化妆品类快消品行业包装检测方法及性能优化
杭州品享科技有限公司 纸制品研发中心

随着人民生活水平的不断提高、移动互联电子商务的大力普及，电商网络购物越来越便捷，对于化妆品类快消品的包装设计与制造，有着越来越严格的要求。具备精美平面和结构设计的彩盒包装，对货架展示区的产品个性化、差异化以及如何吸引消费者眼球进而促进销售起到非常重要的作用。同时，电商网购的不断提升，产品在生产线自动包装过程中的易包装性能；在运输储存过程中的强度防护保证；以及包装开启和使用过后的易回收、包装总体成本的控制等因素，越来越受到上下游从业人员的思考不习惯关注。综合上述影响因素，我们探讨能否通过包装检测技术的优化，对化妆品类快消品包装质量与效率有一个综合而客观的评价。

1. 常规化妆品分类
   1. 护肤类：面霜、润足霜、眼霜、防晒霜、面膜、护手霜、沐浴露、爽肤水、晚霜、洗面奶、卸妆水、爽身粉、乳液、洁面乳、精华液等；
   2. 护发类洗发水、育发液、洗发液、护发素、染发剂、护发乳等；
   3. 美妆类腮红、妆前乳、 眼影、 定妆品、口红、 洗甲水、BB霜、 睫毛液、 香水、眼唇霜、 唇彩、 粉底液等
   4. 口腔类牙膏、漱口水等。
2. 化妆品包装材料类型及其相关质量控制要求

化妆品包装材料可分为主体包装容器和外包装材料。主体包装容器通常有：塑料瓶、玻璃瓶、软包装、真空瓶等。外包装材料通常有：彩盒、外包箱、中包装箱等。
对包装检测检测常规分为塑料软包装阻隔性能检测、纸包装原材料物理机械性能检测、内包装印刷质量检测、不干胶标签检测及外箱运输包装检测几个方面。

1. 化妆品包装阻隔性能检测

不容置疑，化妆品包装的首要功能是对内容物的保护。化妆品的成分中添加有微生物生长和繁殖所需的物质，如甘油、蛋白质等，而化妆品被微生物污染后，即变臭、变质和发霉，产品质量下降，水分和氧则是影响微生物生长的因素，所以包装的阻隔性能是化妆品包装的重要检测项目之一。阻隔性是指包装材料对气体、液体等渗透物的阻隔作用，阻隔性能是影响产品在货架期内质量的重要因素。阻隔性能检测包括化妆品包装对氧气、水蒸汽、芳香气体透过性能的测试。

• 氧气透过率检测

主要用于化妆品包装所用的薄膜、复合膜及化妆品包装袋或瓶类整体包装的氧气透过率检测。将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间，氧气或空气在薄膜的一侧流动，高纯氮气在薄膜的另一侧流动，氧分子穿过薄膜扩散到别一侧的高纯氮气中，被流动的氢气携带至传感器，通过对传感器测量到的氧气沈度进行分析，来计算出氧气的透过量。

• 水蒸气透过率检测

主要用于化妆品包装薄膜材料及瓶、袋、罐等包装容器的水蒸气透过率的测定。通过水蒸气透过率的测定，达到控制与调节包装材料等产品的技术指标，满足产品应用的不同需求。将试样夹紧于测试腔之间，一稳定相对湿度的氮气在薄膜一侧流动，干燥氮气在薄膜另一侧流动，由于湿度差的存在，水汽会从高湿侧穿过薄膜进入低湿侧，在低湿侧透过的水汽被流动的干燥氮气携带到传感器，由传感器输出电信号，计算出水蒸气的透过量。对于包装瓶、袋等容器而言，干燥氮气则在容器内流动，容器外侧处于高湿状态。

• 保香性能检测

该指标对化妆品而言十分重要，一旦化妆品的香味散失或改变将影响产品的销售。因此检测化妆品包装的保香性能十分重要，在规定的温度条件下，利用试样将渗透腔隔开，一侧为芳香气体高浓度侧，另一侧为低浓度侧，这样就在试样的两侧形成了一定的芳香气体浓度差，芳香气体会穿过薄膜进入低浓度侧并被载气流携带进入分离室，由FID氢火焰离子化检测器完成载气中芳香气体的含量测定，进而计算单位时间内透过单位面积试样的芳香气体量。

1. 纸包装原材料物理机械性能检测

化妆品包装的机械性能对于化妆品在包装加工、运输、货架期间起着相当重要的作用。原材料质量好坏直接决定食品在流通环节中的安全防护问题。常规检测项目有：厚度克重测试、抗张强度与伸长率测试、复合膜剥离强度热封强度、纸张表面平滑度测试、纸张挺度及折痕挺度测试、撕裂强度测试、摩擦系数测试、剥离及热封强度检测等性能指标。

• 材料厚度及克重测试

定量是纸基包装材料最基本的性能指标之一，定量是指按照规定的试验方法测定的纸与纸板单位面积的质量，单位为g/m2。（ISO536定义）

厚度是纸基材料或塑料薄膜包装材料基本的性能参数，纸和纸板的一些基本特性和强度性能均与厚度有关，因此它是一个重要的性能检测项目，单位为μm或mm。厚度检测必须在规定条件下进行，厚度检测仪器必须满足检测接触面积、接触压力和测头降落速度三项基本要求，否则测量结果是不准确的。

• 拉伸强度测试

纸基材料或塑料薄膜包装材料的抗张强度是纤维间能承受的最大拉升强度。此特性对于印刷机所用的卷筒包装材料尤为重要。测试的方法是取裁剪宽度为25毫米(mm)，长度为150~200毫米(mm)的样品，在纸张长度的两端施恒定速度拉伸，以测量样本被拉断时的抗张力、拉伸强度和伸长率等。

• 纸张平滑度测试

对于化妆品等高端精品彩盒包装，常规会选用高档涂布白卡、金卡等材料。这类精制彩盒，一般在其表面均会印制精美图文，其材料表面必须良好的平滑性能，而平滑度就是考核纸面平滑程度的指标。
纸张表面的平滑度对印刷有直接的影响，平滑度愈高的纸张，可供较细致精密的印刷网点使用，生产较高品质的印刷品。我们要求是平滑度均匀的纸张，其次才是高平滑度的纸张。而平滑度的单位是空气流量的时间。测试原理是在大约一平方寸面积的纸张表面，使用定量的气压施放在纸张表面，从而计算空气沿表面流过的时间。时间愈长表示其平滑度高。

• 纸张挺度测试

弯曲挺度是评定纸板抗弯曲刚度性能的指标。测试原理是弯曲规定尺寸的试样至一定角度所需的力或力矩，是衡量纸和纸板弯曲的强度性能指标，在包装纸板中，较高的弯曲挺度使纸板具有一定的刚度和强度，挺度高，外观美观、平整，但挺度过大，成型就比较困难，而且会增加成本。挺度跟纸板的厚度、定量有关，所有将挺度控制在一定范围，即可以满足客户要求，又能节省成本。


折痕挺度是化妆品等高端精品彩盒的重要指标，主要原理是：测量彩盒(如烟盒化妆品盒)的压痕力(即90°折痕的回复力)。


在高速的自动包装线上，经常会出现不合格的纸盒，如纸盒形状不规则、弯曲及粘合不牢等现象，以至于降低生产效率。造成以上现象的原因是纸板挺度和经过压痕后纸板的折痕力比例不合适。造成纸盒形状不规则的原因是折痕力太小而变形；造成粘合不牢的原因折痕力太大，因而从粘胶处弹开；造成纸盒四周弯曲的原因是压痕相对于纸板来说太挺，压痕处试图弹开，而纸板没有足够的挺度阻止它弹开。折痕力和挺度比例合适的纸盒在高速自动化包装线上成型后外观平整饱满，折角笔直挺刮。

• 撕裂强度测试

纸张撕裂度是指在一定条件下撕开预先切口的单张纸或纸板试样所需的力，单位为mN。撕裂度反映纸和纸板纤维间的结合力和纤维自身的强度，此项指标对包装用纸和纸板而言，是非常重要的强度性能指标。单位为：牛顿。

• 磨擦系数测试

摩擦系数是指两表面间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过材料的动、静摩擦系数来表征。若包装的摩擦系数偏低，则在放卷制袋时易发生打滑、封口错边等问题；若摩擦系数过大，则易出现放卷不畅，甚至软塑包装被拉伸变形，同时还易出现包装袋的开口性差，影响内容物的装填效率。因此，控制适宜的摩擦系数有利于包装过程的顺利进行。工作原理：两试验表面平放在一起，在一定的接触压力下，使两表面相对移动，记录所需的力，计算静摩擦系数和动摩擦系数。

• 剥离强度检测

剥离强度是指粘贴在一起的材料，从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。剥离时角度有90度或180度，单位为：牛顿/米（N/m）。

• 热封强度测试

热封强度测试要求是：将试样以热合部为中心，两层打开呈180度，试样的两端夹在电脑抗张试验机上下夹头上，试样轴线应与上下夹具中心线重合，并要求松紧适宜，测试试样断裂时的最大力值，单位为：N。

1. 化妆品内包装印刷质量检测

• ​印刷表面耐磨性能测试

箱纸板的表面强度是非常重要的，在瓦楞纸板生产过程中，箱纸板被强制拉过时表面将受到很大的应力应变，如果表面抗剥强度不佳，则纸板表面的纤维将被拉开或剥落，在其他加工机械或运输过程中表面亦会因相互摩擦而产生表面剥落。纸箱表面的剥损不仅影响外观，更重要的是可能破坏纸箱表面的印刷图文标志。因此，耐磨性是箱纸板的重要性能指标。


耐磨性的测定方法较多，目前常用方法是恒压下表面互摩测定法，以表面开始剥落时的互摩次数评定。

• 油墨附着牢度检测

油墨的附着牢度是考核油墨性能好坏的重要指标之一，只有油墨具有一定的附着牢度，才能很好地附着在被印刷材料表面上，也只有这样子才会发挥油墨所具有的附着性和保护作用，达到油墨印刷后显色的精美程度。
耐磨性的测定方法较多，目前常用方法是：将两张印样的印刷面相对叠放在一起，施加2-4磅的压力反复摩擦，有擦痕或油墨脱落则表明油墨附着性差。

• 色差测试

化妆品盒在印刷过程中因为种种原因，印刷完成后出现与样品存在色差的情况，从而导致印刷品质量降低，我们通过对印刷品色差检测，对产生色差的原因进行分析，达到对包装盒色差进行有效控制的目的。
色差检测常规用便携式色差计，用L,a,b值表示颜色值。

1. 化妆品不干胶标签检测

不干胶标签在化妆品包装中的应用较为广泛，其检测项目主要针对不干胶标签（不干胶或压敏胶）的黏结性能测试，主要检测项目有初黏性能、持黏性能、剥离强度（剥离力）三项指标。

• 初粘性能测试

初黏性测试，采用斜面滚球法，通过钢球和压敏胶带试样黏性面之间以微小压力发生短暂接触时胶黏带对钢球的黏附作用来测试试样初粘性，以能黏住的最大钢球号来表征不干胶的初黏性能。

• 持粘性能检测

持黏性能检测需要把贴有胶黏带试样的试验板垂直吊挂在试验架上，下端悬挂规定重量的砝码，用一定时间后试样黏胶的位移量或试样完全脱离的时间来表征不干胶标签的持黏性能。

• 剥离强度检测

而剥离强度是衡量不干胶标签黏结性能的重要指标，通常该项指标的检测可以通过智能电子拉力试验机或电子剥离试验机进行。

1. 化妆品外箱运输包装检测

妆品经过运输，货架展示等环节要完好的到达消费者手中，就需有良好的运输包装。目前化妆品的运输包装主要以瓦楞纸箱为主，常规的检测控制指标是纸箱的抗压强度测试、堆码性能测试、跌落强度测试、振动性能检测。

• 抗压强度测试

空箱抗压测试或者其实容器抗压的方法是：将测试样品置于抗压试验机上下压板中间，上压板以一定的速度在其顶部均匀地施加压力，直到样品抗溃，以此来评定纸箱承受外部最大压力的能力。

• 堆码性能测试

堆码测试是一种模拟仓库货存静压的状态试验，主要仅对纸箱及各类包装容器的堆码测试，通过对纸箱的堆码测试来了解被测产品的质量！是各纸箱及包装容器生产厂商必须了解应用的检测方法！对产品质量控制有着重要的意义！

• 跌落强度测试

用来测试、评估产品在生产、使用、存贮、运输过程中可能遇到的意外跌落、冲击压力及震动时现时包装方法及材料能否提供有效保护、及验证产品各结构或部件的耐冲击强度。


 

• 振动性能检测

运输是流通过程中的必然环节。包装件在运输过程中，不管使用何种运输工具都会发生振动。据统计，各种环境因素引起的产品破坏中，1/3左右是由于振动引起的。. 振动试验模拟运输包装件在流通过程中可能遇到的振动情况，检测包装是否起到隔振作用，评定包装对内装物的保护能力。
振动试验的振动波形可以包括正弦波、三角波、锯齿波、方波等不同形式。由于正弦波的产生、控制和测量都比较容易实现，实际过程中，振动的波形也近似于正弦波，或可以分解成不同频率的正弦波，因此，正弦振动试验是普遍采用的模拟方法，如果不做特别说明，振动试验一般均指正弦振动试验。

1. 化妆品瓶类包装易开启性检测

瓶类包装是化妆品包装领域中使用较多的一种包装形式。其瓶盖锁紧、开启扭矩值的大小，是生产单位离线或在线重点控制的工艺参数之一。其扭矩值是否合适，对产品的中间运输、以及最终的消费都有很大的影响。检测瓶盖开启与锁紧力可以借助扭矩仪进行检测，同时瓶盖的开启与锁紧力检测也应与包装物的密封性检测关联起来。

1. 总结

　　综上所述，根据化妆品包装的保存要求，其性能检测主要可以分为内容物保存、产品外观两大部分，当然包装材料的基本力学指标是必须得到满足的。其中防腐、抗氧和防止气味散失是化妆品保存的重点，涉及材料的阻隔性、顶空气体分析以及密封性检测；而包装外观的美观程度可直接影响产品的销售，主要影响因素有包装外部的印刷、开启性、包装材料的表面触感、印刷效果、以及化妆品不干胶标签的黏结性能检测。了解包装材料、包装物的这些性能指标，我们在设计化妆品包装时可以避免一些失误，同时增强包装设计的可用性、保护性和美观性。

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