第七章瓶罐封盖结构设计

第七章 瓶罐封盖结构设计
《包装结构设计》 冯梅
天津商学院包装工程系
天津商学院包装工程系
第七章 瓶罐封盖结构设计
第一节 瓶盖 第二节 密封原理 第三节 密封盖结构 第四节 安全盖结构设计 第五节 方便盖结构设计
第一节 瓶盖
一、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。
⒈ 保护 通过有效密封，瓶盖可以达到对内装物的保
护性来自百度文库装： ⑴ 防止内装物及其成分从瓶口逸出； ⑵ 防止气体、水蒸汽及尘埃杂质从瓶口侵入。 ⒉ 方便
瓶盖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。 ⑴ 瓶盖要适合于人工或机械封盖； ⑵ 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； ⑶ 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。
⒊ 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。 ⑴ 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。 ⑵ 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。 ⑶ 瓶盖可以印刷商品条形码。
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，以帮助玻璃塞摩擦配合到 瓶口中。
⒌ 密封材料
⑴ 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。
⑵ 模塑内衬 用PVC、PE、EVA或具有类似弹性的其他热塑性塑料通
① 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，导致铝箔
发热，其涂塑面材即可熔化并粘附容器口缘。 ② 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。 ③ 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。
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。 ⒋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。
三、瓶盖的材料
⒈ 金属 金属是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。 ⒉ 热塑性塑料
四、瓶盖设计要求
⒈相容性 盖衬、垫于内装物应相容。 ⒉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。 ⒊刚强性 盖不变形（耐内压、外压、）。 ⒋易开性 易开、快开，不伤人，不需工具。扭 矩、拉力、撬力应适当。 ⒌复封性 ⒍多功能性 如防盗盖、儿童安全盖、方便使用盖。 ⒎装饰性
密封压强保证了内衬与瓶口密封面的良 好接触。瓶口密封面积越大，由瓶盖施加负 荷的面积分布越大，一定扭矩下的密封效果 越差。因此，为获得良好的密封，不一定非 得采用过高的固定扭矩，在不损坏内衬及其 表面的情况下，密封面的宽度应尽可能小一 些。也就是说，假如小的固定扭矩要达到最 大有效密封压强，应选用窄的密封圈。
④ 开启、复盖简便、快捷、无泄漏。
⒉ 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。
⒊ 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
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。
二、瓶盖的基本类型
⒈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。 ⒉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、喷雾等，如倾倒盖、涂敷盖、分配盖等。 ⒊控制盖
第二节 密封原理
一、密封要求
⒈ 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：
① 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；
② 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；
③ 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；
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。
⒊ 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。 ⒋ 玻璃
为了达到此目的，内衬必须有足够的弹性，以 能够填满密封面上的任一凹凸不平之处，同时还要 保持足够的刚性，以防止在密封压力之下挤入表面 间隙之中。弹性与刚性都要持之以恒。
为获得良好的密封效果，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功的压强。 在合理的范围内，压强越高，密封效果越好。但是， 显而易见，当压强增加到一定程度，就会引起瓶盖 的破裂或变形、玻璃瓶口的碎裂或塑料容器的变形 以及内衬的破坏，使密封自行失效。
过模塑工艺制造的具有特殊结构的内衬。 ⑶ 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。 ⑷ 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。
⑸ 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。