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　　牙膏用包装材料一般有：软管、纸盒、中包装收缩膜、大包装纸箱等。其主要作用为：①保证 牙膏的正常使用；②为牙膏产品质量提供防护；③便于牙膏的销售；④按照法律、法规、标准要求 进行牙膏产品的标识；⑤展示企业、品牌和产品的形象。

　　日常生活中，一些物品需要在一段较长的时间内反复使用，每次用量不多，如剩余的物品暴露在空气中，会因丢失水分而发生干燥或变质等现象。因此，设计一种既方便携带、使用又便于保存内容物的包装方式为广大消费者所期待。

　　1840年，法国人首先制造出了金属软管，用于包装绘画颜料。此项技术一经推出，很快得到了 一些药膏和其他软糊状产品商人的青睐。软管的出现，在当时推动了许多产品的革新，洁齿用品就 是一例。最初的洁齿用品为牙粉或由牙粉压成的片状产品，由于有了软管，1893年出现了牙膏。将 粉状产品改成膏状产品，既方便了消费者每次使用计量，又便于清洁卫生和方便携带。现在使用软 管包装的产品比比皆是，无论牙膏、化妆品，还是药品、食品等，均广泛使用软管包装。2010年, 全世界软管的年产量超过400亿支，其中牙膏软管达到了 200多亿支。

　　软管，顾名思义是由软质材料制成的管子。最早的软管由软金属铅和锡制成，铅和锡富于延展性，有良好的机械加工性能，易于冷挤压成管状容器。铅和锡在空气和一般介质中有较好的稳定性、耐腐性，一直沿用到20世纪60年代。然而铅和锡也有较多缺陷，首先是强度不髙，易挤破变形， 其次是铅易形成对人体有害的铅盐，对产品也有化学反应。随着炼铝工业的发展，铝的生产成本大 幅度降低，且招的比重轻、强度好，也有很好的稳定性和抗蚀能力，所以铝管逐渐取代了铅锡软管c= 铝经过冲压后硬度很高，需要经过热处理才能变软，生产铝管的工艺和设备也较为复杂。20世纪70 年代以来，随着塑料工业的迅速发展，塑料软管和铝塑复合软管相继问世。20世纪90年代，以铝 箔、塑料薄膜等多层复合的软管已完全取代铝管。因为具有外形美观、印刷鲜艳、塑料化学性能稳 定等特点，复合管的开发是牙膏包装上的一次革命。

　　我国从20世纪30年代开始生产铅锡管，至新中国成立初期，上海、天津、广州均能生产，总 量接近1亿支。1958年，我国开始研制铝管。1960年，上海牙膏厂首先投产。1970年，上海牙膏厂 铝管产量超过1亿支，全部淘汰了铅锡管。20世纪80年代，我国牙膏行业全部淘汰铅锡管，当时, 全国共有170条生产线亿支铝管，主要用于牙膏、鞋油、药品等产品的包装。由于铝管的 开发，使牙膏产品的升级换代达到了一个新水平。

　　1972年，上海牙膏龙8国际 龙八国际厂、济南牙膏厂、济南轻工研究所开始了牙膏复合软管的研制工作。1976 年，天津市牙膏厂、上海家化厂、北京日化厂也参加研制，同时还得到了国家计委，轻工业部的支 持。1980年10月，在济南牙膏厂，国家轻工业部召开了全国牙膏复合软管验收会议，标志着国产复 合材料软管研制的阶段性成功。由于原材料的短缺导致制管生产线运转不起来，同时存在复合材料 印刷技术水平比较落后等问题，国产复合软管生产线暂时陷入停滞状态。

　　1980年，国家轻工业部决定首次在天津市牙膏厂定点引进一套具有国际先进水平的复合软管生 产线。经过多方面的考察、比较、论证，天津市牙膏厂于1983年引进了中国第一条瑞士 AISA公司制造的80型全自动复合管生产线和德国IWK公司TU-100型灌装生产线。此后，丹东牙膏厂、上 海牙膏厂、合肥日化总厂等企业也相继引进国外复合软管生产线和灌装生产线，主要应用于药物牙 膏的包装。

　　20世纪90年代初，台湾三櫻公司在内地创办了第一家复合片材生产厂，且规模较大，填补了国 内复合片材的空白。此外，内地也有一些厂家开始生产复合片材，以前存在的复合片材短缺的问题 迎刃而解。到1993年，在复合片材总厚度及其错箔层厚度不断降低的情况下，铝塑复合软管的片材 价格大幅降低；复合片材采用柔性版印刷，印刷质量有了进一步提高。与此同时，刚进入中国市场 的高露洁和联合利华等跨国公司，全部使用复合软管生产牙膏，在我国牙膏行业引起了震动，使国 内牙膏生产企业加快了淘汰铝管、使用复合软管包装牙膏的速度。进入21世纪，铝管牙膏已经极少 见到[1、2] 〇

　　(1) 薄型铝塑复合软管。复合片材的总厚度下降到18(Vm，铝箔层厚度降到12pm，甚至更薄。

　　(2) 全塑复合软管。EVOH材料优良的阻氧效果使全塑复合软管成为可能，由于全塑复合软管对环境友好，将成为未来牙膏软管的主流。

　　牙膏软管由管身、管肩、管嘴、封口片、帽盖五个部分组成，具体结构与材料组成见图9-1-1 和表9-1 -1

　　铝塑复合片材由5层材料组成，以铝箔（AI)作为中间层起到阻隔膏体中液体组分和香气向外渗透的作用，内外两层是聚乙嫌塑料薄膜（PE)作为保护层，铝箔与聚乙烯薄膜之间用热塑的乙烯甲基丙烯酸共聚物（EMAA)作为黏合剂黏合。常用铝塑复合片材料的结构举例如表9-1-3所示。

　　按国家轻工行业标准《牙膏用铝塑复合软管（QB/T 2901—2012)》的方法测试（单位：N/ 15mm)，具体要求如下：

　　（2）取宽15mm、长约150mm、边缘平齐的材料样本3 ~5条测试，取平均值。

　　（3）以100mm/min速度剥离已分层的片材，仪器测试的力即为所需的力。

　　不同材料各层剥离强度数据要求按照相关企业标准。一般情况下，铝箔与外层PE的剥离强度不得小于3N/15mm,铝箔与内层PE的剥离强度不得小于5N/15mm。

　　(2) 测量工具。具有0.2mm刻度的PET软尺，可测量0.1mm刻度的10倍放大镜。

　　接头方法：保证色标重合距离一致，将红色粘胶带横贴在复合材料上，宽度25 mm。

　　如图9-1-4所示，EVOH膜为中间层3,在其上表面为第一黏结层2,复合薄膜PE表层1，在 其下表面为第二黏结层4,复合PE膜里层5。不同功能的薄膜复合在一起，相互之间协同作用，达 到了挺度好、阻隔性强、手感柔软度好的效果。常用全塑复合材料结构如表9-1-4所示。

　　牙膏帽盖与牙膏使用质量有密切的关系。如果牙膏帽盖的密封性不佳，膏体容易变质，并且容易滋生细菌。好的牙膏帽盖必须具有良好的密封性。

　　优点是方便牙膏挤出，缺点是使用一段时间后，牙膏容易黏附在牙膏出口处，不仅阻碍盖子合拢，而且容易滋生细菌。

　　铝塑复合软管是I960年后发展起来的一种髙级软包装，是继锡、锡铅、铝管之后的第四代产品。铝塑复合软管内外以聚乙烯树脂为主体材料，化学性能稳定、抗腐蚀性能良好（不会像铝管牙膏那样可能会出现氢胀和点蚀现象），中间有铝箔作为阻隔层，对内容物起到了保香、保湿、耐油、耐光和防渗透作用。铝塑复合软管兼有塑料管和铝管的双重特性，广泛应用于牙膏、化妆品、医药等产品的包装。

　　执行国家轻工业标准《牙膏用铝塑复合软管（QB/T2901-2012)》。

　　（1）管身焊接（BM)生产过程。如图9-1-8所示，复合材料片材通过切边整形传送到管成型衬套中圈管，经高频头感应焊接成为连接的圆筒形，再冷却加压使焊缝平整，由光电眼和电子控制皮带驱动装置和管身切割装置完成每一个规定长度的管身，最后传送到下一个工序管身管肩焊接(KSM)部分。

　　（2）管身管肩焊接（KSM)生产过程。如图9-1-9所示，管身被送到一个星形轮上，再转280度用推杆推进有10个工位的机构上，当星轮上有一个管身存在时，光电眼检测记忆一个信号将 转盘第一工位推上一个管肩。当星轮转到280度时将带有管肩的第二工位推上一个管身，第三工位 检测是否有管身管肩存在，当只有一个存在时，机器停车，第四工位是预留，第五工位髙频感应加 热头对管身管肩进行焊接，第六工位检测髙频焊管情况，第七工位预留，第八工位拧帽，第九工位紧帽，第十工位将成品管吹倒传送带，进人装盒工序。

　　（1）控制盘操作部分。制管机操作控制集中在操作控制盘上，分六部分：①基本控制部分; ②管身控制部分；③管肩控制部分；④管身焊接控制部分；⑤管肩焊接控制部分；⑥故障显示

　　（2）控制盘故障显示部分。控制盘故障显示控制板上有24个故障显示器，当机器出故障时相应 的显示灯亮，许多故障是有记忆的，必须按下亮灯的按钮后才能清除故障显示。

　　(1) 复合管髙频发生器。复合管制管设备有两台高频发生器，一台用于管身焊接，一台用于管肩焊接。每台有一个外部震荡电路放在机器上靠近焊接线圈的地方。每台高频发生器为10KV • A、分别产生6kW的高频功率输出。髙频发生器及其外部震荡电路需用冷水冷却，要避免产生冷凝，因为使用的是髙压电。髙频发生器是一个电子振荡器，其频率由焊接线圈电感应和外部震荡电路的电容决定。发生器内部的电子电路的接通或断开，控制着提供所要求功率的大小。管身焊接是连续的，高频发生器1需要向它焊接的线圈提供连续输出的功率。这是靠机器控制系统的发 生器1提供焊接信号和功率大小信号来保证的。

　　高频焊接原理：高频发生器提供给焊接线圈中的强电磁场，接触面上的铝箔感应电流生成热效应，把能量传导给铝箔两侧的塑性材料，使之热合。

　　(2) 高频发生器的使用。一切正常后，先启动高频发生器中的电子震荡管灯丝电压，一旦按通应保持不关，否则会导致过早老化。灯丝加热10s后，立刻启动高压，此时高频发生器已做好准备工作。如图9-1-12所示，电压表和电流表指示出向振荡器提供的功率，阳极电压以千伏给出，阳极电流以安培指示。

　　常见的复合软管制管机主要有PackSys Global和AISA两种类型，工艺上有一定的差别，但是在成本、外观、效率上差别不大。20世纪90年代，国内已有设备厂家生产复合软管制管机，在生产效 率方面不如进口设备，但成本优势比较明显。

　　片材连续卷成筒状，通过高频进行焊接，切成单个牙膏管长度后，与预先注塑好的肩片进行焊接成管。图9-l-13为AISA的SAESA®2000S复合软管制管机，其参数为：

　　片材单个卷成筒状，在重叠部位用髙频或热烫进行焊接成管，进人注塑机直接注塑管肩后成管。图9 -1 -14为PackSys Global的LT 250复合软管制管机，其参数为：

　　全塑复合软管是21世纪发展起来的新型牙膏内包装材料，其结构、规格尺寸与铝塑复合软管 相同，区别在于使用乙烯乙二醇共聚物（EVOH)高阻气性材料作中间阻隔层替代铝箔，可产生透明的效果（图9-1-15)，具有可回收再利用、无污染公害的环保特性，代表了牙膏软管的发 展方向。

　　执行国家轻工业标准《牙膏用全塑复合软管（QB/T4192—2011)》。

　　铝为银白色轻金属，相对密度2.7,熔点659.7°C，具有良好的延伸性，易氧化形成牢固的氧化膜，可防止进一步氧化，稳定性较好。铝的强度高，尤其含有其他金属时对强度及延伸性影响更大，因此用于制软管的铝纯度要达到99. 7%以上，微量的杂质主要是Cu、Fe、Si、Mn、Zn等。铝的资源丰富，价格低廉，质量轻，强度高，每支管的重量仅为铅锡管的四分之一，因此在20世纪60年代到90年代，铝管是软管容器的主要材料。铝制软管的工艺与铅锡软管有共同点，如熔铝、铸条、 压延成片材、落片、冲管等，但铝的熔点高，强度大，熔铸需较高的温度，压延需较高的压力，片 材的落片需较大的剪切力。铝在经过剪切或冲压后产生应力，硬度升高，必须经过热处理消除应力， 使硬度降低后才能进行下一步加工，这是和铅锡管不同的地方。铝管的最大优点是无毒、重量轻, 使用时不破裂，商品不易变形。缺点是在碱性介质中易引起腐蚀。

　　铝管生产线由冷挤机、螺纹机、退火炉、内喷涂机、烘干炉、烘干箱、彩印机、烘干箱、拧帽机等串联组成连续的半自动生产线h连续生产。从铝锭至圆片尚无固定设备，需经过熔铝、铸板锭，冷轧成板材、剪切、落片、退火、加润滑剂等工序。

　　熔铝→铸板锭→精乳→剪板→落片（加润滑剂）→过筛→整形→退火（480°C)→润滑→圆片

　　冲床→螺纹机→退火炉（500 ~600°C）→内喷涂→烘干箱（300 ~400°C)→印底机→烘干箱(90~150°C)→印字机→烘干箱（90~150°C）→拧帽机→装箱

　　冷挤机按行业用语称为冲床。冷挤压是利用装在冲床上的模具（凸模和凹模）在相当大的压力及一定速度下挤压金属铝，使铝产生塑性变形成为所需要的形状和尺寸的产品。铝圆片在进人模具前，应退火使硬度为20HB左右，并涂敷硬酯酸辞。加工在室温下进行，不需对坯料加热，故称为冷挤压。

　　根据挤压时被挤金属的流动方向，冷挤压分为3类：①正挤压。圆片置于凹模内，经凸模正冲 人，被挤金属的流动方向与模运行方向一致，在凹模底部与所制工件尺寸相同的空腔内流变成工件。 牙膏铝管的切螺纹部分（即铝管管头）为正挤压形成的工件。②反挤压。挤压时金属的流动方向与 模运行方向相反，金属铝的凸模、凹模之间间隙向后流动形成所需工件。牙膏铝管的管壁部分即为 反挤压形成的工件。③复合挤压：龙8国际 龙八国际挤压时部分金属正向流动，部分金属反向流动，冲制铝管即属此类型。

　　反挤压所需的压力比正挤压大，与铝管壁厚有关，壁厚与压力成反比，壁越薄所需压力越大。金属在挤压过程中，随着变形程度增加，抗变形能力也不断增加，金属晶粒内部与晶粒之间的破坏使塑性相应降低，这种现象称为金属的冷作硬化。引起冷作硬化的主要原因是在压力下金属晶粒从球形逐渐变为纤维形，由于晶粒被拉长，使晶粒边界面积增加，晶粒边界强度比晶粒内部强度高，所以表现为冷作硬化现象。

　　铝属于延展性能较好的金属，在冷挤条件下，可一次性挤成长径比为5 ~6的铝管，而且表面光 洁，尺寸精度比较理想。冷挤需要有精度高、硬度大的模具，对金属铝的纯度要求较高，纯度须 达 99. 7%。

　　坯管成形后在螺纹机上整修，螺纹机有6个工序，一次完成轧螺纹和轧槽、切管口、切管尾, 车削肩部环形螺纹或刷肩、印肩等，整修后的坯管应光洁、挺整，尺寸规格相符。

　　整修后的坯管硬度达40 ~45HB，需经退火处理消除冷作硬化，使晶粒细化以达到软化的目的。退火炉连续运转，炉内温度保持在400 ~600丈，坯管从进炉到出炉约需60s。

　　整修后的坯管通过链传动到喷涂机上，经过喷枪的往复运动将调好的酚醛树脂溶液，喷到坯管的内壁上，在连续运转温度为300 ~400T的烘干炉内烘干，达到内壁均勻，呈金黄色后完成喷涂。坯管内喷涂起到了防止膏体对铝管的腐蚀作用。

　　从喷涂烘干炉出来的铝管进入印底机芯轴，在转动下由橡胶版印上单色软管滚涂油墨，俗称可丁。芯轴转速为1500~2000r/min,线m/s，橡胶版的线m/s，由于芯轴与橡胶版是非同步相对运动，橡胶上的可丁被套在芯轴上的铝管表面刮去转移到铝管表面。印好底的铝管在另一工位上被机械手插人输送链条上，逐步进人烘干箱，经过90 ~150°C的恒温作用，蒸去可 丁中的溶剂，使可丁其余成分聚合干燥称为涂层膜，与铝管紧密结合，涂膜的厚度约为15μm。

　　印底通常使用的可丁为单色，如白、黄、蓝、绿、红等颜色，尤其白色应用最广。可丁主要使用由蓖麻油醇酸树脂与钛白粉等组成的合成可丁，该可丁附着力好，干燥迅速，膜层流平性及光亮度好，滑爽。

　　从烘干箱出来的软管进入彩印机，用压缩空气取出并由进管机构插入彩印机芯轴，彩印机为3 色印刷机，可印3种不同的颜色，彩印机芯轴的线速度与印刷橡胶版的线速度须完全一致，同步运 转以保证橡胶版上的图案准确地转移到软管上，不致重叠、模糊等。橡胶版上的彩印图案由凸版转 印而成，胶辊上的彩色油墨首先传给凸版，接着由于压力作用把凸版上的彩墨印到橡胶上，最后由 橡胶版在等线速度下转印到铝管上。在凸版上的图案是正的，到了橡胶版上变成反的，再转移到铝 管上恢复了正的图案，所以彩印过程被称为凸版橡胶版转印。

　　印好图案的软管由机械手取出插人输送链条再次送入烘干箱，烘干箱共有两个，前区供印底可丁干燥，后区供色墨干燥。软管在烘干箱内停留约6min (只限电热烘干箱并受设备转速限制）。

　　从烘干箱出来的软管，经输送链条传送到拧帽机进管部位，经压缩空气将铝管吹至拧帽机进管料斗后翻转到送管链条上，由进管机构逐次将铝管送入拧帽机工位芯轴。由两个脉动机分别将保洁头、帽盖送入料道，在另一工位与送到的铝管配合同步将保洁头、帽盖分别装在铝管上，完成拧帽工序，即成为铝管成品。帽盖由聚乙烯、聚丙稀塑料注塑而成。

　　(6) 雷司光洁明亮，最小一圈离螺纹根部不小于2mm,最外一圈必须突起，纹路清晰。

　　(1) 底墨均勻，光洁，无露底，无阴阳面，无明显接缝，无黑色线) 底色可丁溢肩，不得超过坯管肩胛最外圈1mm。龙8国际 龙8平台龙8国际 龙8平台