ハイドレーティング フェイス クリームの瓶の内部形状は、消費者の歩留まり、つまり標準的な指やスパチュラを使用して瓶から取り出せる製品の割合に直接影響します。 Ansys Fluent を使用した数値流体力学 (CFD) シミュレーションを通じて、抜き勾配 2° (垂直方向から測定) のテーパー状の側壁により、境界層の形成に利用できる表面積が減少するため、製品の付着が減少することがわかりました。さらに重要なのは、壁とベースの間の従来の鋭角な 90 度の交差点に代わって、曲率 R=3mm の丸みを帯びた底コーナーを導入したことです。この単純な幾何学的変更により、50 ml のハイドレーティング フェイス クリーム ジャー内で残留製品の量が 2.1 グラムから 1.7 グラムに減少し、排出効率が 19% 向上しました。これは、100 万ユニットの生産過程で約 400 キログラムの製品が節約されることに相当し、プレミアム スキンケア ブランドにとっては目に見えるコストメリットを表しています。
超低粘度製品 (2,000 ～ 4,000 cP) の場合、ゲルをジャーの片側に誘導する内部傾斜ベースをオプションで提供しています。このデザインは成形がより複雑ですが、消費者が最終使用中に水和フェイス クリームの瓶を傾けたときに完全に排出しやすくなります。当社の検証研究では、標準的な丸みを帯びたデザインの場合は 1.7 グラムであるのに対し、傾斜ベースのデザインでは 50 ml の充填でわずか 0.9 グラムの残留量を達成できることが示されています。
多くのハイドレーティング フェイス クリーム ジャー モデルはシンプルなネジで外せる蓋が付いていますが、当社はジャーを衛生的な定量ディスペンサーに変える一体型エアレス ポンプ システムを開発しました。ポンプ機構は標準ネック仕上げ内に完全に収まり、ジャーの外形寸法と棚の設置面積を維持します。これは、ステンレス鋼のスプリング (タイプ 302)、セラミックのボールバルブ、およびポリプロピレンのピストンで構成されています。各フルストロークで 0.5ml ± 0.03ml の製品が供給され、リザーバーへの製品の逆流による汚染を排除する逆流防止バルブが付いています。
ポンプの取り込みチューブは、ハイドレーティング フェイス クリーム ジャーの丸みを帯びた底隅まで到達し、システムがジャーを最後の 0.3 ml まで真空にすることができます。これは、希少な植物抽出物や高価な合成活性物質を含む高価な美容液にとって特に価値があります。ポンプヘッドは、ブランドの好みや消費者の取り扱い習慣に合わせて、平ら、凹面、または細長いなど、さまざまなアクチュエータ設計でカスタマイズできます。各ポンプ アセンブリを 2.5 bar まで圧力テストしてシールの完全性を確認し、ポンプを備えた各ハイドレーティング フェイス クリーム ジャーは真空下 (-0.8 bar) で 10 秒間リーク テストを受けます。
ハイドレーティングフェイスクリームジャーのライナー素材は、イオン性化合物や有機酸を含む水性配合物にさらされたときの膨潤や劣化に耐えなければなりません。弊社では、脱イオン水に対して >110°の接触角を示す、フッ素ポリマーでコーティングされたインサート (ポリテトラフルオロエチレンまたは類似の過フッ素化ポリマーをベースとする) を使用しています。この疎水性表面は、製品の残留物が時間の経過とともに結晶化して蓋が開けにくくなるという一般的な問題である、製品がネジ部分に浸透するのを防ぎます。コーティングはスプレープロセスによって 8 ～ 10μm の厚さに塗布され、その後 180°C で 20 分間硬化されます。 500 回のオートクレーブ滅菌サイクル (121°C、15 psi) の後でも、コーティングは層間剥離や疎水性の損失を示さず、医療グレードの保湿フェイス クリーム ジャー用途に対する耐久性が確認されています。
メチルイソチアゾリノンまたは安息香酸誘導体を含む防腐剤システムの場合は、シリコン層が結合した化学的に不活性なポリプロピレンライナーをお勧めします。この組み合わせは酸化劣化に耐性があり、25°C/60% RH で 24 か月間保管してもシール力を維持します。当社の加速老化データは、ライナー素材の圧縮永久歪みが 12% 未満であることを示しており、製品の保存期間中、クロージャが漏れ防止状態を維持することが保証されています。
保湿フェイス クリームの瓶は、倉庫保管および輸送中の温度変化に耐える必要があり、多くの場合、-10°C (冬期輸送) から 50°C (夏期のコンテナ保管) の範囲になります。私たちは各設計を、これらの極端な温度を交互に繰り返す 48 時間の熱衝撃サイクルにさらします。当社のアクリルベースの保湿フェイス クリーム ジャーは、6.7×10-5 mm/mm/°C の線熱膨張係数を示します。これは、直径 100 mm のジャーの場合、60 °C の温度変動で 0.33 mm の寸法変化に相当します。この膨張は、熱応力下でのねじ山の交差を防ぐためのリードイン面取りを備えた蓋のねじ山設計によって対応されます。
熱サイクル後、デジタルトルクメーターを使用して開放トルクを測定します。観測された最大増加量は 0.3 N・m であり、消費者の使いやすさの許容範囲 (8 ～ 12 N・m) 内に十分収まります。さらに、偏光ライトボックスを使用して、応力白化（アクリルの微小亀裂が白い線として見える現象）をチェックします。 15°C/分の制御された冷却速度を含む当社のプロセスパラメータは、ハイドレーティングフェイスクリームジャー側壁のストレスホワイトニングを効果的に排除します。
| 特長 | ハイドレーティングフェイスクリームジャー（最適化） | 標準ジャー（従来品） |
|---|---|---|
| 内部抜き勾配角度 | 2° | 1° |
| 下隅の半径 | R=3mm | R=1mm |
| 残量（50ml充填時） | ≤1.7g | ≤2.6g |
| ポンプの互換性 | はい (統合) | いいえ |
| オートクレーブ可能 | あり (121℃) | いいえ（60℃に制限） |
| 表面エネルギー (ダイン/cm) | <30 | 38–42 |
| ライナー素材 | フッ素樹脂コーティング | コーティングされていないPE |
| 熱膨張係数 | 6.7×10⁻⁵ /℃ | 7.2×10⁻⁵ /℃ |
| 推奨粘度範囲 | 2,000～15,000 cP | 5,000 ～ 50,000 cP |
当社の保湿フェイス クリーム ジャーは、毎分 120 ～ 150 個のジャーで動作する高速充填ラインに対応できるように設計されています。広い口 (53 ～ 83 mm) により、大口径ノズルを備えた容積式ピストンフィラーが使用可能になり、充填時間が短縮され、飛散が最小限に抑えられます。製品がねじ山に汚れるのを避けるために、ジャーのシール面の上に 10 mm のノズル クリアランスを設けることをお勧めします。 5 mm の内側のくぼみを備えたジャーの安定したベースにより、ライン速度が高くても転倒することなく、コンベア システム上で一貫したインデックスが保証されます。