Aktueller Stand der Kosmetikverpackungsmaterialien in China - Maypak

Schlüsselwörter: Kosmetikverpackungen , Kunststoffverpackung , Metallverpackungen Kompatibilität der Verpackungsmaterialien.

Laut dem täglichen Bericht von Marketsand Markets, dem zweitgrößten Marktforschungsunternehmen der Welt, wird der globale Markt für Kosmetikverpackungen voraussichtlich von 49,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf 60,9 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 wachsen. Im Jahr 2017 stieg der Absatz von Kosmetikverpackungsmaterialien in China im Vergleich zum Vorjahr um 28,8 % von 7,28 Milliarden Stück auf 9,38 Milliarden Stück im Jahr 2021. Die stetig wachsende Kaufkraft Chinas hat zu einem kontinuierlichen Wachstum des Marktvolumens in Branchen wie Schmuck und Kosmetik geführt. Zahlreiche Geschäftsmöglichkeiten bieten sich in den Bereichen Verpackungsmaterialien im mittleren bis gehobenen Preissegment, Verpackungsdesign und Verpackungsherstellung.

Neben guten Barriereeigenschaften spielen Verpackungsmaterialien für Kosmetikprodukte auch hinsichtlich Funktionalität und Ästhetik eine wichtige Rolle. Sie sind in verschiedenen Formen erhältlich und lassen sich im Wesentlichen in zwei Kategorien unterteilen: Hauptverpackung und Hilfsverpackung. Die Hauptverpackung umfasst alle Teile, die direkt mit den Kosmetikprodukten in Berührung kommen, wie beispielsweise Glas- und Kunststoffflaschen sowie Schläuche. Die Hilfsverpackung hingegen besteht in der Regel aus Verpackungskartons, Kosmetiktaschen, Papieretiketten usw.

Forschungsstand zu Verpackungsmaterialien, die häufig in der Kosmetikindustrie verwendet werden

Derzeit gibt es vier Hauptkategorien gängiger Verpackungsmaterialien für Kosmetikprodukte: Glas-, Kunststoff-, Metall- und flexible Verpackungen . Glasverpackungen werden hauptsächlich für Kosmetikprodukte wie Cremeflaschen, Seren, Gesichtswasser und ätherische Öle verwendet. Sie lassen sich in drei Hauptkategorien unterteilen: Hauptmaterialien, Hilfsmaterialien und Spezialmaterialien. Kunststoffverpackungen finden ebenfalls hauptsächlich in der Kosmetik Verwendung, beispielsweise für Schläuche, Cremeflaschen, Sprühflaschen, Pumpenköpfe und Umverpackungen. Metallverpackungen bieten bessere Barriereeigenschaften, insbesondere Aluminium. Es ist sehr widerstandsfähig gegen Wasser und Sauerstoff und schützt so den Inhalt optimal. In der Kosmetikbranche wird es vor allem für Hautpflegeprodukte mit ätherischen Ölen und Kosmetikverpackungen eingesetzt. Kunststoff ist mit einem Marktanteil von über 70 % das wichtigste Verpackungsmaterial für Kosmetikprodukte.

Umweltfreundliche Verpackungsmaterialien für Kosmetika

Produkte, die in Glasverpackungen verpackt sind, bieten Vorteile wie Ungiftigkeit, Geruchsneutralität, Transparenz und ansprechendes Aussehen, gute Barriereeigenschaften, Druckbeständigkeit und Hitzebeständigkeit . Im Vergleich zu Kunststoff, Papier, Metall und anderen Verpackungsmaterialien weisen Glasverpackungen relativ stabile chemische Eigenschaften auf und zählen derzeit zu den sichersten Verpackungsmaterialien.

Gängige Arten von Glasverpackungen

Glasverpackungsmaterialien werden hauptsächlich in der Kosmetikindustrie für Cremeflaschen, Essenzen, Gesichtswasser und ätherische Öle verwendet. Das meiste Glas im Alltag ist Silikatglas mit SiO₂ als Hauptbestandteil und gehört zum Na₂O-CaO-SiO₂-System. Normales Glas enthält Na₂O (12–16 %), CaO (6–12 %), SiO₂ (66–75 %) sowie geringe Mengen an Al₂O₃, MgO und anderen Oxiden und zählt zu den Natronkalkglas. Auch bekannt als Na-Ca-Si-Glas (Sodaglas, Kalkglas), Flaschenglas und Gebrauchsglas, werden Glasverpackungsmaterialien im Wesentlichen in drei Kategorien unterteilt: Hauptmaterialien, Hilfsstoffe und Spezialmaterialien. Zu den Hauptmaterialien zählen vor allem Quarzsand (oder Quarzpulver), Soda (Na₂CO₃) und Kalkstein (CaCO₃); zu den Hilfsstoffen gehören vor allem Klärmittel (meist Sulfate) und Cosolventien (meist Nitrate, Sulfate). spezielle Materialien (im Allgemeinen handelt es sich um ein Oxidationsmittel, ein physikalisches Entfärbungsmittel).

Vor- und Nachteile von Glasverpackungen

Glasverpackungen gehören mit einem Marktanteil von 15 % zu den vier wichtigsten Materialien in der Verpackungsindustrie. Dank ihrer hervorragenden Eigenschaften und der kontinuierlichen Verbesserung der Herstellungsverfahren erfüllen Glasverpackungen auch heute noch die Anforderungen der meisten Branchen, beispielsweise der Lebensmittel- und Pharmaindustrie . Glasverpackungen bieten im Wesentlichen folgende Vorteile:

1. Das Glasmaterial bietet hervorragende Schutzeigenschaften, ist luftdicht, feuchtigkeitsbeständig, besitzt UV-Schutz, ist chemisch stabil, ungiftig und geruchlos, besitzt eine gewisse mechanische Festigkeit und kann den Inhalt wirksam konservieren.

2. Das Glas ist gut transparent und lässt sich leicht formen, wodurch es die Funktion der Verschönerung des Produkts erfüllen kann;

3. Glasverpackungsmaterialien sind sehr formbar und können zu verschiedenen Verpackungsarten verarbeitet werden, um der Vielfalt der Waren weitgehend gerecht zu werden.

4. Glasverstärkung, Leichtbautechnologie und Verbundwerkstofftechnologie wurden bis zu einem gewissen Grad weiterentwickelt, was die Anpassungsfähigkeit an Verpackungen, insbesondere an Einwegverpackungsmaterialien, verbessert hat. Glaswerkstoffe bieten den Vorteil hoher Festigkeitsklassen.

Glasverpackungsmaterialien weisen auch Nachteile auf, wie z. B. geringe Stoßfestigkeit, Anfälligkeit für Beschädigungen bei Stößen, hohe Transportkosten und die Tatsache, dass eine gute Lichtdurchlässigkeit den Inhalt beeinträchtigt:

Zunächst einmal ist die Umweltverschmutzung gravierend. Beim Abbau siliziumhaltiger Rohstoffe in meinem Land werden 10 bis 15 % des verfügbaren Erzes verworfen. Die durchschnittliche Ausbeute an Hartsandstein liegt bei unter 60 %, und die Ausbeute an Quarzsand nach der Aufbereitung beträgt nicht mehr als 70 %. Die Nutzung ist gering. Weltweit liegt der Standardkohleverbrauch pro Tonne Tagesglas bei 160 bis 200 kg, während er in meinem Land 380 bis 400 kg beträgt. Auch der Stromverbrauch liegt über dem internationalen Standard. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der übermäßige Energie- und Ressourcenverbrauch die Umwelt stark belastet.

Beispielsweise verursachen schädlicher Staub bei der Rohstoffverarbeitung, schädliche Gase, Rauch und Staub sowie Abfallrückstände beim Glasschmelzen und Abwasser und Altöl aus dem Verarbeitungsprozess erhebliche Umweltschäden. Zweitens ist die Produktionseffizienz gering, das technologische Niveau der Glasverpackung in meinem Land rückständig, die Wertschöpfung der Produkte niedrig, das Produktdesign wenig kreativ und die Wettbewerbsfähigkeit unzureichend. Obwohl mein Land große Fortschritte in der Glasschmelztechnologie, der Glasformungstechnologie und der Rohstoffqualitätskontrolle erzielt hat, besteht im internationalen Vergleich immer noch eine große Lücke zu den Industrieländern. Drittens ist die Recyclingquote niedrig. Japan und China erreichen eine Glasrecyclingquote von etwa 50 %, Deutschland von etwa 80 %, während mein Land nur 20 % erreicht. Dies führt zu großen Abfallmengen und ist der nachhaltigen Entwicklung unseres Landes abträglich.

Studie zur Kompatibilität von Glasverpackungsmaterialien

Chinas Gesetze und Verordnungen zu Glasverpackungsmaterialien konzentrieren sich hauptsächlich auf den Bereich der Arzneimittel und Lebensmittel, wie beispielsweise die „Maßnahmen zur Verwaltung von Verpackungsmaterialien und Behältern mit direktem Kontakt zu Arzneimitteln“ (Verordnung Nr. 13 der Staatlichen Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde), die „Technischen Richtlinien für die Beschreibung chemischer Arzneimittelinjektionen und Kunststoffverpackungsmaterialien für die Forschung im Bereich Sexualität (Probe)“ (Staatliche Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde [2012] Nr. 267), die „Maßnahmen zur Überwachung und Verwaltung von mengenmäßig verpackten Waren“ (Allgemeine Verwaltungsverordnung Nr. 75), die „Maßnahmen zur Verwaltung der Verpackung und Kennzeichnung landwirtschaftlicher Produkte“ (Verordnung Nr. 70 des Landwirtschaftsministeriums), die „Verwaltungsmaßnahmen zur Inspektion von Transportverpackungen für Exportwaren“ (Probeumsetzung) usw. Es gibt jedoch nur sehr wenige Gesetze und Verordnungen zu Kosmetikverpackungsmaterialien, und die Forschung zur Kompatibilität von Glasverpackungsmaterialien für Kosmetika bezieht sich hauptsächlich auf die Prüfmittel und -methoden für Arzneimittel- und Lebensmittelverpackungen.

Da bei der Herstellung von Glasflaschen und -gläsern immer mehr Zusatzstoffe verwendet werden, ist es notwendig, die Kompatibilität der Glasverpackungsmaterialien zu testen.

1. Den pH-Wert, die Witterungsbeständigkeit, den Grad des Abriebs des Flaschenkörpers nach dem Schütteln usw. überprüfen;

2. Transparente Glasprodukte als Verpackungsmaterial für Kosmetika weisen gewisse ästhetische Mängel auf. Während des Produktionsprozesses werden Cu2O (um transparentes Glas rot zu färben), CuO (um transparentes Glas blaugrün zu färben) und CdO (um transparentes Glas gelb zu färben) sowie andere Metallsubstanzen hinzugefügt. Daher ist es wichtig, die Migration von Metallsubstanzen in Kosmetika zu untersuchen.

3. Gummidichtungen werden in Glasverpackungen verwendet. Während des Syntheseprozesses werden dem Gummi verschiedene Zusatzstoffe beigemischt. Daher ist es auch sehr wichtig festzustellen, ob diese Zusatzstoffe in Kosmetika übergehen.

Kunststoffverpackungsmaterial

Kunststoffverpackungen gehören mit einem Anteil von 25 % zu den vier wichtigsten Materialien in der Verpackungsindustrie. Im Kosmetikbereich werden Kunststoffverpackungen hauptsächlich für Schläuche, Cremeflaschen, Blasflaschen (z. B. für Kosmetika und Wasser), Pumpenköpfe, Umverpackungen usw. verwendet.

Gängige Arten von Kunststoffverpackungen

Gängige Kunststoffverpackungsmaterialien für Kosmetika sind hauptsächlich: Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polystyrol (PS), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylenterephthalat-1,4-cyclohexandimethanolester (PETG), Styrol-Acrylnitril-Copolymer (AS), Acrylnitril-Styrol-Butadien-Copolymer (ABS) usw.

Polypropylen (PP) ist ein Polymer, das durch Additions-Polymerisation aus Propylen hergestellt wird. Es ist ein weißes, wachsartiges Material mit transparentem und leichtem Aussehen. Die chemische Formel lautet (C₃H₆)ₙ, die Dichte liegt zwischen 0,89 und 0,91 g/cm³, der Schmelzpunkt bei 189 °C, die Erweichungstemperatur bei etwa 155 °C und der Einsatztemperaturbereich zwischen -30 und 140 °C. Es ist beständig gegen Korrosion durch verschiedene organische Lösungsmittel wie Säuren, Laugen und Salze bis 80 °C, zersetzt sich jedoch bei hohen Temperaturen und Oxidation.

Zu den Nachteilen zählen vor allem: unzureichende Steifigkeit bei hohen Temperaturen, Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen; geringe Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen, Vergilbung und Sprödigkeit bei Verwendung im Freien; große Anisotropie der Zugfestigkeit, leichte Verformung des Produkts, geringe Dauereinsatztemperatur, geringe Belastbarkeit bei Langzeitbelastung. Derzeit werden Polypropylen-Werkstoffe hauptsächlich in der Kosmetikindustrie für Cremeflaschen, Lotionflaschen, Flaschenverschlüsse, Mascara-Behälter usw. eingesetzt.

2. Polyethylen (PE) ist ein thermoplastisches Harz, das durch Polymerisation von Ethylen gewonnen wird. Es ist milchig-weiß und durchscheinend, fühlt sich wachsartig-fettig an, ist leicht entflammbar, korrosionsbeständig und besitzt eine gute elektrische Isolationsfähigkeit. Gängige Polyethylen-Typen sind: Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE), ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE), chloriertes Polyethylen (CPE) und vernetztes Polyethylen (PEX). Polyethylen wird heutzutage hauptsächlich für Kosmetikverpackungen wie Schläuche, Lotionflaschen und Flaschenverschlüsse verwendet.

3. Polystyrol (PS) ist ein Polymer, das durch radikalische Polykondensation von Styrolmonomer, einem farblosen und transparenten Thermoplast, synthetisiert wird. Allgemeine Formel: [(CH₂CHC₆H₅)ₙ]. Es ist geruchlos, farblos, geschmacklos, transparent, entflammbar und nicht dehnbar. Polystyrol umfasst gewöhnliches Polystyrol, expandiertes Polystyrol (ESP), schlagfestes Polystyrol (HIPS) und Standardpolystyrol (SPS). Polystyrol wird hauptsächlich in der Kosmetikindustrie als Verpackungsmaterial für Lotionflaschen, Cremeflaschen, Lipglossflaschen und Lidschattendosen verwendet.

4. Polyethylenterephthalat-Kunststoffe umfassen hauptsächlich Polyethylenterephthalat (PET) und Polybutylenterephthalat (PBT). Polyethylenterephthalat, allgemein bekannt als Polyesterharz, ist ein Kondensationspolymer aus Terephthalsäure und Ethylenglykol. Polyethylenterephthalat (PET) besitzt gute elektrische Isolationseigenschaften und ist wenig temperaturempfindlich, weist jedoch eine geringe Koronabeständigkeit auf. Seine chemische Korrosionsbeständigkeit ist etwas schlechter als die anderer thermoplastischer Kunststoffe, weshalb es nicht für den Einsatz in konzentrierten Säuren und Laugen geeignet ist. Es zeichnet sich durch gute Wärmebeständigkeit (Dauereinsatztemperatur ca. 120 °C, Schmelzpunkt 260 °C), Kriechfestigkeit, Dauerfestigkeit, gute Reibungsfestigkeit, geringen Verschleiß und hohe Härte aus. Darüber hinaus besitzt es eine hohe Zähigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit. Polyethylenterephthalat (PET) wird hauptsächlich in der Kosmetikindustrie als Verpackungsmaterial für Lotionflaschen, Cremeflaschen und Kosmetiktaschen verwendet.

5. Polyethylenterephthalat-1,4-cyclohexandimethanol (PETG) ist ein nichtkristalliner Copolyester. Das üblicherweise in PETG verwendete Comonomer ist 1,4-Cyclohexandimethanol-Methanol (CHDM). Das Polykondensationsprodukt aus Terephthalsäure (PTA), Ethylenglykol (EG) und 1,4-Cyclohexandimethanol (CHDM) enthält mehr 1,4-Cyclohexandimethanol (CHDM) als PET. Das Methanol-Comonomer enthält mehr Ethylenglykol als PETG, wodurch sich die Eigenschaften von PETG deutlich von denen von PET und PETT unterscheiden. Bislang verfügen weltweit nur zwei Unternehmen, Eastman (USA) und SK (Südkorea), über relativ ausgereifte Technologien in der PETG-Herstellung. PETG-Produkte sind hochtransparent und weisen eine gute Zähigkeit auf. Sie eignen sich zur Herstellung transparenter Produkte mit Rückwandbeschichtung. PETG zeichnet sich durch hervorragende Verarbeitungs- und Formbarkeit aus und kann nach gestalterischen Vorgaben in jede beliebige Form gebracht werden. Es lässt sich durch traditionelle Verfahren wie Extrusion, Spritzguss, Blasformen und Blisterformen verarbeiten. In der Kosmetikindustrie wird PETG hauptsächlich für Parfümflakons, Flaschenverschlüsse, Kosmetikflaschen und -verschlüsse, Lippenstifthülsen, Kosmetikverpackungen, Deodorantverpackungen, Talkumpuderflaschen und Eyeliner-Sets etc. verwendet.

Vor- und Nachteile von Kunststoffverpackungen

Mit der Weiterentwicklung der Harzsynthesetechnologie treten die Vorteile von Kunststoffverpackungen immer deutlicher hervor: Erstens weisen Kunststoffe hervorragende physikalische und mechanische Eigenschaften auf, wie z. B. Festigkeit, Elastizität, Knickfestigkeit, Abriebfestigkeit, Vibrationsfestigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und eine gute Gasdichtigkeit. Zweitens sind Kunststoffe chemisch stabil, beständig gegen Säuren und Laugen, chemische Reagenzien, Fette und Korrosion und ungiftig. Drittens sind Kunststoffe ein Leichtbaumaterial mit einer Dichte von ca. 1 g/cm³, etwa einem Fünftel der Dichte von Metall und der Hälfte der Dichte von Glas. Viertens lassen sich Kunststoffe einfach verarbeiten und in vielfältige Verpackungsformen bringen. Zahlreiche Formgebungsverfahren wie Blasformen, Extrusion, Gießen, Vakuumformen, Schrumpfen und Strecken ermöglichen die Herstellung von Folien, Platten, Rohren, Geweben, Vliesstoffen, Schaumstoffen usw. Viertens zeichnet sich Kunststoff durch eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit und Oberflächenglanz sowie gute Bedruckbarkeit und Dekorationsmöglichkeiten aus.

Als Verpackungsmaterial weist Kunststoff viele Nachteile auf. Er ist nicht so robust wie Stahl und seine Hitzebeständigkeit ist geringer als die von Glas. Unter dem langfristigen Einfluss äußerer Faktoren altert er leicht, manche Kunststoffe haben einen charakteristischen Geruch, und die Entsorgung von Abfällen ist schwierig.

Studie zur Kompatibilität von Kunststoffverpackungsmaterialien

Die Kompatibilität von Kosmetikverpackungen und deren Inhalt bezieht sich allgemein auf die Wechselwirkung zwischen Kunststoffverpackung und Kosmetika, einschließlich chemischer, physikalischer und Biokompatibilität. Am Beispiel von Polystyrol (PS) und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) lässt sich zeigen, dass bei unvollständiger Reaktion während der Synthese niedermolekulare Monomere wie Styrol und Vinylchlorid in den Inhalt migrieren und dort weiterverarbeitet werden können. Dies kann gesundheitsschädlich sein. Ein weiteres Beispiel ist Ethylenglykol, einer der Rohstoffe von PET. Wird während der Reaktion keine Nachbehandlung durchgeführt, verbleibt Diethylenglykol im Produkt. Dieses kann sich mit Wasser vermischen, und da Wasser ein Bestandteil von Kosmetikprodukten ist, können auch Kosmetika, die Diethylenglykol enthalten, gesundheitsschädlich sein. Dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Synthesetechnologie für Kunststoffverpackungen in den letzten Jahren sind die Mengen dieser schädlichen Substanzen, die bei der Polymerisation und Verarbeitung von Polymerverbindungen entstehen, jedoch extrem gering, und die Belastung für den menschlichen Körper ist minimal. Ihm wird vorgeworfen , dass Kunststoffverpackungsmaterialien dem menschlichen Körper schaden.

Um die Plastizität des Harzes zu verbessern, muss während des Syntheseprozesses eine bestimmte Menge Weichmacher zugesetzt werden. Dies erhöht die Duktilität und Flexibilität des Kunststoffs und sorgt so für eine optimale Verarbeitbarkeit. Zu den in dieser Phase verwendeten Weichmachern zählen hauptsächlich Phthalate, Anthracenöl und Phosphatester. Phthalate sind beispielsweise die am weitesten verbreiteten Weichmacher mit der besten Weichmacherwirkung in dieser Phase. Allerdings haben diese Weichmacher erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Fortpflanzungsfähigkeit und sind daher strengen Beschränkungen unterworfen. Anthracenöl enthält große Mengen an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen, ist physiologisch toxisch und ist ebenfalls beschränkt oder verboten. Daher ist neben der Berücksichtigung der Migration schädlicher Substanzen bei der Untersuchung der Kompatibilität von Kunststoffverpackungsmaterialien die Verwendung von Weichmachern ein entscheidender Faktor.

Ausblick

Mit dem Fortschritt der Zeit und der Entwicklung von Wissenschaft und Technik sind Kosmetika längst nicht mehr nur einfache Schönheitsprodukte. Heute bieten sie uns vielfältigere Möglichkeiten: Intelligente Kosmetika, die Epidermiszellen selbstständig reparieren, die Hautregulationsfähigkeit verbessern und die Hautregeneration fördern; Energiekosmetik, die die Energie der menschlichen Epidermiszellen steigert und die Nährstoffaufnahme der Haut verbessert; und Naturkosmetik, die besonders für empfindliche Haut geeignet ist, wird der Trend der Zukunft sein.

Als Behälter für Kosmetika – also als Verpackungsmaterial für Kosmetikprodukte – trägt es die Verantwortung für Sicherheit, Umweltverträglichkeit und Recyclingfähigkeit. Derzeit sind die Vorschriften und die Überwachung von Kosmetikverpackungen in meinem Land noch relativ schwach. Im Vergleich zu Lebensmittel- und Arzneimittelverpackungen gibt es umfassende Gesetze und Verordnungen. Lediglich in den aktuellen „Sicherheits- und technischen Spezifikationen für Kosmetika“ (Ausgabe 2015) ist für Kosmetikverpackungen festgelegt, dass „Verpackungsmaterialien, die direkt mit Kosmetika in Berührung kommen, sicher sein müssen, nicht chemisch mit den Kosmetika reagieren dürfen und keine toxischen oder schädlichen Substanzen freisetzen dürfen, die für den menschlichen Körper schädlich sind.“ Zukünftig sollten daher weitere Gesetze und Verordnungen zu Verpackungsmaterialien eingeführt werden, um den Markt zu standardisieren, zu erweitern und zu fördern.