第九章 瓶盖结构设计.ppt
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1、第九章 瓶盖结构设计,目的要求:,通过本章的学习,重点掌握各种密封盖的结构设计,内容:,(1)了解各种瓶盖的类型、功能和常用材料 (2)掌握密封盖的密封原理和密封类型(3)掌握密封型盖的结构 (4)了解方便型盖的结构 (5)了解智能型盖的结构 (6)了解专用盖的结构,第九章 第一节 概述,一、瓶盖的基本类型,密封盖 密封盖的主要功能是为了在大规模生产中提供密封和开 启密封。这类瓶盖有用于普通密封的螺旋盖,用于真空密封 的凸耳盖和压合盖,用于压力密封的王冠盖和滚压盖。 方便盖 方便盖的主要功能是为液体、粉末、片状或颗粒状内装 物提供开启和使用的方便性,使内装物能够从瓶罐包装中倾 倒、挤出、淋洒、
2、喷雾等,如倾倒盖、涂敷盖、分配盖等。 控制盖 控制盖可以对开启方式提供某种方式的控制,如防盗盖 和儿童安全盖。前者在开启后可显现开启痕迹,后者则需一 定的力度或复杂的开启程序才能开启。 专用盖 专供特殊用途而设计的瓶盖,如排气盖、抗生素药瓶盖等。,二、瓶盖功能 瓶盖通过与瓶口的配合、紧固在瓶口上,为弹件内衬与 瓶口的紧密接触,并为封合面提供必要的压力。瓶盖与弹性 内衬配合,使弹性内衬得以固定和定位,能准确地与瓶口形 成特定的配合关系。瓶盖主要有如下功能。 保护 通过有效密封,瓶盖可以达到对内装物的保护性容装: 防止内装物及其成分从瓶口逸出; 防止气体、水蒸汽及尘埃杂质从瓶口侵入。, 方便 瓶盖
3、可以根据各种方便性和控制要求提供封合-开启-再封 合的能力。 瓶盖要适合于人工或机械封盖; 瓶盖要容易开启且倾倒或分配内装物。例如螺旋盖的 侧面滚花可以增加开盖时的摩擦力; 瓶盖可要求严格的开启控制,如防盗盖(显偷换盖) 和儿童安全盖。, 提供信息 瓶盖是包装容器最引人注目的部分。因为消费者在每次 取用内装物时都会看到和触摸到他们,听到开启时的特殊声 响(如香槟酒瓶塞),所以可以 传达视觉、触觉和听觉信息。 瓶盖可显示商品名称、牌号、生产厂家、生产日期等一系列图形或文字信息。 瓶盖可以显示开启方法、开启方向、用力点以及取出内装物的方向。 瓶盖可以印刷商品条形码。,三、瓶盖的材料, 金属 金属是
4、强度最好的瓶盖材料。主要用于普通、真空和压 力密封。镀锡薄钢板和无锡薄钢板用于生产连续螺纹盖、王 冠盖、快旋盖、撬开盖、压-旋盖等。铝及铝合金可生产螺 旋盖和滚压盖等。 热塑性塑料 热塑性塑料(PP PE PS等)具有良好的耐旋紧合旋开 的性能,能保持良好的密封并阻止退回;具有良好的模塑成 型性,可以模塑结构复杂的功能盖如防盗盖、儿童安全盖等, 热固性塑料 热固性塑料(木粉填料酚醛树脂、纸填料脲醛树脂、密 胺增强脲醛树脂等)密度和硬度较高,重量较大,能有效地 防止瓶盖螺纹的滑动。 玻璃 玻璃塞和玻璃磨塞用于密封精度要求较高的化学品、化 妆品及香精香料的包装。常常用一个PE套盖,以帮助玻璃塞 摩
5、擦配合到瓶口中。, 密封材料 溶胶内衬 用具有液体流动性的PVC塑料溶胶或天然(合成)橡胶分散 胶体注入金属盖,并且通过烘干加工使流体定型成垫片、垫圈 或密封环。 模塑内衬 用PVC、PE、EVA或具有类似弹性的其他热塑性塑料通过模 塑工艺制造的具有特殊结构的内衬。 组合内衬 由复合软木或纸浆板等弹性材料冲裁加工成被衬,不与内 装物起反应的材料加工成面衬,背衬与面衬组成内衬。 单一内衬 用PVC、PE、EVA、橡胶等片材冲裁垫片或垫圈,材料 既具有弹性,又具有化学相容性。, 内密封材料 在防偷换瓶盖包装中,常用内密封材料密封 容器口。 热感应密封 涂塑铝箔材料在封盖后与容器一起通过电磁场,导致
6、铝箔 发热,其涂塑面材即可熔化并粘附容器口缘。 压敏密封 发泡聚苯乙烯借助表面涂布的压敏胶粘贴容器口,压敏胶 在转动力矩造成的压力下粘附容器口缘。 胶粘密封 涂蜡纸浆背衬和半透明纸面衬用粘合剂粘贴容器口,然 后封盖。当开盖时,纸浆背衬留在容器盖内,而半透明纸则 粘在容器口缘。,四、瓶盖设计要求,相容性 盖衬、垫于内装物应相容。 密封性 衬垫、圈必须有弹性,耐热、耐挤压,瓶与 盖之间的挤压力要足够,长期使用不松弛。 刚强性 盖不变形(耐内压、外压、)。 易开性 易开、快开,不伤人,不需工具。扭矩、拉力、 撬力应适当。 复封性 多功能性 如防盗盖、儿童安全盖、方便使用盖。 装饰性,第九章 第二节
7、密封原理,一、密封要求 瓶盖与瓶口 瓶盖与瓶口通过一定的连接配合形式实现如下要求: 通过瓶盖与瓶口的连接配合,把瓶盖固定在瓶口上,同 时能够按一定方式开启或复盖; 为密封接触面提供足够的压力,且应压力均布,在容器 开启前或更长的时间内,压力要维持恒定; 对无内衬的瓶盖结构,与瓶口接触密封部位应平滑、均 匀、接触良好; 开启、复盖简便、快捷、无泄漏。, 瓶盖与密封内衬 为使密封内衬准确地压向密封接触面,密封内衬在瓶盖内应当定位准确,大小尺寸合适。 密封内衬与瓶口 密封内衬与瓶口的配合设计,需要确定接触方式、接 触向积、接触宽度及密封内衬的厚度,保证足够的弹性和必 要的刚性要求。,二、密封原理,1
8、.瓶口上缘密封 在于对一处有可能发生泄漏(气体或液体内装物)或侵入 (外界环境中空气、水汽或杂质等)而要对其施以密封的 瓶口位置,设置一个完善的物理壁垒。 (1)内衬必须有足够的弹性 (2)压向瓶口密封面的内衬在包装的货架寿命期限内必须保持足够的压强。 (3)密封面的宽度应尽可能小一些。, 螺纹啮合 螺纹啮合指螺旋盖的螺纹起点与瓶口螺纹起点之间的第 一啮合点到瓶口密封面与内衬接触的那一点所转过的螺纹圈数。 螺距决定螺纹的倾角或斜度。螺距越大,则螺纹斜度越大, 瓶盖旋上或旋下的速度越快,要取得一定圈数的螺纹啮合的瓶盖 高度也越大。 可以确定,螺旋盖的性能取决于螺纹啮合及其工作螺距。, 固定扭矩
9、一旦确定了瓶盖及瓶口结构,对于良好密封的要求就容 易解决。问题归结于能否保证瓶盖向瓶口施加适当的压力。 就螺旋盖来说,需要一个测量瓶盖作用效果的尺度 固定 扭矩。 固定扭矩可以通过扭矩测试仪来测量。 瓶盖密封的可靠性取决于内衬弹性、密封面平整等,而 不仅仅是其紧度或所施加的力矩。, 其他密封方法的机理 除了上密封面密封之外,瓶罐包装还有许多密封方法,这些方法伴随着不同的密封类型。 瓶口边缘密封 瓶口边缘密封的密封面在瓶口上部外缘。 天然或合成橡胶垫圈安放于金属凸耳盖的边缘,与瓶口外 边缘上部的锥度密封面吻合, 主要依靠瓶口凸缘所施加的压力来密封。 联合密封 联合密封即瓶口上密封面与瓶口边缘密封
10、面的双重密封。 联合密封的技术要求比较高。, 塞封 塞封是各种材料制成的塞子通过压入配合与塞形瓶口内 缘密封面借助摩擦作用而形成的密封。有软木塞、塑料塞、 玻璃塞等。由于软木塞具有弹性、可压缩、不透气、不透 水、导热率低,可提供良好的塞封,是理想的天然材料。作 为软木塞的替代物,有带筋或不带筋的中凹塑料塞,有适应 瓶口直径逐渐变化的环裙塑料赛,都可保证更有效的塞封。 搭扣密封 具有弹性的LDPE和PC瓶盖可与瓶口进行搭扣密封。所 谓搭扣就是压向瓶口的瓶盖紧紧咬住瓶口封锁环,使环缘的 整个表面成为密封面。塑料的弹性越大,与封锁环的配合越 紧,密封效果越好。,三、密封类型, 普通密封 普通密封的瓶
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