⑴ 求助:《化妝品包裝容器相容性測試方法》
一、容器的材料特徵:
化妝品容器最常用塑料材料從質感上可分為二大類:軟性材料和硬性材料。
<一>.典型軟性材料有PE聚乙烯、PP聚丙烯等。他們的外觀特徵有:
1. 加工後表觀特徵:PE聚乙烯白色蠟狀半透明材料,柔而韌,稍能伸張,材質比水輕,無毒。能配色,但色澤鮮艷度較差。PP聚丙烯透明或半透明材料,耐曲折性能優良。配色後材料色澤鮮艷度較好。上海家化聯合股份有限公司 沈曉明
<二>. 典型硬性材料有ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯等。他們的外觀特徵有:
1. 加工後表觀特徵:ABS材料不透明材料,呈淺象牙色。能配色成為具有高光澤的其它色澤鮮艷製品。具有堅韌、剛性、硬質的材料特徵。PMMA材料透明,透光度似玻璃,具有塑料中最好的透明性,但表面硬度較低。容易被硬物劃傷,擦毛。
2. 容器成型方式:注塑成型。
3. 表面裝飾及後處理效果:容器不需經過特殊表面處理就能印刷、燙金、貼標、表面塗裝等工藝
4. 適用范圍:ABS材料與化妝品內材的相容性較差。適合做塑蓋、容器的殼體等。PMMA材料一般展現其透光度似玻璃的特徵做厚壁塑件。
二、容器的材料成型工藝
最常見成型方式有:注塑成型,中空成型,注拉吹成型。
(一) 注塑成型加工需關注要點:
2. 容器成型方式:注塑成型、中空成型、注拉吹成型。
3. 表面裝飾及後處理效果:容器經過表面處理後能印刷、燙金、貼標(也可模內貼標)
4. 適用范圍:與化妝品內材的相容性良好。適合做外蓋、內蓋、內膽、封口片、塑塞、洗發水瓶等。但不宜做溶劑型指甲油、去光水等產品容器。
注塑成型產品結構設計時,必須關注對塑料製品外觀質量會產生影響內容:澆口位置、分型面位置,製品壁厚。
1. 澆口位置
點進料:外中心進料注塑時塑膠流動填充性能良好,適用於對頂面要求一般的產品。進料口位置會有料頭的殘留痕跡,在一定程度上會影響頂平面的印刷和燙金。
點進料:內(頂)中心進料克服了外中心進料的缺陷。但模具加工復雜,進料口余料過長。
側邊進料:潛伏式進料適用軟性塑料,塑件製品成型過程中容易產生合料痕、排氣不暢、頂角焦料、塑件側面進料位置會存在不明顯的殘留痕跡等不良缺陷。
側邊進料:底邊進料適用於頂平面有特殊要求而不便放置進料口產品,塑件製品中容易產生合料痕、排氣不暢、頂角焦料、塑件分型面會有料頭的殘留痕跡等不良缺陷。
2. 分型面位置
塑料在模具中成型,為了將塑料從模具中取出,模具分開的面對模具來講叫分型面,對塑件來講叫分型線。
分型面必須開設在塑件斷面輪廓最大的地方。才能使塑件順利地從型腔中脫出來。
分型線的位置有垂直於開模方向的,有平行於開模方向的,也有傾斜於開模方向的。
分型線有直線、折線和曲線等。
分型線的位置將直接影響外觀效果,要設在塑件
表面不被注視的位置。分型線要設在便於模具加工和溢邊易於處理的部位。
3. 製品壁厚
熱塑性塑料能夠製成薄壁容器,壁厚能達0.25mm。
但化妝品塑件設計時一般不小於0.6~0.9mm,常取1.5~4.0mm。
塑料容器除了要有必要的厚度外,還要求壁厚比較均勻,不要出現過厚或過薄的現象。否則會由於塑料收縮不均勻造成應力集中,而出現裂紋和變形等缺陷。當然任何塑料容器要達到壁厚完全一致是不可能的。如果塑料結構必須有厚度不均勻時,應採取平緩過渡以避免突變。熱塑性塑料連接處厚度不均勻度比建議為1:1.2~1:1.5。
(二) 吹塑成型加工需關注內容要點:
吹塑成型產品在結構設計時,必須關注對塑料製品強度會產生影響的內容:吹塑容器的吹脹比、產品的垂直載荷強度。
1. 吹脹比與延伸比
吹脹比指塑件最大直徑與型坯直徑之比。該比值要選擇適當,過大會使塑件壁厚不均勻,加工工藝條件不易掌握。一般吹脹比取2:1~4:1,但常用2:1。
注拉吹塑中空塑料中,塑件長度與型坯長度之比叫延伸比。延伸比的選擇十分重要。延伸比確定以後,型坯長度就確定了。
2. 垂直載荷強度
對於塑料瓶來說,它必須經受來自多方面的垂直載荷,其中首當其沖的是來自加料嘴和壓蓋機構的壓力。
強度上的潛在易損因素是:瓶肩上的傾斜角。在瓶體與瓶肩接合部位,只要允許就盡可能採用較大的彎曲半徑(R),這樣降低了轉折部分的應力,從而提高了瓶子的垂直強度。
底結構對瓶身強度也有明顯的影響,瓶身與瓶底轉折處的銳角將削弱瓶子的垂直強度。因此,為了均勻地傳遞垂直載荷,瓶底角應採用大麴率漸彎。
瓶身結構;對於帶有皮紋或皺折的瓶體,降低了瓶子垂直載荷強度,但能提高瓶身的剛度。如採用突變形式,商標區雖然明顯,但徑向突變會導致嵌縫,隨之應力開裂。
三、涉及的法規和標准
在進行產品結構設計初始階段,首先應明確設計輸入內容:
容器內裝物的物理形態。
內裝物的標稱重量(g克重)或容積(ml毫升)。
產品質量保證要求。同時應知曉與產品相關的國家、地方、企業的法規和標准。
在國家技術監督局(43號)令中,對產品凈含量有明確規定。
四、容器的容量設計
企業在下達產品開發計劃書時會明確提出產品的標識要求,常規形式是:在常溫條件下內材物體不流動的產品以重量(g克重、kg公斤)為單位,在常溫條件下內材物體能流動的產品以容積(ml毫升、L升)為單位。
<一> 產品密度:
在產品結構設計中,當產品以重量(g克重)為單位時,有必要將要求的內裝物重量轉換為容積單位。容積(ml毫升)=重量(g克重)/產品密度。因為容器在成型後,其內腔空間以標准蒸餾水檢測最為方便和准確。
<二> 包裝容器積確定:
化妝品內材組成材料具有多樣性。因此在進行產品包裝容器內容積設計時應注意:時間、溫度因素,配製、灌裝因素,內材粘度因素引起的內材體積和形態變化,在容器滿口容量設計時留適當空隙。
1. 時間、溫度因素
在化妝品中,有部分的內材會隨時間、溫度因素變化而產生體積的變化。
(1) 時間因素:粉類產品會隨時間的延長體積變小,在完成配製並存放一二天內的產品體積明顯大於存放一周以上同類產品體積。
(2) 溫度因素:含酒精的水類產品會隨溫度的提高體積變大:含有酒精的水類產品,在室溫攝氏零下5度時的體積會明顯小於攝氏35度時產品的體積。
2. 配製和灌裝因素
內材在包裝流程的配製和灌裝過程中,內材物體受到攪拌和材料間的沖擊,會產生氣泡和泡沫。使內材產生體積變化。
(1) 配製因素:口者哩類產品因為內材粘度較高,在製造的攪拌過程中會帶入大量空氣,所以半成品中會儲存大量氣泡,影響產品體積。
(2) 灌裝因素:洗發水類產品由於內材固有的發泡劑成分,產品灌裝過程中內材受到高速沖擊,便產生大量泡沫浮存在料體表面,擴大了容器的需求空間。
(3) 內材粘度因素:霜類產品一般粘度較高,在灌裝後內材膏體上表面會有圓錐狀突起現象,這個現象在短時期內是不會消失。由於流水線的高速運轉,如果此時完成產品組合,內材膏體將會與封口片接觸,影響組合後產品的外觀、引起產品二次污染的可能。因此在進行這類產品容積設計時,對這個現象進行充分考慮。
五、容器密封設計
化妝品行業對容器密封性能有明確、嚴格指標要求。
方法是:將按要求灌裝並以指定標准閉合的容器橫置放入真空箱內,當箱內真空度達到-0.1MP時保持15分鍾。然後取出觀察是否有內材滲出。無內材滲出為合格。
產品密封是化妝品生產行業中的一項強制性質量標准。如何實現產品密封保證?下面介紹二類密封方案:
<一> 墊片密封:
1. 電磁感應墊片,能夠達到熔封的目的,但成本相對較高,包裝工序煩瑣,熔封後的產品口部會產生刺手的毛邊。
2. 壓敏膠墊片,能夠達到熔封的目的,但成本相對較高,對水類產品適應度較差。
3. 發泡PE墊片,該墊片材彈性及厚度可有多種選擇是一種目前常用材料。
<二> 機械力密封:
1. 材料恢復力密封,採用外力使局部材料按預定形式變形並保持。利用材料的彈性恢復力實現產品密封目的。
2. 柱、環包裹力密封,採用外力將柱嵌入環內。在材料彈性變形力的作用下,柱外表面迫壓環內表面,實現產品密封的目的。
3. 材料擴張力密封,採用外力促使一個部件的局部產生變形,緊緊壓迫在另一部件的表面,實現產品的密封。
<三> 包裝操作流程的適應性
灌裝形式及物料形態:產品在生產過程中,物料進入容器的速度是很快的,因此容器設計應考慮快速灌裝過程中會產生容器的排氣、料體間沖撞、容器形狀對灌裝物堆積影響而產生的缺陷。
輸送帶傳送可靠性:規模生產在否無障礙使用產品作為判斷標准。
日常結構設計中我們一般採用模仿、改善、創新的過程來實現產品結構創新設計。
同類產品比較法————選擇同類相似樣品,分析其具有的結構特徵,取其精華,去其糟粕。能夠對承擔的結構設計工作有所啟示。
設計的自我否定法————換位思考,把自己從設計者的立場轉換為對產品使用方法一無所知的消費者。針對自己設計去挑剔,去發現可能會引起消費者使用不方便的問題。同時對自己設計方案進行完善、調整。
模擬實物檢查法————全新的結構設計方案,一般先進行模型製作。然後通過對模型樣品分析,獲得改進和調整要求。將獲得的數據進行比較分析,提煉出具有代表性建議。對比自己的結構設計方案,進行完善、調整。
結構設計是創意與實現的橋梁。通過合理的結構設計能使創意得以實現,合理的結構設計能使企業實現快速創新,合理的結構設計能有效降低開發成本,合理的結構設計能提高勞動生產力、節約生產成本,合理的結構設計能有效控製成品質量,合理的結構設計能使產品更符合消費者使用需求。
物料傳送時以輸送帶為多,容器在輸送過程中的狀態穩定,將直接影響到包裝過程是否能正常流通、職工的勞動強度和企業的效益。
組合形式的簡潔合理性:規模生產過程中,部件間的互配必須把握合理簡潔為目標,對組合件應預先設計有引導。組合部件之附件連接應可靠合理不宜散失。
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