Компания Maypak Packaging специализируется на разработке и производстве косметической тары и флаконов, предоставляя комплексные услуги по индивидуальному заказу.
В данной статье, помимо внешнего вида и размеров, в основном рассматриваются методы тестирования функциональных элементов дозатора для лосьона. Сначала рассмотрим классификацию, принцип работы и область применения пластиковых дозаторов.

Классификация пластиковых насосов
1. Пластиковые насосы можно разделить на следующие категории. Винтовой пластиковый насос кассетный пластиковый насос Левый и правый замок, пластиковый насос пластиковый насос с ручной пряжкой ( Распылитель с курковым механизмом ), пластиковый насос прямого действия с внешним кожухом и оснащенный внешним кожухом для фиксации пластикового насоса влево и вправо. Пластиковый насос с ручным кнопочным механизмом в основном используется для моющих средств, таких как обезжиривающие средства и средства для чистки стекол. Вышеприведенная классификация разделена редактором на основе моего собственного понимания.

2. В зависимости от назначения пластиковые насосы можно разделить на насосы для лосьонов, насосы для пенопласта, безвоздушные пластиковые насосы, распылительные пластиковые насосы (пластиковые распылители), аэрозольные насосы (аэрозольные распылители) и так далее.

Принцип работы пластикового насоса
1. Принцип работы пластикового дозатора для лосьона
Дозатор для лосьона — это небольшой поршневой насос возвратно-поступательного действия. При ручном нажатии на напорную головку пластикового насоса пружина в камере для хранения жидкости сжимается. В процессе сжатия пружины открывается выпускное отверстие сердечника насоса, и воздух из сердечника насоса выходит через это отверстие, когда поршень скользит вниз. Нажатие вперед и назад выталкивает воздух из сердечника насоса.
Когда пластиковый насос отпускается и нажимается, пружина возвращается в исходное положение из-за потери давления, и выпускное отверстие закрывается. В это время в камере для хранения жидкости образуется вакуум, стеклянные (стальные) шарики всасываются, и материал из бутылки всасывается в камеру хранения через всасывающую трубку. Возвратно-поступательное нажатие на головку насоса позволяет многократно всасывать материал в сердечник насоса до полного его накопления. При повторном нажатии на пластиковый насос материал будет откачиваться непосредственно из сопла насоса через выпускное отверстие.
2. Принцип работы безвоздушного насоса
Безвоздушный насос не имеет всасывающей трубки. Под бутылкой имеется небольшое отверстие, соответствующее конструкции безвоздушного насоса. Внутри бутылки находится поршень. Небольшое отверстие оставлено в нижней части бутылки для связи с атмосферой у основания поршня. При нажатии на безвоздушный насос воздух из полости бутылки выходит, и давление уменьшается. Поршень в бутылке поднимается вверх из-за разницы давлений внутри и снаружи, выталкивая материал из бутылки. Когда материал соприкасается с всасывающим патрубком пластикового насоса, он откачивается из сопла насоса возвратно-поступательным движением, воздействуя на головку насоса.

3. Принцип работы пенообразователя (дозатор пенного мыла)
Дозаторы для пенного мыла в основном используются в таких продуктах, как дезинфицирующие средства для рук, очищающая вода, шампуни и гели для душа, особенно в детской продукции. Внутренняя структура дозатора для пенного мыла довольно сложная.
После того, как масса в бутылке проходит через сетку внутри дозатора пенящегося мыла, она окутывается воздухом и взбивается в пузырьки мелкой сеткой, в результате чего выдавливается пена.
4. Принцип работы распылительного насоса (туманообразователя)
В распылителе тумана в основном используется принцип Бернулли: при высокой скорости потока жидкости давление низкое, а при низкой скорости потока — высокое. Этот же принцип используется при выполнении пенальти в футболе, например, при ударе по так называемому «банановому мячу».
При нажатии на сопло материал из бутылки выбрасывается за счет разницы давлений внутри и снаружи бутылки. Высокоскоростной поток материала будет выталкивать поток газа вблизи малого отверстия сопла, в результате чего скорость газа вблизи малого отверстия сопла увеличивается, а давление уменьшается, образуя локальную зону отрицательного давления. В результате окружающий воздух смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную смесь, благодаря чему материал распыляется и диффундирует в воздух, образуя мелкие частицы воздушной суспензии.
5. Принцип действия аэрозольного насоса
Однокомпонентные аэрозольные продукты содержатся в герметичном баллончике с пропеллентом. Обычно давление внутри аэрозольного баллончика выше атмосферного. При нажатии на головку баллончика открывается клапанный канал, и давление внутри баллончика заставляет вещество подниматься через трубочку и распыляться из сопла. Когда вещество проходит через узкое сопло с высокой скоростью, из-за быстрого испарения пропеллента образуются капли тумана. Изменение конструкции клапана также позволяет распылять пену и т.д., например, пену для бритья.
6. Несколько факторов, влияющих на действие материалов, из которых изготовлен дозатор лосьона.
01). Плотность стеклянного (стального) шарика под пружиной: плотность здесь связана с силой потока жидкости в камере пружины, устремляющейся вверх. Если плотность недостаточна, при нажатии на пластиковый насос часть материала может вытечь в бутылку, что повлияет на эффективность перекачивания.
02). Плотность уплотнительного кольца в верхней части корпуса клапана: если здесь есть утечка, то при ослаблении напорного клапана пластикового насоса усилие всасывания материала в пружинную камеру уменьшится.
Область применения пластикового насоса
Пластиковый насос в основном используется для перекачивания воды, молока, шампуня, геля для душа и других материалов с хорошей текучестью. Различные типы пластиковых насосов следует выбирать в зависимости от характеристик перекачиваемого материала и желаемого эффекта. Для более густых материалов, таких как кондиционер для волос, также можно использовать пластиковый насос. Однако использование пластикового насоса для более густых материалов нецелесообразно, так как в этом случае насос либо не будет перекачивать материал, либо процесс перекачивания будет прерываться.
Для более густых материалов необходимо заполнить их и провести проверку насоса перед подтверждением возможности его использования. При использовании пластикового насоса для перекачивания жидких нефтепродуктов, хотя не все из них будут протекать, вероятность отдельных протечек возрастает.
В дозаторе для пенного мыла выдавливается пена, нет необходимости замачивать его в воде для нанесения пены, дозировка небольшая, и он прост в использовании. Материал в дозаторе для пенного мыла должен быть жидким, очень жидким, а не густым, иначе сетка забьется, и материал не будет выдавливаться. Флакон с дозатором для пенного мыла может вмещать только жидкость, но не лосьон, и мелкая сетка внутри пластикового насоса не должна отсутствовать, иначе пена не будет выдавливаться.
Плотность
Недостаточная герметичность пластикового насоса, например, утечка воды, обычно происходит в трех местах: резьба, сердечник насоса и патрубок насоса. Утечку воды в местах соединения винтов можно в основном решить, изменив толщину прокладки внутри пластикового корпуса насоса. Утечка воды в сердечнике насоса и патрубке насоса связана с конструкцией или качеством изготовления самого пластикового насоса.
Количество насосов
Проще говоря, количество нажатий пластикового насоса — это число, сколько раз насос нажимается с максимальным ходом для подачи материала. Этот показатель очень важен. Если насос нажимается много раз, но не подает материал или его приходится нажимать много раз, прежде чем он начнет подавать материал, такой насос не соответствует требованиям. Если изделие с таким пластиковым насосом покидает завод, оно подлежит возврату.
При проверке количества нажатий на дозатор, налейте наполнитель в бутылку, затем, закрутив пластиковый насос, открутите головку насоса или снимите зажим и т. д., чтобы насос стал нажимным. Нажимайте на насос до тех пор, пока он не перестанет нажиматься (то есть, до максимального хода насоса), и отпускайте до тех пор, пока насос полностью не поднимется. Это полный процесс накачивания. Повторяйте и продолжайте нажимать на насос, пока он не начнет накачивать жидкость. Подсчитайте количество нажатий на насос.
Обычно количество нажатий насоса на продукты на водной основе не превышает 5 раз. На другие, более густые продукты, — не более 10 раз. Как правило, испытание пластикового насоса на водостойкость состоит из 2-3 нажатий.
Я столкнулся с этим на заре производства. В процессе производства выяснилось, что пластиковый насос нужно нажимать десятки раз, прежде чем материал начнет вытекать. Позже стало невозможно нажимать на все произведенные изделия до тех пор, пока пластиковый насос почти не будет израсходован для повторной обработки.
Выход насоса
В зависимости от характеристик используемого продукта, выбирайте пластиковый насос с соответствующей производительностью. Например, если шампунь, гель для душа и тому подобное используются в больших количествах за один раз, следует выбрать пластиковый насос с большим объемом перекачки. Для таких продуктов, как вода и молоко, следует выбрать пластиковый насос с несколько меньшим объемом перекачки. Производительность пластикового насоса должна быть равномерной и стабильной. Отклонение производительности определяется в зависимости от потребностей использования и характеристик самого пластикового насоса.
При проверке производительности пластикового насоса, налейте в бутылку фактический наполнитель. После завинчивания пластикового насоса открутите напорную головку или снимите зажим и т. д., чтобы перевести насос в рабочее состояние. Нажимайте на насос несколько раз с соответствующей силой, пока он не начнет выкачивать материал, а затем нажимайте несколько раз подряд, пока насос не начнет плавно выкачивать материал.
Поместите бутылку с пластиковым насосом, заполненным материалом, на электронные весы, взвесьте и снимите защитную пленку, затем с соответствующим усилием нажмите на пластиковый насос до максимального хода. После того, как насос выкачит материал, поместите бутылку на электронные весы и взвесьте. Это соответствует одному объему перекачки.
Повторно измерьте объемы перекачки 3 раз, непрерывно нажимая на пластиковый насос 10 раз независимо от веса, затем непрерывно измерьте объемы перекачки 3 раза, используя описанный выше метод, непрерывно нажимая на пластиковый насос 10 раз независимо от веса, и, наконец, непрерывно измерьте объемы перекачки 10 раз, используя описанный выше метод. Из 4 нажатий вычислите среднее значение 10 нажатий. Одновременно измерьте объемы перекачки 4 пластиковых насосов, используя описанный выше метод, и примите среднее значение выходной мощности насоса за фактическую выходную мощность пластикового насоса.
Совместимость пластикового насоса и бутылки
Для упаковочных материалов с бутылками, имеющими винтовую завинчивающуюся крышку, при вращении пластикового насоса, он и бутылка должны вращаться плавно, без холостого хода, отсоединения или соскальзывания зубцов. После затягивания пластиковый насос не должен быть перекошенным или болтаться, а расстояние между нижним концом насоса и плечиком бутылки (обычно называемое «подвесными ножками») не должно быть слишком большим, как правило, не более 1 мм, что выглядит более эстетично. Оптимальное значение определяется в зависимости от фактического состояния продукта. Пластиковый насос, оснащенный внешней крышкой, должен плотно прилегать к бутылке после ее закрытия.
Для упаковочных материалов, в которых пластиковый насос и бутылка соединены штырьковым соединением, например, некоторые безвоздушные бутылки, используется укупорочная машина, которая прижимает внешнюю крышку безвоздушного насоса, соединяя его с корпусом бутылки. Между пластиковым насосом и корпусом бутылки не должно быть зазора.
Порт и длина погружной трубки пластикового насоса
Отверстие сбоку, где погружная трубка пластикового насоса соприкасается с дном бутылки, не должно быть плоским, иначе возникнут проблемы с подачей жидкости или отключением насоса. Обычно всасывающие трубки, поставляемые заводом-изготовителем пластиковых насосов, имеют зазоры на обоих концах. Существуют специальные инструменты для обрезки трубочек. Если вам кажется, что трубочка слишком длинная, и вы хотите обрезать ее самостоятельно без специальных инструментов, используйте ножницы, чтобы сделать скошенный срез на конце трубочки.
Обычно идеальная длина погружной трубки определяется после того, как она вставлена в пластиковый насос и плотно затянута, а также длиной погружной трубки, прилегающей ко дну бутылки без изгиба после затягивания насоса. Дно пластикового насоса может располагаться снаружи бутылки в том месте, где обычно затягивается дно насоса, и расстояние между концом трубки и дном бутылки можно использовать для определения подходящей длины трубки. Следует отметить, что дно некоторых бутылок имеет выпуклую форму. Погружная трубка пластикового насоса не должна быть слишком длинной или слишком короткой. Слишком длинная погружная трубка легко загибается на конце более тонкой всасывающей трубки, что приводит к неполному перекачиванию. Более толстые погружные трубки оказывают большое сопротивление и легко могут привести к потере материала, что также влияет на перекачиваемый материал. Само собой разумеется, слишком короткая трубка не обеспечивает достаточного перекачивания материала.
Устойчивость насосной головки (время восстановления)
Затяните пластиковый насос на соответствующей бутылке так, чтобы головка насоса находилась в нажимном состоянии. Приложите соответствующее усилие, чтобы надавить на головку насоса до тех пор, пока она не перестанет нажиматься (максимальный ход), а затем сразу же отсчитайте время после отпускания. Время, необходимое для полного возврата головки насоса в исходное положение, называется временем отскока пластикового насоса. Обычно время отскока пластикового насоса составляет не более 3 секунд.
Испытание на падение
Наполните бутылку соответствующим мерным раствором, затем закрутите пластиковый насос так, чтобы он был направлен вверх, а дно бутылки — вниз, на высоте 1,2 м от пола, и бутылка свободно опускалась на ровную напольную плитку. Не должно быть протечек, а головка насоса и бутылка не должны быть расшатаны, повреждены или влиять на герметичность и эффективность использования.
Испытание на термостойкость и морозостойкость
Наполните бутылку соответствующим мерным раствором, закрутите пластиковый насос и поместите ее в инкубатор при температуре (48±1) ℃ и холодильник при температуре (-15±2) ℃ на 24 часа (конкретное значение заданной температуры может быть определено в зависимости от потребностей). После возвращения к комнатной температуре пластиковый насос должен работать нормально. Также можно проверить его работоспособность с помощью циклов нагревания и охлаждения.
Тест на утомляемость
Испытание на усталость предназначено для проверки работоспособности пластикового насоса после многократного нажатия. Я видел, что на заводе по производству пластиковых насосов для испытания на усталость требуется 1000 нажатий на насос. Обычно, чтобы откачать жидкость из бутылки до дна, нужно наполнить бутылку в соответствии с фактическим объемом наполнения, нажать на пластиковый насос и проверить, работает ли он нормально в процессе перекачивания.
Испытание на усталость безвоздушной бутылки также можно назвать испытанием на всасывание. После заполнения бутылки фактическим объемом наполнения, нажимайте на пластиковый насос до тех пор, пока он не перестанет выкачивать материал. Проверьте, есть ли существенная разница между выходным объемом безвоздушного насоса и фактическим объемом наполнения.
Другие тестовые элементы
1. Предметы механических испытаний
К параметрам механических испытаний пластикового насоса относятся, главным образом, момент затяжки между пластиковым насосом и бутылкой, момент отвинчивания, момент затяжки зубьев и момент отвинчивания напорной головки пластикового насоса и т.д., которые можно измерить с помощью динамометра. На практике возникла проблема с невозможностью отвинчивания напорной головки винтового пластикового насоса. Позже для решения этой проблемы в пластиковый насос была добавлена прокладка.
В качестве параметров испытания на отрыв можно использовать тензометр.
2. Пункты теста на совместимость
Главный вопрос заключается в том, повлияет ли длительное хранение материала на пластиковый насос. Обычно пластиковый насос испытывают на термостойкость и морозостойкость в условиях наполнения. Продолжительность испытания составляет три месяца. При этом результаты можно наблюдать с интервалами в три дня, одну неделю, полмесяца, один месяц, два месяца и три месяца. Часто задают вопрос о том, не заржавеет ли пружина пластикового насоса. Если шарики в пластиковом насосе изготовлены из стали, следует также учитывать возможность коррозии стальных шариков.
Дополнительные инструкции по испытанию головки насоса
1. Важным моментом при проверке дозатора пенного мыла является то, что выдавливаемая пена должна быть плотной и нежной.
2. При тестировании безвоздушной бутылки необходимо проверить трение между внутренней стенкой бутылки и поршнем.
3. Одним из основных критериев проверки распылителя является эффективность распыления. Распыление должно быть непрерывным и равномерным, без явных капель. Кроме того, необходимо проверить угол и дальность распыления в соответствии с 15 национальными стандартами испытаний.
4. Завод по производству пластиковых насосов проверит силу всасывания пластикового насоса при тестировании дозатора для лосьона.
Метод испытания аэрозольного насоса
Методы испытаний некоторых основных показателей аэрозольного насоса могут соответствовать методам, изложенным в следующих национальных стандартах:
GB/T 14449—2017 Методы испытаний аэрозольных продуктов
Дополнительная записка
Выше упомянуто довольно много пунктов тестирования, и основные из них следует проверять в первую очередь в ходе реальных испытаний. В случае пластиковых насосов, используемых в косметике, больше внимания следует уделить их влиянию на использование. Для некоторых пунктов тестирования, если требования невысоки, например, для механических испытаний и т. д., качественная оценка может быть сделана на основе влияния на процесс использования. Кроме того, стандарты качества для пунктов тестирования головки насоса имеют лишь общие характеристики, которые могут быть определены в соответствии с собственными требованиями в ходе реальных испытаний.
Быстрые ссылки