État actuel des matériaux d'emballage cosmétique en Chine - Maypak

Mots clés : Emballage cosmétique , Emballages plastiques , Emballage métallique, compatibilité des matériaux d'emballage.

Selon le rapport quotidien de MarketsandMarkets, la deuxième plus grande société de conseil en études de marché au monde, le marché mondial des emballages cosmétiques devrait passer de 49,4 milliards de dollars US en 2020 à 60,9 milliards de dollars US en 2025. En 2017, le volume des ventes sur le marché chinois des matériaux d'emballage cosmétique a progressé de 28,8 % par rapport à l'année précédente, passant de 7,28 milliards d'unités à 9,38 milliards d'unités. Du point de vue de la demande, la croissance soutenue du pouvoir d'achat des consommateurs chinois a entraîné une croissance continue du marché, notamment pour les secteurs de la joaillerie et des cosmétiques. De nombreuses opportunités commerciales s'offrent ainsi dans les domaines des matériaux d'emballage de moyenne et haute gamme, de la conception et de la fabrication d'emballages.

Outre leurs bonnes propriétés de barrière, les matériaux d'emballage cosmétique sont également essentiels en termes de fonctionnalité et d'esthétique. Ils se présentent sous diverses formes et se divisent principalement en deux catégories : l'emballage principal et l'emballage auxiliaire. L'emballage principal comprend les éléments en contact direct avec le produit cosmétique, tels que les flacons en verre ou en plastique, les tubes, etc. L'emballage auxiliaire, quant à lui, comprend généralement les boîtes, les pochettes, les étiquettes en papier, etc., et les éléments qui ne sont pas en contact direct avec le produit cosmétique.

État de la recherche sur les matériaux d'emballage couramment utilisés dans l'industrie cosmétique

Actuellement, on distingue quatre grandes catégories de matériaux d'emballage cosmétique : le verre, le plastique, le métal et les emballages souples . Le verre est principalement utilisé pour les flacons de crème, d'essence, de lotion tonique et d'huiles essentielles . Il se compose de trois grandes catégories : le verre lui-même, les matériaux auxiliaires et les matériaux spéciaux. Le plastique est également utilisé pour les tubes, les flacons de crème, les flacons de soufflage, les têtes de pompe, les couvercles, etc. Le métal offre de meilleures propriétés de barrière, notamment l'aluminium, qui présente une excellente barrière à l'eau et à l'oxygène, protégeant ainsi efficacement le contenu. Il est principalement utilisé pour certains soins de la peau enrichis en huiles essentielles, les boîtes de maquillage, etc. Enfin, le plastique est le matériau dominant pour l'emballage cosmétique, représentant plus de 70 % du marché.

Matériaux d'emballage écologiques pour les cosmétiques

Les produits conditionnés dans des emballages en verre présentent de nombreux avantages : absence de toxicité, inodore, transparence et esthétique, excellentes propriétés de barrière, résistance à la pression et aux hautes températures , etc. Comparés au plastique, au papier, au métal et à d’autres matériaux d’emballage, les emballages en verre possèdent des propriétés chimiques relativement stables et constituent actuellement l’un des matériaux d’emballage les plus sûrs.

Types courants d'emballages en verre

Les emballages en verre sont principalement utilisés dans le domaine des cosmétiques pour les flacons de crèmes, d'essences, de lotions toniques et d'huiles essentielles . La majeure partie du verre d'usage courant est du verre silico-silicaté, dont le principal composant est le SiO₂, appartenant au système Na₂O-CaO-SiO₂. Le verre ordinaire contient du Na₂O (12 % à 16 %), du CaO (6 % à 12 %), du SiO₂ (66 % à 75 %) et de faibles quantités d'Al₂O₃, de MgO et d'autres oxydes ; il s'agit d'un verre sodocalcique. Également appelé verre Na-Ca-Si (verre sodocalcique), verre à bouteilles ou verre à ustensiles, le verre utilisé pour les emballages se divise principalement en trois catégories : les matières premières, les matières auxiliaires et les matières spéciales. Les matières premières comprennent principalement le sable de silice (ou la poudre de quartz), le carbonate de sodium (Na₂CO₃) et le calcaire (CaCO₃). Les matières auxiliaires comprennent principalement un agent de clarification (généralement un sulfate) et un cosolvant (généralement un nitrate ou un sulfate). Les matières spéciales sont généralement un agent oxydant ou un agent décolorant physique.

Avantages et inconvénients de l'emballage en verre

L'emballage en verre est l'un des quatre principaux matériaux de l'industrie de l'emballage, avec une part de marché de 15 %. Grâce à ses excellentes caractéristiques et à l'amélioration continue des procédés de fabrication, le verre répond encore aujourd'hui aux besoins de la plupart des secteurs, notamment l'agroalimentaire et la pharmacie . Les principaux avantages du verre pour l'emballage sont les suivants :

1. Le matériau en verre possède d'excellentes performances de protection, est étanche à l'air et à l'humidité, possède des propriétés de protection contre les ultraviolets, possède une bonne stabilité chimique, est non toxique et inodore, possède une certaine résistance mécanique et peut efficacement préserver le contenu ;

2. Le verre possède une bonne transparence et est facile à façonner, ce qui permet d'embellir le produit ;

3. Les matériaux d'emballage en verre ont une grande plasticité et peuvent être transformés en différents styles de matériaux d'emballage pour répondre dans une large mesure à la diversité des produits ;

4. Le renforcement du verre, la technologie d'allègement et la technologie composite se sont développés dans une certaine mesure, ce qui a renforcé l'adaptabilité à l'emballage, notamment dans les matériaux d'emballage jetables, les matériaux en verre ayant l'avantage de qualités résistantes.

Les matériaux d'emballage en verre présentent également des inconvénients tels qu'une faible résistance aux chocs, une fragilité en cas de collision, des coûts de transport élevés et une bonne transmission de la lumière qui détériore le contenu :

Tout d'abord, la pollution environnementale est grave. Dans mon pays, l'extraction de matières premières siliceuses entraîne le rejet de 10 à 15 % du minerai disponible. Le rendement moyen en grès dur n'excède pas 60 %, et le taux de production de sable quartzeux après traitement ne dépasse pas 70 %. L'utilisation de ces ressources est donc faible. À l'échelle mondiale, la consommation standard de charbon par tonne de verre journalier est de 160 à 200 kg, tandis qu'en mon pays, elle est de 380 à 400 kg. La consommation d'énergie électrique est également supérieure à la norme internationale. En résumé, la surconsommation d'énergie et de ressources contribue gravement à la pollution environnementale.

Par exemple, les poussières nocives issues du traitement des matières premières, les gaz nocifs, les fumées et poussières, les résidus, etc., rejetés lors de la fusion du verre, ainsi que les eaux usées et les huiles usées rejetées lors du processus de transformation, causent tous de graves dommages à l'environnement. Deuxièmement, l'efficacité de la production est faible, le niveau technologique de mon pays en matière d'emballage en verre est insuffisant, la valeur ajoutée des produits est faible, leur conception manque de créativité et leur compétitivité sur le marché est insuffisante. Bien que mon pays ait réalisé d'importants progrès dans les technologies de fusion et de formage du verre, ainsi que dans le contrôle de la qualité des matières premières, un écart important subsiste entre nous et les pays développés sur le marché international. Troisièmement, le taux de recyclage est faible : le taux de récupération du verre au Japon et en Chine est d'environ 50 %, et celui de l'Allemagne d'environ 80 %, tandis que celui de mon pays n'est que de 20 %, ce qui génère une quantité importante de déchets et nuit au développement durable de notre pays.

Étude sur la compatibilité des matériaux d'emballage en verre

La législation et la réglementation chinoises relatives aux matériaux d'emballage en verre concernent principalement les secteurs pharmaceutique et alimentaire. On peut citer, par exemple, le « Décret n° 13 de l'Administration nationale des produits alimentaires et pharmaceutiques relatif aux mesures d'administration des matériaux d'emballage et des contenants en contact direct avec les médicaments » , le « Description des injections de médicaments chimiques et des lignes directrices techniques relatives aux matériaux d'emballage en plastique pour la recherche sur la sexualité (version d'essai) » (Décret n° 267 de l'Administration nationale des produits alimentaires et pharmaceutiques [2012]), le « Décret n° 75 de l'Administration générale relatif aux mesures de surveillance et d'administration des marchandises conditionnées en quantités » , le « Décret n° 70 du ministère de l'Agriculture relatif à la gestion de l'emballage et de l'étiquetage des produits agricoles » et le « Décret n° 70 du ministère de l'Agriculture relatif aux mesures administratives d'inspection des emballages destinés au transport des marchandises à l'exportation (version d'essai) ». En revanche, la législation et la réglementation relatives aux matériaux d'emballage cosmétique sont très peu nombreuses, et les recherches sur la compatibilité des matériaux d'emballage en verre pour les produits cosmétiques se concentrent essentiellement sur les méthodes et moyens de détection utilisés dans les emballages pharmaceutiques et alimentaires.

Étant donné que de plus en plus d'additifs sont ajoutés lors du processus de production des bouteilles et bocaux en verre, il est nécessaire de tester la compatibilité des matériaux d'emballage en verre.

1. Détecter la valeur du pH, la résistance aux intempéries, le degré d'effritement du corps de la bouteille après agitation, etc. ;

2. En tant que matériau d'emballage pour les cosmétiques, les produits en verre transparent manquent de certains atouts esthétiques. Du Cu2O (pour rendre le verre transparent rouge), du CuO (pour rendre le verre transparent bleu-vert) et du CdO (pour rendre le verre transparent jaune) sont ajoutés lors du processus de production. ) et d'autres substances métalliques, afin de détecter la migration de substances métalliques dans les cosmétiques ;

3. Les joints et garnitures en caoutchouc sont utilisés dans les emballages en verre. Divers additifs sont incorporés au caoutchouc lors de sa synthèse. Il est donc essentiel de vérifier si ces additifs migrent dans les produits cosmétiques.

Matériaux d'emballage plastique

L'emballage plastique est l'un des quatre principaux matériaux utilisés dans l'industrie de l'emballage, représentant 25 % du marché. Dans le domaine cosmétique, les emballages plastiques sont principalement utilisés pour les tuyaux, les flacons de crème, les flacons soufflés (flacons d'essence, flacons d'eau), les têtes de pompe, les couvercles, etc.

Types courants d'emballages plastiques

Les matériaux d'emballage plastique courants pour les cosmétiques comprennent principalement : le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène téréphtalate - ester de 1,4-cyclohexanediméthanol (PETG), le copolymère styrène-acrylonitrile (AS), le copolymère acrylonitrile-styrène-butadiène (ABS), etc.

Le polypropylène (PP) est un polymère synthétisé à partir du propylène par polymérisation par addition. C'est un matériau blanc cireux, transparent et léger. Sa formule chimique est (C₃H₆)ₙ, sa densité est de 0,89 à 0,91 g/cm³, son point de fusion est de 189 °C, il ramollit à environ 155 °C et sa plage de températures d'utilisation s'étend de -30 °C à 140 °C. Il résiste à la corrosion par divers solvants organiques tels que les acides, les bases et les sels en dessous de 80 °C, mais se décompose à haute température et sous l'effet de l'oxydation.

Les principaux inconvénients sont les suivants : rigidité insuffisante à haute température, fragilité à basse température ; faible résistance aux intempéries, jaunissement et fragilisation en extérieur ; forte anisotropie de la résistance à la traction, déformation facile du produit, faible température d’utilisation continue, difficulté à supporter des charges prolongées. À l’heure actuelle, le polypropylène est principalement utilisé dans le secteur cosmétique pour la fabrication de flacons de crème, de lotion, de bouchons, de tubes de mascara, etc.

2. Le polyéthylène (PE) est une résine thermoplastique obtenue par polymérisation de l'éthylène. Il est blanc laiteux et translucide, avec un toucher cireux et gras, inflammable, résistant à la corrosion et possède de bonnes propriétés d'isolation électrique. Les types courants de polyéthylène sont les suivants : polyéthylène basse densité (PEBD), polyéthylène linéaire basse densité (PEBDL), polyéthylène moyenne densité (PEMD), polyéthylène haute densité (PEHD), polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMWPE), polyéthylène chloré (CPE) et polyéthylène réticulé (PEX). Actuellement, le polyéthylène est principalement utilisé dans les emballages cosmétiques tels que les tuyaux, les flacons de lotion et les bouchons.

3. Le polystyrène (PS) est un polymère synthétisé par polycondensation radicalaire du monomère styrène. C'est un thermoplastique incolore et transparent. Sa formule générale est [(CH₂CHC₆H₅)ₙ]. Il est inodore, incolore, insipide, transparent, inflammable et non extensible. On distingue le polystyrène ordinaire, le polystyrène expansé (ESP), le polystyrène choc (HIPS) et le polystyrène standard (SPS). Le polystyrène est principalement utilisé en cosmétique comme matériau d'emballage pour les flacons de lotion, de crème, de gloss et les boîtiers de fards à paupières.

4. Les plastiques à base de polyéthylène téréphtalate comprennent principalement le polyéthylène téréphtalate (PET) et le polybutylène téréphtalate (PBT). Le polyéthylène téréphtalate, communément appelé résine polyester, est un polymère de condensation d'acide téréphtalique et d'éthylène glycol. Le PET présente de bonnes propriétés d'isolation électrique et est peu sensible aux variations de température, mais sa résistance à l'effet corona est faible ; sa résistance à la corrosion chimique est légèrement inférieure à celle d'autres résines thermoplastiques et il n'est pas adapté aux environnements acides ou alcalins concentrés. Il offre une bonne résistance à la chaleur (température d'utilisation prolongée d'environ 120 °C, point de fusion de 260 °C), une bonne résistance au fluage, à la fatigue et au frottement, une faible usure et une dureté élevée ; une forte ténacité et une forte absorption d'eau. Le PET est principalement utilisé dans l'industrie cosmétique comme matériau d'emballage pour les flacons de lotion, de crème et les pochettes cosmétiques.

5. Le polyéthylène téréphtalate-1,4-cyclohexanediméthanol (PETG) est un copolyester non cristallin. Son comonomère le plus couramment utilisé est le méthanol-1,4-cyclohexanediméthanol (CHDM). Son nom complet est donc polyéthylène téréphtalate-1,4-cyclohexanediméthanol. Le PETG, produit de polycondensation de l'acide téréphtalique (PTA), de l'éthylène glycol (EG) et du CHDM, contient une proportion de CHDM supérieure à celle du PET. Le comonomère méthanol contient davantage d'éthylène glycol que le comonomère PCT, ce qui explique les différences de performances entre le PET et le PCT. À ce jour, seules deux entreprises au monde, Eastman (États-Unis) et SK (Corée du Sud), maîtrisent les technologies de production du PETG. Les produits en PETG sont très transparents et présentent une bonne ténacité. Ils sont particulièrement adaptés à la fabrication de produits transparents sur support rigide. Le PETG possède d'excellentes propriétés de transformation et de formage, et peut être façonné selon toutes les formes souhaitées. Il peut être mis en forme par extrusion traditionnelle, moulage par injection, soufflage et moulage sous blister. En cosmétique, le PETG est principalement utilisé pour les flacons de parfum, les bouchons, les tubes de rouge à lèvres, les boîtes de cosmétiques, les emballages de déodorants, les flacons de talc et les coffrets d'eye-liner, etc.

Avantages et inconvénients des emballages plastiques

Avec le développement des technologies de synthèse des résines, les avantages des emballages plastiques sont de plus en plus évidents : tout d’abord, les plastiques possèdent d’excellentes propriétés physiques et mécaniques, telles qu’une certaine résistance, une élasticité, une résistance au pliage, au frottement, aux vibrations et à l’humidité, ainsi qu’une meilleure étanchéité aux gaz ; ils présentent également une bonne stabilité chimique, résistant aux acides et aux bases, aux réactifs chimiques, aux graisses et à la corrosion, et sont non toxiques ; le plastique est un matériau léger, avec une densité d’environ 1 g/cm³, soit environ cinq fois celle du métal et deux fois celle du verre ; les technologies de transformation et de moulage du plastique sont simples et permettent de fabriquer des emballages sous diverses formes. De nombreuses techniques de moulage existent, telles que le soufflage, l’extrusion, le moulage, le moulage sous vide, le thermo-rétraction et l’étirage, permettant de produire des films, des feuilles, des tubes, des tissus tissés, des non-tissés, des mousses de polyuréthane, etc. ; enfin, le plastique offre une excellente transmission de la lumière et une brillance de surface remarquable, ainsi que de bonnes performances d’impression et de décoration.

En tant que matériau d'emballage, le plastique présente de nombreux inconvénients. Il est moins résistant que l'acier et sa résistance à la chaleur est inférieure à celle du verre. Il vieillit facilement sous l'effet prolongé de facteurs externes, certains plastiques dégagent une odeur particulière et leurs déchets sont difficiles à gérer.

Étude sur la compatibilité des matériaux d'emballage plastique

La compatibilité des emballages cosmétiques et de leur contenu désigne l'interaction entre l'emballage plastique et les cosmétiques, incluant la compatibilité chimique, physique et la biocompatibilité. Prenons l'exemple des résines de polystyrène (PS) et de copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) : si la réaction est incomplète lors de la synthèse, des monomères de faible masse moléculaire, tels que le styrène et le chlorure de vinyle, migrent dans le produit pour les étapes de transformation ultérieures. Ces monomères sont nocifs pour la santé. Autre exemple : l'éthylène glycol est l'une des matières premières de la résine PET. En l'absence de post-traitement lors de la réaction, une certaine quantité de diéthylène glycol subsiste. Ce dernier, miscible à l'eau, composant essentiel des produits cosmétiques, est également nocif. Toutefois, grâce aux progrès constants des technologies de synthèse des matériaux d'emballage plastique ces dernières années, la quantité de substances nocives produites lors de la polymérisation et de la transformation des composés polymères est aujourd'hui extrêmement faible, minimisant ainsi les risques pour la santé. C’est le « coupable » que sont les matériaux d’emballage en plastique, qui nuisent au corps humain.

Afin d'améliorer la plasticité de la résine, une certaine quantité de plastifiant doit être ajoutée lors de sa synthèse pour accroître sa ductilité et sa flexibilité, et ainsi lui conférer une excellente aptitude à la mise en œuvre. Les plastifiants utilisés à ce stade comprennent principalement les phtalates, l'anthracène et les esters de phosphate. Les phtalates, par exemple, sont les plastifiants les plus couramment utilisés et offrent le meilleur effet plastifiant à ce stade. Cependant, ce type de plastifiant a un impact important sur la santé reproductive humaine et son utilisation est strictement réglementée. L'anthracène, quant à lui, contient une grande quantité d'hydrocarbures aromatiques polycycliques, est physiologiquement toxique et son utilisation est également réglementée, voire interdite. Par conséquent, outre la prise en compte de la migration des substances nocives lors de l'étude de la compatibilité des matériaux d'emballage plastique, les plastifiants constituent un facteur primordial dans les tests de compatibilité de ces matériaux.

Perspectives

Avec l'évolution des temps et le développement des sciences et des technologies, les cosmétiques ne sont plus de simples produits de beauté. Aujourd'hui, ils offrent de nouvelles possibilités : des cosmétiques intelligents capables de réparer les cellules épidermiques, d'améliorer la régulation cutanée et de favoriser la régénération de la peau ; des cosmétiques énergisants qui stimulent l'énergie des cellules épidermiques et facilitent l'absorption des nutriments ; et des cosmétiques naturels, véritables alliés des peaux sensibles, qui deviendront les tendances cosmétiques de demain.

En tant que contenant pour les cosmétiques, l'emballage cosmétique doit répondre à des exigences strictes en matière de sécurité, d'écologie, de protection de l'environnement et de recyclabilité. À l'heure actuelle, la réglementation et le contrôle des emballages cosmétiques en Chine sont relativement peu contraignants. Contrairement aux emballages alimentaires et pharmaceutiques, qui bénéficient d'une législation et d'une réglementation complètes, les emballages cosmétiques sont uniquement encadrés par les « Spécifications techniques et de sécurité des cosmétiques » (édition 2015). Ces spécifications stipulent que « les matériaux d'emballage en contact direct avec les cosmétiques doivent être sûrs, ne pas réagir chimiquement avec eux et ne doivent ni migrer ni libérer de substances toxiques ou nocives pour la santé ». Il est nécessaire d'adopter prochainement une série de lois et de réglementations relatives aux emballages afin de normaliser, développer et dynamiser le marché.