Situación actual de los materiales de envasado de cosméticos en China - Maypak

Palabras clave: Envases cosméticos , Envases de plástico , Embalaje metálico, Compatibilidad de los materiales de embalaje.

Según el informe diario de Marketsand Markets, la segunda mayor consultora de mercado del mundo, se espera que el mercado global de envases para cosméticos crezca de 49.400 millones de dólares en 2020 a 60.900 millones de dólares en 2025. En 2017, el volumen de ventas del mercado de materiales de envasado de cosméticos de mi país aumentó un 28,8% interanual, pasando de 7.280 millones de unidades en 2017 a 9.380 millones de unidades en 2021. Desde la perspectiva de la demanda, el crecimiento constante del poder adquisitivo nacional de China ha propiciado el crecimiento continuo del tamaño del mercado de industrias como la joyería y los cosméticos. Existe un gran número de oportunidades de negocio en los campos de materiales de envasado de gama media a alta, diseño de envases y fabricación de envases.

Además de sus buenas propiedades de barrera, los materiales de envasado de cosméticos son muy importantes en términos de funcionalidad y decoración. Estos materiales se presentan en diversas formas y se dividen principalmente en dos categorías: envase principal y envase auxiliar. La parte que está en contacto directo con los cosméticos se denomina envase principal e incluye todo tipo de botellas de vidrio, botellas de plástico, tubos, etc.; la parte que no está en contacto directo con los cosméticos se denomina envase auxiliar e incluye, por lo general, diversas cajas de embalaje, bolsas de cosméticos, etiquetas de papel, etc.

Estado de la investigación sobre los materiales de embalaje comúnmente utilizados en la industria cosmética.

Actualmente, existen cuatro categorías principales de materiales comunes para el envasado de cosméticos: envases de vidrio, envases de plástico, envases de metal y envases flexibles . Entre ellos, los envases de vidrio se utilizan principalmente en cosméticos como frascos de cremas, esencias, tónicos y frascos de aceites esenciales . Los envases de vidrio se componen principalmente de tres categorías principales: materiales principales, materiales auxiliares y materiales especiales; los envases de plástico se utilizan principalmente en cosméticos. Se utilizan para mangueras, frascos de cremas, frascos soplados, cabezales de bomba, tapas exteriores, etc.; los envases de metal tienen mejores propiedades de barrera, especialmente los materiales de aluminio tienen una capacidad de barrera muy fuerte al agua y al oxígeno, lo que puede proteger mejor el contenido. En el campo de los cosméticos, se utiliza principalmente para algunos productos para el cuidado de la piel con aceites esenciales añadidos, cajas de envases de cosméticos, etc. Entre ellos, el plástico es el material principal del envasado de cosméticos, representando más del 70% de la cuota de mercado.

Materiales de embalaje ecológicos para cosméticos

Los productos envasados ​​en materiales de vidrio tienen las ventajas de ser no tóxicos, inodoros, transparentes y estéticos, además de poseer buenas propiedades de barrera, resistencia a la presión y a altas temperaturas . En comparación con el plástico, el papel, el metal y otros materiales de embalaje, el vidrio tiene propiedades químicas relativamente estables y es uno de los materiales de embalaje más seguros en la actualidad.

Tipos comunes de envases de vidrio

Los materiales de envasado de vidrio se utilizan principalmente en los campos de frascos de cremas, esencias, tónicos y aceites esenciales en cosméticos. La mayor parte del vidrio en la vida cotidiana es vidrio de silicato con SiO2 como componente principal, que pertenece al sistema Na2O-CaO-SiO2. El vidrio común contiene Na2O (12%~16%), CaO (6%~12%), SiO2 (66%~75%), y una pequeña cantidad de Al2O3, MgO y otros óxidos, que pertenecen al vidrio de sosa y calcio. También conocido como vidrio Na, Ca, Si (vidrio de sosa, vidrio de cal), vidrio para botellas y vidrio para utensilios, los materiales de envasado de vidrio se dividen principalmente en tres categorías: materiales principales, materiales auxiliares y materiales especiales. Los materiales principales incluyen principalmente arena de sílice (o polvo de cuarzo), ceniza de sosa (Na2CO3), piedra caliza (CaCO3); los materiales auxiliares incluyen principalmente agente clarificante (generalmente sulfato), cosolvente (generalmente nitrato, sulfato); materiales especiales (generalmente es un agente oxidante, un agente decolorante físico).

Ventajas y desventajas del envase de vidrio

El vidrio para envases es uno de los cuatro materiales principales en la industria del embalaje, con una cuota de mercado del 15%. Gracias a sus excelentes características y a la mejora continua del proceso de fabricación, los envases de vidrio aún satisfacen las necesidades de la mayoría de las industrias, como la alimentaria y la farmacéutica . Los envases de vidrio presentan principalmente las siguientes ventajas:

1. El material de vidrio tiene un excelente rendimiento de protección, es hermético, a prueba de humedad, tiene propiedades de protección contra los rayos ultravioleta, tiene buena estabilidad química, no es tóxico e inodoro, tiene cierta resistencia mecánica y puede preservar eficazmente el contenido;

2. El vidrio tiene buena transparencia y es fácil de moldear, lo que permite lograr la función de embellecer el producto;

3. Los materiales de embalaje de vidrio tienen una gran plasticidad y se pueden convertir en diversos estilos de materiales de embalaje para satisfacer en gran medida la diversidad de productos;

4. El refuerzo del vidrio, la tecnología ligera y la tecnología compuesta se han desarrollado hasta cierto punto, lo que ha fortalecido la adaptabilidad al embalaje, especialmente en los materiales de embalaje desechables, los materiales de vidrio tienen la ventaja de grados fuertes.

Los materiales de embalaje de vidrio también tienen desventajas como baja resistencia al impacto, fácil daño en caso de colisión, altos costos de transporte y buena transmisión de luz que deteriora el contenido:

En primer lugar, la contaminación ambiental es grave. En la extracción de materias primas silíceas en mi país, se desecha entre el 10 % y el 15 % del mineral disponible. El rendimiento promedio de arenisca dura no supera el 60 %, y la tasa de producción de arena de cuarzo después del procesamiento no supera el 70 %. Su utilización es baja. A nivel mundial, el consumo estándar de carbón por tonelada de vidrio diario es de 160 a 200 kg, mientras que en mi país es de 380 a 400 kg, y el consumo de energía eléctrica también es superior al estándar internacional. En resumen, el consumo excesivo de energía y recursos representa una grave contaminación ambiental.

Por ejemplo, el polvo nocivo en el proceso de procesamiento de materia prima, los gases nocivos, el humo y el polvo, los residuos, etc., descargados en el proceso de fusión del vidrio, las aguas residuales y los aceites residuales descargados en el proceso de procesamiento, causan graves daños al medio ambiente natural; segundo, la eficiencia de producción es baja, el nivel de tecnología de envasado de vidrio de mi país está atrasado, el valor agregado de los productos es bajo, el diseño del producto carece de creatividad y la competitividad del mercado es insuficiente. Aunque mi país ha hecho grandes progresos en tecnología de fundición de vidrio, tecnología de conformado de vidrio, control de calidad de materia prima, etc., todavía hay una gran brecha entre nosotros y los países desarrollados cuando se observa todo el mercado internacional; tercero, la tasa de reciclaje es baja, la tasa de recuperación de vidrio de Japón y China es de alrededor del 50%, la tasa de recuperación de vidrio de Alemania es de alrededor del 80%, mientras que la tasa de recuperación de vidrio de mi país es de solo el 20%, lo que generará una gran cantidad de residuos y no es propicio para el desarrollo sostenible de nuestro país.

Estudio sobre la compatibilidad de los materiales de embalaje de vidrio.

Las leyes y regulaciones de China sobre materiales de envasado de vidrio se concentran principalmente en el campo de los medicamentos y los alimentos, como las "Medidas para la administración de materiales de envasado y contenedores en contacto directo con medicamentos" (Orden de la Administración Estatal de Alimentos y Medicamentos n.° 13), "Descripción de las directrices técnicas de materiales de envasado de plástico e inyecciones de medicamentos químicos para la investigación sexual (prueba)" (Administración Estatal de Alimentos y Medicamentos [2012] n.° 267), "Medidas para la supervisión y administración de productos envasados ​​cuantitativamente" (Orden de la Administración General n.° 75), "Medidas de gestión del envasado y etiquetado de productos agrícolas" (Orden del Ministerio de Agricultura n.° 70), "Medidas administrativas para la inspección del embalaje de transporte de productos de exportación" (Implementación de prueba), etc., pero hay muy pocas leyes y regulaciones sobre materiales de envasado de cosméticos, y la investigación sobre la compatibilidad de los materiales de envasado de vidrio para cosméticos se refiere principalmente a los medios y métodos de detección de envases de medicamentos y alimentos.

Dado que en el proceso de producción de botellas y frascos de vidrio se añaden más aditivos, es necesario comprobar la compatibilidad de los materiales de envasado de vidrio.

1. Detectar el valor de pH, la resistencia a la intemperie, el grado de desprendimiento del cuerpo de la botella después de agitarla, etc.;

2. Como material de envasado para cosméticos, los productos de vidrio transparente carecen de cierta estética. Se añaden Cu2O (para convertir el vidrio transparente en rojo), CuO (para convertir el vidrio transparente en azul verdoso) y CdO (para convertir el vidrio transparente en amarillo) durante el proceso de producción, y otras sustancias metálicas, por lo que se detecta la migración de sustancias metálicas a los cosméticos;

3. Las juntas y sellos de caucho se utilizan en los envases de vidrio. Durante el proceso de síntesis, se añaden diversos aditivos a las sustancias de caucho. Por lo tanto, es fundamental detectar si estos aditivos migran a los cosméticos.

Material de embalaje de plástico

El embalaje de plástico es uno de los cuatro materiales principales en la industria del embalaje, representando el 25%. En el sector de la cosmética, los materiales de embalaje de plástico se utilizan principalmente en mangueras, frascos de crema, botellas sopladas (frascos de esencia, botellas de agua), cabezales de bomba, tapas exteriores, etc.

Tipos comunes de envases de plástico

Los materiales de embalaje de plástico comunes para cosméticos incluyen principalmente: polipropileno (PP), polietileno (PE), poliestireno (PS), tereftalato de polietileno (PET), éster de tereftalato de polietileno-1,4-ciclohexanodimetanol (PETG), copolímero de estireno-acrilonitrilo (AS), copolímero de acrilonitrilo-estireno-butadieno (ABS), etc.

1. El polipropileno (PP) es un polímero sintetizado a partir de propileno mediante polimerización por adición. Es un material ceroso blanco con una apariencia transparente y ligera. Su fórmula química es (C3H6)n, su densidad es de 0,89 a 0,91 g/cm³, su punto de fusión es de 189 °C, se ablanda a unos 155 °C y su rango de temperatura de servicio es de -30 a 140 °C. Puede resistir la corrosión de diversos disolventes orgánicos como ácidos, álcalis y sales por debajo de 80 °C, y puede descomponerse a altas temperaturas y en condiciones de oxidación.

Las principales desventajas incluyen: rigidez insuficiente a altas temperaturas, fragilidad a bajas temperaturas; baja resistencia ambiental, tendencia a amarillear y volverse quebradizo al usarse en exteriores; gran anisotropía en la resistencia a la tracción, fácil deformación del producto, baja temperatura de uso continuo y poca resistencia a cargas prolongadas. Actualmente, los materiales de polipropileno se utilizan principalmente en la industria cosmética para envases de cremas, lociones, tapas, rímel, etc.

2. El polietileno (PE) es una resina termoplástica obtenida por polimerización del etileno. Es de color blanco lechoso y translúcido, con una textura cerosa y grasosa, fácil de quemar, resistente a la corrosión y con buen aislamiento eléctrico. Los tipos comunes de polietileno son los siguientes: polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE), polietileno clorado (CPE) y polietileno reticulado (PEX). Actualmente, el polietileno se utiliza principalmente en materiales de envasado de cosméticos, como mangueras, frascos de loción y tapas de botellas.

3. El poliestireno (PS) es un polímero sintetizado por policondensación de radicales libres del monómero de estireno, un termoplástico incoloro y transparente. Su fórmula general es [(CH2CHC6H5)n], inodoro, incoloro, insípido, transparente, inflamable y no extensible. El poliestireno incluye el poliestireno común, el poliestireno expandido (ESP), el poliestireno de alto impacto (HIPS) y el poliestireno regular (SPS). El poliestireno se utiliza principalmente en cosméticos como material de envasado para frascos de lociones, cremas, brillos labiales y cajas de sombras de ojos.

4. Los plásticos de tereftalato de polietileno incluyen principalmente tereftalato de polietileno (PET) y tereftalato de polibutileno (PBT). El tereftalato de polietileno, comúnmente conocido como resina de poliéster, es un polímero de condensación de ácido tereftálico y etilenglicol. El tereftalato de polietileno (PET) tiene un buen rendimiento de aislamiento eléctrico y es menos afectado por la temperatura, pero su resistencia corona es baja; su resistencia a la corrosión química es ligeramente peor que la de otras resinas termoplásticas, y no es adecuado para su uso en entornos ácidos y alcalinos concentrados. Trabajo; buena resistencia al calor, la temperatura de uso a largo plazo es de aproximadamente 120 ℃, punto de fusión 260 ℃; resistencia a la fluencia, resistencia a la fatiga, buena resistencia a la fricción, bajo desgaste y alta dureza; fuerte tenacidad, fuerte absorción de agua y otras características. El tereftalato de polietileno (PET) se utiliza principalmente en cosméticos como materiales de envasado tales como frascos de loción, frascos de crema y bolsas de cosméticos.

5. El tereftalato de polietileno-1,4-ciclohexanodimetanol (PETG) es un copolímero no cristalino, y el comonómero comúnmente utilizado en el PETG es el metanol de 1,4-ciclohexanodimetanol (CHDM), cuyo nombre completo es tereftalato de polietileno-1,4-ciclohexanodimetanol. El producto de policondensación del ácido tereftálico (PTA), el etilenglicol (EG) y el CHDM contiene más CHDM que el PET. El comonómero de metanol contiene más comonómero de etilenglicol que el PCT, por lo que el rendimiento del PETG es bastante diferente al del PET y el PCT. Hasta ahora, solo dos empresas en el mundo, Eastman de Estados Unidos y SK de Corea del Sur, cuentan con tecnologías relativamente maduras. Los productos de PETG son altamente transparentes y tienen buena tenacidad. Son adecuados para formar productos transparentes en la pared posterior. El PETG posee excelentes propiedades de procesamiento y conformado, pudiendo diseñarse en cualquier forma según las necesidades del diseñador. Se puede moldear mediante extrusión tradicional, moldeo por inyección, moldeo por soplado y moldeo por blíster. En cosmética, el PETG se utiliza principalmente en frascos de perfume, tapones, envases y tapas de cosméticos, tubos de pintalabios, cajas de cosméticos, envases de desodorantes, frascos de talco y estuches de delineador de ojos, entre otros.

Ventajas y desventajas de los envases de plástico

Con el desarrollo de la tecnología de síntesis de resinas, las ventajas del embalaje de plástico se hacen cada vez más evidentes: Primero, los plásticos tienen excelentes propiedades físicas y mecánicas, como cierta resistencia, elasticidad, resistencia al plegado, resistencia a la fricción, resistencia a la vibración, resistencia a la humedad y mejor resistencia a las fugas de gas , etc.; los plásticos tienen buena estabilidad química. Resistencia a ácidos y álcalis, resistencia a reactivos químicos, resistencia a la grasa, resistencia a la corrosión, no tóxico, etc. El plástico es un material ligero. La gravedad específica es de aproximadamente 1 g/cm3, aproximadamente 1/5 del metal y 1/2 del vidrio; la tecnología de procesamiento y moldeo del plástico es simple, y se puede hacer en varias formas de embalaje. Hay muchas técnicas de moldeo de plástico, como moldeo por soplado, extrusión, fundición, vacío, termocontracción, estiramiento, etc., que se pueden hacer en películas, láminas, tubos, telas tejidas, telas no tejidas, materiales de espuma para cabello, etc. El plástico tiene una excelente transmisión de luz y brillo superficial, buen rendimiento de impresión y decoración.

Como material de embalaje, el plástico también presenta numerosas desventajas. No es tan resistente como el acero ni su resistencia al calor es comparable a la del vidrio. Se deteriora fácilmente bajo la influencia prolongada de factores externos, algunos plásticos desprenden un olor peculiar y su gestión de residuos es compleja.

Estudio sobre la compatibilidad de los materiales de embalaje de plástico

La compatibilidad entre el envase de cosméticos y su contenido se refiere, en términos generales, a la interacción entre el envase de plástico y los cosméticos, incluyendo la compatibilidad química, física y biocompatible. Tomando como ejemplo las resinas de poliestireno (PS) y copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), si la reacción no se completa durante el proceso de síntesis, monómeros de bajo peso molecular como el estireno y el cloruro de vinilo migrarán al contenido, resultando perjudiciales para el cuerpo humano. Otro ejemplo es el etilenglicol, una de las materias primas de la resina PET. Si no se realiza un postratamiento durante el proceso de reacción, quedará una cierta cantidad de dietilenglicol, que puede mezclarse con agua. El agua es un componente esencial de los cosméticos, por lo que los cosméticos mezclados con dietilenglicol también son perjudiciales para el cuerpo humano. Sin embargo, gracias al continuo avance de la tecnología de síntesis de materiales de envase de plástico en los últimos años, la cantidad de estas sustancias nocivas producidas durante la polimerización y el procesamiento de los compuestos poliméricos es extremadamente pequeña, y el daño al cuerpo humano es mínimo. Es "culpable" que los materiales de embalaje de plástico causen daño al cuerpo humano.

Para mejorar la plasticidad de la resina, se debe agregar una cierta cantidad de plastificante durante el proceso de síntesis para aumentar la ductilidad y flexibilidad del plástico, de modo que la resina tenga una excelente procesabilidad. Los plastificantes utilizados en esta etapa incluyen principalmente ftalatos, aceite de antraceno y ésteres de fosfato. Tomando como ejemplo los ftalatos, son los plastificantes más utilizados y con el mejor efecto plastificante en esta etapa. Sin embargo, este tipo de plastificante tiene un gran impacto en la salud reproductiva humana y ha sido estrictamente restringido. El aceite de antraceno contiene una gran cantidad de hidrocarburos aromáticos policíclicos, es fisiológicamente tóxico y ha sido restringido o prohibido. Por lo tanto, además de considerar la migración de sustancias nocivas al estudiar la compatibilidad de los materiales de embalaje plásticos, los plastificantes también son el factor más importante en las pruebas de compatibilidad de los materiales de embalaje.

Perspectiva

Con el paso del tiempo y el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los cosméticos ya no son simples productos de belleza. Hoy les ofrecemos más posibilidades: cosméticos inteligentes que reparan las células epidérmicas por sí mismos, mejoran la capacidad de regulación de la piel y favorecen su recuperación; cosméticos energéticos que potencian la energía de las células epidérmicas y ayudan a la piel a absorber nutrientes; y cosméticos naturales, ideales para pieles sensibles, marcarán la pauta en el futuro de la cosmética.

Como envase para cosméticos, los materiales de embalaje para cosméticos tienen la responsabilidad de garantizar la seguridad, la sostenibilidad, la protección del medio ambiente y la reciclabilidad. En la actualidad, la normativa y la supervisión de los materiales de embalaje para cosméticos en mi país son relativamente débiles. En comparación con los materiales de embalaje para alimentos y medicamentos, existen leyes y regulaciones completas. La actual "Especificaciones Técnicas y de Seguridad para Cosméticos" (Edición 2015) solo estipula que "los materiales de embalaje que entran en contacto directo con los cosméticos deben ser seguros, no deben reaccionar químicamente con ellos y no deben migrar ni liberar sustancias tóxicas o nocivas para el cuerpo humano". En adelante, se debería introducir una serie de leyes y regulaciones relacionadas con los materiales de embalaje para estandarizar, expandir y desarrollar el mercado.