包装材料的检测标准及相关规定较少,对包装材料中有毒有害物质的检测主要参考食品及药品领域的相关规定。本文在总结化妆品常用包装材料分类的基础上分析了包装材料中可能存在的不安全成分以及包装材料与化妆品接触时的相容性检测,为化妆品包装材料的选择及安全性检测提供参考。

  化妆品常用包装材料

  玻璃类

  玻璃是非晶无机非金属材料,具有较高的化学惰性,不易与化妆品成分之间发生反应;安全性较高;具有较高的阻隔性,不易渗透。另外,玻璃材质大多外观透明,视觉上较为美观,在高档化妆品及香水领域几乎处于垄断地位。化妆品包装常用玻璃类型有钠钙硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃。通常这类包装材料造型和设计比较单一,为了使其颜色多样,会添加其他材料。玻璃类包装材料成分相对简单,通常对其只进行重金属检测。然而,化妆品用玻璃类包装材料重金属检测目前还未建立相关标准,可以借鉴在药用玻璃包装材料标准中对铅、镉、砷、锑等进行的限量规定。玻璃类包装材料也存在生产过程能耗高、运输过程成本高等问题。另外,玻璃类包装材料对低温十分敏感,在将化妆品从高温地区运输到低温地区时,玻璃类包装材料容易出现冻裂等问题。

  塑料类

  塑料具有耐化学腐蚀、质量轻、坚固和易着色等特点,在包装材料市场上占比逐年增大。塑料类包装材料的设计较为多样化,可根据不同应用场景设计出不同样式。市场上用作化妆品包装材料的塑料主要包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS树脂)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)、亚克力、丙烯腈-丁二烯苯乙烯的三元共聚物(ABS)等,其中PE、PP、PET、AS树脂、PETG可与化妆品内容物直接接触。亚克力虽然通透性高、外观优美,但不能直接与化妆品内容物接触,需配内胆阻隔,且灌装时应注意避免内容物进入到内胆与亚克力瓶之间发生龟裂;ABS属于工程塑料,也不能与化妆品内容物直接接触。

  为了提高塑料在加工过程中的成塑性、耐久性,有些企业会在生产时加入增塑剂、抗氧化剂、稳定剂等添加剂,但这些添加剂对人体有害。目前,国内外对于化妆品塑料类包装材料的安全性虽然有一定考量,但没有明确提出相关的评价手段及方法。因此,对于化妆品塑料类包装材料有毒有害物质的检测也可以借鉴食品及药品领域的相关规定。

  金属类

  金属类包装材料具有封闭性好、阻隔性好、耐高温、易回收、可加压、可加入助推剂等优势,占据了几乎整个喷雾式化妆品领域。而助推剂的加入可以使喷洒的化妆品雾化程度更高,提升化妆品吸收效果,这是其他材质包装材料无法达到的。相比于塑料类包装材料,金属类包装材料存在的安全隐患较少,相对来说比较安全,但也可能存在有害金属溶出及化妆品与金属材质发生腐蚀的情况。

  陶瓷类

  陶瓷属于无机非金属材料,具有较好的化学稳定性,能耐各种化学物质的侵蚀且具有良好的坚硬度和耐热性,在极冷极热的情况下不易发生破裂,是非常具有潜力的化妆品包装材料。但陶瓷类包装材料同时也存在一些不安全因素,比如在烧结时为了降低烧结温度可能会加入铅,为了提高陶瓷釉彩美观可能会加入硫化镉、氧化铅、氧化铬、硝酸锰等抗高温烧结的金属颜料。在一定条件下,这些颜料中的重金属可能会迁移到化妆品内容物中,因此,对于陶瓷类包装材料中重金属溶出情况检测不容忽视。

  包装材料相容性检测

  相容性指的是包装系统与内容物的相互作用不足以使内容物或者包装发生不可接受的改变。相容性检测是保证化妆品质量安全的有效途径,作为化妆品开发的一道重要工序必须严格把关。

  包装材料与化妆品内容物相容性检测

  包装材料与化妆品内容物相容性检测主要包括物理相容性、化学相容性及生物相容性。

  物理相容性测试较为简单,主要考察内容物与相关包装材料在高温、低温及常温条件下储存时两者是否会发生物理变化,如吸附、渗透、析出、龟裂等异常现象。化学相容性测试则主要考察内容物与相关包装材料在高温、低温及常温条件下储存时是否会发生化学变化,例如内容物有无出现变色、异味、pH变化、分层等异常现象。生物相容性测试关注的主要是包装材料中有害物质向内容物的迁移。从机理上分析,这些有毒有害物质的迁移,一方面是因为包装材料与化妆品内容物接触的界面处存在较大的浓度梯度;另一方面是因为存在扩散行为,即化妆品可能会和包装材料发生相互作用,甚至进入包装材料内部导致有害物质被溶解。因此,在包装材料与化妆品长期接触的情况下,包装材料中的有毒有害物质很可能会发生迁移。《GB 9685—2016食品安全国家标准 食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中规定了重金属铅、锑、锌和砷的迁移量,化妆品包装材料的检测也可参考食品领域规定。

  重金属的检测通常采用原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、原子荧光光度法等。通常情况下,这些增塑剂、抗氧化剂等添加剂浓度较低,需要借助高效液相色谱、气相色谱、气相色谱质谱联用等进行。但并不是所有溶出物都会对化妆品造成严重影响,只要溶出物的量符合国家相关规定和相关检测标准,且对使用者无害,才属于正常相容。

  包装材料二次加工与内容物相容性检测

  包装材料二次加工与内容物相容性检测通常是指包装材料着色及印制工艺与内容物相容性检测。着色工艺主要包括电化铝、电镀、喷涂、拉丝包金包银、二次氧化、注塑色等。印制工艺主要包括丝印、烫印、水转印、热转印、胶印等。这类相容性检测通常是在包装材料表面涂抹内容物,然后将样品置于高温、低温及常温条件下进行长期或短期相容性实验。测试指标主要是包装材料的外观是否出现龟裂、变形、褪色等现象。此外,由于油墨中会存在一些对人类健康有害的物质,对于二次加工过程中油墨向包装材料内部内容物中的迁移情况也应当进行检测。

  总结常用化妆品包装材料及可能存在的不安全因素,可为包装材料的选择提供一定的帮助。另外,总结化妆品与包装材料的相容性检测,可进一步为包装材料的应用提供一定参考。但目前针对化妆品包装材料的相关规定较少,只有在现行《化妆品安全技术规范》(2015年版)中规定,直接接触化妆品的包装材料应当安全,不得与化妆品发生化学反应,不得迁移或释放对人体产生危害的有毒有害物质。

  为了保障化妆品安全,对包装本身的有害物质检测和相容性检测都是有必要的。除了需要国家相关部门加强监管之外,化妆品企业也应制定相应标准对其进行检测,包装材料生产厂家更应该严格控制包装材料生产过程中有毒有害添加剂的使用,以保障消费者用妆安全。

  (摘编自《日用化学品科学》2022年第1期)

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