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一文概要介绍“气雾罐”制造工艺,技术原理与采购要点

2025/8/8 11:41:20 阅读量:1113 来源:包材商圈 作者:吴亚男
摘要:在化妆品包材领域,气雾罐(Aerosol Can)因其便捷的使用方式、良好的密封性、剂量可控性和独特的用户体验(如喷雾、泡沫、慕斯形态),被广泛应用于多种产品中。
ONE

气雾罐主要材质

1.铝罐 (Aluminum Can):

主流选择: 占据化妆品气雾罐市场绝对主导地位(尤其是中高端产品)。

优点:

轻量化: 重量轻,降低运输成本。

无接缝: 通过冲压拉伸成型,罐体无缝,密封性极佳,美观度高。

耐腐蚀: 内壁可涂覆多种高性能涂层(见下文),抵御内容物和推进剂的腐蚀。

可塑性好: 易于加工成各种形状(直身、收腰、异形)和尺寸。

可回收性强: 回收利用率高,符合环保趋势。

表面装饰性好: 适合多种印刷工艺(胶印、丝印、烫金等),呈现高档质感。

结构: 通常由罐身、顶盖(安装阀门)、底盖(或一体拉伸成型)组成。

涂层:

内涂层: 至关重要! 防止内容物/推进剂与铝发生反应,保证产品稳定性和安全性。常用涂层:

环氧酚醛树脂(Epoxy-Phenolic): 通用性强,耐腐蚀性好。

PVDF (聚偏氟乙烯): 耐强溶剂、耐高温、阻隔性极佳,用于高要求产品(如含高浓度酒精、强溶剂、高活性成分的喷雾)。

环氧树脂(Epoxy): 常用于食品级或要求较低的产品。

外涂层: 底漆+面漆(油墨),提供色彩、图案和保护。

2.马口铁罐 (Tinplate Can):

应用: 在化妆品领域使用比例低于铝罐,主要用于一些特定场景(如需要极高机械强度、成本敏感型产品、或特殊形状要求)。

优点:

机械强度高: 耐压、耐冲击性能优于铝罐。

成本可能较低: 对于某些规格或大批量,原材料成本可能低于铝。

焊接工艺成熟: 罐身有接缝(侧缝焊接)。

缺点:

重量大: 运输成本高。

易生锈: 需严格的内外涂层保护。

可塑性相对较差: 异形加工难度和成本高于铝罐。

美观度: 接缝影响整体性和高档感。

涂层: 同样需要高性能的内涂层(环氧酚醛、PVDF等)和外涂层。

TWO

气雾罐分类

1.按内容物喷出形态分:

喷雾(Spray): 液体喷出成细密雾状(如防晒喷雾、定妆喷雾、香水、头发喷雾)。依赖阀门和促动器设计。

泡沫(Foam): 喷出浓密稳定的泡沫(如剃须泡沫、洁面慕斯、摩丝)。需要特定的泡沫阀门和配方(含发泡剂)。

慕斯(Mousse): 类似泡沫,但通常更轻盈、空气感更强(如头发造型慕斯、身体慕斯)。对阀门和配方要求更高。

膏霜(Ointment/Cream): 喷出半固体膏状或乳霜状(如部分药膏、特殊护肤品)。需要特殊阀门设计。

射流(Stream): 喷出连续液柱(如部分清洗剂、特殊用途产品)。

2.按阀门系统技术分:

传统阀门(Conventional Valve): 推进剂与内容物混合在同一腔室内。成本较低,应用广。

袋阀(Bag-On-Valve, BOV):

原理: 罐内有一个柔性的多层复合袋(通常为铝塑复合膜),内容物装在袋内,推进剂(通常是压缩气体如N2或压缩空气)充填在袋与罐壁之间。按压阀门时,仅内容物喷出,推进剂不接触内容物。

优点:

内容物纯净: 推进剂不与内容物混合,适用于敏感配方(如无防腐剂、高活性成分、粘稠配方、含氧配方)。

喷出稳定: 无论罐体方向、剩余量多少,都能稳定喷出,直至用尽。

无溶剂污染: 可使用纯净的压缩气体,无VOC(挥发性有机物)问题。

配方兼容性广: 能灌装非常粘稠或含颗粒的配方。

环保: 无需液化石油气(LPG)或二甲醚(DME)等推进剂。

缺点: 成本显著高于传统阀门系统。

活塞阀(Piston Valve): 罐内有一个活塞将内容物与推进剂物理隔离。也能实现纯净喷出和方向无关性,但结构比BOV复杂,成本也高,在化妆品中应用不如BOV广泛。

3.按罐体形状分:

直身罐

收腰罐(更符合人体工学)

异形罐(通过模具冲压拉伸实现,铝罐优势明显)


 THREE

气雾罐制造工艺(以主流铝罐为例)

1.罐身制造:

冲杯: 铝卷材经冲压机冲出圆形杯坯。

拉伸变薄(D&I - Drawn Ironed):

杯坯通过多级模具进行强力拉伸和变薄挤压,使罐壁变薄、罐身增高,达到目标直径和高度。这是铝罐无缝成型的关键工艺。

清洗: 去除润滑油和杂质。

内喷涂: 罐身内部喷涂特定涂层,高温固化。

缩颈/翻边: 罐口部位缩径以便安装阀门,并翻出法兰边供封口用。

外喷涂/印刷: 罐身外部涂底漆、印刷图案、涂罩光油,每层都需固化。

2.顶盖/底盖制造 (若适用):

铝材冲压成型。

清洗、喷涂(内外)、印刷(顶盖外表面)。

3.阀门制造:

这是一个精密组件,通常由专业阀门厂生产。包括阀体、阀杆、密封圈、弹簧、促动器(喷嘴)、盖帽等部件。涉及注塑、金属冲压、组装等复杂工序。阀门的质量和设计直接决定喷出效果和安全性。

4.罐体组装:

对于三片罐(马口铁为主):罐身焊接侧缝 → 内外喷涂 → 缩颈翻边 → 安装底盖(卷封)→ 安装顶盖(卷封)。

对于两片铝罐:罐身D&I成型(包含底部)→ 内喷涂 → 缩颈翻边 → 外喷涂/印刷 → 安装阀门和顶盖组件(封口)。这是铝罐最关键的最后一步。

封口(Clinch / Crimp): 将阀门杯(Mounting Cup)放置在罐口法兰上,通过封口机将其紧密卷封在罐口,形成气密密封。此工序要求极高的精度和一致性。

5.泄漏检测: 组装后的空罐需进行严格的气密性检测(通常用氦检或高压水检)。

6.灌装:

传统阀门罐: 通常先灌装内容物,然后充入液化推进剂(通过阀门高压压入或低压下通过阀门注入后封阀)。

BOV罐: 先将空袋装入罐内并固定在阀门上 → 封口 → 通过阀门向袋内灌装内容物 → 通过阀门下的特殊通道向袋外充入压缩气体 → 最后封死充气通道。

FOUR

气雾罐技术原理

核心原理: 压力差驱动。 罐内保持高于大气压的压力。

传统阀门系统:

1.液化推进剂(如LPG、DME)或压缩气体(N2, CO2)与内容物混合(或部分溶解/悬浮)。

2.液化推进剂在罐内气液共存,提供恒定的蒸汽压。压缩气体提供恒定的压力。

3.按下促动器(喷嘴),阀门打开。

4.高压推动内容物(可能混合着推进剂)通过阀杆上升。

5.内容物通过促动器的小孔或特殊结构(如泡沫发生室)喷出。

6.喷出瞬间,压力骤降:

液化推进剂迅速汽化膨胀,将内容物破碎成细小雾滴(喷雾)。

如果配方中含有发泡剂且阀门有泡沫发生室,则形成泡沫。

袋阀系统(BOV):

1.压缩气体(N2或压缩空气)填充在柔性袋与罐壁之间。

2.按压促动器,阀门打开。

3.外部气体压力均匀地挤压柔性袋。

4.袋内的内容物被挤出,通过阀杆和促动器喷出。

5.喷出形态由内容物性质和促动器设计决定(雾状、泡沫、膏状、射流)。推进剂气体不喷出,仅作为压力源。

FIVE

气雾罐成本结构

1.原材料成本:

罐体: 铝材或马口铁(受国际大宗商品价格波动影响大)。

涂层/油墨: 高性能内涂(尤其是PVDF)、外涂、印刷油墨。

阀门系统: 构成复杂(塑料粒子、金属件、橡胶密封件、弹簧等),是成本大头。BOV阀门成本远高于传统阀门(涉及复合膜袋、特殊结构)。

推进剂:LPG/DME(传统阀)或压缩气体N2/Air(BOV)。BOV的压缩气体成本相对较低。

2.制造成本:

罐体加工:D&I工艺(铝罐)或焊接、卷封工艺(铁罐)的设备和能耗成本。模具费用(尤其是异形罐)。

印刷/涂装: 多道喷涂、印刷、固化工艺的成本。

阀门制造: 精密注塑、冲压、组装的人工和设备成本。

组装/封口: 封口设备的精度和维护成本高。

检测成本: 严格的在线和离线检测(泄漏、尺寸、性能、涂层完整性、兼容性测试等)。

3.模具与开发成本:

新罐型、新阀门结构的设计、模具(罐身、阀门部件)开发费用高昂,需摊销。

4.测试与认证成本:

内容物相容性测试、长期稳定性测试、阀门功能寿命测试、安全性测试(压力、泄漏、燃烧性)、法规认证(全球各国不同)。

5.最小订购量 (MOQ) 与包装物流:

气雾罐MOQ通常较高(数万至十万级),占用资金和库存。空罐属于压力容器,运输有特殊要求(如带防护盖帽、防堆叠要求)。

6.灌装成本:

品牌商需投资专用气雾剂灌装线,灌装工艺复杂,速度相对较慢,安全要求高。

SIX

气雾罐质控要点

1.原材料控制:

铝卷/马口铁基材的厚度、机械性能、化学成分。

内、外涂层材料的规格、食品安全性/法规符合性证书。

阀门各部件(塑料、橡胶、金属)的材质证明、相容性测试报告。

推进剂纯度、规格。

2.生产过程控制:

罐体:

尺寸精度(高度、直径、缩颈尺寸)。

涂层完整性(内涂:电导率测试或硫酸铜测试;外涂:附着力、耐磨性、耐腐蚀性)。

印刷质量(颜色、套印精度、无瑕疵)。

外观缺陷(划伤、凹痕、脏污)。

阀门:

关键尺寸精度(影响封口密封性和功能)。

各部件组装正确性、无缺失。

密封圈性能。

封口:

核心! 封口尺寸(高度、宽度、埋头深度)必须严格控制在公差内,确保气密性和耐压性。100%在线检测(视觉或机械测量)。

封口外观(无变形、毛刺)。

3.泄漏测试:

空罐组装后必须进行100%在线高压水浴或氦气质谱检漏,确保无微泄漏。

4.性能测试:

阀门功能: 喷射量、喷射模式(雾形、泡沫质量)、启闭灵活性、阀杆复位性。

阀门寿命: 模拟按压次数测试(通常要求数千次以上)。

密封性: 长期放置或热储后压力变化、重量损失。

耐压测试: 爆破压力测试(远高于工作压力和安全泄压阀设定值)。

兼容性测试: 重中之重! 灌装最终配方后,进行长期稳定性测试(不同温度、光照条件),观察罐体腐蚀、涂层脱落、内容物变色变质、异味、喷出形态变化、压力稳定性等。通常包括3-6个月的加速老化测试。

5.安全装置检查:

确保安全泄压阀(如有)功能正常。

6.成品检验:

外观、净含量、喷出性能抽检(按AQL标准)。

SEVEN

气雾罐采购要点

1.明确需求:

产品形态(喷雾/泡沫/慕斯/膏体)?内容物特性(pH值、溶剂、活性成分、粘度)?目标市场及法规?预期灌装量?灌装速度?成本预算?包装设计(罐型、尺寸、印刷要求)?是否需要特殊技术(如BOV)?

2.供应商选择:

专业性与经验: 专注于化妆品气雾罐、有成功案例(尤其同类产品)、熟悉法规。

技术能力: 具备罐型设计、阀门选型、相容性评估能力。是否有BOV技术?

质量体系: 完善的ISO/GMP体系,严格的在线和离线检测设备(特别是封口检测、泄漏检测)。

生产设备与产能: 设备先进程度、稳定性、产能能否满足需求。

研发测试能力: 自有实验室能进行关键相容性、功能测试。

成本与MOQ: 价格竞争力、最小起订量是否可接受。

合规性: 材料符合全球目标市场法规(REACH, RoHS, FDA, 中国《化妆品安全技术规范》等),能提供合规证明。

地理位置与供应链: 物流便利性、抗风险能力(单一来源风险)。

环保资质: 材料可回收性、生产过程环保认证。

3.技术沟通与打样:

深入沟通技术细节(罐型、阀门、涂层选择)。

要求提供空白样品和灌装测试样品进行充分验证(功能、相容性)。

严格测试: 将样品灌装实际配方进行全面的长期稳定性测试(不可省略!)。

4.合同与协议:

明确技术规格、质量标准(检验标准AQL)、验收标准。

明确模具所有权(通常归品牌方)。

严格的知识产权和保密协议。

质量不合格的处理、索赔条款。

供应保障、交货期、价格调整机制。

EIGHT

气雾罐应用场景

气雾罐在化妆品领域的应用极其广泛,主要利用其便捷、定量、形态独特的优点:

1.头发护理:

干发造型: 发胶、发蜡(喷雾型)、发用摩丝/慕斯。

干发香波/蓬松喷雾: 快速清洁、增加发量感。

护发喷雾: 防晒、隔热、营养喷雾。

染发喷雾: 临时性挑染、补色。

2.身体护理:

防晒喷雾: 均匀快速覆盖大面积皮肤,清爽不粘腻。BOV技术在此应用增长快(纯净配方)。

止汗香体剂/除臭剂: 主流包装形式。

身体保湿/清凉喷雾: 即时补水降温。

晒后修复喷雾。

脱毛摩丝/泡沫。

身体慕斯/泡泡浴。

3.面部护理:

定妆喷雾/保湿喷雾: 精细雾化。

洁面慕斯: 直接出泡,方便温和。

剃须泡沫。

部分精华喷雾(需BOV保证活性)。

彩妆产品: 喷枪式粉底液/身体高光(专业或家用)、部分定妆产品。

4.香水与古龙水: 传统且重要的应用。

5.特殊用途:

手足护理喷雾、私处护理泡沫、假发护理喷雾、即时冷敷镇痛喷雾(含药)。

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