牙膏原料技術(shù)理論（下）（待續(xù)）

徐春生

（廣州市牙博士口腔護(hù)理研究院，廣東 廣州 510897）

牙膏是大眾消費(fèi)品，我們每天都要使用。牙膏的包裝極為重要，一方面作為產(chǎn)品物質(zhì)載體，保護(hù)牙膏膏體質(zhì)量，方便儲(chǔ)存運(yùn)輸和消費(fèi)者使用；另外一方面作為產(chǎn)品信息載體，標(biāo)志牙膏品類、功效、成分、香型、凈含量、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等質(zhì)量信息和生產(chǎn)企業(yè)、許可證號(hào)、產(chǎn)地、生產(chǎn)時(shí)間、批號(hào)、保質(zhì)期等生產(chǎn)信息，以獲得消費(fèi)者信任，促進(jìn)銷售。牙膏包裝設(shè)計(jì)既是藝術(shù)也是技術(shù)，好的牙膏包裝設(shè)計(jì)是美學(xué)與科學(xué)的完美結(jié)合、使用價(jià)值和精神審美的完美統(tǒng)一。

1 牙膏包裝的作用

1.1 保護(hù)產(chǎn)品

牙膏在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存與使用過(guò)程中通常需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間，由于包裝不當(dāng)，可能會(huì)使牙膏的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，使牙膏產(chǎn)生變質(zhì)或泄漏，導(dǎo)致不能使用、并對(duì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。因此，保護(hù)功能是牙膏包裝的首要功能，主要包括以下兩個(gè)方面：

（1）阻隔作用：牙膏在溫度變化及光線照射下會(huì)發(fā)生顏色變化和硬度變化。包裝要能保證牙膏不泄漏出容器，并阻隔外界的空氣、光、水分、異物和微生物等與牙膏接觸，保證牙膏在保質(zhì)期內(nèi)和正常使用時(shí)成分穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生變質(zhì)。

（2）緩沖作用：牙膏包裝應(yīng)具有緩沖作用，可防止其在運(yùn)輸、貯存、銷售等過(guò)程中受各種外力的震動(dòng)、沖擊和擠壓時(shí)發(fā)生破壞。

1.2 方便使用

牙膏包裝應(yīng)便于運(yùn)輸和裝卸，便于保管與儲(chǔ)藏，便于攜帶與使用，便于回收與廢棄處理。牙膏管應(yīng)管身挺直、端正、飽滿；尾部焊封緊密，不破漏，未打開管蓋聞不到牙膏的氣味；開蓋后牙膏不溢流，輕壓管時(shí)，管口即可擠出牙膏，擠出的牙膏潤(rùn)滑細(xì)膩；管蓋螺口能擰緊，開閉方便，收納自如。

1.3 促進(jìn)銷售

牙膏包裝應(yīng)充分展示企業(yè)、品牌的形象，建立消費(fèi)者對(duì)企業(yè)的信任；應(yīng)有鮮艷的色澤、美麗的圖案、精致的外觀，吸引消費(fèi)者在購(gòu)物場(chǎng)所的關(guān)注度；應(yīng)有足夠的信息告訴消費(fèi)者使用效果、成分、香型、凈含重、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、保質(zhì)日期、開啟方法、使用方法等，建立消費(fèi)者對(duì)該產(chǎn)品質(zhì)量的信任。

2 牙膏用包裝材料

牙膏自誕生125年以來(lái)，其包裝形態(tài)大體是固定的。內(nèi)包裝為軟管，起到良好的阻隔作用并方便使用。外包裝為紙盒、紙箱，并輔助封箱膠帶、打包帶，可以幫助銷售，并在儲(chǔ)存、搬運(yùn)、運(yùn)輸過(guò)程中起良好的防護(hù)作用。

2.1 軟管

2.1.1 軟管發(fā)展簡(jiǎn)史

日常生活中，一些物品需要在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)反復(fù)使用，每次用量不多，如剩余的物品暴露在空氣中，會(huì)因丟失水分而發(fā)生干燥或變質(zhì)等現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)一種既方便攜帶、使用又便于保存內(nèi)容物的包裝方式為廣大消費(fèi)者所期待[1]。

1840年，法國(guó)人首先制造出了金屬軟管，用于包裝繪畫顏料。此項(xiàng)技術(shù)一經(jīng)推出，很快得到了一些藥膏和其他軟糊狀產(chǎn)品商人的青睞。軟管的出現(xiàn)，在當(dāng)時(shí)推動(dòng)了許多產(chǎn)品的革新，潔齒用品就是一例。最初的潔齒用品為牙粉或由牙粉壓成的片狀產(chǎn)品，由于有了軟管，1893年出現(xiàn)了牙膏。將粉狀產(chǎn)品改成膏狀產(chǎn)品，既方便了消費(fèi)者每次使用計(jì)量，又便于清潔衛(wèi)生和方便攜帶?，F(xiàn)在使用軟管包裝的產(chǎn)品比比皆是，無(wú)論牙膏、化妝品，還是藥品、食品等，均廣泛使用軟管包裝[1]。2010年，全世界軟管的年產(chǎn)量超過(guò)400億支，其中牙膏軟管達(dá)到了200多億支。

軟管，顧明思義是由軟質(zhì)材料制成的管子。最早的軟管由軟金屬鉛和錫制成，鉛和錫富于延展性，有良好的機(jī)械加工性能，易于冷擠壓成管狀容器。鉛和錫在空氣和一般介質(zhì)中有較好的穩(wěn)定性、耐腐性，一直沿用到20世紀(jì)60年代。然而鉛和錫也有較多缺陷，首先是強(qiáng)度不高，易擠破變形，其次是鉛易形成對(duì)人體有害的鉛鹽，對(duì)產(chǎn)品也有化學(xué)反應(yīng)。隨著煉鋁工業(yè)的發(fā)展，鋁的生產(chǎn)成本大幅度降低，且鋁的比重輕、強(qiáng)度好，也有很好的穩(wěn)定性和抗蝕能力，所以鋁管逐漸取代了鉛錫軟管。鋁經(jīng)過(guò)沖壓后硬度很高，需要經(jīng)過(guò)熱處理才能變軟，生產(chǎn)鋁管的工藝和設(shè)備也較為復(fù)雜。20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，塑料軟管和鋁塑復(fù)合軟管相繼問(wèn)世[1]。20世紀(jì)90年代，以鋁箔、塑料薄膜等多層復(fù)合的軟管已完全取代鋁管。因?yàn)榫哂型庑蚊烙^、印刷鮮艷、塑料化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，復(fù)合管的開發(fā)是牙膏包裝上的一次革命。目前，由于EVOH材料優(yōu)良的阻氧效果，使全塑復(fù)合軟管也成功進(jìn)入市場(chǎng)，由于全塑復(fù)合軟管對(duì)環(huán)境友好，可能會(huì)成為未來(lái)牙膏軟管的主流[2]。

2.1.2 軟管的基本結(jié)構(gòu)與材料組成

牙膏軟管由管身、管肩、管嘴、封口片、帽蓋5個(gè)部分組成，具體結(jié)構(gòu)與材料組成見(jiàn)圖1和表1。

圖1 復(fù)合軟管的結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of laminated tube

表1 復(fù)合軟管的材料組成Tab.1 Material composition of laminated tube

2.1.3 鋁塑復(fù)合片材

2.1.3.1 鋁塑復(fù)合片材的結(jié)構(gòu)

鋁塑復(fù)合片材由5層材料組成，以鋁箔（Al）作為中間層起到阻隔膏體中液體組分和香氣向外滲透的作用，內(nèi)外兩層是聚乙烯塑料薄膜（PE）作為保護(hù)層，鋁箔與聚乙烯薄膜之間用熱塑的乙烯甲基丙烯酸共聚物（EMAA）作為粘合劑粘合，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2和表2。

圖2 鋁塑復(fù)合片材200倍放大截面圖Fig.2 200 times magnification section of laminated aluminum-plastic sheets

表2 常用鋁塑復(fù)合片材的結(jié)構(gòu)舉例Tab.2 St ructure examples of commonly used laminated aluminumplastic sheets

以成品狀態(tài)出廠的復(fù)合片材按一定的寬度卷成盤狀，見(jiàn)圖3。

圖3 復(fù)合片材成品外觀Fig.3 Products appearance of laminated sheets

2.1.3.2 鋁塑復(fù)合片材的質(zhì)量要求

2.1.3.2.1 厚度

測(cè)量方法：取片材橫向測(cè)量左、中、右3點(diǎn)，取平均值。

測(cè)量工具：平頭千分尺，刻度0.001 mm。

要求：量出的總厚度T±5%。

2.1.3.2.2 剝離強(qiáng)度

按國(guó)家輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《牙膏用鋁塑復(fù)合軟管（QB/T2901）》的方法測(cè)試（單位：N/15 mm），具體要求如下：

（1）使用儀器：萬(wàn)能拉力機(jī)。

（2）取寬15 mm、長(zhǎng)約150 mm、邊緣平齊的材料樣本3～5條測(cè)試，取平均值。

（3）以100 mm/min速度剝離已分層的片材，儀器測(cè)試的力即為所需的力。

不同材料各層剝離強(qiáng)度數(shù)據(jù)要求按照相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，鋁箔與外層PE的剝離強(qiáng)度不得小于3 N /15 mm，鋁箔與內(nèi)層PE的剝離強(qiáng)度不得小于5 N/15 mm。

2.1.3.2.3 印刷圖案

（1）要求

文字圖案：圖案文字正確、清晰，顏色鮮艷，不可有刮痕、污點(diǎn)。顏色標(biāo)準(zhǔn)：與設(shè)計(jì)畫稿保持一致，以雙方封樣為標(biāo)準(zhǔn)。套色偏差：應(yīng)在±0.3 mm以內(nèi)。圖案位置偏差：應(yīng)在±1.5 mm以內(nèi)。

（2）測(cè)量工具

具有0.2 mm刻度的PET軟尺，可測(cè)量0.1 mm刻度的10倍放大鏡。

（3）接頭

每盤材料接頭個(gè)數(shù)：1 000 m允許3個(gè)，700 m允許2個(gè)。

接頭方法：保證色標(biāo)重合距離一致，將紅色粘膠帶橫貼在復(fù)合材料上，寬度25 mm。

2.1.4 全塑復(fù)合片材（見(jiàn)表3）

表3 常用全塑復(fù)合片材的結(jié)構(gòu)舉例Tab.3 Structure examples of commonly used laminated all plastic sheets

2.1.4.1 全塑復(fù)合片材的結(jié)構(gòu)

如圖4，EVOH膜為中間層③，在其上表面為第一粘結(jié)層②復(fù)合薄膜PE表層①，在其下表面為第二粘結(jié)層④復(fù)合PE膜里層⑤。不同功能的薄膜復(fù)合在一起，相互之間協(xié)同作用，達(dá)到了挺度好、阻隔性強(qiáng)、手感柔軟度好的效果。

圖4 全塑復(fù)合片材結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Structure of laminated all plastic sheets

2.1.4.2 全塑復(fù)合片材與鋁塑復(fù)合片材的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比（見(jiàn)表4）

表4 全塑復(fù)合片材與鋁塑復(fù)合片材的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比Tab.4 Qu ality index comparison of laminated all plastic sheets and laminated aluminum-plastic sheet