塑料包装容器的开发设计

1、塑料包装容器的开发设计 张湘勇内容介绍塑料包装容器的种类及要求塑料包装容器的开发流程塑料包装容器的材料选择塑料包装容器的结构设计塑料包装容器的加工工艺塑料包装容器的测试塑料包装容器与环保塑料包装容器的种类及要求吹塑容器 主要类型是瓶、罐 挤吹瓶 挤拉吹瓶 注吹瓶 注拉吹瓶注塑容器 主要类型为瓶、罐、盒、空筒等挤塑容器主要类型为软管塑料包装容器的要求视觉效果对内容物的保护使用功能塑料包装容器的开发流程设计方案的确认及验证设计方案的确认及验证手板-外观效果验证单腔模-功能、材料、工艺的验证模具的确模具的确认及验证认及验证塑料容器的塑料容器的设计设计 外形设计结构设计 材料设计工艺设计后工序设计模具

2、设计模具设计与制造与制造成品的验证成品的验证后工序的后工序的设计验证设计验证评估塑料评估塑料容器的需求容器的需求开发完成开发完成结果确认塑料包装容器的材料选择塑料包装容器材料的选择原则塑料包装容器常用的材料介绍常用添加剂及着色剂简介塑料包装容器材料的选择原则内容物的要求 溶胀、迁移-脱色/添加剂、阻隔性等；法规的要求 国标、行标；功能的要求 蝴蝶盖、防盗盖、热封层、收缩膜、内塞、耐温等结构的要求 薄壁产品、强脱螺牙等外观的要求 透明、亮面外观等加工工艺的要求 挤吹、注拉吹、注塑等低成本 在多种材料同时可选的情况下选低成本的材料；综合选择；塑料包装容器常用的材料介绍PP（聚丙烯）常用类型：等规聚

3、丙烯；间规聚丙烯；无规聚丙烯；均聚聚丙烯；共聚聚丙烯；透明度高的聚丙烯；主要性能：百折胶；结晶性热塑性塑料；密度0.89-0.91g/cm2；熔点170-172 ；连续使用最高温度110-120 ；收缩率大（ 1%-2.5% ）；非极性材料，表面能较低；流动性能好；高阻湿；透气性大；耐水、耐化学药品、耐酸、耐碱、耐油性好；透明度比PE好；常见产品：注塑产品-翻盖、罐、空筒等；吹塑产品-挤吹瓶、注吹瓶、热罐装瓶等；PE （聚乙烯） 常用类型：LDPE、HDPE、LLDPE、mPE 、VLDPE；主要性能：密度0.91-0.97g/cm3（ VLDPE LDPE LLDPE HDPE ） ；结晶度

4、低（不同PE结晶度不同） ；机械强度较差（不同PE不同） ；收缩率大1.5%-5%；表面能较低；阻湿性好；透气性大；耐酸、耐碱性好；耐油脂性较差；比较软；热封性；常见产品：挤吹瓶；软管；防盗盖；内塞等 PET （聚对苯二甲酸乙二醇酯）常用类型：APET、 CPET、 PETE、PETG；主要性能：密度1.3-1.38g/cm3；结晶形高聚物；强韧性好，拉伸强度好；收缩率小，约0.2%；阻湿性差；透气性小；耐酸、耐碱性好；耐油性好；制品透明性与结晶度及干燥有关；常见产品：注拉吹瓶、挤吹瓶、吸塑罩等PVC （聚氯乙烯）常用类型：硬质、半硬质、软质； PVDC （聚偏二氯乙烯）；主要性能：密度1.2

5、-1.5g/cm3；热塑性无定形聚合物； 毒性与VCM的含量有关；易受热分解，100以上就会分解，需用稳定剂提高耐热性；阻燃性；耐磨性好；抗冲击强度低，易发生冲击破裂；耐酸、耐碱、耐油性好；易在酮类、酯类的溶剂中发生溶胀； PVDC共聚物有极佳的阻隔性，阻气、阻湿性均好，且阻隔性不受温度和湿度的影响；常见产品：挤吹瓶、收缩膜、吸塑罩等常用添加剂及着色剂简介增塑剂作用：提高高聚物熔融状态下的流动性；降低分子的结晶性，提高高聚物的可塑性；降低产品的硬度，提高制品的柔软性；降低塑料的熔融温度。常用产品：DOP； DOS； TOP 等；抗氧剂作用：抑制氧对塑料引起的老化作用。常用产品：酚类抗氧化剂-B

6、HT、1076、1010； 磷酸酯类抗氧化剂；胺类抗氧化剂 等；光稳定剂作用：抑制光对塑料引起的老化作用。常用产品：光屏蔽剂；紫外线吸收剂；紫外线淬灭剂等；热稳定剂作用：主要用在PVC及含氯聚合物上，提高塑料的耐热性。常用产品：铅盐类；金属皂类；复合稳定剂等；抗静电剂作用：抑制塑料中的静电积累。常用产品：季铵盐；多元醇；磷酸盐等相容剂作用：辅助聚合物的掺混。常用产品：反应性类相容剂、非反应性类相容剂着色剂作用：为制品增加颜色外观。常用产品及特点：无机颜料-颜色不鲜明；分散性好；耐光性差；耐热性好；耐迁移性好；耐溶剂及药品性好；透明性差；光泽性差；有机颜料-颜色鲜明；分散性差；耐光性好；耐热性差

7、；耐迁移性差；耐溶剂及药品性差；透明性好；光泽性好；染料-颜色鲜明；可溶；分散性差；热光稳定性差；易迁移；耐溶剂及药品性差；透明性好；光泽性好；注意问题：分散性；脱色；褪色；塑料包装容器的结构设计塑料包装容器的结构设计要点造型结构、功能结构、工艺结构几种常用的塑料包装容器结构介绍 螺纹结构、密封性结构、扣盖结构、翻盖结构、PET瓶的设计塑料包装容器的减重塑料包装容器的结构设计要点造型结构 塑料包装容器的三维外观的美学设计；一般运用三维设计软件进行设计；功能结构 塑料包装容器结构设计的核心，指为了满足包装的功能，而设计的特定结构，确定包装使用功能实现的制品形状、尺寸和壁厚； 例如：螺纹结构、密封

8、性结构、翻盖结构等工艺结构 合理的工艺结构设计是制品生产的前提，关系到制品的质量、生产率和成本；考虑模塑成型、后工序加工及流水线上的装配； 例如：脱模斜度、丝印定位、旋脱止转齿等几种常用的塑料包装容器结构介绍螺纹结构 结构要点：螺距、导程角、牙顶径、牙底径、牙型、牙宽、螺纹起始点、有效螺牙、圆度； 标准螺纹的公制与英制； 两种英制标准螺纹：“L”型或者通用螺纹，用于塑料或者金属瓶盖；“M”型或者改进加强型螺纹，用于塑料瓶盖；塑料盖的旋脱螺纹与强脱螺纹旋脱螺纹和强脱螺牙的牙形；强脱螺纹的顶脱位；旋脱螺牙的止转齿及螺纹要求；不同牙型的有效配合（滑牙与旋盖扭力）螺纹配合歪斜螺距导致的歪斜；有效螺纹导

9、致的歪斜；间隙、牙形及螺纹长度导致的歪斜；螺纹开裂 螺牙根部的锐角易导致开裂多头螺纹快速螺纹；防止短螺纹产品的配合歪斜；易出现因导程角大而反松； 变导程角的螺纹有螺纹到位的手感一般配合内塞式密封难加工密封性结构垫片式密封瓶口的厚度瓶口的平整度垫片的选择旋盖扭力的要求内塞式密封内塞结构与精度内塞的配合位结构内塞的长度瓶口内壁配合位的平整度内塞式配合的强度瓶口强度、盖顶强度、螺牙强度；翻盖结构翻盖结构的翻折性圆盖与椭圆盖的翻折位设计瓶底设计瓶底强度瓶底平面-站立平稳印刷定位塑料包装容器的主要加工工艺介绍成型方面注塑、吹塑、热成型、挤塑、压注等后工序：喷涂、电镀、丝印、胶印、热转印、凹版印刷、烫金等

10、注塑 普通注塑、双色注塑； 油压驱动、伺服电机驱动； 开环控制、闭环控制； 热流道模具； 主要产品：盖、塞、罐、空筒、粉饼盒等 注意事项：注胶位与溶合缝的选择；取向与残余应力；吹塑 挤吹：单层挤吹、多层挤吹； 模内贴标； 油压缩模；气压锁模； 轴向型胚壁厚异化挤出； 瓶口冲断与切断 注拉吹： 一步法 - 一步法三工位,如：Aoki；一步法四工位,如：ASB； 两步法-注胚和吹瓶在两台设备上分别完成 异形瓶的吹制 挤拉吹；注吹； 主要产品：中空容器 注意问题：瓶身内凹；瓶底的强度；瓶口强度；瓶身光洁度、水纹与合模线； 塑料包装容器的测试塑料包装容器的测试类型几种基本的塑料包装容器的测试介绍 气密

11、性测试、老化测试、耐化学药品的测试塑料包装容器的测试类型材料测试 如：光照褪色测试；溶胀测试；脱色测试；溶出物测试等外观尺寸类要求如：外形尺寸及公差等功能的测试 密封性测试；耐温测试；老化测试；拉力测试；掉落测试；扭力测试等几种基本的塑料包装容器的测试介绍气密性测试老化测试耐化学药品的测试密封性测试国药包标准中的密封性测试方法YBB00102002 将旋紧盖的瓶置于带抽气装置的容器中，用水浸没，抽真空至真空度为27kPa，维持2分钟，瓶内部得有进水或冒泡现象。几种静态的密封性测试的方法不同内容物的倒置、不同内容物的抽真空（绝对真空度和相对真空度）；根据不同内容物的要求选择密封性测试的方法根据内

12、容物的流动性及阻隔性要求；根据不同包装的结构优化密封性测试动态下的密封性震动状态下的密封性；包材老化下的密封性测试包材老化，材料强度下降后的密封性；旋盖扭力下的密封性测试扭力对垫片式密封结构包材的影响旋盖扭力随时间下降后的密封性；密封性要求测试的步骤 旋入扭力的要求旋入扭力的作用上限扭力及下限扭力的设定-产品功能的要求、生产线的要求； 旋出扭力的要求旋出扭力的作用及设定方法；旋入扭力和旋出扭力的关系； 扭力测试随时间的变化、内容物对扭力的影响、扭力测试的速度；老化测试什么是老化及老化的主要表现 老化的主要表现为外观上变色、失光、龟裂甚至粉化，物理化学性能如力学性能、电性能改变（降低）等；各种条件下的塑料老化测试 人工老化试验方法；自然老化试验方法；老化测试温度的设定塑料包装容器的老化测试 成品的温、湿老化试验和光老化试验；耐化学药品的测试塑料在化学药品作用下可能同时发生几种变化 一方面可能吸收这些化学品