包裝容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造初探

在眾多包裝容器中，塑料容器是應(yīng)用最廣的一類包裝容器，它被大量應(yīng)用于藥品包裝。塑料包裝容器之所以被廣泛應(yīng)用是由于它具有質(zhì)輕、堅(jiān)固耐用、阻隔性好、易成型、形狀多變、成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，在包裝行業(yè)中具有非常強(qiáng)的競爭力。

　　能否開發(fā)制造出具有競爭力的產(chǎn)品，是企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。而具有競爭力產(chǎn)品的誕生，首先從產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)開始。 優(yōu)化設(shè)計(jì)的第一點(diǎn)必須深刻了解塑料包裝容器應(yīng)當(dāng)具備下列功能。

1）容器必須具有保護(hù)內(nèi)裝物的功能，容器可以做到防潮、防水、防塵、防腐蝕。　對外界粉塵、水和其他液體物質(zhì)的阻隔作用；防止包裝物受到污染和腐蝕；防止紫外線穿透，適應(yīng)環(huán)境溫度變化，保護(hù)包裝物免受陽光和紫外線的損害。

2）容器必須具有承受外力作用的功能，它能夠適應(yīng)多種運(yùn)輸方式和倉庫貯存方式，保護(hù)內(nèi)裝物不致受到損壞。

3）容器使商品具有展示功能，容器可以通過美觀的造型，鮮艷的色彩，光潔的表面和透明性，顯示商品的展示功能 。吸引顧客，激發(fā)顧客的購買欲。

　　例如：不同顏色的瓶，可以清楚地表明商品的系列、種類或型號，透明容器可顯示內(nèi)容物的色彩及品質(zhì)的純正；半透明容器則部分顯示或隱蔽內(nèi)容物品；不透明容器可罐裝裝有各種色彩的物品。容器的表面印刷，可將印刷信息直接傳遞給消費(fèi)者�！�

　　容器應(yīng)具有使用方便的功能，容器的瓶口設(shè)計(jì)要考慮開啟方便，且能多次開啟和封閉，傾倒內(nèi)容物要方便。不能產(chǎn)生濺射傷人現(xiàn)象。設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，可以在密封器附加其他功能：如防偽、防盜、防堵塞、噴霧等。優(yōu)化設(shè)計(jì)的第二點(diǎn)就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)者必須進(jìn)行市場調(diào)查，明確客戶要求，博采同行業(yè)同類產(chǎn)品之長，熟悉本企業(yè)的成型設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)水平，確立所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的初步概念。 優(yōu)化設(shè)計(jì)的第三點(diǎn)就是根據(jù)各項(xiàng)技術(shù)資料，本人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和想象力，材料配方，成型工藝，標(biāo)新立異。勇于創(chuàng)新設(shè)計(jì)出產(chǎn)品圖、產(chǎn)品效果圖或模型，形成初步設(shè)計(jì)。　設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮：產(chǎn)品的剛度和外形設(shè)計(jì)、印刷表面設(shè)計(jì)、邊緣和抹角設(shè)計(jì)、瓶口設(shè)計(jì)、底部設(shè)計(jì)等。

　　容器應(yīng)具有足夠的剛度和美觀的外形。塑料容器最常見的外形有圓形、方形、橢圓形等。從使用角度來看，它們各自有其優(yōu)缺點(diǎn)。圓形容器剛度較高，但外形不美觀。方形容器外形美觀，但成型時(shí)不易控制容器壁厚均勻。橢圓形容器，剛度也較高，但模具的制造費(fèi)用較高。因此為保證容器的剛度，除選擇剛度高的材料外，還要通過容器的外形設(shè)計(jì)，增強(qiáng)容器的剛度和耐負(fù)荷強(qiáng)度。

1）改變?nèi)萜鞯谋砻嫘螤�，如容器中部相對地�?xì)一些，增加容器的表面的周向凹槽或凸筋，可提高容器的剛度和耐彎曲性。縱向的凹槽或加強(qiáng)筋，可消除容器在長期負(fù)荷下的偏移、下垂或變形現(xiàn)象。

2）在設(shè)計(jì)擠壓式容器時(shí)，如果材質(zhì)為高密度聚乙烯或聚丙烯，容器的橫截面應(yīng)為矩形或橢圓形，對于材質(zhì)為低密度聚乙烯或其他柔性塑料容器，其橫截面以圓形為好。這樣便于內(nèi)容物從容器內(nèi)擠出。

3）為使容器壁厚均勻，應(yīng)注意容器的外形要有對稱性。盡量減少極端拉伸點(diǎn)和部位。所有過渡處均采用圓弧過渡�！�

4）容器的印刷面，是消費(fèi)者注意力最集中的部位。印刷表面應(yīng)平整、連續(xù)；如果容器含有手柄、凹槽、加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意不能給印刷操作造成不便。

5）容器表面采用標(biāo)貼時(shí)，應(yīng)使標(biāo)貼面平整。可在容器表面設(shè)計(jì)一個(gè)“框格”，使標(biāo)貼準(zhǔn)確定位，不產(chǎn)生移動�！�

6）在吹塑成型時(shí)，型坯吹脹首先接觸的部位，總是趨于先行硬化的部位。因此該部位的壁厚也大一些。邊緣與轉(zhuǎn)角部位，是型坯吹脹最后接觸的部位，該部位的壁厚較小。因此容器的邊緣和抹角部位應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角�！�

7）由于大多數(shù)塑料具有凹口敏感性，容器在尖角處、口部螺紋的根部、頸部等部位，容易產(chǎn)生裂縫和開裂現(xiàn)象，所以這些部位應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角。對于矩形容器的轉(zhuǎn)交處，需要支撐容器的大　　部分負(fù)荷，因此局部增加該處的壁厚，還有利于提高容器的剛度和耐負(fù)荷強(qiáng)度的。與容器口配合使用的塑料件主要為蓋和密封器。容器口的設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考；慮如何使容器口能更好地與蓋和密封器配合容器的底部，是容器力學(xué)性能的薄弱部位。因此，容器的底部一般設(shè)計(jì)成內(nèi)凹形；容器的轉(zhuǎn)角處，及內(nèi)凹處，均做較大的圓弧過度。為便于容器的堆放，增加容器的堆碼穩(wěn)定性，容器的底部應(yīng)設(shè)計(jì)內(nèi)凹槽。

　　優(yōu)化設(shè)計(jì)的第四點(diǎn)就是廣泛聽取大家的對初步設(shè)計(jì)的評審意見，經(jīng)過多次修改，反復(fù)修改。包括產(chǎn)品試模后的修改，客戶的最終修改，直至最后定型確認(rèn)。 塑料有多種成型方法，它們都可以用來制造不同形狀、不同用途的塑料容器。其中吹塑成型是使用最廣泛、產(chǎn)量最大的一種成型方法擠出吹塑成型是制造塑料吹塑容器使用最早、使用最多的工藝方法。它的工藝包括塑料的擠出、型坯的制取、型坯的吹脹與冷卻、啟模并取出制品。已脫模的制品，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，還需進(jìn)行加工和檢測拉伸吹塑又稱雙軸取向吹塑。它是將熱塑性塑料用擠出或注射工藝制成型坯，經(jīng)調(diào)溫處理，使型坯處于高聚物的高彈態(tài)下，先進(jìn)行軸向機(jī)械拉伸，再用壓縮空氣進(jìn)行軸向拉伸，制成雙軸向容器的一種成型方法。經(jīng)拉伸取向的容器，比未拉伸取向的容器，具有更好的物理力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性�！±�伸吹塑的容器，有不斷擴(kuò)大的趨勢。在各種雙向拉伸吹塑容器中，PET瓶是使用數(shù)量最大的一種；PP拉伸吹塑瓶在美國的發(fā)展速度最快；可熱罐裝、可重復(fù)使用的PET瓶，正在飲料市場迅速崛起�！�廣州達(dá)意隆包裝機(jī)械有限公司前不久研制出國內(nèi)第一臺全自動旋轉(zhuǎn)式高速PET吹瓶機(jī)，生產(chǎn)速度可達(dá)8600個(gè)/小時(shí)。這種新型吹瓶機(jī)整個(gè)作業(yè)過程中從上坯到出瓶、不合格品檢測、故障排除均為全自動過程，技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，填補(bǔ)了國內(nèi)空白注射吹塑，是注射與吹塑組成的一種吹塑成型方法。用注射工藝制作型坯，曾在20世紀(jì)50年代使用過，它被作為注射成型的一個(gè)附屬工序。但由于塑料品種的缺乏、模具制造技術(shù)、市場等原因，而未能 推廣應(yīng)用。直至20世紀(jì)80年代，現(xiàn)代塑料成型技術(shù)的發(fā)展，才在塑料容器制造領(lǐng)域擴(kuò)展。今后，隨著家庭小型化，包裝材料安全化及超級市場的增長，對于瓶類小容器的需求，勢必繼續(xù)增長。同時(shí)塑料制品行業(yè)，將進(jìn)一步降低模具成本，采用長型吹塑成型，選用新的塑料制品和型號，新一代吹塑成型機(jī)的出現(xiàn)，注射吹塑容器將會有更大的發(fā)展�！∥覈�藥品包裝行業(yè)迅速發(fā)展，其塑料包裝容器需求量日趨增加，吹塑成型設(shè)備也在不斷增長。由于注射吹塑成型設(shè)備在運(yùn)行過程中，首先對瓶口進(jìn)行注射，保正瓶口的精度，然后再吹塑瓶體。因而能防止容器內(nèi)的氣體揮發(fā)和外部氣體向瓶內(nèi)滲透。保證了瓶口與瓶蓋之間有很好的密切性能。我國塑料注射成型中空容器的設(shè)備現(xiàn)雖能少量生產(chǎn)，但設(shè)備本身的精度及各項(xiàng)性能均不及國外設(shè)備。

　　目前，此類設(shè)備的生產(chǎn)要在提高精密程度上下工夫。今后一段時(shí)間內(nèi)我國注吹機(jī)的發(fā)展方向?yàn)椋?

1）具有高度靈敏度、高的再現(xiàn)性和穩(wěn)定性的液壓控制系統(tǒng)。

2）具有能進(jìn)行微調(diào)的控制性能，優(yōu)良可靠的操作，及使用方便的電子控制系統(tǒng)。

3）具有優(yōu)良的塑化裝置，能使塑料在均勻溫度下充分塑化，并能正確計(jì)量。

4）能進(jìn)行高速度高壓注射型坯，吹塑時(shí)能使容器的收縮量最小。

5）精密注射型坯模。發(fā)展吹塑模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。

　　隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的迅猛發(fā)展，藥品包裝行業(yè)開始走上前臺，成為我國醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展的重要組成部分。當(dāng)前我國藥品包裝行業(yè)整體技術(shù)水平不高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，在發(fā)達(dá)國家里醫(yī)藥包裝占藥品價(jià)值的30%，而我國還不足10%。今后五年內(nèi)仍是我國醫(yī)藥行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，蘊(yùn)藏著誘人的巨大的商機(jī)。國際市場商品競爭的諸多因素中，商品質(zhì)量、價(jià)格、包裝設(shè)計(jì)是三個(gè)主要因素。正如國外一位市場營銷專家所說：“通往市場的道路中，包裝設(shè)計(jì)是最重要的一條，包裝對商品整體形象的作用不亞于廣告�！彼�以我們一定要抓住這發(fā)展的大好時(shí)機(jī)，勇于創(chuàng)新，標(biāo)新立異，使產(chǎn)品具有新穎、離奇，富有現(xiàn)代意識。