洗护产品包装如何根据不同配方的流变特性确定出料结构？

洗护产品包装的出料结构，不应仅根据产品名称、外观形态或常温下的黏稠程度确定。洗发水、护发素、沐浴露、身体乳和发膜等产品，即使具有相近的表观黏度，在实际使用过程中也可能表现出不同的流动行为。

有些配方在静置时较为浓稠，受到挤压或泵送作用后却能够明显变稀；有些配方在受到剪切后，结构会逐渐被破坏，停止作用后又需要一定时间恢复；还有一些产品虽然容易流动，但在较窄的出料通道中仍可能出现出料不连续或残留较多的问题。

这些差异都与配方的流变特性有关。

因此，洗护产品包装开发需要将配方流变数据转化为具体的结构设计依据，使内容物的流动状态与泵头工作机制、瓶口尺寸、吸料管及出料通道相匹配。

一、为什么洗护产品需要根据流变特性设计出料结构？

流变学主要研究物质在外力作用下的流动和变形行为。对于洗护产品而言，流变特性不仅决定产品在瓶内如何流动，也影响消费者按压、挤压和倒取时的实际体验。

传统包装选型通常会将产品简单划分为水状、乳液状、凝胶状和膏霜状。这种分类能够用于初步判断，但无法完整反映配方在不同受力条件下的表现。

例如：

1. 一款洗发水在静置状态下具有较高黏度，但在泵送过程中会因剪切作用而降低表观黏度。

2. 一款护发素在瓶内流动缓慢，受到挤压后却能够顺利通过瓶口。

3. 一款高黏度发膜在低温环境下可能进一步变稠，导致挤出阻力明显增加。

4. 一款含有结构性增稠体系的沐浴凝胶，在受到持续剪切后可能出现黏度下降，停止剪切后再逐渐恢复。

如果包装结构只根据产品静置状态下的黏度进行选择，就可能出现泵头吸料困难、按压阻力过大、出料断续、瓶内残留较多等问题。

因此，包装设计需要从静态黏度判断转向对实际流动行为的综合评估。

二、确定出料结构前，需要了解哪些流变参数？

不同流变参数对应不同的包装设计问题。开发阶段应根据配方特点选择适当的测试项目，而不是只获得一个黏度数值就直接确定泵头。

1. 表观黏度：判断产品在特定条件下的流动阻力

表观黏度是指物料在特定温度和剪切速率条件下测得的黏度。

对于非牛顿流体，表观黏度可能随着剪切速率变化，因此不能将某一个黏度值视为产品在所有使用状态下的固定黏度。

包装开发时，需要了解：

• 产品在静置或低剪切条件下的黏稠程度。

• 产品在泵送或挤压条件下的表观黏度。

• 不同温度下黏度的变化。

• 不同批次配方之间的黏度波动。

这些数据能够帮助设计人员初步判断泵头吸料能力、通道尺寸以及消费者需要施加的操作力度。

需要注意，黏度测量结果必须同时记录测试温度、仪器、转子或测量几何结构及转速或剪切速率等条件，否则不同测试结果之间可能无法直接比较。

2. 剪切变稀：判断产品受力后是否更容易出料

剪切变稀是指部分非牛顿流体在剪切速率增加时，表观黏度逐渐下降的现象。

一些洗护乳液、凝胶和护发产品可能具有这种流变特征。

当产品处于瓶内静置状态时，可能表现得比较浓稠；当消费者按压泵头或挤压瓶身时，产品受到更强的剪切作用，流动阻力可能随之降低。

这意味着：

• 不能只根据静置黏度确定出料通道。

• 需要评估产品在实际泵送剪切条件下的流动表现。

• 应关注泵体内部狭窄区域是否形成明显阻力。

• 需要验证连续出料时，产品是否能够保持稳定流动。

对于具有明显剪切变稀特征的配方，包装结构应考虑其在不同流动阶段的表现，而不是简单地将产品归类为高黏度或低黏度。

3. 触变性：判断产品受力后结构恢复的速度

触变性是指部分物料在持续剪切作用下，内部结构逐渐发生变化，表观黏度随时间下降；停止剪切后，结构又可能逐渐恢复的时间依赖性行为。

这一特性与洗护产品的重复取用过程密切相关。

例如，消费者按压一次泵头后，产品内部结构可能发生变化。如果配方具有明显触变性，停止按压后，其结构可能需要一定时间恢复。

包装开发需要关注：

• 产品经过连续按压后的流动状态。

• 停止操作后黏度恢复的速度。

• 短时间内再次按压时是否影响出料。

• 多次取用后是否出现出料量变化。

• 长时间静置后首次出料是否明显不同于连续出料。

对于具有明显触变特征的配方，应结合实际使用间隔设计测试条件，避免只进行一次按压测试就判断包装是否适用。

4. 屈服应力：判断产品开始流动需要多大作用力

部分凝胶、膏状护发产品及结构性较强的洗护配方，可能表现出一定的屈服特征。

简单来说，产品在受到的作用力低于一定范围时，可能基本保持原有形态；当作用力达到相应条件后，才开始明显流动。

这种特性会影响产品能否顺利进入吸料管、通过泵体和从瓶口排出。

对于具有明显屈服特征的配方，需要重点评估：

• 泵头能否提供足够的有效驱动力。

• 吸料管入口是否容易形成供料不足。

• 瓶内剩余产品是否能够继续向吸料位置移动。

• 挤压瓶体时是否需要较大的操作力度。

如果只考虑产品开始流动后的黏度，而忽略启动流动所需要的作用力，就可能低估实际出料难度。

三、不同流变特性如何影响泵头结构？

泵头是洗护产品包装的重要功能组件。其内部通常涉及泵腔、活塞、弹簧、进液阀、出液阀及相关流道。

泵头工作时，需要完成吸料、储料和排料等动作。因此，配方流变特性不仅影响产品能否通过流道，也会影响泵头能否顺利完成吸料和复位。

1. 低黏度、高流动性配方

对于流动性较强的洗护液体，应重点关注出料控制和密封表现。

如果出料通道过大，或者泵头内部阀门与配方流动特性不匹配，可能出现出料过快、滴漏或停止按压后残液外溢等情况。

设计时应重点评估：

• 泵头单次排出量。

• 进液阀与出液阀的密封表现。

• 出料口是否容易挂液。

• 泵头复位时是否出现异常回吸。

• 瓶口与泵头连接位置是否可靠。

对于这类产品，不能单纯通过扩大出料通道解决问题，而应同时考虑流量控制和阀门匹配。

2. 中等黏度、具有剪切变稀特征的配方

这类配方在静置时可能具有一定稠度，但受到泵送作用后流动性会发生变化。

泵头选型需要重点考虑泵腔容积、进液通道、出液通道和阀门结构之间的协调关系。

如果进液阶段阻力过大，可能出现泵腔补液不足；如果排液通道过于狭窄，则可能增加按压阻力。

建议通过实际配方进行连续按压测试，记录首次出料时间、单次出料量、按压力度及连续出料稳定性。

3. 高黏度、具有明显结构恢复特征的配方

部分高浓度护发素、发膜和护理凝胶，可能具有较高的静态黏度或明显的结构恢复特征。

这类产品对泵头的吸料能力、内部通道和复位过程提出更高要求。

设计时可以重点评估：

• 泵头是否具备足够的吸料能力。

• 泵腔是否容易形成供料不足。

• 进液通道是否适合产品实际流动状态。

• 出料通道是否存在局部阻力过大的问题。

• 泵头在连续操作后能否正常复位。

对于特别浓稠的配方，还应比较专用高黏度泵、软管挤压结构及广口容器等不同方案，不宜默认普通乳液泵能够适用。

四、瓶口尺寸与出料通道应该如何匹配？

瓶口和出料通道虽然不是同一个结构，但两者都会影响内容物的流动过程。

瓶口主要承担容器与泵头、瓶盖之间的连接和密封功能；出料通道则负责内容物在泵送或挤压过程中通过内部结构。

如果只关注泵头型号，而没有同步考虑瓶口和流道，就可能造成整体出料性能不理想。

1. 瓶口内径需要结合供料方式确定

对于倒取式包装，瓶口内径会直接影响液体流出速度和操作控制。

对于泵头包装，瓶口还需要满足泵头安装、吸料组件布置及连接密封等要求。

设计时应明确：

• 瓶口内径与外径。

• 瓶口高度和螺纹规格。

• 泵头安装空间。

• 吸管或吸料组件的布置位置。

• 瓶口与泵头之间的密封方式。

对于黏度较高的配方，还需要关注吸料入口的位置和瓶内剩余产品的流动路径。

2. 出料通道需要控制局部流动阻力

出料通道并不是越短越好，也不是越大越好，而是需要结合流量需求、产品流变特性和泵头工作能力进行设计。

通道过窄、长度过长或存在明显的突然收缩与转弯，都可能增加流动阻力。

对于具有较高黏度或屈服特征的配方，应重点检查：

• 通道最小截面积。

• 通道有效长度。

• 弯折和截面变化位置。

• 进出口过渡结构。

• 阀门附近的局部流动空间。

在结构允许的情况下，可以通过优化流道截面、减少不必要的急剧转弯及改善局部过渡，降低出料过程中的阻力。

但扩大通道也可能影响出料控制、滴漏和残液表现，因此必须结合实际样品进行验证。

3. 吸料管长度和位置需要考虑瓶内供料状态

对于采用吸管吸料的泵头，吸管长度、内径及末端位置会影响产品能否顺利进入泵腔。

如果吸管过长、内径偏小，或者末端与瓶底距离不合理，都可能增加吸料难度。

对于较高黏度的产品，还应考虑瓶内内容物能否在使用过程中逐渐向吸料位置汇集。

因此，吸管设计不能脱离瓶体内部形状单独确定。

尤其是异形瓶、肩部较窄的瓶型和大容量包装，应通过实际灌装样品验证不同剩余液位下的吸料表现。

五、不同洗护产品的流变特性与出料结构匹配思路

不同洗护产品的配方组成和使用方式存在明显差异，包装设计需要结合产品实际测试数据进行判断。

1. 洗发水

洗发水的配方体系可能表现为低黏度、中等黏度或具有剪切变稀特征的非牛顿流体。

包装设计应关注：

• 泵头是否能够稳定吸料。

• 单次出料量是否符合洗发使用习惯。

• 按压后是否容易回弹。

• 出料口是否容易残留。

• 产品接近用尽时能否持续出料。

对于流动性较强的洗发水，应关注滴漏和出料控制；对于较浓稠的洗发水，则需要评估泵体流道和吸料能力。

2. 护发素

护发素通常需要重点考虑较高黏度配方的吸料和排料表现。

部分产品在静置时具有较强的结构性，受到挤压后流动性有所改善。

设计时应关注泵头是否容易吸入内容物，以及产品在瓶内剩余量较少时是否仍能顺利供料。

如果普通泵头无法满足实际出料需求，可以进一步评估高黏度泵头、软管或其他适合挤压取用的结构。

3. 沐浴露

沐浴露的配方流动性差异较大，不能统一按照普通液体进行包装设计。

对于流动性较好的产品，应重点关注泵头出料控制和防滴漏表现。

对于凝胶型沐浴露，应进一步评估剪切变稀、屈服特征及出料通道阻力。

如果产品在低温环境下黏度明显上升，还应通过温度条件测试验证泵头能否正常工作。

4. 身体乳

身体乳通常涉及乳液体系，配方黏度、乳化结构和温度变化可能影响出料表现。

设计时需要重点关注泵头吸料能力、按压阻力、单次出料量及瓶底残留。

对于具有明显触变特征的身体乳，还应关注连续按压与间隔按压之间的出料差异。

5. 发膜与高浓度护理产品

发膜和部分高浓度护理产品可能具有较高黏度，甚至表现出明显的屈服特征。

这类产品需要特别关注出料通道尺寸、泵腔供料能力和瓶内剩余产品的取用效率。

如果产品需要较大的作用力才能顺利排出，软管挤压、广口罐装或专用高黏度泵头可能更值得评估。

最终应根据配方特性、使用方式、容量及成本要求确定方案，而不是简单按照产品名称选择容器。

六、如何建立配方流变数据与包装结构之间的匹配关系？

为了避免包装开发仅依赖经验判断，建议建立配方测试参数与包装结构选型之间的对应关系。

可以从以下几个维度开展评估：

这张表的作用是建立开发思路，并不代表某一项流变参数可以直接换算成固定的泵头型号或瓶口尺寸。

实际结构仍需要结合流道几何、泵头工作原理、材料特性和真实产品测试确定。

七、洗护包装出料结构应该如何进行样品验证？

流变测试能够帮助判断配方特征，但不能完全代替真实包装的出料测试。

包装开发阶段应将配方测试和整套包材测试结合起来。

1. 建立基础流变测试条件

首先明确产品的测试温度、黏度范围、剪切速率及测试方法。

对于具有明显非牛顿特征的产品，建议获取完整的流动曲线，而不是只记录单一转速下的黏度结果。

对于存在触变现象的产品，可以通过适当的剪切程序观察结构破坏与恢复过程。

2. 开展不同结构的泵头对比

选择不同规格或工作机制的泵头，使用同一批实际配方进行对比测试。

主要记录：

• 首次按压所需次数。

• 单次出料量。

• 按压操作力度。

• 泵头复位时间。

• 连续出料是否稳定。

• 是否出现空泵或断续出料。

通过对比，可以判断泵头结构是否与配方特性相匹配。

3. 进行不同温度条件下的测试

洗护产品在生产、运输、仓储和消费者使用过程中，可能经历不同温度环境。

温度变化可能改变产品黏度及流动行为，也可能影响包装组件的工作状态。

因此，应根据产品的实际储运条件和质量要求，设置合理的温度测试条件，观察低温、高温及温度恢复后的出料表现。

不能仅以常温样品的测试结果代替所有环境下的适用性判断。

4. 进行连续使用与剩余量测试

包装在刚灌装完成时能够正常出料，并不代表整个使用周期都能保持相同表现。

应分别观察：

• 首次使用时的出料状态。

• 连续多次按压时的稳定性。

• 不同使用间隔后的出料差异。

• 瓶内剩余量较少时的吸料情况。

• 产品接近用尽时的残留情况。

对于大容量洗护产品，还应关注泵头在长期重复操作后的功能稳定性。

5. 完成整套包装的兼容性验证

泵头、瓶口、瓶身、吸管和密封部件应作为一个完整系统进行验证。

除了出料性能，还应检查配方与接触材料之间的相容性，观察是否出现部件变形、密封异常、材料变化或其他影响正常使用的问题。

最终应将出料性能、包装密封、产品稳定性和量产适配情况综合评估。

八、洗护产品出料结构开发中容易出现的几个误区

1. 只用一个黏度数值确定泵头

非牛顿流体的表观黏度会受到剪切条件影响。

如果不说明测试温度和剪切条件，单一黏度数据很难准确反映实际泵送状态。

正确做法是结合流变曲线和实际包装测试进行判断。

2. 认为出料通道越大越好

扩大通道可能降低部分流动阻力，但也可能导致单次出料量过大、滴漏增加或出料控制变差。

通道尺寸需要结合泵头结构和产品特性共同确定。

3. 只测试第一次按压

首次出料正常，并不代表连续使用、间隔使用和低剩余量状态下都能正常工作。

应该覆盖不同使用阶段进行测试。

4. 忽略温度对配方流动性的影响

部分洗护配方在低温环境下可能明显变稠，常温下合适的泵头，在低温条件下不一定能够保持相同表现。

应根据实际储运和使用环境进行验证。

5. 先确定瓶型，再让配方适应包装

如果瓶口、泵头和内部流道已经固定，后续可能需要付出较高的结构调整成本。

更合理的方式是先了解配方特性和使用需求，再同步推进容器与出料组件设计。

九、宏洛图在洗护产品包装开发中的结构设计思路

宏洛图 HONGLT 在洗护产品包装设计中，注重将产品配方特性、包装结构和品牌视觉进行协同考虑。

对于洗发水、沐浴露、护发素、身体乳和发膜等不同产品，包装设计不应停留在瓶型外观和装饰工艺层面，还需要关注内容物与出料组件之间的实际适配关系。

在包装开发过程中，可以从以下几个方面推进：

第一，了解产品配方特征。

结合产品类型、流变测试数据、黏度变化和实际使用方式，明确包装需要满足的出料条件。

第二，确定包装结构方向。

根据产品流动性及取用习惯，评估按压泵、翻盖、旋盖、软管或其他结构形式。

第三，协调瓶口与出料组件。

将瓶口尺寸、泵头接口、吸料管、出料通道和瓶身结构进行整体规划，避免各组件单独开发后出现适配问题。

第四，进行样品打样与实际验证。

使用真实配方开展出料、连续操作、温度适应性及剩余量测试，确认包装结构是否满足产品使用要求。

第五，推进生产落地。

结合包材供应商、灌装设备和生产工艺，确认结构尺寸、装配要求及量产质量标准。

宏洛图认为，洗护产品包装的合理性，不仅体现在瓶身造型和品牌视觉上，也体现在内容物能否顺畅、稳定地被消费者取用。

将配方流变特性转化为包装结构设计依据，有助于减少包材选型与实际使用之间的偏差，提高包装开发的针对性。

十、总结：流变特性是洗护包装出料结构设计的重要依据

洗护产品包装出料结构的确定，需要综合考虑表观黏度、剪切变稀、触变恢复、屈服特征和温度变化等因素。

不同配方对泵头、瓶口、吸料管和出料通道的要求并不相同。即使两款产品在常温下具有相近的黏度，也可能因为流变行为不同而需要采用不同的包装结构。

合理的开发流程应当是：

配方流变测试 → 明确出料需求 → 筛选包装结构 → 匹配泵头与瓶口 → 实际内容物打样 → 多条件出料验证 → 确认量产方案。

只有将配方特性、结构设计和生产条件结合起来，才能让洗护产品包装真正实现出料顺畅、操作合理、使用稳定和生产适配。

作者：宏洛图 HONGLT
所属：宏洛图品牌设计知识库