高露洁棕榄(Colgate-Palmolive)的营销人员想在拉丁美洲推出花朵香味的阿贾克斯(Ajax)液体墙面和地板清洁剂，他们寻求一种透明的瓶子来展示产品的明亮颜色。因为产品必须倒着使用，一个把手被认为是强制性的，以最大程度上方便消费者。但基于本地，内部吹塑设备能力，挤出吹塑聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯都被排除在外。
这就留下了聚丙烯，一种树脂，CP以前几乎没有经验，从瓶成型的立场(见侧栏，对面页)。NJ公司皮斯卡塔韦技术中心全球包装部表面护理包装经理Sal Del’re说:“根据我们掌握的所有信息，聚丙烯是我们唯一的选择，所以它是一种可行的方案。”CP花了充满挑战的一年时间来开发一项技术，以提供一种高度澄清的、结构工程化的PP瓶。这就是阿贾克斯的弗洛雷斯节日瓶，它于98年5月首次出现在巴西的商店货架上，随后被推广到拉丁美洲的其他地区。
CP挤压吹塑瓶使用的PP树脂来自OPP Petroquimica, SA(圣保罗，巴西)。在树脂中加入Milliken Chemical公司(Spartanburg, SC)的Millad 3988澄清剂。
角增加强度
这个1升的瓶子重58克，平均壁厚20毫升。一年前为欧洲市场推出的前一款瓶子没有巴西瓶子的轻重量和高负荷强度，但它的清晰度和巴西瓶子一样。
“尽量减少任何塑料瓶的塑料使用量，同时最大限度地提高其强度，这是极具挑战性的，”Del’re说。“我们发现，聚丙烯瓶不具备高密度聚乙烯或PET瓶的处理特性;也就是说，PP瓶往往更软，尤其是在主要的面板区域。”因此，制瓶者经常通过选择性地添加额外的塑料来弥补。“在我们的案例中，我们试图通过围绕树脂的局限性进行设计和工程，来避免‘越多越好’的规则。”
Del’re指的是将四个整体设计元素整合到瓶子中，使其具有结构:加强的标签面板、结构工程化的把手、特殊设计的底座和CP所说的“悬链”肩膀。使用结构工程原理，瓶子使用的塑料减少10%，同时提供60磅或两倍于欧洲版本的顶载强度。更高的顶载强度意味着在分配过程中减少损伤。Del’re表示，事实上，该产品的成品箱不需要分区，因为其承载性能更高。
如果没有特殊的设计元素，同样重量的PP瓶子“会感觉更柔软、更脆弱”，CP全球包装总监艾伦•尼米(Alan Nimmey)表示。
当然，设计一个塑料瓶，使其折叠、折痕、角度和其他特性产生刚性并增加强度的想法并不新鲜(参见《包装世界》，9月9日)。98年，38页，或packworld.com/go/crisco)。但这个瓶子的独特之处在于，它没有明显重复的肋骨、钻石或支架的图案。
设计从容器左右两侧的垂直折叠或角开始。“它们很锋利，可能比通常在聚丙烯瓶中看到的更锋利，”德尔说。“它们充当柱子来加固前后面板。”标签面板周围有一个支撑框架。尼米说:“车架的角度和位置都经过精心设计，以增加强度。”
把手的直径设计成向中点方向逐渐变小。“这本身就为你在手柄区域提供了大量的支持，而这通常代表了瓶子的弱点，”Del’re说。传统设计的瓶子通常从上到下保持相同的手柄直径。
集装箱的其他两个区域也被计算出最大的强度。首先是悬链肩。尼米解释说:“中世纪建筑采用了基于特定弧线或曲线的扶壁设计。这条弧被称为悬链线曲线。我们采用工程原理，在我们的Festa das Flores一升瓶中创造了悬链线肩。这是一种数学形式，可以最大限度地沿材料表面传递载荷。”这和鸡蛋的概念类似:如果用正确的方式挤压在手里，就很难打破。
最后，独特的底座设计——CP称之为隧道底座——由一个从左到右的半圆形通道组成，它将一系列类似的、从前到后的通道一分为二。“这样的设计为基础提供了显著的轻量化，”Del’re说。
成型问题
虽然瓶子的设计实现了高强度重量比，最大的瓶子透明度被认为是一个必要的营销元素。高露洁确定了三个因素对PP瓶的透明度有显著贡献，树脂混合，模具设计和成型过程。
“我们发现清晰和力量之间有一个平衡。实现一个可能会失去另一个，”Del’re说。“通过与Milliken的合作，我们确定了树脂的混合和相应的工艺参数，将产生最大的透明度和最大的强度。在整个开发过程中，他们一直是很棒的合作伙伴。”
树脂中的最后一种成分是少量的乙烯单体，它可以增强水滴冲击强度。(使用乙烯单体可以使乙烯分子在聚合过程中插入到不断增长的PP链中)。然后，聚丙烯共聚物和澄清剂被OPP Petroquimica合成并制成单一的成型树脂，然后交付给CP公司内部的吹塑作业。
CP从Bekum (Williamston, MI)用穿梭式设备制造巴西瓶。“我们在制造塑料瓶方面高度垂直整合，”Del’re说，他估计该公司一半的塑料瓶都是在这个地区生产的。
高露洁棕榄公司不愿透露空化或循环时间，只是承认随着学习曲线的进展，它们正在继续改善。“我们不会因为周期时间而降低瓶子的质量，”德尔说。“随着我们学习如何运行这个流程，周期时间将会提高。”
模具设计是关键
该模具由Uniloy-Milacron(曼彻斯特，MI)设计，在被Milacron收购之前，Uniloy-Milacron曾是江森自控(Johnson Controls)的模具制造和吹塑业务的一部分。模具设计对成功开发做出了重大贡献。
高露洁吹塑高级技术助理Bob Readdy说:“你不能仅仅把聚丙烯挤出高密度聚乙烯的模具。”部分问题在于表面光洁度。抛光模具内部是生产透明瓶子的一个关键因素，但“当你将聚丙烯挤出高度抛光的模具时，空气很可能会在塑料和模具表面之间产生。”
一种解决办法是在模具的某些关键区域局部喷砂，让困住的空气逸出。
模具设计的另一个考虑是利用三个独立的冷却区。对整个瓶子来说，一个冷却区是不够的。“过快冷却身体会影响清晰度，”德尔·雷说。“为了有效的加工和循环时间，颈部光洁度和尾部闪光区域需要快速冷却”，后者有助于去除闪光。
“模具设计经历了六代，我们才达到我们的清晰度、强度和质量目标，”德尔说。Uniloy-Milacron“在这部分开发中做了出色的工作。”
工位模具的设计也必须解决。雷迪说:“用于聚丙烯的模具应该高度抛光，并有一个更长的土地。”雷迪所指的模具的“土地”是在塑料退出模具之前的模具的直线部分。CP发现，PP的模地与模间隙的比例应该是10:1，而HDPE的是5:1。“此外，模具头需要流线型，以最大限度地减少对聚合物流动的干扰，”Readdy补充说。
挤出机螺杆的长度也增加了，使材料有足够的时间熔化。雷迪说:“在挤出机中停留的时间越长，熔体质量越高，瓶子的透明度也越高。”根据Readdy的建议，在处理澄清PP时，长度与直径的比值最小为24:1。
与HDPE相比，另一个变化是增加了预英寸热刀。该装置可有效切割PP型钢。通过困住教区的空气，热刀也可以防止教区坍塌。
Del’re在总结CP转向PP用于Ajax容器时承认，“这一直是并将继续是一次学习经验。我们花了大约一年的时间才走到这一步。但它今天的外观非常清晰，让人想起了货架上的Ajax传统。”
