R&D Talk นักวิจัยขอเล่าเรื่อง EP.23 การทดสอบผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง ตอน การทดสอบความเข้ากัน (Compatibility Test)
บรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางมีหลากหลายรูปแบบมาก ให้ความรู้สึกสวยงามดูหรูหรา เรียบง่ายมินิมอล น่ารักทันสมัยดูวัยรุ่น หรือเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่ไม่ว่าจะรูปแบบไหนล้วนต้องผ่านการทดสอบความเข้ากันกับเนื้อผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง เพื่อไม่ให้มีผลกระทบต่อการใช้งานในอนาคต ทีเอ็นพีจะมาเล่าเกี่ยวกับการทดสอบความเข้ากันระหว่างบรรจุภัณฑ์และเนื้อผลิตภัณฑ์ว่าทดสอบอย่างไร
ความเข้ากันได้ของบรรจุภัณฑ์ (Packaging) และเนื้อผลิตภัณฑ์ (bulk) ต้องเข้ากันได้ทั้ง 3 แบบ คือ
1. การเข้ากันไม่ได้ทางเคมี (Chemical incompatibility)
วัสดุที่ใช้ทำบรรจุภัณฑ์แต่ละชนิดมีส่วนประกอบทางเคมีแตกต่างกัน เช่น ไม้ พลาสติก แก้ว อะคริลิค ฟอยด์ เป็นต้น วัสดุบางชนิดก็สามารถทำปฏิกิริยากับส่วนผสมบางอย่างที่อยู่ในเนื้อผลิตภัณฑ์ได้ ส่งผลกระทบต่อบรรจุภัณฑ์หรือเนื้อผลิตภัณฑ์ เช่น บรรจุภัณฑ์เสียสภาพ (สีเปลี่ยน) หรือเนื้อผลิตภัณฑ์เสียสภาพ (สีและกลิ่นเปลี่ยน)
2. การเข้ากันไม่ได้ทางกายภาพ (Physical incompatibility)
ทั้งบรรจุภัณฑ์และเนื้อผลิตภัณฑ์ที่เข้ากันไม่ได้อย่างรุนแรงจะแสดงผลลัพธ์ทางกายภาพชัดเจนมาก เช่น การซึมออก แตก ร้าว ลอก ละลาย เป็นต้น ปัญหาที่เกิดขึ้นมาจากการเลือกบรรจุภัณฑ์ไม่เข้ากับประเภทเครื่องสำอางนั่นเอง เช่น สารกันแดดไม่เข้ากับพลาสติกประเภท PET และเข้ากันได้ดีกับพลาสติกประเภท PP หรือ PCTA มากกว่า หรือขวดรองพื้นที่เป็นพลาสติกจะทำให้เม็ดสีในรองพื้นยึดเกาะกับผนังพลาสติกแต่ขวดแก้วจะไม่มีปัญหานี้ เป็นต้น
3. การเข้ากันไม่ได้ทางชีวภาพ (Bio Incompatibility)
สารบางชนิดที่ใช้ทำบรรจุภัณฑ์สามารถซึมเข้าไปในเนื้อผลิตภัณฑ์ได้ ทำให้เกิดผลเสียต่อผู้บริโภคที่ใช้เครื่องสำอางดังกล่าว กฎหมายเครื่องสำอางจึงได้กำหนดมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยสารอันตรายในเครื่องสำอางไว้ โดยสารอันตรายได้แก่ สารเติมแต่งที่ทำจากพลาสติกบางชนิด สารทำละลายตกค้าง สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย ธาตุโลหะอันตราย เป็นต้น ดังนั้น สารที่ซึมผสมกับเนื้อผลิตภัณฑ์เมื่อมีกฎหมายเข้ามาเกี่ยวข้องจึงมีการปนเปื้อนได้น้อยมาก ไม่ส่งผลต่อเนื้อผลิตภัณฑ์ และไม่เกิดอันตรายกับผู้บริโภค เช่น สีในบรรุภัณฑ์ที่ซึมลงในเนื้อผลิตภัณฑ์แต่ไม่ส่งผลให้เนื้อผลิตภัณฑ์เปลี่ยนสี หรือการปลดปล่อยสารฟอร์มัลดีไฮด์ในปริมาณที่ไม่เกิดอันตรายต่อผู้บริโภค เป็นต้น
เมื่อเลือกบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมกับเนื้อผลิตภัณฑ์และความต้องการได้แล้ว ให้ชั่งน้ำหนักบรรจุภัณฑ์เปล่า หลังจากชั่งน้ำหนักแล้ว ให้เติมเนื้อผลิตภัณฑ์ลงไปตามที่กำหนด จากนั้นชั่งน้ำหนักรวมอีกครั้ง และวางผลิตภัณฑ์ที่ใช้ทดสอบตามสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน มีการประเมินผลเป็นระยะ ๆ ตามที่กำหนดในวิธีการทดสอบ เมื่อครบกำหนด ให้นำผลิตภัณฑ์มาชั่งน้ำหนักอีกครั้ง เพื่อดูน้ำหนักที่เสียไประหว่างการทดสอบ
- ให้ผ่าน (Passed) หากสังเกตจากภายนอกไม่มีการรั่วซึม และเนื้อ สี กลิ่น ของผลิตภัณฑ์ไม่เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
- ไม่ผ่าน (Rejected) หากเกิดการรั่วซึม หรือเนื้อ สี กลิ่น ของผลิตภัณฑ์เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
สภาพแวดล้อมที่ใช้ทดสอบมีดังนี้
1. ทดสอบแบบ Heating - cooling cycle
เป็นการทดสอบที่ใช้เวลาทดสอบน้อยและเห็นผลได้ชัดเจน โดยมีอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญในการเร่งปฏิกิริยา ใช้อุณหภูมิต่ำสลับสูง โดยเก็บผลิตภัณฑ์ในตู้เย็น 4°C นาน 24 ชั่วโมง สลับกับตู้อบ 45°C นาน 24 ชั่วโมง หรือตู้ควบคุมอุณหภูมิที่สามารถตั้งอุณหภูมิและเวลาได้ ทดสอบนาน 1 - 8 รอบ ประเมินผลทุกรอบการทดสอบ
การทดสอบแบบแช่แข็ง - ละลาย จะเป็นการเพิ่มความเครียดให้ผลิตภัณฑ์อย่างมาก เพื่อดูว่าสามารถทนทานได้หรือไม่ โดยทดสอบกับอุณหภูมิต่ำติดลบ ซึ่งสามารถดูความเข้ากันได้เร็วกว่าการทดสอบแบบอื่น ๆ และตรวจพบปัญหาได้เร็วกว่าการทดสอบแบบอุณหภูมิที่คงที่ เนื่องจากผลิตภัณฑ์บางแบรนด์มีการจำหน่ายในต่างประเทศ หรือกระจายสินค้าไปตามที่ต่าง ๆ สินค้าเหล่านี้จะต้องเผชิญกับอุณหภูมิและความดันระหว่างขนส่งและการเก็บรักษา ตัวอย่างปัญหาที่ตรวจพบ เช่น บรรจุภัณฑ์แตกร้าวหรือบิดเบี้ยว การกัดกร่อนภายในบรรจุภัณฑ์ เป็นต้น การทดสอบจะเก็บผลิตภัณฑ์ในตู้เย็น -20°C นาน 24 ชั่วโมง สลับกับตู้อบ 25°C นาน 24 ชั่วโมง หรือ ตู้ freeze thaw chamber ทดสอบนาน 1 - 8 รอบ ประเมินผลทุกรอบการทดสอบ
3. ทดสอบแบบอุณหภูมิเย็น
การทดสอบนี้จะใช้ระยะเวลาที่นานถึง 3 เดือน โดยอยู่ที่อุณหภูมิเดิมตลอดเวลา ทดสอบโดยเก็บผลิตภัณฑ์ในตู้เย็น 4°C นาน 3 เดือน ดูผลการเปลี่ยนแปลงทุก 1, 2, และ 3 เดือน
4. ทดสอบแบบอุณหภูมิร้อน
การเร่งอุณหภูมิมีผลต่อผลิตภัณฑ์โดยตรง โดยการทดสอบมักจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 30°C, 40°C หรือ 45°C นาน 3 เดือน และดูผลการเปลี่ยนแปลงทุก 1, 2, และ 3 เดือน ผลิตภัณฑ์ที่ทนความร้อนได้ดีมักจะทนต่อสภาวะแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงได้
การทดสอบที่อุณหภูมิห้องใช้ระยะเวลานานจึงจะเห็นการเปลี่ยนแปลง เริ่มทดสอบที่ 3 เดือนจนถึง 2 ปี ดูผลการเปลี่ยนแปลงทุก 3, 6, 12, 18, และ 24 เดือน เป็นการทดสอบแบบ real-time ตามอายุการเก็บรักษาจริง
6. ทดสอบใต้แสง
บรรจุภัณฑ์ที่มีสีมีโอกาสเปลี่ยนสีได้เมื่ออยู่ภายใต้แสงยูวี จากสีขาวอาจจะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง หรือสีสดใจที่อาจจะซีดลงเป็นต้น ทดสอบโดยเก็บผลิตภัณฑ์ใต้แสงยูวี 7 วัน จากนั้นดูการเปลี่ยนแปลง ส่วนอีกการทดสอบคือ เก็บผลิตภัณฑ์ภายใต้แสงจากไฟฟลูออเรสเซนต์นาน 1 เดือน แล้วสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสีผลิตภัณฑ์
