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简析气雾剂包装技术

新闻来源: 发布时间:2019-10-28 10:54:00

近年来随着人们生活水平的不断提高,气雾剂产品以其使用方便,产品雾化效果特殊等特点,在传统日化家用清洁/护理、空气清新、汽车清洁/护理以及卫生杀虫等产品的基础上,在个人护理、食品和医药等领域得到消费者的认可并快速的发展,产品系列不断增加,应用领域不断被开拓和发掘,包装上能够提供安全、高效、经济的包装形式,以及满足消费者便利性的需求,因此产品应用市场发展前景非常可观。

 

由于气雾剂产品的特殊性,一款好的气雾剂产品除了要有好的内容物,包装材料的选择将直接影响到产品的外观、使用、性能和效果。因为不同的包装选择将给消费者带来不同的视觉感、使用舒适感以及不同的产品效果所带来的全新体验。

 

气雾剂包装主要有气雾罐(Aerosol can)、气雾阀(Valve)和促动器/喷头(Actuator)组成。文章以下部分就从这几个方面进行简要分析!

 

气雾罐(Aerosol can)

1

 

气雾剂产品所用的气雾罐从材质上分主要有马口铁罐(Tinplate can)、铝罐(Aluminum can)和塑料罐(Plastic can),目前在国内主要以铁罐和铝罐这2种罐的应用为主;

铁罐

铝罐

塑料罐

 

气雾剂是一类具内压的产品,因此对容器的首要要求也是必须耐压。国家标准GB13042-2008、GB/T25164-2010中对普通马口铁罐、铝罐的耐压规定是1.2Mpa压力时不变形、1.4 Mpa压力时不不破裂。因此在对成品压力要求高的产品也可选择高压罐,例如汽车系列气雾剂产品。

 

铁质包装材料在向循环经济过渡中发挥着重要作用,其多样化的发展变化正帮助快速发展的消费品制造商适应不断变化的人口结构和生活方式,因此在我们常规气雾剂产品中一般都会选择马口铁罐,普通类型均为25.4mm的英寸罐。

 

从罐型上分主要有缩颈罐(Necking can)、直身罐(Straight can)二大类,从构造看又分为三片罐(顶盖、底盖、罐身)和二片罐(顶盖或底盖、罐身)。

 

从外径的尺寸细分,又可以分为45、52、57、65mm,从安全系数考虑,各种类型的马口铁罐最大容量不得超过1000ml。

 

其制造工艺一般从印刷固化开始,经过裁切进料、弯曲焊接、补涂烘干、翻边、底盖卷封、顶盖卷封到最后的检漏装箱,每一环节必须精工细作,以安全、无泄漏为主要参考指标。

马口铁的构成

 

行业的技术革新,让铁更薄,当结合了材料的高成形性和延展性,创造了独特和复杂设计的可能性,铁罐制造商越来越多地使用凹凸等印刷工艺(通常与高光泽罐上的哑光漆结合使用)来创造吸引消费者的包装,并在商店货架上“脱颖而出”。并且铁质有利于回收,作为“永久性材料”在节约资源、循环经济及绿色经济的发展中具有独特好处,更加有利于未来的可持续发展。

 

直身罐

缩颈罐

 

在化妆品、药品等特殊的气雾剂产品选择容器时,我们一般会结合配方料体的特殊性,综合选择偏向于铝罐。

 

铝罐以开口分类可以分为25.4mm英寸罐和20mm mini型罐。

 

从罐型又可为圆肩罐、槽肩罐、斜肩罐、异型罐等,其尺寸以外径为标准的有22到66mm不等,以高度为标准的有60到250mm的各种类型铝罐。

 

 

  各种类型及尺寸的铝罐

 

在印刷上,在底色的基础上可以最多9色印刷,版面和外型较于马口铁艳丽美观。

 

在铝罐内部的处理上,一般都会选择以环氧酚醛、聚酰胺、环氧尿素为原料,在其内部制作涂层,以便更好地提高料体与容器之间的相容性。

 

罐口的切割也是有别于马口铁罐,一般直径大于50mm的铝罐,为降低泄漏风险,可采取罐口切割的生产工艺。

 

在制造工艺上,以较于马口铁复杂,一般需要经过铝淀润滑、挤压修剪、清洗干燥、内涂烘干、底漆烘干、印刷烘干、上光烘干、缩颈卷封、检漏装箱等众多环节,每一环节缺一不可。

铝罐制作的部分工艺环节

 

塑料(PET)气雾剂容器的优点在于能够产生不同形状,且是透明的,满足消费者视觉的需求。但是在技术上却是存在具大的挑战性,其承爱所需的高内压的能力、在热空气测试中的性能以及推进剂的兼容性的问题上备受争议。但随着技术的发展和创新,塑料(PET)气雾剂也将更多的呈现在大众面前。

 

 

气雾剂罐材质及罐型的选择主要取决于品牌对产品外观的要求以及产品内容物对罐的要求;气雾罐尺寸的确定主要取决于品牌对产品外观的要求,取决于对产品净含量、产品安全空间、产品使用推进剂类型等因素的综合考虑;产品配方决定了对气雾罐内表面处理的要求,不同配方对涂层材料有着不同的要求。

 

 

气雾剂阀门(Valve)

2

 

气雾剂阀是气雾剂产品的关键组成部分,对气雾剂产品发挥其功能起着十分 重要作用,是固定在气雾剂容器上的密闭机械装置,关闭时保证内容物不泄露促动时可使内装物以预定的形态和速度释放出来。其一般结构组成有:阀杆(valve stem)、外密封圈(outer gasket)、固定盖或称封杯(mounting cup)、内密封圈(inner gasket)、弹簧(spring)、阀体或称阀室(valve housing)、引液管(dip tube)等。

阀门的基本构成

 

气雾阀的工作原理是:非工作状态下,通过弹簧的压力作用,阀门处于关闭状态;工作状态下,当按动按钮时,阀杆向下运动,阀杆喷孔离开密封圈处于开口状态,使杆体和阀体混合室连通,在推进剂的压力作用下使内装物经导管,阀体喷孔、混合室,再通过阀体喷孔、阀杆,最后从按钮喷孔喷出。当弹簧将阀杆顶回,阀杆喷孔被密封,阀门又处于关闭状态。

关闭状态                            开启状态

 

目前主要有普通阀(雄阀)和二元囊袋阀(雌袋阀BOV),亦称为雄型气雾阀和雌型气雾阀。在结构上,雄型阀杆高出阀门固定盖的小平面,促动器套在阀杆上;雌型阀门的促进器与阀杆为连体结构,插在低于阀门固定盖小平面的阀杆座上。

 

1、从使用上来分主要有直按阀和斜推阀;

2、从性能上来分主要有正喷阀,正/倒立喷阀,连续阀和定量阀等;

3、从阀门与气雾罐配合密封垫圈上来分主要有橡胶垫圈阀(LCG valve)、塑料套管阀(Sleeve valve)和复合铁阀(Laminate valve);

4、从阀杯材料上来分有铁杯阀和铝杯阀。

普通阀

二元囊袋阀

 

根据阀门的工作原理及分类,对含粉类、树脂类以及油漆类的气雾剂产品,需要选择含旁孔的阀门,以降低使用过程中发生堵塞的风险。

 

对于液态和粘稠度大的内容物,可选择二元囊袋阀(BOV)进行360度全方位喷雾,二元囊袋阀的应用能使产品内容物和推进剂、金属容器有效隔离从而使产品更加稳定、安全。

 

各种气雾剂阀门的选择主要考虑产品的使用性、产品的性能和产品的效果等。不同阀杆孔径、不同阀室尾孔和旁孔等的选择都会对产品的喷出量、雾角、雾化效果等产生影响;不同阀杆密封垫圈的选择取决于产品的不同配方,直接影响产品的稳定性。

阀门的检测主要涉及到外观检测、尺寸规格检查、气雾阀门泄露试验等,在国标GB/T17447-2012上有相对应的测试方法及测试仪器。更具技术性的检测有:雾化效果、雾化角度、喷射距离、喷出量、引液管的拉脱力等各项指标,这些测试能够更加精确地测量出阀门的性能,以便对阀门的质量进行把关。

 

 

气雾门促进器(Actuator)

3

 

气雾剂促动器/喷头目前主要有连体喷头盖、按钮等形式。根据产品性能可分为泡沫喷嘴、雾化喷嘴和其它喷嘴。根据不同的产品雾化效果要求,可以选择带雾点或不带雾点的喷头或选用不同结构设计的雾点来达到不同的雾化效果,绝大多数为正立使用,配合360度阀也可选择正倒立喷雾。不同气雾罐的选择,不同阀门的选择等都将对连体喷头盖的设计产生影响。

泡沫喷嘴倒置使用按钮

 

 

 

 

阀门和按钮只是内容物和抛射剂的流出通道。配方的性质、粘稠度、所含的颗粒和大小,抛射剂的性质与内容物的配合程度、理化性质,抛射剂的用量、充装压力等因素都从根本上影响了整个气雾剂产品的喷雾效果。

 

小小气雾剂变幻无穷,给广大气雾剂人和包装人带来了无限的遐想和创新空间,给广大消费者带来了不同凡响的体验。相信气雾剂产品将不断创新,道路将越走越宽。

 

 

感谢文章技术支持:  康震宇,浙江绿岛科技有限公司