■ 文/李 萌，付子禎，王 昕，衛(wèi)培峰

（1.西安國聯(lián)質量檢測技術股份有限公司，陜西 西安 710086；2.陜西國聯(lián)測評科技有限公司，陜西 西安 710016；3.陜西中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院西咸新區(qū)中心醫(yī)院，陜西 西安 710005）

0 引言

根據(jù)全球第二大市場咨詢公司Marketsand Markets日常發(fā)布的報告，全球化妝品包裝市場規(guī)模預計將從2020年的494億美元（約合人民幣3 455.1億元）增長到2025年的609億美元（約合人民幣4 259.4億美元）[1]。我國化妝品包裝材料市場銷售規(guī)模從2017年的72.8億件到2021年的93.8億件，同比增長28.8%[2]。從需求角度看，隨著中國國民消費力的穩(wěn)步增長，包括珠寶首飾、化妝品在內的市場規(guī)模正在不斷增長，市場競爭不斷加劇，勞動力成本不斷上漲，環(huán)保要求不斷提高，進而催生了包括中高端包裝材料、包裝設計、包裝制造領域的大量商機[3]。

1 化妝品包裝材料簡介

化妝品包裝材料必須具備良好的阻隔性、功能性和裝飾性，雖然形式多樣，但不外乎分為主包裝材料和輔助包裝材料兩大類。與化妝品直接接觸的部分被稱為主包裝材料，如各類玻璃瓶、塑料瓶、軟管等（見圖1）；不直接與化妝品接觸的部分被稱為輔助包裝材料，一般是各類包裝盒、化妝袋、紙質標簽等（見圖2）。

圖1 化妝品常見的主包裝材料

圖2 化妝品常見的輔助包裝材料

按材質分類，現(xiàn)階段常見的化妝品包裝主要有四大類：玻璃包裝、塑料包裝、金屬包裝及軟包裝[4]。其中：玻璃包裝主要用于膏霜、精華液、爽膚水、精油等領域，其包裝材料主要由主料、輔料、特殊用料三大類組成；塑料包裝主要涉及軟管、膏霜瓶、吹瓶、泵頭、外蓋等；金屬包裝阻隔性較好，尤其是鋁材對水和氧氣的阻隔能力非常強，可以對內裝物起到較好的保護作用，主要用于一些精油添加類護膚品、彩妝包裝盒等。塑料是化妝品包裝的主要材質，其市場份額超過70%（見圖3）[5-6]。

圖3 化妝品包裝材料市場份額

2 玻璃包裝材料

采用玻璃包裝材料包裝的產品具有無毒、無味、透明美觀、阻隔性好、耐壓、耐高溫等優(yōu)點。相對于塑料、紙質、金屬等包裝材料，玻璃包裝材料的化學性質較為穩(wěn)定，是現(xiàn)階段最安全的一種包裝材料。

2.1 玻璃包裝材料常見類型

玻璃包裝材料在化妝品中主要用以盛裝膏霜、精華液、爽膚水、精油等產品。日常生活中的玻璃大多是以SiO2為主要成分的硅酸鹽玻璃，屬于Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)。普通玻璃組成含有Na2O（12%～16%）、CaO（6%～12%）和SiO2（66%～75%），還有少量Al2O3、MgO等氧化物，屬于鈉鈣系玻璃；又稱Na、Ca、Si玻璃（蘇打玻璃、石灰玻璃），瓶罐玻璃，器皿玻璃。玻璃類包裝材料主要有主料、輔料和特殊用料三大類。其中：主料主要包括硅砂（或石英粉）、純堿（Na2CO3）和石灰石（CaCO3），輔料主要包括澄清劑（一般為硫酸鹽）和助溶劑（一般為硝酸鹽和硫酸鹽），特殊用料（一般是氧化劑和物理脫色劑）。

2.2 玻璃包裝材料優(yōu)缺點

玻璃包裝材料是包裝業(yè)中四大材料之一，市場份額占比15%。由于自身的優(yōu)良特性和制造工藝的不斷改進，現(xiàn)階段玻璃包裝材料依然能夠滿足食品、醫(yī)藥等大部分行業(yè)的應用要求。

2.2.1 優(yōu)點

玻璃包裝材料主要具有以下優(yōu)點：

（1）玻璃材料具有優(yōu)良的保護性能，不透氣、不透濕，具有良好的紫外線屏蔽性和化學穩(wěn)定性，無毒無異味，有一定的力學強度，能有效保存內裝物；

（2）玻璃透明性好，易于造型，可以達到美化商品的效果；

（3）可塑性較強，可制成各種樣式的包裝材料，極大程度上豐富商品的多樣性；

（4）隨著強化技術、輕量化技術和復合技術的發(fā)展，對包裝的適應性得到了增強，尤其在一次性的包裝材料中優(yōu)勢顯著。

2.2.2 缺點

玻璃包裝材料也存在著一些缺點，如耐沖擊強度低、碰撞時易破損、運輸成本高、良好的透光性會使內裝物變質等，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）加劇環(huán)境污染。在我國的硅質原料開采中，有10%～15%可用礦石被丟棄，硬質砂巖出產率平均不超過60%，石英砂選礦后產出率不超過70%，礦產綜合利用率很低。國際上每噸日用玻璃耗費的標準煤為160～200 kg，而我國為380～400 kg；電能的消耗也大于國際標準。過高的能源和資源消耗帶來嚴重的環(huán)境污染。如原料加工處理過程中的有害粉塵，玻璃融化過程中排放的有害氣體、煙塵、廢渣，加工過程排出的廢水、廢油，等等，都對自然環(huán)境產生嚴重破壞。

（2）生產效率較低。我國的玻璃包裝工藝落后，產品附加值低，產品設計缺乏創(chuàng)意，市場競爭力不足。在玻璃熔煉技術、玻璃成形工藝、原材料質量控制等方面，我國雖然取得了較大的進步，但仍與發(fā)達國家存在較大差距。

（3）回收再利用率低。日本的玻璃回收率約為50%，德國的玻璃回收率約為80%，而我國的玻璃回收率僅為20%。低回收率勢必產生大量的廢棄物，不利于我國的可持續(xù)發(fā)展[7]。

2.3 玻璃包裝材料相容性研究

我國關于玻璃包裝材料的法規(guī)主要集中在藥品和食品領域，如《直接接觸藥品的包裝材料和容器管理辦法》（國家食品藥品監(jiān)督管理總局令第13號）、《化學藥品注射劑與塑料包裝材料形容性研究技術指導原則（試行）》（國食藥監(jiān)注〔2012〕267號）、《定量包裝商品計量監(jiān)督管理辦法》（國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局令第75號）、《農產品包裝和標識管理辦法》（農業(yè)部令第70號）、《出口商品運輸包裝檢驗管理辦法（試行）》等，但是關于化妝品包裝材料的法規(guī)卻少之又少，而關于化妝品玻璃包裝材料相容性的研究主要參考藥品、食品包裝檢測手段和方法[8]。

由于玻璃瓶罐在制作過程中需要添加許多助劑，在檢測玻璃類包裝材料相容性時應注意以下環(huán)節(jié)。首先，檢測pH值、耐候性、瓶身震蕩后脫落程度；其次，作為化妝品包裝材料，透明玻璃制品缺少一定的美觀性，在制作過程中會添加Cu2O（使透明玻璃變成紅色）、CuO（使透明玻璃變成藍綠色）、CdO（使透明玻璃變成黃色）等金屬物質[9]（見圖4），因而需要檢測遷入化妝品的金屬成分；第三，玻璃包材中會使用橡膠材料的墊圈和密封墊，橡膠類物質在合成過程中會加入各類助劑，因而需要檢測這些助劑是否遷入化妝品。

圖4 添加不同金屬物質的玻璃包裝材料

3 塑料包裝材料

塑料包裝材料是包裝業(yè)中四大材料之一，市場份額占比25%，在化妝品領域主要用作軟管、膏霜瓶、吹瓶（精華瓶、水劑瓶）、泵頭、外蓋等。

3.1 塑料包裝材料常見類型

常見的化妝品塑料包裝材料主要包括：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG）、苯乙烯-丙烯腈共聚物（AS）、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚（ABS）等。

3.1.1 聚丙烯（PP）

PP是丙烯通過加聚反應合成的聚合物，為白色蠟狀材料，外觀透明而輕，化學式為（C3H6）n，密度為0.89～0.91 g/cm3，熔點為189 ℃，約在155 ℃軟化，使用溫度范圍為－30～140 ℃，在80 ℃以下能耐酸、堿、鹽等多種有機溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解[10]。其缺點主要包括：高溫剛性不足，低溫發(fā)脆；耐環(huán)境能力差，室外使用，易變黃變色發(fā)脆；抗拉強度的各向異性大，制品易變形，連續(xù)使用溫度低，不能長期載荷[11]?，F(xiàn)階段PP材料在化妝品領域主要用于霜膏瓶、乳液瓶、瓶蓋、睫毛膏容器等包裝材料（見圖5）。

圖5 各類聚丙烯制品包裝

3.1.2 聚乙烯（PE）

PE是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂，為乳白色半透明，有蠟狀滑膩感，易燃燒，耐腐蝕，電絕緣性良好[12]。PE的常見類型如下：低密度聚乙烯（LDPE）、線性低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、氯化聚乙烯（CPE）和交聯(lián)聚乙烯（PEX）[13]?，F(xiàn)階段PE在化妝品包材中主要用于軟管、乳液瓶、瓶蓋等包裝材料（見圖6）。

圖6 聚乙烯化妝品軟管

3.1.3 聚苯乙烯（PS）

PS是由苯乙烯單體經(jīng)自由基縮聚反應合成的聚合物，屬于無色透明的熱塑性塑料，通式為[(CH2CHC6H5)n]，無臭、無色、無味、透明、易燃、無延展性。PS包括普通聚苯乙烯、發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）、高沖擊聚苯乙烯（HIPS）及間規(guī)聚苯乙烯（SPS）。PS在化妝品中主要用于乳液瓶、霜膏瓶、唇彩瓶、眼影盒等包裝材料（見圖7）。

圖7 各類聚苯乙烯化妝品包裝

3.1.4 聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）

聚對苯二甲酸類塑料主要包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）。PET俗稱滌綸樹脂，是對苯二甲酸與乙二醇的縮聚物。PET具有良好的電絕緣性能，受溫度影響小，耐熱性好，長期使用溫度在120 ℃左右，熔點為260℃；耐蠕變、抗疲勞性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，韌性和吸水性較強；但耐電暈性較差，耐化學腐蝕性相對其他熱塑性樹脂稍差，不宜在濃酸、濃堿環(huán)境中工作。PET在化妝品中主要用于乳液瓶、霜膏瓶、化妝袋等包裝材料（見圖8）。

圖8 聚對苯二甲酸乙二醇酯化妝袋

3.1.5 聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG）

PETG是一種非結晶共聚酯，由對苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）和1,4-環(huán)己烷二甲醇（CHDM）三種單體縮聚而成。PETG比PET多了1,4-環(huán)己烷二甲醇共聚單體，比PCT多了乙二醇共聚單體，因而PETG的性能和PET、PCT大不相同。PETG制品透明度高、韌性好，加工成型性能極佳，能夠按照設計者的意圖進行任意形狀設計，并且可采用傳統(tǒng)的擠出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法。PETG在化妝品中主要用于香水瓶、瓶蓋、化妝品瓶及瓶蓋、口紅管、化妝盒、除臭劑包裝、爽身粉瓶和眼線筆套等包裝材料（見圖9）。

圖9 各類PETG化妝品包裝

3.2 塑料包裝優(yōu)缺點

隨著樹脂合成技術的發(fā)展，塑料包裝的優(yōu)勢越來越突出。塑料不僅具有優(yōu)良的物理機械性能，如有一定的強度、彈性、耐折疊、耐摩擦、抗振動、防潮，以及較好的氣體阻漏性等，還具有良好的化學穩(wěn)定性，如耐酸堿、耐化學試劑、耐油脂、防腐蝕、無毒等。塑料屬于輕質材料，密度約為1 g/cm3，約為金屬的1/5、玻璃的1/2。塑料的加工成型技術簡單，可以制成多種形態(tài)的包裝。塑料的成型技術有多種，如吹塑、擠壓、鑄塑、真空、熱收縮、拉伸等，利用這些技術可以制成薄膜、片材、管材、編織布、無紡布、發(fā)泡材料等。塑料具有優(yōu)良的透光性和表面光澤，以及良好的印刷適性和裝飾性能[14]。

塑料作為包裝材料也存在著很多不足，如強度不如鋼鐵，耐熱性不及玻璃，在外界因素長期作用下容易老化，有些塑料有異味，廢棄物難處理、容易產生公害，等等。

3.3 塑料包裝材料相容性研究

從廣義上講，化妝品包裝與其內容物的相容性是指塑料包裝與化妝品之間的相互影響，包括化學相容性、物理相容性和生物相容性[15]。以PS樹脂和ABS樹脂為例，合成過程中反應不完全就會殘留苯乙烯、氯乙烯等小分子單體并遷移進入內容物，進一步對人體造成傷害。再比如，PET樹脂的原料之一是乙二醇，在反應過程中后處理若不到位，會殘留一定量的二甘醇，而二甘醇能與水混合，水又是化妝品配料中不可或缺的一部分，因此混入二甘醇的化妝品對人體也有傷害[16-17]。近些年，隨著塑料包裝材料合成技術的不斷進步，這些在高分子化合物聚合過程中和加工成型過程中產生的有害物質被控制在限值內，對人體的傷害微乎其微，而真正對人體造成傷害的是塑料包裝材料中的塑化劑。

為了提高樹脂的可塑性，在合成過程中都要加入一定量的塑化劑以增加塑料的延展性和柔韌性，使樹脂具有優(yōu)良的加工性能?，F(xiàn)階段用到的塑化劑主要有鄰苯二甲酸酯類、蒽油、磷酸酯類等。鄰苯二甲酸酯類是現(xiàn)階段使用最廣泛、增塑效果最好的一類塑化劑，但這類增塑劑對人體生殖健康有很大影響，現(xiàn)已被嚴格限用、禁用。蒽油含有大量的多環(huán)芳烴，具有生理毒性，也已被限用、禁用[18]。由此可見，在研究塑料包裝材料相容性時，不僅要考慮有害物質的遷移，還應重點檢測塑化劑與包裝材料的相容性。

4 展望

隨著時代的進步和科技的發(fā)展，化妝品已不僅僅是簡單的美妝產品，還具有更多的功能。例如：智能型化妝品可以自行修復表皮細胞，增強皮膚調節(jié)能力，有助于皮膚恢復；能量型化妝品可以增加人體表皮細胞能量，有利于皮膚吸收營養(yǎng)成分；等等。這些產品都將推動未來化妝品行業(yè)向前發(fā)展。

作為盛放化妝品的容器，化妝品包裝材料必須具備安全、綠色、環(huán)保、可回收的特性?，F(xiàn)階段我國對食品、藥品包裝材料制定了較為完善的法律法規(guī)，而對化妝品包裝材料的監(jiān)管仍比較薄弱，只在現(xiàn)行《化妝品安全技術規(guī)范（2015年版）》中規(guī)定“直接接觸化妝品的包裝材料應當安全，不得與化妝品發(fā)生化學反應，不得遷移或者釋放對人體產生危害的有毒有害物質”。后續(xù)應該出臺一系列與包裝材料相關的法律法規(guī)，以規(guī)范市場、壯大市場、繁榮市場。