Alles, was Sie über kosmetische Sprühpumpen wissen müssen: Aufbau, Funktion und industrielle Anwendungen

Sprühpumpen sind wichtige Hilfsmittel für kosmetische Behälter und werden häufig für Produkte auf Wasserbasis und Essenzen wie Parfüms, Gelwasser und Lufterfrischer verwendet. Ihre Leistung wirkt sich direkt auf das Benutzererlebnis aus. In diesem Artikel werden die grundlegenden Kenntnisse über Sprühpumpen eingehend analysiert, einschließlich des Formgebungsverfahrens, der Oberflächenbehandlung, der grafischen Verarbeitung, des Hauptzubehörs, der Produktstruktur, des Wasserauslasses und des Zerstäubungsprinzips, der Anwendungsszenarien und der Spezifikationsparameter. Anhand umfangreicher Daten, Tabellen und Illustrationen stellt dieser Artikel die Geheimnisse von Sprühpumpenprodukten umfassend dar und hilft Ihnen, ein tieferes Verständnis für diese wichtige Kategorie von Verpackungsmaterial in der Kosmetikindustrie zu gewinnen.

1. Formgebungsverfahren

Bei der Herstellung der Sprühpumpe werden verschiedene Materialien und Technologien verwendet. Obwohl die Bajonett- (Halbbajonett-Aluminium, Vollbajonett-Aluminium) und Anschraubteile metallisch aussehen, sind sie in Wirklichkeit aus Kunststoff gefertigt. Bei einigen Produkten wird der Kunststoff mit einer Aluminiumabdeckung oder galvanisiertem Aluminium überzogen, um das Aussehen und die Schutzleistung zu verbessern.

Die meisten Innenteile der Sprühpumpe, wie das Pumpengehäuse und die Düse, bestehen aus Kunststoffen wie PE (Polyethylen), PP (Polypropylen) und LDPE (Polyethylen niedriger Dichte) und werden im Spritzgussverfahren hergestellt. Das Spritzgießen ist effizient und präzise und ermöglicht die Massenproduktion von Zubehör mit komplexen Formen und einheitlichen Spezifikationen. Laut Statistik werden bei den Herstellern von Sprühpumpen etwa 80% der Innenteile im Spritzgussverfahren hergestellt.

Zubehörteile wie Glasperlen und Federn werden jedoch in der Regel von professionellen Zulieferern bezogen, da sie besondere Anforderungen an Materialien und Herstellungsverfahren stellen. So müssen beispielsweise Glasperlen hochpräzise Abmessungen und eine gute Verschleißfestigkeit aufweisen. Professionelle Hersteller von Glasprodukten können diese Anforderungen besser erfüllen; Federn erfordern spezifische Elastizitätskoeffizienten und Haltbarkeit, und professionelle Federhersteller können die Stabilität der Produktqualität gewährleisten.

2. Oberflächenbehandlung

Die Hauptkomponenten der Sprühpumpe können auf verschiedene Weise behandelt werden, um unterschiedlichen Anforderungen an Aussehen und Leistung gerecht zu werden.

Vakuum-Beschichtung: Durch die Ablagerung von Metallionen auf der Oberfläche des Bauteils unter Vakuum kann eine gleichmäßige, glänzende und metallische Beschichtung entstehen. Die Vakuumbeschichtung kann die Ästhetik der Sprühpumpe verbessern und ihr ein höheres Niveau verleihen. Zum Beispiel auf einigen High-End Parfüm-SprühpumpenDie vakuumbeschichtete Metallschicht kann einen schillernden Glanz reflektieren und die optische Attraktivität des Produkts erhöhen. Marktforschungsergebnissen zufolge verwenden etwa 30% der hochwertigen Kosmetiksprühpumpen die Technologie der Vakuumbeschichtung.

Eloxiertes Aluminium: Eloxiertes Aluminium ist ein häufig verwendetes Oberflächendekorationsmaterial. Es kann durch Heißpressen und andere Methoden auf die Oberfläche der Sprühpumpenkomponente übertragen werden, um einen reichen Farb- und Mustereffekt zu erzielen. Eloxiertes Aluminium hat eine gute Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, die die Oberfläche des Bauteils wirksam schützen und dem Produkt einen einzigartigen dekorativen Stil verleihen kann. Bei der Gestaltung von Sprühpumpen einiger Modemarken kann die Verwendung von eloxiertem Aluminium ein einzigartiges Markenlogo und ein individuelles Muster erzeugen und den Wiedererkennungswert des Produkts erhöhen.

Sprühen: Die Farbe wird mit einer Spritzpistole und anderen Geräten gleichmäßig auf die Oberfläche des Bauteils gesprüht, um einen Schutzfilm zu bilden. Beim Sprühvorgang können Farben verschiedener Farben und Texturen gewählt werden, um eine Vielzahl von Effekten zu erzielen. Durch mattes Sprühen kann die Sprühpumpe beispielsweise eine zurückhaltende und weiche Textur aufweisen, die sich für Produkte eignet, die einen einfachen Stil verfolgen, während glänzendes Sprühen den Glanz des Produkts verstärken und es optisch eindrucksvoller machen kann. Etwa 40% der herkömmlichen Kosmetiksprühpumpen werden durch Sprühen oberflächenbehandelt.

Farbe der Injektion: Dem Kunststoffrohstoff wird ein Farbmasterbatch einer bestimmten Farbe zugesetzt, und das Bauteil erhält durch Spritzgießen direkt die gewünschte Farbe. Diese Methode ist relativ kostengünstig, und die Farbe ist einheitlich und stabil. Für einige Produkte, die besondere Anforderungen an die Farbe des Erscheinungsbildes stellen und bei denen die Kostenkontrolle im Vordergrund steht, ist die Einspritzfarbe eine gängige Wahl.

3. Grafik- und Textverarbeitung

Die Düsenoberfläche und die Strebenoberfläche der Sprühpumpe sind für den grafischen Druck geeignet. Gängige Verfahren sind Heißprägung und Siebdruck.

Heißprägen: Verwenden Sie hohe Temperatur und hohen Druck, um Metallfolie auf die Oberfläche des Produkts zu übertragen, um Gold oder andere metallische Farben zu bilden. Das Heißprägen kann den Grafiken eine edle und prächtige Textur verleihen und die Gesamtqualität des Produkts verbessern. Auf die Düsen einiger hochwertiger Parfümzerstäuber beispielsweise können im Heißprägeverfahren Markenlogos oder exquisite Muster aufgedruckt werden, um die Luxuspositionierung der Marke zu unterstreichen.

Siebdruck: Beim Siebdruckverfahren wird die Tinte durch das Sieb auf die Oberfläche des Produkts gedruckt, wodurch der Druck von mehreren Farben und komplexen Mustern möglich ist. Die Kosten für das Siebdruckverfahren sind relativ niedrig, und es ist sehr flexibel und eignet sich für den Produktionsbedarf verschiedener Chargen. Auf einige beliebte kosmetische Sprühpumpen können im Siebdruckverfahren Produktnamen, Gebrauchsanweisungen und andere Informationen aufgedruckt werden, um den Verbrauchern die Arbeit zu erleichtern.

Um jedoch die Einfachheit und Schönheit des Produkts zu erhalten und gleichzeitig die möglichen Auswirkungen der aufgedruckten Grafiken auf den Sprüheffekt zu vermeiden, wird die Düse im Allgemeinen weniger bedruckt. Nach Beobachtungen der Industrie bleiben etwa 85% der Sprühpumpendüsen unbedruckt.

4. Wichtigstes Zubehör

Herkömmliche Sprühpumpen bestehen aus mehreren wichtigen Zubehörteilen, von denen jedes eine einzigartige Rolle im Gesamtsystem spielt.

Nase/Kopf: Der Teil, den der Benutzer direkt betätigt, erzeugt durch das Drücken Energie und treibt die internen Komponenten zur Arbeit an. Bei der Gestaltung der Düse sollte die Ergonomie berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass der Benutzer bequem und arbeitssparend drücken kann. Verschiedene Marken und Typen von Sprühpumpen haben unterschiedliche Formen und Größen von Düsen, um verschiedenen Benutzergruppen und Produktpositionierungen gerecht zu werden.

Diffusor-Düse: Verantwortlich für die Verteilung der aus dem Pumpenkörper austretenden Flüssigkeit, so dass sie gleichmäßiger auf die Zielfläche gesprüht werden kann. Die Struktur der Diffusordüse hat Einfluss auf die Reichweite und die Partikelgröße des Sprays. Bei einer Parfüm-Sprühpumpe beispielsweise ist die Diffusordüse in der Regel so konstruiert, dass sie einen feinen Flüssigkeitsnebel bildet, der gleichmäßig auf der Haut haftet; bei einer Lufterfrischer-Sprühpumpe hingegen kann die Diffusordüse den Sprühbereich erweitern, um den Duft schnell zu verbreiten.

Kanal zentrieren: Verbindet den Pumpenkörper und die Düse, leitet die Flüssigkeit vom Pumpenkörper zur Düse und spielt eine tragende und positionierende Rolle während des Pressvorgangs. Das Material und der Innendurchmesser des Mittelkanals beeinflussen die Durchflussmenge der Flüssigkeit und den Sprüheffekt. Im Allgemeinen wird Kunststoff verwendet, und der Innendurchmesser wird entsprechend den Anforderungen an die Wasserleistung des Produkts ausgelegt.

Verschlusskappe: Dient zur Fixierung der Düse, um ein versehentliches Drücken während des Transports oder der Lagerung zu verhindern und gleichzeitig die inneren Komponenten zu schützen. Das Design der Verschlusskappe hat in der Regel einen gewissen Öffnungs- und Schließwiderstand, um die Stabilität zu gewährleisten. Einige Verschlusskappen für Sprühpumpen haben auch ein spezielles Anti-Rutsch-Design, um dem Benutzer die Bedienung zu erleichtern.

Dichtung: Die Dichtung wird zwischen dem Pumpenkörper und der Flaschenöffnung des Behälters angebracht und verhindert das Auslaufen von Flüssigkeit. Das Material der Dichtung ist meist Gummi oder Silikon, mit guter Elastizität und Abdichtung, und kann sich an die Form und Größe der verschiedenen Flaschenmündungen anpassen.

Kolbenkern, Kolben: Der Kolben und der Kolbensitz arbeiten zusammen, um die Ansaug- und Druckfunktionen im Pumpengehäuse zu realisieren. Der Kolben ist ein offener Kolben. Wenn sich die Druckstange nach oben bewegt, ist der Pumpenkörper nach außen hin offen, der Sitz ist geschlossen und die Flüssigkeit wird angesaugt; wenn sich die Druckstange nach unten bewegt, wird das Volumen des Sitzes komprimiert und die Flüssigkeit wird herausgedrückt. Das Material und die Dichtungsleistung des Kolbens wirken sich direkt auf die Arbeitseffizienz und Stabilität der Sprühpumpe aus.

Frühling: Sorgt für die Rückstellkraft. Nach Beendigung des Pressvorgangs drückt sie den Kolbensitz und den Kolben nach oben, um den Pumpenkörper in seinen Ausgangszustand zurückzuversetzen und das nächste Ansaugen vorzubereiten. Der Elastizitätskoeffizient der Feder muss entsprechend der Gesamtkonstruktion der Sprühpumpe gewählt werden, um ein geeignetes Pressgefühl und eine geeignete Rückstellgeschwindigkeit zu gewährleisten.

Pumpengehäuse: Der Pumpenkörper ist das Herzstück der Sprühpumpe. Er nimmt andere Zubehörteile auf und ermöglicht das Ansaugen und Ausstoßen von Flüssigkeiten durch Veränderungen in der inneren Struktur. Das Material und die Konstruktion des Pumpenkörpers bestimmen die Haltbarkeit und die Arbeitsleistung der Sprühpumpe.

Stroh: Dient dazu, die Flüssigkeit vom Boden des Behälters anzusaugen und zum Pumpenkörper zu befördern. Die Länge des Strohhalms kann je nach Höhe der Flasche eingestellt werden, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit im Behälter vollständig angesaugt werden kann.

5. Referenz der Produktstruktur

Bei der Gestaltung der Produktstruktur der Sprühpumpe müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, um eine effiziente und stabile Sprühfunktion zu erreichen. Die verschiedenen Arten von Sprühpumpen weisen gewisse Unterschiede in der Struktur auf, folgen aber im Allgemeinen ähnlichen Konstruktionsprinzipien. Zu den Optimierungszielen der Konstruktion gehören die Verbesserung der Flüssigkeitsaufnahme, die Verbesserung der Gleichmäßigkeit und Stabilität des Sprühstrahls, die Senkung der Produktionskosten und die Verbesserung der Produktlebensdauer. Einige neue Sprühpumpen haben beispielsweise eine kompaktere Bauweise, die die Anzahl der Teile reduziert, was nicht nur die Produktions- und Montagekosten senkt, sondern auch die allgemeine Zuverlässigkeit des Produkts verbessert. Durch die strukturelle Analyse verschiedener Marken von Sprühpumpen auf dem Markt wird festgestellt, dass etwa 60% der Sprühpumpen unterschiedliche Optimierungs- und Innovationsgrade im strukturellen Design aufweisen.

6. Prinzip der Wasserableitung

Auspuffverfahren: Nehmen wir an, dass sich im Ausgangszustand keine Flüssigkeit in der Basis-Arbeitskammer befindet. Wenn der Druckkopf gedrückt wird, treibt die Druckstange den Kolben nach unten, der Kolben drückt den Kolbensitz nach unten, die Feder wird zusammengedrückt, das Volumen in der Arbeitskammer wird entsprechend komprimiert, und der Luftdruck steigt. Zu diesem Zeitpunkt dichtet das Wasserabsperrventil den oberen Anschluss der Wasserleitung ab, um das Eindringen von Außenluft zu verhindern. Da der Kolben und der Kolbensitz nicht vollständig geschlossen sind, drückt das Gas, wenn der Luftdruck bis zu einem gewissen Grad ansteigt, den Spalt zwischen dem Kolben und dem Kolbensitz zusammen und trennt sie, so dass das Gas entweichen kann, wodurch der Auslassvorgang abgeschlossen wird.

Prozess der Wasseraufnahme: Nach dem Entlüften wird der Druckkopf losgelassen, und die komprimierte Feder gibt die elastische potentielle Energie frei, um den Kolbensitz nach oben zu drücken. Während der Aufwärtsbewegung des Kolbensitzes schließt sich der Spalt zwischen dem Kolbensitz und dem Kolben allmählich und treibt den Kolben und die Druckstange gemeinsam nach oben. Zu diesem Zeitpunkt vergrößert sich das Volumen im Atelier, der Luftdruck nimmt ab, und es herrscht nahezu ein Vakuum. Der Luftdruck über der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter ist relativ groß. Unter der Wirkung des Luftdruckunterschieds wird die Flüssigkeit in den Pumpenkörper gedrückt, um den Wasserabsorptionsprozess abzuschließen.

Prozess der Wasserableitung: Das Prinzip ist ähnlich wie beim Entlüftungsvorgang, jedoch ist der Pumpenkörper zu diesem Zeitpunkt mit Flüssigkeit gefüllt. Wenn der Druckkopf erneut gedrückt wird, dichtet einerseits das Wasserabsperrventil das obere Ende der Wasseransaugleitung ab, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit aus der Wasseransaugleitung in den Behälter zurückfließt; andererseits wird die Flüssigkeit aufgrund der Extrusion der Flüssigkeit (inkompressibles Fluid) den Spalt zwischen dem Kolben und dem Kolbensitz durchbrechen, in die Druckleitung fließen und schließlich aus der Düse herausspritzen.

Zum besseren Verständnis des Prinzips der Wasserableitung werden in der folgenden Tabelle die Zustandsänderungen der einzelnen Komponenten bei den drei Prozessen Abgas, Wasseraufnahme und Wasserableitung verglichen:

7. Prinzip der Zerstäubung

Wenn die Flüssigkeit aus der Düse fließt, hat die Flüssigkeit, da die Düsenöffnung sehr klein ist, bei gleichmäßigem Druck eine bestimmte Fließgeschwindigkeit im Druckrohr, und die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit ist zu diesem Zeitpunkt sehr groß. Das bedeutet, dass die Luft im Verhältnis zur Flüssigkeit eine sehr große Strömungsgeschwindigkeit hat, ähnlich wie ein Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit auf Wassertröpfchen trifft. Die Luft schlägt große Wassertröpfchen in kleine Wassertröpfchen um, und nach schrittweiser Verfeinerung werden die Wassertröpfchen kleiner. Gleichzeitig treibt die mit hoher Geschwindigkeit strömende Flüssigkeit auch die Gasströmung in der Nähe der Düsenöffnung an, wodurch sich die Geschwindigkeit des Gases in der Nähe der Düsenöffnung erhöht. Nach dem Bernoulli-Prinzip sinkt der Druck mit zunehmender Gasdurchflussrate, so dass ein lokaler Unterdruckbereich entsteht. Die Umgebungsluft mischt sich unter der Wirkung des Luftdruckunterschieds in die Flüssigkeit und bildet ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch, das schließlich einen Zerstäubungseffekt der Flüssigkeit hervorruft. Die verschiedenen Arten von Sprühpumpen haben im Grunde dasselbe Zerstäubungsprinzip, unterscheiden sich aber in der spezifischen Düsengestaltung und der Optimierung der internen Struktur, um einen feineren und gleichmäßigeren Zerstäubungseffekt zu erzielen. Durch die spezielle Konstruktion der Düse kann die Sprühpumpe einen Tröpfchendurchmesser von 5-10 Mikrometern erreichen, während der Tröpfchendurchmesser einer normalen Sprühpumpe zwischen 20-50 Mikrometern liegen kann.

8. Anwendung von Sprühpumpen in der Kosmetik

Typ des Spenders: Der Spender der kosmetischen Sprühpumpe wird in zwei Typen unterteilt: den Krawatten-Mund-Typ und den Schraub-Mund-Typ. Der Krawattenmundspender erreicht die Abdichtung und Verbindung durch festes Verbinden des Pumpenkörpers und der Flaschenmündung. Die Installation ist relativ einfach, aber die Demontage kann mühsamer sein; der Schraubenspender ist mit einem Gewinde verbunden, hat eine bessere Abdichtung und Stabilität, ist einfach zu installieren und zu demontieren und eignet sich für verschiedene Arten von Kosmetikverpackungen. Auf dem Markt verwenden etwa 70% der kosmetischen Sprühpumpen Spender mit Schraubverschluss.

Spezifikationen der Förderhöhe: Die Größe des Pumpenkopfes muss mit dem Kaliber des passenden Flaschenkörpers kompatibel sein, und die Spezifikationen des Sprays liegen im Allgemeinen zwischen 12,5 mm und 24 mm. Der Wasserausstoß beträgt in der Regel 0,1ml/Zeit-0,2ml/Zeit, und der spezifische Wert hängt von der Produktart und den Designanforderungen ab. So haben Parfüm-Sprühpumpen in der Regel einen kleinen Wasserausstoß, um einen präzisen und zarten Sprüheffekt zu erzielen, während Gel-Wasser-Sprühpumpen einen relativ großen Wasserausstoß haben können, um den Anforderungen einer großflächigen Anwendung gerecht zu werden. Die Länge des Rohrs mit gleichem Durchmesser kann an die Höhe der Flasche angepasst werden, um sicherzustellen, dass der Strohhalm die Flüssigkeit in der Flasche vollständig aufnehmen kann.

Sprühkopf-Dosierung: Es gibt zwei Hauptmethoden zur Messung der Flüssigkeitsmenge, die vom Sprühkopf auf einmal versprüht wird: die Peeling-Messmethode und die Absolutwert-Messmethode. Der Messfehler liegt normalerweise innerhalb von 0,02 g, um die Genauigkeit der Produktdosierung zu gewährleisten. Darüber hinaus kann die Dosierung auch durch die Größe des Pumpenkörpers unterschieden werden. Der strukturelle Aufbau von Pumpenkörpern unterschiedlicher Größe wirkt sich auf die Flüssigkeitsmenge aus, die bei jedem Druckvorgang aufgenommen und versprüht wird.

Schimmelpilzsituation: Aufgrund der großen Vielfalt an Sprühpumpen, die unterschiedliche Spezifikationen, Strukturen und Funktionsweisen aufweisen, ist für die Produktion eine große Anzahl verschiedener Formen erforderlich. Die Entwicklungs- und Herstellungskosten der Formen sind hoch, was in gewissem Maße die Produktionskosten von Sprühpumpen erhöht. Es wird davon ausgegangen, dass die Entwicklungskosten für einen Satz gewöhnlicher Sprühpumpenformen zwischen Zehntausenden und Hunderttausenden von Yuan liegen, während die Kosten für einige speziell entworfene Formen bis zu Millionen von Yuan betragen können.

Zusammenfassung

Als unverzichtbares Verpackungsmaterial in der Kosmetikindustrie enthalten Sprühpumpen eine Fülle von Kenntnissen und technischen Aspekten in Bezug auf den Gießprozess, die Oberflächenbehandlung, die grafische Verarbeitung, die Zusammensetzung des Zubehörs, die Produktstruktur, den Wasserauslass und das Zerstäubungsprinzip sowie die Anwendungsspezifikationen in der Kosmetik. Von der Koordinierung des Spritzgießens und der externen Beschaffung im Gießprozess bis hin zu den verschiedenen Möglichkeiten der Oberflächenbehandlung, um den unterschiedlichen ästhetischen und funktionalen Anforderungen gerecht zu werden; von den einzigartigen Funktionen der wichtigsten Zubehörteile bis hin zu den komplexen und heiklen physikalischen Prozessen, die hinter dem Wasserauslass- und Zerstäubungsprinzip stehen; von der Anpassung des Spendertyps und der Pumpenkopfspezifikationen bis hin zur präzisen Kontrolle der Düsendosierung und der Berücksichtigung der Werkzeugkosten - jedes Glied ist eng miteinander verbunden und bestimmt gemeinsam die Leistung und Qualität der Sprühpumpe. Ein tiefes Verständnis dieser grundlegenden Kenntnisse hilft nicht nur den Kosmetikherstellern bei der Auswahl geeigneter Sprühpumpenprodukte, der Verbesserung der Produktqualität und der Benutzererfahrung, sondern auch den Verbrauchern, das Funktionsprinzip und den Wert der Kosmetiksprühpumpe in ihren Händen besser zu verstehen. Es wird erwartet, dass Sprühpumpenprodukte in Zukunft mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Innovation der Technologie größere Durchbrüche bei der Leistungsverbesserung, der Kostenkontrolle und dem Umweltschutz erzielen und der Entwicklung der Kosmetikindustrie weiterhin neue Impulse verleihen werden.