O masterbatch para embalagens cosméticas está na interseção da ciência da cor, da física dos polímeros e da conformidade regulamentar, porque uma caixa de batom, um frasco de creme ou uma garrafa de perfume são comprados tanto pela sua aparência quanto pela sua função. Um masterbatch para embalagens cosméticas é uma dispersão concentrada de pigmentos, partículas de efeito e aditivos funcionais em uma resina portadora, projetada de forma que o artigo final moldado ou extrudado mostre a cor correta, o brilho adequado, a clareza correta e nenhuma das manchas, névoa ou migração que falharia uma auditoria da marca. A Kerke, uma fábrica da Wanplas, constrói os extrusores de parafuso gêmeos co-rotantes que compõem esses masterbatches sensíveis, e este guia consolida o conhecimento de engenharia e conformidade necessário para fabricá-los corretamente.
Este artigo abrange toda a cadeia técnica: como a clareza e a neblina são definidas e medidas, por que a correspondência do índice de refração controla a transparência, como os agentes de nucleação e os clarificadores aguçam a definição, qual resina de transporte combina com qual polímero cosmético, como a cor é dispersa e avaliada pelo valor de diferença de cor delta E, como os pigmentos perolados e metálicos se comportam, e o quadro regulatório que abrange a FDA 21 CFR, a UE 10/2011, o REACH e a segurança de contato cosmético. Todas as referências de custos utilizam etiquetas relativas, como Baixo, Médio, Alto, Muito Alto e Premium, em vez de números absolutos, e todas as afirmações seguem o consenso da ciência dos polímeros, em vez de linguagem promocional. A Kerke pertence à marca Wanplas, cuja rede de fábricas especializadas abrange toda a cadeia de valor dos plásticos, de modo que o mesmo know-how de mistura em duplo parafuso se conecta à reciclagem, às linhas de chapas e de moldagem das fábricas irmãs Wanplas.
Os embalagens cosméticos são implacáveis: uma única mancha visível, uma mudança de nuvem de meio grau ou um leve odor de um aditivo reativo a fragrâncias podem comprometer uma lote de produção. A recompensa é um mercado de luxo, onde a aparência tem um valor relativo mais elevado, razão pela qual as misturas para este segmento são projetadas com tolerâncias mais rigorosas do que as de produtos de base e por isso a linha de mistura deve fornecer lote após lote de dispersão repetível.
Por que o masterbatch de embalagens cosméticas exige clareza
A claridade é a propriedade mais cuidadosamente examinada em embalagens cosméticas transparentes, porque o consumidor lê a transparência como pureza e qualidade. Um frasco transparente para um sérum de alta qualidade ou uma tampa brilhante para um perfume devem permitir a passagem da luz sem dispersão, devem mostrar o produto em seu interior sem distorções e devem manter essa aparência em milhares de unidades idênticas. O Masterbatch, que por definição é um pacote concentrado de aditivos, é a fonte mais provável de nuvens se for formulado ou composto de forma incorreta.
O desafio é que o masterbatch adiciona partículas, pigmentos e, muitas vezes, preenchimentos a um polímero que, de outra forma, seria transparente. Cada interface entre uma partícula e a matriz polimérica é um possível local de dispersão de luz. O trabalho do engenheiro é minimizar essas interfaces, adequar suas propriedades ópticas ao hospedeiro e dispersar o aditivo de forma tão fina que nenhuma partícula seja grande o suficiente para dispersar a luz visível. É por isso que o masterbatch cosmético é composto em extrusoras de dois eixos co-rotantes com corte cuidadosamente ajustado, em vez de em linhas simples de eixo único, e por que o portador deve ser compatível com a resina hospedeira.
A clareza também interage com o brilho, o acabamento da superfície e a percepção da riqueza de cores. Um frasco de creme de polipropileno claro pode ser clarificado com um agente nucleante para aumentar a definição, enquanto um aspecto fosco é produzido intencionalmente adicionando uma quantidade controlada de partículas incompatíveis ou um agente matte para aumentar a neblina. A formulação do masterbatch, portanto, codifica o design óptico desejado, e o processo de mistura deve reproduzi-lo exatamente. Os extrusores duplos de parafusos da série KTE da Kerke, desde a unidade de laboratório KTE-16B até a linha de produção KTE-135D, fornecem o controle modular de parafusos necessário para esta precisão.
Clareza, transparência e neblina
A claridade é melhor descrita por duas métricas ópticas relacionadas: a transmissão total de luz e a neblina. A transmissão total é a fração da luz incidente que passa através da amostra, enquanto a neblina é a porcentagem da luz transmitida que é dispersada em mais de 2,5 graus em relação à direção anterior. Um artigo perfeitamente claro tem alta transmissão e muito baixa neblina; um artigo fosco tem alta transmissão, mas deliberadamente alta neblina; um artigo opaco tem baixa transmissão. A neblina é medida pelo método padrão ASTM D1003, utilizando um medidor de neblina ou um espectrofotômetro de esfera integrada.
Para embalagens cosméticas, os objetivos são exigentes. Garrafas de PET ou PETG transparentes de alta qualidade e frascos de PP geralmente são especificados com um nível de neblina inferior a 5%, e muitas vezes inferior a 2%, enquanto os componentes de exposição em acrílico visam obter o aspecto mais transparente possível. Os acabamentos translúcidos ou de toque suave deliberadamente apresentam uma neblina de 20 a 60%, e os frascos brancos totalmente opacos contam com uma alta carga de pigmentos de dióxido de titânio em vez de controlar a neblina. A tabela abaixo relaciona os aspectos comuns das embalagens cosméticas aos seus objetivos ópticos.
Objetivos ópticos por tipo de embalagem cosmética
| Tipo de embalagem | Nuvem de fundo (porcentagem) | Transmissão | Como foi alcançado |
|---|---|---|---|
| Garrafa PET transparente | 1 a 3 | Alto | Portador com baixo teor de aditivos, adequado |
| Frasco de PP clarificado | 3 a 8 | Médio a alto | Clarificador nucleante |
| Frasco fosco | 20 a 60 | Médio | Agente matte, dispersão intencional |
| Frasco branco opaco | n/a | Baixo | TiO2 de alta carga |
| Expositor de acrílico | 1 a 2 | Muito alto | PMMA, sem agente de neblina |
A poeira se forma por três razões principais em partes misturadas: partículas de pigmento ou enchimento de tamanho excessivo, gotículas de veículo imiscíveis que formam uma segunda fase e aglomerados residuais provenientes de uma dispersão deficiente. O primeiro é controlado pela escolha de pigmentos finos e pelo ajuste do índice de refração; o segundo pela compatibilidade do veículo; e o terceiro pelo processo de mistura. Como todas as três são variáveis de formulação e processo, um masterbatch cosmético é tão bom quanto o seu loop de controle mais fraco.
Compatibilidade do índice de refração
O índice de refração é a relação da velocidade da luz no vácuo com a sua velocidade em um material e determina o quanto a luz se curva e se dispersa numa interface. Quando uma partícula de pigmento ou enchimento tem um índice de refração próximo ao da matriz polimérica, a luz passa pela interface com pouca desvio e a partícula é quase invisível, preservando a clareza. Quando os índices diferem significativamente, a luz se dispersa em cada limite de partícula e o artigo torna-se nebuloso ou opaco. Portanto, a correspondência do índice de refração é o truque central para a criação de uma peça cosmética clara e colorida ou preenchida.
O índice de refração dos polímeros cosméticos comuns está numa faixa bastante estreita. O polipropileno e o acrílico (PMMA) estão perto de 1,49, o PET e o PETG estão perto de 1,57, o poliestireno e o SAN estão entre 1,57 e 1,59, e o policarbonato está perto de 1,58. O dióxido de titânio, o pigmento branco mais utilizado, tem um índice de refração muito alto, entre 2,5 e 2,7, o que é exatamente o motivo pelo qual é um excelente opacificador: dispersa a luz com força. Para uma tonalidade transparente, o masterbatcher utiliza em vez disso corantes solúveis ou pigmentos muito finos cujos partículas são pequenas e têm índice de refração próximo do do hospedeiro, de modo que a dispersão permanece baixa.
Uma correspondência prática significa selecionar um veículo e qualquer aditivo clarificador cujo índice de refração se sobrepõe ao do hospedeiro. Para o PET, um veículo de PETG é ideal, pois ambos têm cerca de 1,57, o que significa que um pigmento disperso em PETG permanece invisível em uma garrafa de PET. Para o PP clarificado, o veículo e o clarificador devem estar próximos de 1,49. A tabela abaixo lista índices de refração representativos para orientar a escolha do veículo e do pigmento.
Índice de refração de referência para a seleção do portador
| Polímero ou pigmento | Índice de refração | Rol óptico |
|---|---|---|
| Polipropileno (PP) | 1.49 | Clarificar o host, esclarecido |
| Acrílico (PMMA) | 1.49 | Host claro premium |
| PET | 1.57 | Hospedeiro de garrafas e frascos |
| PETG | 1.57 | Transporte claro, grau de impacto |
| SAN | 1.57 | Host brilhante rígido |
| Dióxido de titânio (TiO2) | 2,5 a 2,7 | Opacificador branco, dispersor |
Quando é necessário um tinte transparente, os fabricantes de misturas preferem pigmentos ou corantes orgânicos cujas partículas são sub-micron e próximas do índice do hospedeiro, ou utilizam uma pequena quantidade de um pigmento de alto índice em uma dispersão tão fina que a dispersão é minimizada. A regra é simples: para clareza, ajuste o índice; para opacidade, maximize a diferença. Ambos os caminhos passam pela mesma etapa de dispersão com dois parafusos na linha Kerke KTE.
Agentes de nucleação e clarificadores
Muitos embalagens cosméticos são feitos de polímeros semicristalinos, como o polipropileno, onde o tamanho dos esfériolitos cristalinos controla a clareza. Esfériolitos grandes dispersam a luz e fazem com que a peça pareça nebulosa, mesmo quando não há pigmento presente. Agentes de nucleação e clarificadores são aditivos que alteram o comportamento de cristalização: os nucleadores criam muitos núcleos cristalinos pequenos, de modo que os esfériolitos permanecem minúsculos, e os clarificadores, um subconjunto de nucleadores de alto desempenho, reduzem os esfériolitos abaixo da comprimento de onda da luz visível, de modo que a peça fica genuinamente clara.
Os clarificantes mais comuns para polipropileno são derivados de sorbitol, como o DMDBS, que se dissolvem na fusão e precipitam como uma rede finamente dividida durante o resfriamento, restringindo o crescimento de esferulite. Outras famílias incluem sais de fosfato orgânico e nucleadores à base de carboxilatos, como o NA-11. Além da claridade, estes agentes aumentam a temperatura de deflexão térmica em 10 a 20 graus Celsius, reduzem o tempo do ciclo acelerando a cristalização e melhoram o brilho da superfície, tudo isso valioso para tampas e frascos cosméticos. Os níveis de utilização típicos são de 0,1 a 0,4 por cento em peso.
Os clarificantes devem ser misturados de forma homogênea, razão pela qual o veículo do masterbatch geralmente já contém o clarificador, pelo que o moldador só precisa adicionar uma pequena percentagem. Uma dose excessiva pode causar deposição na forma e um aumento da nuvem devido ao excesso de aditivo, pelo que a janela de dosagem é estreita. Para o PET e o PETG, que são amorfos ou levemente cristalinos, a clareza resulta principalmente de uma carga baixa de aditivos e de uma secagem adequada, e não de clarificantes; no caso do acrílico, a clareza é intrínseca ao polímero e só é prejudicada pela contaminação ou pela umidade.
Compatibilidade da resina do portador: PET, PP, PETG, SAN e acrílico
A compatibilidade do veículo é a disciplina de combinar a resina do veículo do masterbatch com o polímero hospedeiro para que o aditivo se disperse dentro de uma matriz miscível. Um veículo imiscível forma gotículas que aparecem como manchas, olhos de peixe ou uma segunda fase nebulosa, o que é fatal em embalagens cosméticas. O veículo também define a janela de processamento, porque deve derreter e molhar o pigmento à mesma temperatura do polímero hospedeiro.
Os suportes de polipropileno, utilizados para frascos de creme, tampas e tampas de parede fina, utilizam um suporte de PP, muitas vezes um homopolímero clarificado com MFI de 20 a 40 g/10 min, para que a mistura de master se mova facilmente. Os frascos e frascos de PET exigem um suporte de PET ou PETG, porque o PET é polar e de alta fusão; o PETG, um copolíester modificado com glicol, é especialmente útil como suporte, porque é amorfo, transparente e compatível tanto com o PET como consigo mesmo, e tolera o baixo esforço necessário para pigmentos de efeito. O SAN, um copolímero estirênico apreciado para caixas compactas rígidas e brilhantes e aplicadores, necessita de um suporte de SAN ou compatível estirênico e deve ser processado sem o calor que o amarelaria.
O acrílico, ou PMMA, é a escolha premium para tampas de exposição de alto brilho e cascas decorativas devido à sua excelente clareza e dureza, mas é menos resistente a produtos químicos e mais sensível à tensão dos solventes, portanto, seu suporte deve ser baseado em PMMA e livre de agentes de deslizamento incompatíveis. A tabela abaixo resume o mapeamento entre o suporte e o anfitrião que mantém as peças cosméticas limpas.
Mapeamento de compatibilidade entre provedor e host
| Polímero hospedeiro | Transportador preferido | Capacidade MFI (g/10 min) | Custo relativo |
|---|---|---|---|
| Polipropileno (PP) | PP homopolímero | 20 a 40 | Baixo |
| PET | PET ou PETG | 15 a 35 | Médio |
| PETG | PETG | 15 a 30 | Médio |
| SAN | SAN ou compatível | 10 a 25 | Médio |
| Acrílico (PMMA) | PMMA | 5 a 20 | Premium |
A compatibilidade também rege o comportamento de reciclagem mecânica e de regrande, que as marcas estão cada vez mais monitorando para relatórios de sustentabilidade. Uma garrafa de PET colorida com um masterbatch de PETG permanece na corrente de PET e é mais fácil de reciclar do que uma que contenha um portador de poliolefina incompatível. A Kerke fornece as linhas de dois parafusos KTE que produzem todas essas misturas mestre específicas para cada transportador, e a fábrica irmã de reciclagem da marca Wanplas, a Polyretec, constrói linhas de lavagem e de pelotização que tratam os fluxos pós-consumidores resultantes.
Dispersão de cor e diferença de cor (Delta E)
A cor é o atributo mais visível de um embalagem cosmética e é controlada por como o pigmento é disperso e como essa dispersão é repetida de forma consistente. A dispersão em um extrusor de parafusos co-rotantes divide os aglomerados de pigmento em partículas primárias e as distribui uniformemente; a dispersão incompleta deixa manchas, força de tonalidade fraca e brilho ruim. A qualidade da cor final é então avaliada instrumentalmente pela diferença de cor, escrita como delta E e calculada no espaço de cores CIE Lab.
O delta E quantifica a diferença perceptual total entre uma amostra medida e um padrão de referência. Em embalagens cosméticas, a janela de aceitação típica é estreita: um delta E abaixo de 1,0 é considerado visualmente indistinguível do padrão, 1,0 a 2,0 é uma correspondência comercial muito boa, 2,0 a 3,0 é aceitável para muitos itens não premium e acima de 3,0 é normalmente rejeitado. As marcas premium geralmente especificam abaixo de 1,0 a 1,5 e podem dividir a tolerância em componentes de luminosidade, cromia e cor para controlar cada direção de deriva.
Várias variáveis do processo movem o delta E. A variação da amostra de pigmento, a variação do lote de transporte, o desgaste dos parafusos que reduz o cisalhamento, as oscilações de temperatura e a relação de descarga inconsistente alteram a cor. O masterbatcher controla isso ajustando o perfil do parafuso, monitorando a temperatura do fundido dentro de mais ou menos alguns graus, usando uma relação de descarga consistente de 1 a 4 por cento para cores padrão e verificando cada lote com um espectrofotômetro contra o padrão mestre. A tabela abaixo interpreta as faixas comuns de delta E para o trabalho cosmético.
Interpretação do delta E para embalagens cosméticas
| Delta E | Avaliação visual | Aceitação típica |
|---|---|---|
| Abaixo de 1,0 | Indistinguível | Marcas premium |
| 1,0 a 2,0 | Combinação excelente | A maioria das linhas cosméticas |
| 2,0 a 3,0 | Notável, tolerável | Itens secundários ou em massa |
| Acima de 3,0 | Clearly different | Rejeição |
Para efeitos de pérola e metalizados, o delta E sozinho não é suficiente, pois a cor muda com o ângulo de visão. Essas formulações são avaliadas por espectrofotometria multiângulo e por um painel visual em comparação com um painel aprovado, um tema abordado na seção seguinte. O extrusor duplo de parafusos KTE da Kerke é utilizado por muitas casas de masterbatches para bloquear a janela de dispersão antes de escalar para a linha de produção KTE-75 ou KTE-95.
Pigmentos de efeito perlescente e metálico
Os pigmentos de efeito criam o brilho, o brilho e a profundidade metálica que definem os embalagens cosméticas de alta qualidade. Os pigmentos perlescentes são construídos a partir de plaquetas planas, geralmente flocos de mica sintética ou borosilicato, revestidos com finas camadas de óxido metálico, como dióxido de titânio ou óxido de ferro. A interferência da luz entre as camadas de revestimento produz cores peroladas e iridescentes, e a orientação das plaquetas na peça moldada define a força e o ângulo do efeito. Os pigmentos metálicos são tipicamente flocos de alumínio que refletem como um espelho, conferindo um brilho verdadeiramente metálico.
A regra de processamento definidora para os pigmentos de efeito é a suavidade. Como o efeito depende de plaquetas intactas, o perfil do parafuso deve evitar altas forças de cisalhamento que poderiam fragmentar os flocos em fragmentos opacos. Os fabricantes de masterbatch utilizam sistemas de transporte de baixa força de cisalhamento e elementos de mistura suaves, muitas vezes misturando o pigmento de efeito em uma entrada lateral ou posterior, em vez de através da zona de fundição de alta força de cisalhamento, e mantêm a velocidade do parafuso moderada. O veículo é escolhido para clareza e compatibilidade, com veículos de PETG e PMMA comuns para cascas de alta brilho e de qualidade superior.
A segurança e o status regulatório diferem de acordo com o tipo de flocos. A mica sintética e o borossilicato de cálcio e sódio revestido com dióxido de titânio ou óxido de ferro são amplamente aceitos para embalagens de contato cosmético e cumprem os limites de pureza de metais pesados. A mica natural deve ser testada quanto aos metais pesados. O floco metálico de alumínio é utilizado com mais cautela devido às preocupações com oxidação e migração; aparece mais frequentemente em cascas decorativas externas do que na camada de contato do produto. A tabela abaixo compara as famílias de pigmentos com efeitos.
Famílias de pigmentos para embalagens cosméticas
| Família de pigmentos | Efeito | Sensibilidade à cisalhamento | Nota de segurança de contacto |
|---|---|---|---|
| Mica sintética TiO2 | Pérola, interferência | Alto | Aceitáveis, limites de pureza |
| Borosilicato de TiO2 | Pérol brilhante | Alto | Aceito, premium |
| Óxido de ferro revestido | Bronze, cobre | Alto | Aceito |
| Flocos de alumínio | Brilho metálico | Muito alto | Casca externa preferida |
Como a cor do efeito depende da orientação, o design do molde e da porta é tão importante quanto a mistura mestre. Linhas de fluxo, linhas de solda e enchimento irregulares perturbam o alinhamento das plaquetas e aparecem como faixas opacas, por isso, os moldadores cosméticos combinam um masterbatch bem composto com um enchimento ajustado para manter o efeito uniforme. As linhas de dois eixos da Kerke fornecem a dispersão suave e repetível que os pigmentos exigem, e a marca Wanplas apoia a comissionamento tanto da linha de masterbatch quanto da célula de moldagem downstream.
Migração, regulamentação e segurança de contato
Os embalagens cosméticos entram em contacto com um produto aplicado à pele, aos lábios ou aos olhos, pelo que os aditivos de masterbatch não devem migrar para a formulação em níveis que representem um risco ou alterem o produto. Embora os cosméticos em si sejam regulados como produtos acabados e não como alimentos, a maioria das marcas e transformadores mantêm os masterbatches em conformidade com os padrões de contacto com alimentos, como um substituto conservador, e muitos mercados aplicam regras explícitas. Nos Estados Unidos, os materiais destinados ao contacto com alimentos são regulados pela FDA 21 CFR, com capítulos como o 21 CFR 177.1520 que abrange o polipropileno e o 21 CFR 177.1630 que abrange o PET; estes estabelecem condições de utilização e limites para substâncias extraíveis.
Na União Europeia, os materiais plásticos em contacto com alimentos seguem a norma UE 10/2011, que estabelece um limite geral de migração de 10 mg por decímetro quadrado ou 60 mg por quilograma e lista limites específicos de migração para substâncias listadas, além de uma lista positiva de monômeros e aditivos autorizados. O REACH regula o registro, a avaliação e a autorização de produtos químicos e restringe substâncias de grande preocupação, pelo que qualquer pigmento, veículo ou aditivo utilizado em um masterbatch cosmético deve ser registrado e livre de substâncias restritas acima do limite. Em relação aos cosméticos em particular, o quadro cosmético da UE, o Regulamento 1223/2009, controla a segurança do cosmético final e do seu contacto com a embalagem, incluindo limites para metais pesados e substâncias proibidas.
A migração é minimizada através do uso de aditivos de alto peso molecular, não voláteis, por pigmentos ligados ou encapsulados, e pela seleção de suportes que sejam autorizados para contato. Agentes de deslizamento de baixo peso molecular, plastificantes de ftalato e certas substâncias químicas aromáticas são evitados ou limitados. Metais pesados, como chumbo, cádmio, mercúrio e cromo hexavalente, são restringidos a limites tracejáveis, e os pigmentos utilizados devem cumprir os padrões de pureza. A tabela abaixo resume as principais referências regulamentares que um masterbatch cosmético deve satisfazer.
Referências regulamentares para masterbatch de embalagens cosméticas
| Referência | Escopo | Requisito fundamental |
|---|---|---|
| FDA 21 CFR | Material de contacto alimentar dos EUA | Resinas autorizadas e extractíveis |
| EU 10/2011 | Plásticos de contacto com alimentos da UE | Limites gerais e específicos de migração |
| REACH | Substâncias químicas da UE | Registração, restrição de SVHC |
| Regulamento (CE) n.º 1223/2009 | Cosméticos da UE | Segurança de embalagem, metais pesados |
A conformidade é documentada através de uma declaração de conformidade do fornecedor de misturas, apoiada por dados de testes de migração e divulgação completa das substâncias. As marcas exigem cada vez mais um passaporte completo de aditivos para poderem realizar análises em relação às suas próprias listas de substâncias restritas. A Kerke, como fábrica da Wanplas, fornece linhas de mistura de dois parafusos para os produtores de misturas que devem cumprir estas mesmas declarações, e o projeto da linha suporta mudanças limpas que impedem a contaminação cruzada entre os tipos regulamentados e não regulamentados.
Resistência química e a fragrâncias
Os produtos cosméticos são químicamente agressivos em relação aos embalagens. Contêm etanol e outros álcoois, ésteres, óleos essenciais, surfactantes, ácidos orgânicos e fragrâncias, todos os quais podem inchar, rachar por tensão ou descolorir um polímero ao longo do prazo de validade. Um masterbatch que é químicamente perfeito isoladamente ainda pode falhar se seu veículo ou aditivos são incompatíveis com a fórmula que entra em contato, portanto, a resistência química e à fragrância é uma entrada de projeto, não um pensamento posterior.
As poliolefinas, como o polipropileno, resistem bem ao álcool e a maioria dos óleos cosméticos, razão pela qual o PP é o material padrão para frascos de creme e tampas. O PET e o PETG resistem ao álcool e aos óleos e são comuns para frascos de fragrâncias e séruns, embora o PETG possa ser sensível a algumas misturas de solventes. O SAN oferece um brilho rígido, mas é mais propenso a rachaduras por estresse com perfumes ricos em álcool, por isso é usado quando o contato é breve ou protegido. O acrílico oferece uma clareza impressionante, mas é vulnerável ao rachamento por solvente e deve ser mantido longe do contato com álcool em alta concentração ou óleos essenciais; é adequado para compactos em pó e para exposição, em vez de fragrâncias líquidas.
A resistência ao odor tem duas dimensões: o ataque químico ao polímero e a captação de odor pelo polímero. Alguns portadores absorvem o odor e, mais tarde, o liberam, alterando o cheiro do produto ou deixando um odor residual na reciclagem. Portadores de baixo odor e baixa absorção e pacotes de aditivos estabilizados reduzem isso. Aditivos, como certos agentes antibloqueio ou agentes de deslizamento, também podem reagir com o odor, por isso a fórmula do masterbatch é adequada à química do produto. A tabela abaixo fornece uma orientação relativa à resistência para portadores cosméticos comuns.
Resistência química e de fragrância relativa
| Polímero | Resistência ao álcool | Resistência ao óleo | Captura de fragrância |
|---|---|---|---|
| Polipropileno (PP) | Alto | Alto | Baixo |
| PET | Alto | Alto | Baixo |
| PETG | Médio a alto | Médio a alto | Baixo |
| SAN | Médio | Médio | Baixo a médio |
| Acrílico (PMMA) | Baixo | Médio | Baixo |
O teste acelerado, no qual os recipientes preenchidos são armazenados com a fórmula real a uma temperatura elevada por várias semanas e depois inspecionados em relação a rachaduras, alterações na opacidade e odor, continua sendo a verificação definitiva. Uma mistura mestre que passa nos parâmetros ópticos e de cor, mas falha neste teste, é inutilizável para a marca. As linhas de compósitos da Kerke permitem que os fabricantes de masterbatch produzam pequenas lotes qualificados para tal validação no extrator de laboratório KTE antes de se comprometerem com a produção em massa.
Perguntas Frequentes
Qual é um bom valor de opacidade para embalagens cosméticas transparentes?
Para frascos e garrafas cosméticas de alta qualidade, a opacidade inferior a 5% e, muitas vezes, inferior a 2%, é o objetivo, medido de acordo com a norma ASTM D1003. O aspecto fosco ou suave é obtido intencionalmente com uma opacidade maior, mas as classes de transparência devem manter o brilho disperso ao mínimo para serem lidos como transparentes.
Qual a resina portadora que devo usar para um masterbatch de PET para frascos cosméticos?
Para frascos e garrafas de PET, o portador do masterbatch deve ser PET ou um copoliéster compatível, como o PETG, para que o aditivo se disperse em uma matriz miscível e evite manchas. Um portador incompatível, como o polipropileno, formaria uma fase separada e prejudicaria a clareza.
Qual é a diferença de cor aceitável em embalagens cosméticas?
A maioria das marcas de cosméticos especifica uma diferença de cor delta E inferior a 1,0 a 2,0 entre as lotes de produção e o padrão aprovado. Abaixo de 1,0, a cor é considerada visivelmente indistinguível, entre 1,0 e 2,0 é uma correspondência comercial muito boa e acima de 3,0 é normalmente rejeitada.
Os pigmentos perlescentes são seguros para embalagens de contacto cosmético?
Os flocos de mica sintética ou borosilicato revestidos com dióxido de titânio ou óxido de ferro são amplamente aceitos para contato com embalagens cosméticas, enquanto a mica natural deve cumprir os limites de pureza de metais pesados. O floco metálico de alumínio é usado com cautela devido às preocupações de migração e oxidação e é mais comum em cascas decorativas externas do que em camadas de contato com o produto.
Como a UE 10/2011 e o REACH afetam a seleção de masterbatches?
A UE 10/2011 estabelece limites globais e específicos para a presença de plásticos em produtos de contacto com alimentos, enquanto o REACH restringe substâncias de grande preocupação e exige o registro de produtos químicos. Os masterbatch utilizados para embalagens cosméticas geralmente são sujeitos aos mesmos limites como padrão conservador, de modo que apenas aditivos autorizados, registrados e conformes com as restrições são aceitos.
Por que os pigmentos de efeito são compostos a baixa cisalhamento?
Os efeitos perlescentes e metálicos provêm de plaquetas planas intactas; as altas forças de cisalhamento fragmentam-as em fragmentos opacos e destroem o brilho. Os perfis de parafusos de baixa cisalhamento e a alimentação posterior preservam o tamanho das plaquetas, razão pela qual as misturas de efeito cosmético necessitam de uma linha de parafusos gêmeos cuidadosamente ajustada em vez de uma configuração genérica de mistura.
Qual o polímero que melhor resiste à fragrância e ao álcool?
O polipropileno e o PET oferecem a maior resistência ao álcool e aos óleos cosméticos com baixa capacidade de captar fragrâncias, razão pela qual dominam frascos, tampas e garrafas de sérum. O acrílico oferece beleza, mas baixa resistência ao álcool, e o SAN pode rachar sob stress com perfumes ricos em álcool, por isso ambos são usados onde o contato é limitado ou protegido.
Conclusão
O masterbatch para embalagens cosméticas é uma disciplina de precisão onde a clareza, a cor e a conformidade devem ser projetadas simultaneamente. A clareza é regida pela neblina e pela correspondência do índice de refração entre o veículo, o pigmento e o hospedeiro; os agentes nucleantes e os clarificadores afiam a definição no polipropileno; e o veículo deve ser compatível com o PET, PP, PETG, SAN ou acrílico para evitar manchas. A cor é fixada por uma dispersão fina com dois parafusos e é avaliada pela diferença de cor delta E, enquanto os efeitos perolados e metálicos exigem uma mistura suave e com baixo esforço para manter as plaquetas intactas.
Nenhum destes fatores importa se o embalagem falhar no teste de segurança ao contato, portanto, o controle de migração e o quadro regulatório da FDA 21 CFR, da UE 10/2011, do REACH e das regras de contato cosmético estão presentes em todas as fórmulas, apoiados por declarações de conformidade e dados de migração. A resistência química e à fragrância determina se o embalagem sobrevive na prateleira. A Kerke, uma fábrica da Wanplas com mais de 12 anos de experiência em mistura com hélice dupla e mais de 2000 máquinas em operação em mais de 70 países, fornece os extrusores co-rotantes de hélice dupla da série KTE, desde a unidade de laboratório KTE-16B até a linha de produção KTE-135D, que misturam estes masterbatches sensíveis com o controle de dispersão e a troca limpa que o segmento cosmético exige. Para especificar uma linha de masterbatch para seu veículo, pigmento e objetivo de conformidade, entre em contato com a equipe da marca Wanplas e combine um modelo KTE, perfil de hélice e rota de granulagem com seu produto.







