杀虫气雾剂的包装工艺设计.docx

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杀虫气雾剂的包装工艺设计

目录

1、前言2

2、杀虫气雾剂的流通环境分析及防护措施2

2.1杀虫气雾剂的原料分析2

2.2流通环境分析3

2.3防护要求3

3、包装材料的选择3

3.1产品的尺寸3

3.2内包装材料4

（1）喷雾罐的结构4

（2）金属罐内部处理4

（3）推进剂的选择4

3.3外包装材料4

3.4外包装的CAD图6

4、包装工艺技术方案确定7

4.1包装工艺流程设计7

4.2包装工艺综合卡9

5、参考文献9

6、致谢10

杀虫气雾剂的包装工艺设计

1、前言

气雾剂自20世纪20年代发明、生产、应用以来，已在人们日常生活中扮演了重要角色，应用十分广泛，如个人用品、家庭用品、除虫用品、医药用品、工业用品以及食品等，为人类生活带来了巨大便利。

目前国际上气雾剂的生产主要集中在欧盟和美国,据欧洲气雾剂协会（FEA）的2009年年报统计，2009年欧盟共生产53.89亿个，美国生产超过35亿个，中国超越日本、阿根廷列第3位，生产超过10亿个，其中欧盟、美国、日本和阿根廷相比2008年生产量都有所下降，只有中国还保持增长，在2002年到2006年期间增长速度持续超过2位数。

由于我国国内经济持续快速发展，人民消费能力提高，以及我国劳动力成本低廉，相对欧美国家在法律法规方面更宽松等因素影响，预计我国气雾剂行业将持续快速发展，在不久的将来产量必将超过欧盟，成为全球最大生产国，并可能成为全球最大出口国。

2、杀虫气雾剂的流通环境分析及防护措施

2.1杀虫气雾剂的原料分析

杀虫气雾剂是由三氯杀虫酯和氰戊菊酯两种主要成分配以香精、脱臭煤油、二氧化碳推进剂组成。

可燃、温度高于50℃时可能发生爆炸，属高效低毒杀虫剂，杀虫谱广，对蚊、蝇、蟑螂、臭虫和蚂蚁等多种卫生害虫具有良好的速杀效果。

它是三相结构，液相推进剂和液态内装物不混溶而分层，气相推进剂在上端。

气雾剂本身为密闭容器，是一种危险货物包装容器，装有抛射剂及其他有效成分，存在一定内压。

另外有的抛射剂是易燃物质，如丙烷、丁烷、二甲醚等，有的溶剂也极易燃，如有机溶剂、油类溶剂。

根据《关于危险货物运输的建议书规章范本》（TDG）的分类,气雾剂为第2类危险货物：

气体，正式运输名称为“气雾剂”，联合国编号为UN1950。

气雾剂的危险性在其整个生命周期，包括生产、包装、贮存、运输、使用以及废弃过程存在潜在的危险性。

联合国《全球化学品分类与标签统一协调制度》（GHS）已在全球逐渐实施执行，GHS把易燃喷雾气雾剂和易燃泡沫气雾剂单独分类为一种危险品：

易燃气雾剂，GHS要求危险品内包装上进行危险性标签，并为用户提供安全数据表（SDS）。

2.2流通环境分析

产品在流通过程中的各种环境条件会给产品带来不同的影响，首先，装卸作业时流通过程中必须要经过的步骤，此产品在搬运时应轻取轻放、严禁猛烈碰撞、日晒、高温、重压、并不得倒置；其次，在产品的运输过程中，选择公路运输的方式，因为公路运输相对于铁路运输更适合杀虫剂这种需要短途运输的产品，而航空运输运输造价过高，不适合这种低成本的产品,而且运输应有易燃、易爆标志；最后，在产品的储存过程中，产品应存在阴凉干燥、通风的仓库内，不得和易燃、易爆品，种子、食品、粮食、饲料、饮料等共储混放，而且不得倒置，重压，要有一定的堆码限度。

2.3防护要求

（1）气雾剂的物理危险主要源于气雾剂是一个小型密闭压力容器，填装抛射剂、溶剂和其他有效成分后，有一定的内压。

由于压差的缘故，存在两种潜在危：

气雾剂罐体变形、爆破，因此要求气雾剂罐体必须耐一定压力，同时填充后的气雾剂，内压必须有限制；

（2）抛射剂，这些气体可能极易燃烧，空气中这些气体达到一定浓度可能会爆炸，由于泄漏，即使是很微量泄漏，在大量贮存的仓库和运输封闭空间里都可能积聚“泄漏气体”，从而引起灾害性事故，因此，必须保证此产品的密封；

（3）由于填充物受环境温度的影响，会导致体积和内压变化，因此对气雾剂填充率有最高和最低要求，同时要求气雾剂能耐高温和低温环境的要求，以防止气雾剂在极端恶劣环境出现危险事故。

（4）搬运过程中要轻取轻放、严禁猛烈碰撞、日晒、高温、重压、并不得倒置，在产品的储存时，产品应存在阴凉干燥、通风的仓库内，不得和易燃、易爆品，种子、食品、粮食、饲料、饮料等共储混放，而且不得倒置，重压，要有一定的堆码限度。

3、包装材料的选择

3.1产品的尺寸

金属罐的尺寸为容积600ml，底面直径为65mm，瓶高280mm，一个箱子里面装24瓶，排列方式为4×6。

3.2内包装材料

（1）喷雾罐的结构

包装容器选择喷雾罐，采用三相结构，液相推进剂和液态内装物不混溶而分层，气相推进剂在上端，这种包装容器的原理是：

按下阀门，气相推进剂推动液相推进剂经喷嘴释放到空气中，由于压力变化，液相推进剂迅速气化将内装物分裂成细雾状充满空间。

一份液相推进剂百年未气体时，能填充的容积为其体积的250倍，所以罐内剩余的液体内装物很少，只要还有液相推进剂，其空位就会被气相推进剂所填补，内部压力也始终保持不变，直至内装物全部喷完。

（2）金属罐内部处理

金属罐用马口铁三片罐，因为其耐压性强，但对药物溶液的稳定性不利，故容器内常用环氧树脂、聚氯乙烯或聚乙烯等进行表面处理。

（3）推进剂的选择

一般金属喷雾罐内压≤600kPa，由包装工艺学课本知，选择碳氢化合物，碳氢化合物的沸点低，常温下在空气中易气化，喷雾效果好，价格较低，但易燃烧，有一定的危险性，查表得，丁烷在21.1℃时绝对压力为219kpa，符合一般金属罐所能承受的600kpa。

3.3外包装材料

外包装材料选择微瓦楞，因为微型瓦楞包装结构比传统的折叠纸盒更为坚固，产品直接装入运输包装内，省去中包装和部分防震内衬，微型瓦楞纸板盒既安全牢固，重量又轻，节约成本。

而且微型瓦楞纸板印刷效果好，可适合各种精度要求高的印刷方式，尤其适合胶印。

传统楞型的瓦楞纸板因受压变形会破坏纸板的强度、大大影响印刷的精度和稳定性、极易造成纸板跑偏、薄厚不均、影响印刷速度的同步性致使图案模糊，造成极大的不必要的浪费，因此无法直接胶印精美如照片般高清晰度的图案。

选择B楞瓦楞纸板

（1）外包装内尺寸计算：

已知：

内装物的最大外尺寸为260mm×390mm×280mm，瓦楞纸箱内尺寸的修正系数为k'L=5k'B=5k'H=4。

则瓦楞纸箱的内尺寸为

Li=390+5=395mm

Bi=260+5=265mm

Hi=280+4=284mm

即：

内尺寸为265mm×395mm×284mm

（2）外包装制造尺寸的计算

已知：

kL1=3kL2=3kB1=3kB2=1kH=6

则瓦楞纸箱的制造尺寸为

L1=Li+kL1=395+3=398mm

L2=Li+kL1=395+3=398mm

B1=Bi+kB1=265+3=268mm

B2=Bi+kB1=265+1=266mm

H=Hi+kHi=284+6=290mm

J=35mm

即：

内尺寸为398mm×268mm×290mm

（3）外包装外尺寸的计算

已知：

K=4

则瓦楞纸箱的外尺寸为

L0=L1+K=398+4=402mm

B0=B1+K=268+4=272mm

H0=B1+K=290+4=294mm

即：

外尺寸为272mm×402mm×294mm

3.4外包装的CAD图

4、包装工艺技术方案确定

4.1包装工艺流程设计

（1）杀虫气雾剂的生产工艺流程图：

制罐

↓

内涂布

↓

主成分（内装物）的配制及灌装→推进剂的配制及灌装→喷雾罐盖的接轧密封→漏气、质量及压力检查→外涂布→印刷→印后上光→整理排列——→装箱→封盖→成品↑

↑

箱底封合

↑

箱张开成型

↑

取箱坯

（2）压力灌装法与冷灌装法的比较：

产品是否能含有水分

是否需要冷却设备

设备投资

耗能

灌装速度

压力灌装法

是

否

较省

较省

较慢

冷灌装法

否

是

投资大

较大

快

从上表可以看出，综合考虑，应该选用压力灌装法对本产品进行灌装。

在内装物和推进剂的灌装过程中，采用压力灌装法，即：

在室温下先灌装内装物，并灌入少量推进剂以驱逐容器内空气，接着放置阀门并接轧卷边密封，最后将大量推进剂用灌装头以高压通过阀杆喷嘴泵入已密封的喷雾罐容器内。

压力灌装法对产品配方没有特殊的要求，可以含有水分，灌装时不会有冷凝水混入产品，不用冷冻和回温设备，投资较省。

（3）各包装工序所采用的工艺装备

制罐：

对未实施印刷前的金属先冲压成型。

内涂布：

内涂布的涂料是将金属罐与内装物隔开的物质，由于内涂料是直接与食品、药品、化工产品等物质接触的，因此它除具有耐酸、耐溶剂、耐脂肪、耐蛋白质、耐化工原料等不同性能外，还必须无毒、无味，不与所装物品发生化学反应。

马口铁对药物溶液的稳定性不利，故容器内常用环氧树脂、聚氯乙烯或聚乙烯等进行表面处理。

主成分的配制及灌装：

杀虫气雾剂是由三氯杀虫酯和氰戊菊酯两种主要成分配以香精、脱臭煤油、二氧化碳推进剂组成；灌装时采用的是压力罐装法。

推进剂的配制及灌装：

杀虫气雾剂的推进剂选择丁烷（CH3CH2CH2CH3），因为丁烷的在21.1℃时的绝对气压为561kpa，小于一般金属罐的内压力600kpa，气味较小，价格较低，相对密度低，用量少，毒性较小；灌装时也采用的是压力灌装法。

喷雾罐的压轧和密封

漏气、质量及压力检查：

将罐侵入55℃的热水中保持3min，检查有无漏气，若无漏气，待干燥后即可进行包装。

外涂布：

金属是硬质承印物，对油墨的吸附性较差，直接将油墨印制在金属表面很难达到牢固的附着。

为改善油墨的附着性能，可以使用浅色的底漆对金属外表面先均匀涂布，然后再印刷。

印刷后的金属板在罐成型加工过程中，会受到弯、折、压、卷等外力的冲击，通过涂布底漆，还可以提高金属制品的机械性能。

常用的底漆多为环氧胺基类化合物，具有颜色浅，柔性好，多次烘烤不变形变色、耐冲击等特点。

为提高色彩的再现性，底漆之上还需要通过一次或两次印白，以达到印刷所需要的白度。

印刷：

金属成型后再印刷不具有绝对的适应性，而是只对形状规则、生产数量较大的金属罐才能进行。

规则形状主要是指圆柱形的金属罐，如啤酒和饮料的易拉罐包装就是最典型的代表。

与金属板印刷不同，金属罐印刷加工都是由自动生产线来完成的，而外涂布和印刷则是在成型后再进行，流水线生产～般都有较高的速度要求，因此多采用凸版（可以是金属凸版也可用柔性版）胶印的方式，印刷色数以4色机为标准机型。

圆柱形金属罐通过星形轮的转动顺利输送到流水线；印版为凸版，滚筒有4个，可实现四色印刷；凸版上的油墨先转移到橡皮滚筒上，再由橡皮滚筒转移到金属罐的表面；印刷完成后，对罐的表面有一个上光处理，可以提高油墨的牢度并提高罐体表面的光泽度。

如图所示为金属罐凸版胶印原理工作示意图：

印后上光：

不管是金属板印刷还是金属成型物印刷，在印刷后对其表面加印一层罩光油的工艺，称为上光。

通过上光能增加色彩的鲜亮度，提高金属表面光泽，增加墨膜强度，从而提高商品自身价值。

上光的设备类似于涂布机，在金属印刷后，通过上光机组对金属罐表面涂布光油，因此，印后上光也工艺上也被称为后涂布。

上光油选择水性罩光油，即用水代替或部分代替有机溶剂，增加一定的助剂和连接料，使其除了具有罩油的基本属性外，还具备清洁、无毒、环保、耐烘烤的特点。

整理排列：

将印刷好的金属罐整理成4×6的排列方式。

装箱：

装箱时采用吊入式装箱工艺，用抓取器抓住所有的产品，提升放入箱中。

如图所示为吊入式装箱工艺过程示意图：

图4-2吊入式装箱工艺过程示意图

封盖：

封盖时采用的是压敏胶带黏合工艺。

将压敏胶带粘合剂涂在基材上，使用时只要轻轻按压基材背面，就可以黏合到被黏合物的表面，不需溶剂或加热，且基材的背面可进行防粘处理，便于从胶带卷上拉开使用，基材柔软且有弹性，以便撕断或切开，还应有良好的纵向抗拉强度以及横向抗拉强度，本产品采用I型粘贴，优点是：

封箱作业少且容易，成本较低

图4-3I字型粘贴

成品：

此时，杀虫剂喷雾罐的生产即完成。

4.2包装工艺综合卡

见附录

5、参考文献

（1）彭国勋.运输包装[M].北京：

印刷工业出版社，1990

（2）潘松年.包装工艺学（增订版）[M].北京：

印刷工业出版社，2004

（3）王建青.包装材料学[M].北京：

国防工业出版社，1988

（4）孙诚.包装结构设计[M].北京：

中国轻工业出版社，2003

（5）刘喜成.包装材料学[M].长春：

吉林大学出版社，1997

（6）孙智慧.包装机械概论[M].印刷工业出版社：

2007

6、致谢

课程设计是培养学生综合运用所学知识发现提出分析和解决实际问题锻炼实践能力的重要环节是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异包装工艺学已经成为当今包装应用中不可缺少的一部分在生活中可以说得是无处不在。

因此作为二十一世纪的包装专业学生来说掌握包装工艺学技术是十分重要的。

回顾起此次包装工艺课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在整整一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟是第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，但是通过这次课程设计之后，我一定把以前所学过的知识重新温故。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游刃而解。

同时，在老师的身上我学到很多实用的知识，在此我表示非常感谢！