Um Produkte individueller zu gestalten, müssen die meisten Formverpackungen oberflächenfarbig gestaltet werden. Für Verpackungen von Kosmetikprodukten des täglichen Bedarfs gibt es verschiedene Oberflächenbehandlungsverfahren. Im Folgenden werden einige gängige Verfahren der Kosmetikverpackungsindustrie vorgestellt, wie beispielsweise Vakuumbeschichtung, Sprühen, Galvanisieren und Anodisieren.
I. Zum Sprühverfahren
Sprühen bezeichnet ein Beschichtungsverfahren, bei dem mithilfe einer Spritzpistole oder eines Zerstäubers durch Druck oder Zentrifugalkraft ein Material in gleichmäßige, feine Tröpfchen zerstäubt und auf die Oberfläche des zu beschichtenden Objekts aufgebracht wird. Man unterscheidet zwischen Druckluftsprühen, Airless-Sprühen, elektrostatischem Sprühen und verschiedenen abgeleiteten Verfahren wie z. B. Hochdruck-Niederdruck-Sprühen, thermischem Sprühen, automatischem Sprühen und Mehrgruppensprühen.
II. Merkmale des Sprühverfahrens
● Schutzwirkung:
Schützen Sie Gegenstände aus Metall, Holz, Stein und Kunststoff vor Korrosion durch Licht, Regen, Tau, Feuchtigkeit und andere Einflüsse. Das Auftragen von Farbe ist eine der einfachsten und zuverlässigsten Schutzmethoden, um die Gegenstände zu schützen und ihre Lebensdauer zu verlängern.
●Dekorativer Effekt:
Durch das Bemalen von Gegenständen erhält man einen wunderschönen Anstrich mit Glanz, Brillanz und Geschmeidigkeit. Die verschönerte Umgebung und die verschönerten Gegenstände tragen dazu bei, dass sich Menschen wohlfühlen und ein Gefühl von Schönheit und Behaglichkeit empfinden.
●Besondere Funktion:
Nach dem Auftragen einer Spezialfarbe auf das Objekt kann die Oberfläche des Objekts Funktionen wie Feuerfestigkeit, Wasserdichtheit, Schmutzabweisung, Temperaturanzeige, Wärmespeicherung, Tarnung, Leitfähigkeit, Insektizidwirkung, Sterilisation, Lumineszenz und Reflexion aufweisen.
III. Zusammensetzung des Sprühprozessesystems
1. Spritzraum
1) Klimaanlage: Eine Anlage, die saubere Frischluft mit Temperatur-, Feuchtigkeits- und Staubkontrolle in die Spritzkabine liefert.
2) Spritzkabinenkörper: besteht aus dynamischer Druckkammer, statischer Druckkammer, Spritzarbeitsraum und Gitterbodenplatte.
3) Abluft- und Farbnebelabsaugungssystem: besteht aus Farbnebelabsaugvorrichtung, Abluftventilator und Luftkanal.
4) Vorrichtung zur Entsorgung von Farbresten: Farbreste im Abwasser der Abluftreinigungsanlage der Spritzkabine werden zeitnah entfernt. Das gefilterte Wasser wird zur Wiederverwertung in den Graben am Boden der Spritzkabine zurückgeführt.
2. Sprühlinie
Die sieben Hauptkomponenten der Beschichtungslinie umfassen im Wesentlichen: Vorbehandlungsanlagen, Pulversprühanlage, Farbsprühanlage, Ofen, Wärmequellensystem, elektronisches Steuerungssystem, hängende Förderkette usw.
1) Vorbehandlungsanlagen
Die Sprühvorbehandlungsanlage mit mehreren Stationen ist ein gängiges Gerät zur Oberflächenbehandlung. Ihr Prinzip beruht auf der Beschleunigung chemischer Reaktionen durch mechanisches Scheuern, um Entfettung, Phosphatierung, Wasserwäsche und weitere Prozessschritte durchzuführen. Der typische Ablauf der Sprühvorbehandlung von Stahlteilen umfasst: Vorentfettung, Entfettung, Wasserwäsche, Oberflächenbearbeitung, Phosphatierung, Wasserwäsche und Reinstwasserwäsche. Alternativ kann auch eine Kugelstrahlanlage zur Vorbehandlung eingesetzt werden. Diese eignet sich für Stahlteile mit einfacher Struktur, starker Rostbildung, geringem oder keinem Ölanteil und ohne Wasserverschmutzung.
2) Pulversprühsystem
Die kleine Zyklon- und Filterelement-Rückgewinnungsvorrichtung für Pulverspritzanlagen ist ein fortschrittlicheres Pulverrückgewinnungssystem mit schnellerem Farbwechsel. Es wird empfohlen, für die Schlüsselkomponenten der Pulverspritzanlage importierte Produkte zu verwenden, während alle anderen Teile wie die Pulverspritzkabine und der elektromechanische Hubtisch aus inländischer Produktion stammen.
3) Sprühgeräte
Beispiele hierfür sind Ölsprühkabinen und Wasservorhangsprühkabinen, die häufig bei der Oberflächenbeschichtung von Fahrrädern, Blattfedern von Automobilen und großen Ladern eingesetzt werden.
4) Backofen
Der Ofen ist eine der wichtigsten Anlagen in der Beschichtungsproduktionslinie. Seine Temperaturhomogenität ist ein wichtiger Indikator für die Qualität der Beschichtung. Zu den Heizmethoden des Ofens gehören Strahlungsheizung, Heißluftzirkulation und eine Kombination aus beidem. Je nach Produktionsprogramm unterscheidet man zwischen Einkammer- und Durchlauföfen. Die Bauformen umfassen gerade Durchlauföfen und Brückenöfen. Heißluftzirkulationsöfen zeichnen sich durch gute Wärmedämmung, gleichmäßige Temperaturverteilung und geringe Wärmeverluste aus. Tests ergaben eine Temperaturabweichung von weniger als ±3 °C, womit die Leistungswerte vergleichbarer Produkte aus Industrieländern erreicht werden.
5) Wärmequellensystem
Die Heißluftzirkulation ist ein gängiges Heizverfahren. Sie nutzt das Prinzip der Konvektion, um den Ofen zu erwärmen und so das Werkstück zu trocknen und auszuhärten. Die Wärmequelle kann je nach Bedarf gewählt werden: Strom, Dampf, Gas, Heizöl usw. Die Position des Wärmequellenkastens richtet sich nach der Ofenkonstruktion: oben, unten oder seitlich. Ein spezieller, hochtemperaturbeständiger Ventilator zur Erzeugung der Wärmequelle bietet Vorteile wie lange Lebensdauer, geringen Energieverbrauch, niedrige Geräuschentwicklung und kompakte Bauweise.
6) Elektrisches Steuerungssystem
Die elektrische Steuerung von Lackieranlagen und Lackierlinien erfolgt zentral oder dezentrale. Bei der zentralen Steuerung übernimmt eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) die Steuerung der Hauptanlage, regelt jeden Prozess automatisch gemäß dem hinterlegten Steuerungsprogramm, erfasst Daten und überwacht Alarme. Die dezentrale Steuerung ist die gängigste Methode in Lackieranlagen. Jeder Prozess wird in einer eigenen Säule gesteuert, und der Schaltschrank befindet sich in der Nähe der Anlage. Diese Methode zeichnet sich durch geringe Kosten, intuitive Bedienung und einfache Wartung aus.
7) Hängeförderkette
Hängeförderer sind das Transportsystem von industriellen Montage- und Lackierlinien. Stauhängeförderer werden für Lagerregale mit einer Länge von 10–14 m und für Lackieranlagen mit speziell geformten Stahlrohren für Straßenlaternen eingesetzt. Das Werkstück wird an einem speziellen Hänger (Tragfähigkeit 500–600 kg) angehoben, der sanft ein- und ausfährt. Die Weiche wird gemäß den Arbeitsanweisungen elektrisch gesteuert, wodurch der automatische Transport des Werkstücks zu jeder Bearbeitungsstation gewährleistet ist. Anschließend wird es im Kühlraum und im Entladebereich zwischengelagert und gekühlt. Im Kühlraum befindet sich eine Hängererkennung mit Traktionsalarm und Abschaltvorrichtung.
3. Spritzpistole
4. Farbe
Farbe ist ein Material, das zum Schutz und zur Verschönerung von Oberflächen verwendet wird. Sie wird auf die Oberfläche eines Objekts aufgetragen und bildet einen durchgehenden Beschichtungsfilm mit bestimmten Funktionen und starker Haftung. Die Aufgaben von Farbe umfassen Schutz, Dekoration und spezielle Funktionen (Korrosionsschutz, Isolierung, Kennzeichnung, Reflexion, Leitfähigkeit usw.).
IV. Grundlegender Prozessablauf
Die Beschichtungsprozesse und -verfahren unterscheiden sich je nach Zielobjekt. Wir verwenden die gängige Beschichtung von Kunststoffteilen als Beispiel, um den gesamten Prozess zu erläutern:
1. Vorbehandlungsprozess
Um eine optimale Grundlage für die Beschichtung zu schaffen und deren Korrosionsschutz und dekorative Eigenschaften zu gewährleisten, müssen Fremdkörper auf der Oberfläche vor der Beschichtung entfernt werden. Diese Vorgehensweise wird als Vorbehandlung (Oberflächenbehandlung) bezeichnet. Sie dient hauptsächlich dazu, Verunreinigungen zu entfernen oder die Oberfläche aufzurauen, um die Haftung des Beschichtungsfilms zu verbessern.
Vorentfettung: Die Hauptfunktion besteht in der teilweisen Vorentfettung der Oberfläche von Kunststoffteilen.
Hauptentfettung: Das Reinigungsmittel entfettet die Oberfläche von Kunststoffteilen.
Wasserwäsche: Spülen Sie die auf der Oberfläche der Teile verbliebenen Chemikalien mit sauberem Leitungswasser ab. Zwei Wasserwäschen bei Raumtemperatur und einem Sprühdruck von 0,06–0,12 MPa. Anschließend mit Reinstwasser reinigen Sie die Oberfläche der Teile gründlich mit frischem, deionisiertem Wasser (Leitfähigkeit ≤ 10 μm/cm).
Luftausblasbereich: Nach der Reinstwasserwäsche im Wasserwaschkanal werden die auf der Oberfläche der Teile verbliebenen Wassertropfen mit einem starken Luftstrom abgeblasen. Aufgrund der Produktstruktur oder anderer Faktoren können die Wassertropfen jedoch an manchen Stellen nicht vollständig entfernt werden, sodass der Trocknungsbereich die Tropfen nicht vollständig trocknen kann. Dies führt zu Wasseransammlungen auf der Oberfläche und beeinträchtigt das Sprühergebnis. Daher muss die Werkstückoberfläche nach der Flammbehandlung überprüft werden. In diesem Fall muss die Stoßfängeroberfläche abgewischt werden.
Trocknung: Die Produkttrocknungszeit beträgt 20 Minuten. Der Ofen nutzt Gas, um die zirkulierende Luft zu erhitzen und so die eingestellte Temperatur im Trocknungskanal zu erreichen. Beim Durchlaufen des Ofenkanals durch die gewaschenen und getrockneten Produkte verdunstet die Oberflächenfeuchtigkeit durch die Heißluft. Die Einstellung der Trocknungstemperatur muss neben der Verdunstung der Oberflächenfeuchtigkeit auch die unterschiedliche Hitzebeständigkeit verschiedener Produkte berücksichtigen. Da die Beschichtungslinie des zweiten Werks hauptsächlich aus PP-Material besteht, beträgt die eingestellte Temperatur 95 ± 5 °C.
Flammbehandlung: Die Kunststoffoberfläche wird mit einer starken Oxidationsflamme oxidiert, wodurch die Oberflächenspannung des Kunststoffsubstrats erhöht wird und sich die Farbe besser mit dem Substrat verbinden kann, was die Haftung der Farbe verbessert.
Grundierung: Grundierung hat verschiedene Zwecke und es gibt viele Arten. Obwohl sie von außen nicht sichtbar ist, hat sie eine große Wirkung. Ihre Funktionen sind: die Haftung verbessern, Farbunterschiede verringern und fehlerhafte Stellen auf Werkstücken abdecken.
Mittelschicht: Die Farbe des Beschichtungsfilms, die nach dem Lackieren sichtbar ist; am wichtigsten ist es, dass das beschichtete Objekt schön aussieht oder gute physikalische und chemische Eigenschaften aufweist.
Decklackierung: Die Decklackierung ist die letzte Schicht im Beschichtungsprozess. Ihr Zweck ist es, dem Beschichtungsfilm einen hohen Glanz und gute physikalische und chemische Eigenschaften zu verleihen, um das beschichtete Objekt zu schützen.
V. Anwendung im Bereich Kosmetikverpackungen
Das Beschichtungsverfahren findet breite Anwendung bei Kosmetikverpackungen und ist ein äußerer Bestandteil verschiedener Lippenstiftsets.Glasflaschen, Pumpenköpfe, Flaschenverschlüsse usw.
Einer der wichtigsten Färbeprozesse
Veröffentlichungsdatum: 20. Juni 2024