花王（中国）20倍泵头打造理想泡沫 专利赋能产品升级

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2010年,花王旗下碧柔品牌的泡沫洁面进入中国市场,因起泡迅速、使用便利等特点,迅速受到消费者的关注和青睐。除了消费者的实际使用感受,泡沫洁面在性能上也有其独特的优势。以往的膏体洁面需要双手揉搓起泡后上脸,若揉搓不到位,表面活性剂容易渗入皮肤,刺激皮肤屏障。泡沫洁面则在泵头的作用下得以充分起泡,丰富的泡沫可以减少表面活性剂与皮肤的直接接触,洁面更养肤。因此,无论是从感受还是性能来看,泡沫洁面都可以带来更为舒适的洁面体验。泡沫洁面的关键——泡沫的质量不仅与产品成分有关,泵头也是关键一环。花王(中国)研究开发中心的马世庆带领的包装容器开发团队(以下简称“包装容器团队”)破解泡沫的秘密,专利技术升级泵头,让小小泵头爆发20倍威力,推进产品革新。

满足消费者需求 打造理想泡沫

此前,花王(中国)以引进日本的泡沫泵头装置为主。包装容器团队发现,日本进口泡沫泵头的成本为国内制造的约1.5倍,进口所需时间也是国内生产的2倍以上。在消费者调查中,团队也收到进口泡沫泵头(13倍发泡倍率)的发泡不够细腻、持续时间不够理想的反馈。高成本、低时效、低发泡倍率的进口泡沫泵头并不能给中国消费者带来更为优质的产品和良好的消费体验。在花王集团“创造优质产品”理念的指引下,马世庆决定带领包装容器团队基于中国消费者的需求,创造出更加契合中国消费者生活方式的产品。于是,团队踏上了自主设计国产构造的泡沫泵头研发之路。

十余年来,包装容器团队不断深入市场,结合消费者日益增长的优质产品需求,持续改良升级泡沫泵头。在2012年开发出与日本同等泡质的国产泡沫泵之后,持续更新和发明新的泵芯构造,挑战更高更佳的发泡效果。在这条研发路上,有一个问题始终盘亘在马世庆及团队成员的脑海中:消费者心中的理想泡沫究竟是什么样的。为深入了解如今消费者心目中的理想泡沫形态,2017年2月,包装容器团队面向中国消费者展开调查,希望透过消费者的回答,挖掘深层需求,进一步清晰描绘理想泡沫的画像。

调查结果显示,消费者心中的理想泡沫共有三大特点:高绵密度、高弹力、高稳定性。泡沫越是绵密有弹性,就越可以通过微小的气泡深入肌肤纹理和毛孔,清除深层污垢。稳定持久的泡沫不易消泡,强大的吸附力可以让面部清洁更彻底。生成理想泡沫画像后,包装容器团队着手改良泡沫泵头,让头脑中的想象化为掌心的实物。

聚焦泡沫泵头构造 改良产品包装

气泡的本质是气体与液体的混合,泡沫则是气体和液体经过多孔网状结构后高效率混合的结果。泡沫泵头便是利用这一原理运作。按压泵头,瓶内液体上升,和空气室内的空气在筛网的帮助下高效率混合,最终形成细密泡沫。由此可得,决定泡沫质量的关键在于气液比和筛网密度。当气液比上升,空气含量增加,泡沫数量随之增多。当筛网密度增加,气液充分混合后被切割为直径更小的气泡,形成更加绵密有弹性的泡沫。拆解泡沫泵头的工作原理后,包装容器团队将研发重点聚焦于提高气液比和筛网密度上。

如今市面上广泛应用的泡沫泵头气液比以12倍、13倍、15倍为主,包装容器团队思考继续提升气液比倍数的可能性。然而,一味提升气液比会导致空气室内气体过多,消费者在使用时受到压强的阻碍难以按下泵头,而继续扩大空气室又会影响产品的使用和美观。如何平衡气液比和按压感受是包装容器团队遇到的第一个课题。

经过一系列对比实验,团队发现当气液比达到20倍时,泡沫的弹性和粘度可以呈现最佳效果,同时通过研究流体力学技术在泵头内流路设定上发明了曲线型设计,使按压泵头不会感受到明显的由于空气量增加而产生的压强阻碍。基于实验结果,团队开始设计泵头细节,扩大空气室,实现气液比20倍。

气液比问题解决后,随之而来的便是如何优化筛网密度这一课题。目前泡沫泵头内部设有上下层分别为300目和200目的筛网,使用者按压泵头后,液体与空气通过管道上的筛网,充分混合后形成泡沫,从喷口流出。由于目前使用的筛网密度已在保证泡沫质量的前提下达到最大,在原有基础上继续加大筛网目数较为困难,包装容器团队不得不转换改良方向,探索新的可能。

重新梳理泡沫的形成路径后,包装容器团队发现喷口处或许可以增加一层筛网,将已经成型的泡沫再一次切割。捕捉到灵感后,团队迅速开展实验,验证猜想。团队设置了四组对照泵头,分别测试泡沫直径。数据显示,泵头内部上下层筛网目数保持300目和200目不变,喷口处加设200目的筛网后,形成的泡沫直径为93μm,最接近理想中的泡沫形态,90μm级的泡沫已经可以达到与气雾罐类产品喷射的泡沫同等的效果。

专利驱动产品升级 创新注入企业活力

2021年10月,气液比20倍泡沫泵头成功申请国家专利。2022年2月,20倍泡沫泵头正式投入生产,运用在碧柔的泡沫洁面产品上。2022年11月,妙而舒婴儿洗发沐浴露使用20倍泡沫泵头,进入消费市场。

在全新气液比20倍泡沫泵头商品化应用的同时,另外一项针对泡沫泵的花王研发中心包装容器开发团队发明的技术专利——淋浴喷淋适用性结构也应用到了泡沫洁面产品和婴儿洗护产品中。在沐浴时,花洒喷水难免冲到洗护产品的泡沫泵头上,普通泡沫泵构造防水效果欠佳,液体容易渗入瓶内,滋生有害的细菌和异味。喷淋适用性结构的专利设计可以确保淋浴环境中的泡沫泵头在各个角度均不会有液体渗入,保证瓶内产品的安全卫生。同时,此专利也能够为补充装的使用和推广提供技术支持,消费者购入补充装无需担心瓶内卫生问题,减少重新购入正装的次数,提升正装塑料包装的循环率,让减碳环保融入日常生活。

对于今后的研发方向,包装容器团队表示将进一步扩大20倍泡沫泵的应用范围,碧柔卸妆、碧柔男士洁面、碧柔泡泡洗手液等产品将陆续采用20倍泡沫泵头,改良升级产品包装。此外,包装容器团队也发现经由20倍泡沫泵头形成的泡沫因其高绵密度、高弹力和高稳定性而更富有立体感,可以通过在泵头增加控制泡沫形状的零件,使其自动产生立体生动的各种形状。今后,团队将设计丰富多样的喷头部品形状,配合20倍泡沫泵头技术,应用在婴幼儿洗护产品上,为婴幼儿创造更多沐浴童趣。

一直以来,花王(中国)坚守花王集团的使命,秉承“创造优质产品”的理念,不断生产满足中国消费者消费需求的产品。2006年,花王(中国)研究开发中心于上海成立,研发团队深入挖掘中国消费者需求,突破技术局限,着力提升创新能力和市场竞争力,不断向中国的消费市场输送优质产品。2023年,花王(中国)迎来在华30周年。花王(中国)将怀抱研发初心,在多领域布局,不断拓展科研边界,创造更多贴近中国消费者日常的产品,助力生活者实现内心丰富的生活。