一、容器的材料特征:
化妝品容器最常用塑料材料從質(zhì)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。他們的外觀特征有:
1. 加工后表觀特征:PE聚乙烯白色蠟狀半透明材料,柔而韌,稍能伸張,材質(zhì)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(yōu)良。配色后材料色澤鮮艷度較好。上海家化聯(lián)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。他們的外觀特征有:
1. 加工后表觀特征: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制品。具有堅(jiān)韌、剛性、硬質(zhì)的材料特征。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. 表面裝飾及后處理效果:容器不需經(jīng)過特殊表面處理就能印刷、燙金、貼標(biāo)、表面涂裝等工藝
4. 適用范圍:ABS材料與化妝品內(nèi)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(xiàn)其透光度似玻璃的特征做厚壁塑件。
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(guān)注要點(diǎn):
2. 容器成型方式:注塑成型、中空成型、注拉吹成型。
3. 表面裝飾及后處理效果:容器經(jīng)過表面處理后能印刷、燙金、貼標(biāo)(也可模內(nèi)貼標(biāo))
4. 適用范圍:與化妝品內(nèi)材的相容性良好。適合做外蓋、內(nèi)蓋、內(nèi)膽、封口片、塑塞、洗發(fā)水瓶等。但不宜做溶劑型指甲油、去光水等產(chǎn)品容器。
注塑成型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,必須關(guān)注對塑料制品外觀質(zhì)量會產(chǎn)生影響內(nèi)容:澆口位置、分型面位置,制品壁厚。
1. 澆口位置
點(diǎn)進(jìn)料:外中心進(jìn)料注塑時塑膠流動填充性能良好,適用于對頂面要求一般的產(chǎn)品。進(jìn)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(diǎn)進(jìn)料:內(nèi)(頂)中心進(jìn)料克服了外中心進(jìn)料的缺陷。但模具加工復(fù)雜,進(jìn)料口余料過長。
側(cè)邊進(jìn)料:潛伏式進(jìn)料適用軟性塑料,塑件制品成型過程中容易產(chǎn)生合料痕、排氣不暢、頂角焦料、塑件側(cè)面進(jìn)料位置會存在不明顯的殘留痕跡等不良缺陷。
側(cè)邊進(jìn)料:底邊進(jìn)料適用于頂平面有特殊要求而不便放置進(jìn)料口產(chǎn)品,塑件制品中容易產(chǎn)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(shè)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于開模方向的,有平行于開模方向的,也有傾斜于開模方向的。
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(shè)在啟穗豎塑件
表面不被注視的位置。分型線要設(shè)在便于模具加工和溢邊易于處理的部位。
3. 制品壁厚
熱塑性塑料能夠制成薄壁容器,壁厚能達(dá)0.25mm。
但化妝品塑件設(shè)計(jì)時一般不小于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(xiàn)過厚或過薄的現(xiàn)象。否則會由于塑料收縮不均勻造成應(yīng)力集中,而出現(xiàn)裂紋和變形等缺陷。當(dāng)然任何塑料容器要達(dá)到壁厚完全一致是不可能的。如果塑料結(jié)構(gòu)必須有厚度不均勻時,應(yīng)采取平緩過渡以避免突變。熱塑性塑料連接處厚度不均勻悄大度比建議為1:1.2~1:1.5。
(二) 吹塑成族卜型加工需關(guān)注內(nèi)容要點(diǎn):
吹塑成型產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,必須關(guān)注對塑料制品強(qiáng)度會產(chǎn)生影響的內(nèi)容:吹塑容器的吹脹比、產(chǎn)品的垂直載荷強(qiáng)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(dāng),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。延伸比確定以后,型坯長度就確定了。
2. 垂直載荷強(qiáng)度
對于塑料瓶來說,它必須經(jīng)受來自多方面的垂直載荷,其中首當(dāng)其沖的是來自加料嘴和壓蓋機(jī)構(gòu)的壓力。
強(qiáng)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,只要允許就盡可能采用較大的彎曲半徑(R),這樣降低了轉(zhuǎn)折部分的應(yīng)力,從而提高了瓶子的垂直強(qiáng)度。
底結(jié)構(gòu)對瓶身強(qiáng)度也有明顯的影響,瓶身與瓶底轉(zhuǎn)折處的銳角將削弱瓶子的垂直強(qiáng)度。因此,為了均勻地傳遞垂直載荷,瓶底角應(yīng)采用大曲率漸彎。
瓶身結(jié)構(gòu);對于帶有皮紋或皺折的瓶體,降低了瓶子垂直載荷強(qiáng)度,但能提高瓶身的剛度。如采用突變形式,商標(biāo)區(qū)雖然明顯,但徑向突變會導(dǎo)致嵌縫,隨之應(yīng)力開裂。
三、涉及的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)
在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初始階段,首先應(yīng)明確設(shè)計(jì)輸入內(nèi)容:
容器內(nèi)裝物的物理形態(tài)。
內(nèi)裝物的標(biāo)稱重量(g克重)或容積(ml毫升)。
產(chǎn)品質(zhì)量保證要求。同時應(yīng)知曉與產(chǎn)品相關(guān)的國家、地方、企業(yè)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。
在國家技術(shù)監(jiān)督局(43號)令中,對產(chǎn)品凈含量有明確規(guī)定。
四、容器的容量設(shè)計(jì)
企業(yè)在下達(dá)產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃書時會明確提出產(chǎn)品的標(biāo)識要求,常規(guī)形式是:在常溫條件下內(nèi)材物體不流動的產(chǎn)品以重量(g克重、kg公斤)為單位,在常溫條件下內(nèi)材物體能流動的產(chǎn)品以容積(ml毫升、L升)為單位。
<一> 產(chǎn)品密度:
在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,當(dāng)產(chǎn)品以重量(g克重)為單位時,有必要將要求的內(nèi)裝物重量轉(zhuǎn)換為容積單位。容積(ml毫升)=重量(g克重)/產(chǎn)品密度。因?yàn)槿萜髟诔尚秃?,其?nèi)腔空間以標(biāo)準(zhǔn)蒸餾水檢測最為方便和準(zhǔn)確。
<二> 包裝容器積確定:
化妝品內(nèi)材組成材料具有多樣性。因此在進(jìn)行產(chǎn)品包裝容器內(nèi)容積設(shè)計(jì)時應(yīng)注意:時間、溫度因素,配制、灌裝因素,內(nèi)材粘度因素引起的內(nèi)材體積和形態(tài)變化,在容器滿口容量設(shè)計(jì)時留適當(dāng)空隙。
1. 時間、溫度因素
在化妝品中,有部分的內(nèi)材會隨時間、溫度因素變化而產(chǎn)生體積的變化。
(1) 時間因素:粉類產(chǎn)品會隨時間的延長體積變小,在完成配制并存放一二天內(nèi)的產(chǎn)品體積明顯大于存放一周以上同類產(chǎn)品體積。
(2) 溫度因素:含酒精的水類產(chǎn)品會隨溫度的提高體積變大:含有酒精的水類產(chǎn)品,在室溫?cái)z氏零下5度時的體積會明顯小于攝氏35度時產(chǎn)品的體積。
2. 配制和灌裝因素
內(nèi)材在包裝流程的配制和灌裝過程中,內(nèi)材物體受到攪拌和材料間的沖擊,會產(chǎn)生氣泡和泡沫。使內(nèi)材產(chǎn)生體積變化。
(1) 配制因素:口者哩類產(chǎn)品因?yàn)閮?nèi)材粘度較高,在制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(chǎn)品體積。
(2) 灌裝因素:洗發(fā)水類產(chǎn)品由于內(nèi)材固有的發(fā)泡劑成分,產(chǎn)品灌裝過程中內(nèi)材受到高速沖擊,便產(chǎn)生大量泡沫浮存在料體表面,擴(kuò)大了容器的需求空間。
(3) 內(nèi)材粘度因素:霜類產(chǎn)品一般粘度較高,在灌裝后內(nèi)材膏體上表面會有圓錐狀突起現(xiàn)象,這個現(xiàn)象在短時期內(nèi)是不會消失。由于流水線的高速運(yùn)轉(zhuǎn),如果此時完成產(chǎn)品組合,內(nèi)材膏體將會與封口片接觸,影響組合后產(chǎn)品的外觀、引起產(chǎn)品二次污染的可能。因此在進(jìn)行這類產(chǎn)品容積設(shè)計(jì)時,對這個現(xiàn)象進(jìn)行充分考慮。
五、容器密封設(shè)計(jì)
化妝品行業(yè)對容器密封性能有明確、嚴(yán)格指標(biāo)要求。
方法是:將按要求灌裝并以指定標(biāo)準(zhǔn)閉合的容器橫置放入真空箱內(nèi),當(dāng)箱內(nèi)真空度達(dá)到-0.1MP時保持15分鐘。然后取出觀察是否有內(nèi)材滲出。無內(nèi)材滲出為合格。
產(chǎn)品密封是化妝品生產(chǎn)行業(yè)中的一項(xiàng)強(qiáng)制性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)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(yīng)墊片,能夠達(dá)到熔封的目的,但成本相對較高,包裝工序煩瑣,熔封后的產(chǎn)品口部會產(chǎn)生刺手的毛邊。
2. 壓敏膠墊片,能夠達(dá)到熔封的目的,但成本相對較高,對水類產(chǎn)品適應(yīng)度較差。
3. 發(fā)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(jī)械力密封:
1. 材料恢復(fù)力密封,采用外力使局部材料按預(yù)定形式變形并保持。利用材料的彈性恢復(fù)力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品密封目的。
2. 柱、環(huán)包裹力密封,采用外力將柱嵌入環(huán)內(nèi)。在材料彈性變形力的作用下,柱外表面迫壓環(huán)內(nèi)表面,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品密封的目的。
3. 材料擴(kuò)張力密封,采用外力促使一個部件的局部產(chǎn)生變形,緊緊壓迫在另一部件的表面,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的密封。
<三> 包裝操作流程的適應(yīng)性
灌裝形式及物料形態(tài):產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,物料進(jìn)入容器的速度是很快的,因此容器設(shè)計(jì)應(yīng)考慮快速灌裝過程中會產(chǎn)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(chǎn)生的缺陷。
輸送帶傳送可靠性:規(guī)模生產(chǎn)在否無障礙使用產(chǎn)品作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。
日常結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中我們一般采用模仿、改善、創(chuàng)新的過程來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
同類產(chǎn)品比較法――――選擇同類相似樣品,分析其具有的結(jié)構(gòu)特征,取其精華,去其糟粕。能夠?qū)Τ袚?dān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作有所啟示。
設(shè)計(jì)的自我否定法――――換位思考,把自己從設(shè)計(jì)者的立場轉(zhuǎn)換為對產(chǎn)品使用方法一無所知的消費(fèi)者。針對自己設(shè)計(jì)去挑剔,去發(fā)現(xiàn)可能會引起消費(fèi)者使用不方便的問題。同時對自己設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善、調(diào)整。
模擬實(shí)物檢查法――――全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,一般先進(jìn)行模型制作。然后通過對模型樣品分析,獲得改進(jìn)和調(diào)整要求。將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,提煉出具有代表性建議。對比自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行完善、調(diào)整。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是創(chuàng)意與實(shí)現(xiàn)的橋梁。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能使創(chuàng)意得以實(shí)現(xiàn),合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能使企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)新,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效降低開發(fā)成本,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能提高勞動生產(chǎn)力、節(jié)約生產(chǎn)成本,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效控制成品質(zhì)量,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能使產(chǎn)品更符合消費(fèi)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(tài)穩(wěn)定,將直接影響到包裝過程是否能正常流通、職工的勞動強(qiáng)度和企業(yè)的效益。
組合形式的簡潔合理性:規(guī)模生產(chǎn)過程中,部件間的互配必須把握合理簡潔為目標(biāo),對組合件應(yīng)預(yù)先設(shè)計(jì)有引導(dǎo)。組合部件之附件連接應(yīng)可靠合理不宜散失。
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