包装金属容器结构设(课程设计)讲解.doc

1 内装物分析及其气雾剂选择 1.1 内装物及容量 内装物：杀虫剂 储存温度：-5—35℃ 容量：约500ml 1.2 内装物相关特性分析 内装杀虫药品为液态，根据惯例，我们选择干式喷雾，即增加推进剂的用量或压力，造成微粒直径小于50um的喷雾，雾粒可以在空中悬浮5min以上。内装物为气、液、液三相式（液态推进剂与液态的物料互不相容，罐内的液体明显的分为两层，同时在液面上方还有呈气相存在的雾化剂）。 1.3 气雾剂的选择 喷雾罐内产品之所以能在阀门开启后自动喷出，完全是作为能源物质气化后产生喷发压力的作用。这种作为能源的物质即为喷雾罐的推进剂，也称气雾剂、雾化剂。 1.3.1 气雾剂的主要作用 ①汽化内装物，使之形成胶体微粒。液相与内装物产品混合成混溶液成为均质液体，当液相混合物穿过阀门从大约0.5mm直径的喷口射出时，推进剂由于从气压容器内的高压释放出来而立刻汽化，是内状物产品成细小雾滴。 ②填补内状物喷出后的空间，保持压力不变：掀动按钮时，阀门开启，液体内装物汲管上升并经阀门喷出，此时少量推进剂蒸发为气体来填补空间。 1.3.2 气雾剂的喷出系统 （1）两相系统 物料与液态推进剂能充分混合时，罐内只存在气液两相。例如气态推进剂与混溶的推进剂和物料的均质液体；压缩气体推进剂与液态物料等。 （2）三相系统 a．气、液、液三相式 液态推进剂与液态的物料互不相容，罐内的液体明显的分为两层，同时在液面上方还有呈气相存在的雾化剂。 b．固、气、液三相式 罐内有固态、液态物料以及液态与气态推进剂时，罐内物质呈现固、液、气三相式系统。 1.3.3 气雾剂的分类 气雾剂是气雾的动力源，它能产生气压，使产品以雾状、细流状或泡沫状喷出而分配使用的物质，分为液化气和压缩气体两大类。 （1）压缩气体。常见的压缩气体有CO2、N2、NO。压缩气体是以蒸发气体形态溶解于液态物料中，随着内装物的喷出，其压力平稳降低，因此，不能保持常压，但在压力下降时，部分溶解液体可释放到上层空间，以弥补部分压力下降。 （2）液化气体 ①碳氢化合物。常用丙烷、丁烷和异丁烷类天然气体。这些气体价廉、低毒、化学性质稳定，正常温度下不易引起任何腐蚀，但易燃。 ②碳氟化合物。碳氟化合物是品种最多，使用最安全的一类推进剂。具有不易燃性，无味、低毒，能取得大的压力范围。常用的推进剂有二氯二氟代甲烷、三氯氟甲烷等。 常见的推进剂的主要性质见表1-1、表1-2。 表1-1 碳氢化合物推进剂的性质 名称 化学名称 分子式 沸点/℃ 密度/(g/mL) 绝对压力/kPa 推进剂A-17 丁烷 CH3CH2CH2CH3 ﹣1 0.56 212 推进剂A-31 异丁烷 (CH3)2CHCH3 ﹣10 0.58 315 推进剂A-108 丙烷 CH3CH2CH3 ﹣42 0.50 860 注：1．名称中的数字指室温（21℃）下的英制表压力。 2．密度与绝对压力均指室温（21℃）下。 表1-2 碳氟化合物推进剂的性质 名称 化学名称 分子式 沸点/℃ 密度/(g/mL) 绝对压力/kPa 推进剂F-11 三氯氟甲烷 CCl2F 24 1.48 92 推进剂F-12 二氯二氟代甲烷 CCl2F2 ﹣29 1.32 585 推进剂F-114 二氯四氟乙烷 CClF2CClF2 4 1.47 190 作为杀虫剂的雾化剂，由于储存温度在-5℃～35℃之间，考虑到内装物的特性及使用环境等问题，必须选用化学性质稳定及常温下不与包装容器发生反应的推进剂。因此，选用推进剂A-108，丙烷（CH3CH2CH3），沸点低（-42℃），正常温度下不容易引起任何变化。 2 罐形及尺寸规格的确定 金属罐的罐型、尺寸以及封口方式都受到制罐设备的限制，目前许多金属容器的规格尺寸、结构形式都已标准化。因此，金属罐的设计实质上根据用户要求选定罐型、材料、封口形式以及外在表面进行装潢设计。 2.1 喷雾罐的罐型和结构 喷雾罐的罐型和结构的确定必须考虑包装要求和制造成本等综合因素。 （1）影响成本的因素。圆形罐和其他异型罐相比，不仅制作相对容易，而且用料较省。因此在设计金属罐时，从节约用料、降低成本这一角度出发，应尽量选用圆形罐。 此外，二片罐生产线的生产效率比三片罐高，按设备投资远比三片罐大，在确定金属罐的造型结构、进行经济核算时必须考虑这些因素。 （2）应满足内装物的包装要求。在选定罐型时，要根据内装物的特性、包装要求来确定金属罐的结构、形状、封口形状、底和盖以及侧缝的结构等。 此外，在金属罐的盖和底上要不要设置膨胀圈，罐身周围是否需要辊压环筋，都要视生产工艺、运输环境的具体要求而定。 综上所述，由于此次设计的是杀虫气雾剂喷雾罐，所以罐身选择圆形三片罐。 2.2 喷雾罐的规