一种单阀阀杆型双袋二元气雾阀的设计开发研究

一种单阀阀杆型双袋二元气雾阀的设计开发研究

施永忠

（广东中山高林美包装科技有限公司 广东 中山 528400 ）

摘要简要阐述一种双袋型二元气雾阀产品的特点、应用、设计原理、开发要求等，说明了目前国内外同类产品应用现状和质量价格状况以及市场需求和潜在应用，到目前为止此产品的模具和机器开发情况以及样品测试相关问题，已经取得的相关成果和尚待解决的技术问题等。

关键词： 二元气雾阀；产品设计；模具设计；二元气雾剂

0引言

随着气雾剂产品在市场上的广泛应用，其便捷性越来越被大众所接受，各种气雾剂产品的开发也层出不穷，特别是在化妆品和洗护领域采用气雾剂包装更为普遍，这样也同时要求气雾阀产品不断开发新品以满足不同气雾剂产品的包装要求。譬如染发所用的染发膏就需要氧化剂和著色剂同时使用才能达到染发效果，而这两种东西在使用前不能相互接触而且也不能与空气长久接触，所以就必须采用独立的真空包装。另外作为防水材料的一些涂料因为环保需要必须采用水性涂料，而水性涂料的致命缺点就是因为没有固化剂的作用而不能快速固化，导致其应用极大受限，而双袋型二元气雾阀正是为解决此类问题所开发设计。本文简要介绍了双袋型二元气雾阀的市场现状和质量情况及其产品设计开发等方面的研究进展等。

1 双袋型二元气雾阀市场现状

1.1几种双袋型二元气雾阀对比

   目前市场存在几种不同类型的双袋二元气雾阀，一种是双罐双袋型，实际就是将两个20mm口径的气雾罐封口充填后装入塑料盒中固定起来，然后再通过特制喷头同时喷出两种物料（如图一所示）；其次一种是双阀杆双袋型，这是将两个阀杆装入同一阀体再固定于特制固定盖中形成双袋双阀杆二元气雾阀（如图二所示），这样就可以只需要单罐单阀门充填两种相互隔开的物料，但也需要特制双通道喷头，而且灌装充填较为复杂；再一种就是本文要特别介绍的单阀杆双袋型二元气雾阀，这是在阀杆上设置双通道，在阀体中设置双密封圈，装配起来后在阀体阀杆中形成相互独立的双空间双通道结构（如图三所示），这样最大优点就是物料喷出同步性好以及灌装充填便利性好。

图一双罐型示意图图二 双阀杆型示意图 图三 单阀杆型示意图

1.2市场应用情况

以上三种双袋二元气雾阀目前市场共同存在，但都有不同程度的应用缺陷和质量问题。主要表现在价格成本高、因出料同步性不好而影响产品使用效果、自喷和漏夜等，特别是第一和第二种结构形式，所以目前市场对这种双袋二元阀的应用都存在较大局限性和不满意度，第三种结构形式基本解决了前两种存在的缺陷，但需要进一步解决自身容易出现的自喷和漏夜问题，本文将就此进行研究。

2单阀杆型双袋二元阀产品设计

2.1产品结构特点

单杆型双袋二元阀主要特点在于阀杆设置内外双通道，阀室内设置上下双室并通过密封圈将两室分别形成独立空间，再通过两个管道分别于不同二元袋进行连接，从而实现一只阀门可以分别灌装充填不同物料并可通过喷头同步喷出。

2.2产品设计

设计原理图，如图四所示

图四 设计原理图

3阀杆和阀室模具设计

3.1阀杆模具设计

模具结构为哈呋滑块、顶针顶出、潜水进胶结构，如图五所示。

图五 阀杆模具设计图

3.2阀室模具设计

模具结构为斜导柱抽芯、顶针顶出、细水口进胶的三板模结构，如图六所示。

图六阀室模具设计图

4样品试制

模具打样产品后进行小批量样品试制，生产工艺步骤：首先将阀杆与上下密封圈及弹簧组装形成四件套，其次将此四件套放入阀室再与固定盖一起通过专用抓口机器抓口后形成单阀，再次将二元袋与阀室连接头通过专用热封机器焊接在一起并需保证焊接牢固和密封性合格，然后将单阀与焊接好的二元袋通过卡扣结构牢固连接在一起并通过抽真空装置将二元袋内抽成真空状态，最后再由专用卷袋机器将两个二元袋卷在一起形成圆筒状并贴上不干胶固定便制成最终成品（如图七所示）。

图七单阀杆型双袋二元阀成品

5产品测试验证

5.1充气封口测试

将样品放入特定铝罐，按标准封口尺寸（封口高度5.2±0.1mm，封口直径φ27.2±0.1mm）在专用封口机器上进行充气封口操作，如图八所示。

图八封口充气专用机

5.2灌装充填测试

将封口后的铝罐放在专用充填机上灌装物料，两种物料通过不同罐料头分两次进行灌装，首先通过阀杆中心孔罐料，特制罐料头如图九所示；然后再通过阀杆内外层之间的通道罐料，特制罐料头如图十所示。

图九特制罐料头1 图十特制罐料头2

5.3高温（50摄氏度）环境下密封性能测试

将灌装充填好的样品分别正倒立置于50摄氏度恒温箱中，按照3天、7天、21天、1月、3月、6月、12月、24月间隔周期观察产品密封性和喷出状况（如图十一所示）。

图十一发泡型染发膏气雾剂

6结论

通过对单阀杆型双袋二元气雾阀的设计开发研究，发现这种结构对于灌装不同物料并且要求同步喷出具有可靠性，同时可以通过技术手段解决其自喷和漏夜等缺点。此包装形式特别适合于家用染发膏气雾剂和具有快干性防水补漏气雾剂等产品的使用要求，并且具有成本较低、灌装充填方便、喷头形式多样性等特出优点。

「参考文献」

「1」GB T 17447-2012气雾阀:P1-P16

「2」BB T 0085-2021二元包装囊阀：P1-P18

「3」GB T14449-2008气雾剂产品测试方法：P1-P6

「4」BB T0086-2021二元包装囊阀气雾剂：P1-P9

「5」王巍、周耀红，塑料模设计，模具设计，机械工业出版社，2009：P128-P160

「6」邱宣怀，机械设计，高等教育出版社，2007：P108-P200