通过多层共挤制备的复合塑料软管,结合了不同材料的性能和优点,具有更优的性能和更强的可塑性,成为当前化妆品的主流包装形式之一。
共挤出复合塑料软管管体由管身和注头组成,如图1所示。管身结构会根据化妆品内容物对于包材阻隔性或者外观的需求不同,采用不同共挤出成型工艺制成,一般为1~5层。注头则采用注塑或压铸成型工艺制成。
共挤出复合塑料软管管体由管身和注头组成,如图1所示。管身结构会根据化妆品内容物对于包材阻隔性或者外观的需求不同,采用不同共挤出成型工艺制成,一般为1~5层。注头则采用注塑或压铸成型工艺制成。
1—注头,2—管身。
(图1 软管头部结构)
一般5层的共挤出复合塑料软管的典型结构为“聚乙烯(外层)+黏合层+阻隔层+黏合层+聚乙烯(内层)”这种多层复合的形式,如图2所示。阻隔层一般处于被保护得较好的中间层,能够发挥出最佳的阻隔性能,有效阻止氧气渗透进化妆品内容物当中,避免内材发生氧化变性,同时也可以防止内容物的香味渗出。
1—PE层,2—黏合层,3—阻隔层,4—黏合层,5—PE层。
(图2 五层复合塑料软管管身的共挤复合结构)
当前软管主要有金属软管、铝塑复合软管、全塑复合软管等多种类型。金属软管主要应用于工业用品。铝塑复合软管主要应用于药品、化学品、药膏等包装。而全塑复合软管应用在化妆品、食品、药品等包装。
全塑PE软管主要由聚乙烯及其他助剂制成的单层或多层共挤全塑管体软管。
不同类型的挤出管材
1.单层管
由于可使用基材的局限性,其与内容物可能产生很多相容性问题无法保护内容物产品,所以具有一定的使用局限性。只适用于普通、低档的产品。
2.三层以上管
具有黏合层。内、外层材料选用范围广,基本上适用于所有高档产品。
3.五层管的基本结构管材层次为聚乙烯层、粘结剂层、聚乙烯醇层、粘结剂层、聚乙烯层。具备高阻隔性或者阻光性,适合高端或者有特殊要求的产品。
软管制造工艺概述
1.软管制造工艺的发展
软管挤出从原先的单层挤出发展到今天多层共挤,并可结合不同材质(铝等)合成复合共挤,顺应并满足不同内容物载体的相容性需求。
2. 复合塑料软管成型工艺概述
复合塑料软管的核心生产工艺主要有三大工序。
第一工序:挤出注肩(拉管、注头、模具成型)。
第二工序:表面印刷(胶印、丝印、贴标、热转印等)。
第三工序:后加工(烫金、封尾、打孔、封口等)。
软管管身成型工艺概述
软管管身成型需要关注的因素包括:管材厚度、长度、内径、收缩率。
1.软管成型工艺种类
挤出法 (extrusion—heading),适用于单层和多层管结构,是管身成型最常用的方法。
吹塑法 (blow molding),适用于单层及多层管,目前此成型工艺非常少见。
2.图解挤出成型工艺
如图3所示,为软管挤出机全貌。整个软管管材的挤出过程将通过这一系列机器设备来实现。
(图3 软管挤出机)
如图4所示,从右到左为软管管材拉管所需要经过的一系列装置。塑料熔料通过挤出模头以及定型、冷却、牵引、切割等一系列辅助装置,从而形成具有一定的直径和长度的软管管身。生产不同尺寸及层数的软管尺寸只需要更换以及调整图4(b)的一系列零件装置即可。
1—出料模芯;2—出料模唇;3—定径铜套;4—O型圈A;5—O型圈B;
6—铜片;7—刮水圈;8—切段机入口导套;9—切段机出料架。
(图4 挤出成型原理图)
如图5所示,为挤出机机头。
(图5 挤出机机头)
如图6所示,为挤出机的其中一个料斗及多层加热部件。
(图6 料斗及多层加热部件)
3.挤出成型工艺参数
挤出成型的关键工艺主要包括温度、挤出速度、真空度以及牵引速度等。
(1)温度
(图7 各层温度控制参数)
(2)挤出速度
挤出速度的大小表征着生产能力的高低。影响挤出速度的因素很多,如机头、螺杆和料筒的结构、螺杆的转速、加热冷却系统结构和塑料的特性等。在挤出机的结构和塑料品种以及塑件类型已确定的情况下,挤出速度仅与螺杆转速有关。因此,调整螺杆转速是控制挤出速度的主要措施。图8列举了生产中常用的螺杆转速,可供参考。
(图8 常用螺杆转速)
(3)牵引速度
挤出成型生产的是连续的塑件,因此必须设置牵引装置。不同材料配比的软管牵引速度不同。通常低密度聚乙烯软管的牵引速度可以快一些,其原因是牵引速度在合理范围内偏大,软管的厚度和直径减小,纵向抗断裂强度增高。对于挤出高密度聚乙烯的软管,牵引速度则不能大。通常是牵引速度与挤出速度相当或牵引速度略大于挤出速度。牵引速度与挤出速度的比值称为牵引比,其值必须等于或大于1。图9是牵引装置及操作台的侧视图。
(图9 牵引装置侧视图及操作台)