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シャンプーボトルのポンプ詰まりを防ぐストロー径と粘度制御技術

目次
はじめに:シャンプーボトルのポンプ詰まりはなぜ起こるのか
シャンプーボトルにおけるポンプ詰まりは、消費者が日々ストレスを抱える身近なトラブルの一つです。
ビューティーケア製品のパッケージング部門に携わった経験から言うと、その要因は意外と複雑で、設計と製造、充填および原料選定のすべてが密接に関係しています。
過去の多くの現場で、シャンプーポンプの「詰まる」というクレームは絶えませんでした。
しかもその大半が、単なる不良部品ではなく、ボトル内部のストロー径、ポンプの吸い上げ力、シャンプー自体の粘度といった根本構造の影響によるものでした。
本記事では、現場での実践的な工夫や最新動向も交え、ポンプ詰まりを防ぐための「ストロー径」と「粘度制御技術」について深く掘り下げていきます。
ポンプの仕組みと詰まりが生じるメカニズム
シンプルだが、奥深いシャンプーポンプの構造
シャンプーボトルは大きく分けて「ポンプ本体」「ストローチューブ」「ボトル本体」「内容液」から成り立っています。
中でも詰まりは、ストローチューブと内容液双方の設計・選定が大きく影響します。
シャンプーの内容液はポンプアクションにより、ストロー(チューブ)を通じて吸い上げられ、吐出口から押し出されます。
この動作がスムーズにいくためには、ストローの内径や形状、液の粘度が適切なバランスで設計されている必要があります。
しかし実際には、このバランスが崩れてポンプに「詰まり」が発生することが多いのです。
詰まりの主要因:ストロー径と粘度
ポンプ詰まりの最大要因は、ストロー(チューブ)の径と、内容液であるシャンプーの粘度特性のミスマッチです。
径が細すぎると高粘度シャンプーが吸い上げにくくなり、逆に太すぎると液切れが悪く、吸い残しや液だれにつながります。
一方、内容液の粘度が高すぎると、特に寒い季節や長期間保管した後に詰まりやすいのが現場経験者なら誰もが知っている事実です。
現場発・設計段階での詰まり防止アプローチ
ラボと現場の往復:ストロー径の最適化
昭和の時代、設計現場では「これで十分だろう」と経験則でストローチューブの径を決定することが通例でした。
しかし、現代の製造現場では、実験室(ラボ)で徹底的な流体力学解析と吸い上げ試験を行ったうえで、「内容液ごとに最適径」を探る工程が必須となっています。
例えば、一般的なストレー(内径約3.5mm)は標準的なシャンプーには適応できますが、とろみの強い高級ラインや低温下では流量測定器を用い、最適な「再現性」を持つ径を探す工夫が行われています。
この最適化にはCAD/CAE解析のみならず、実際の試作品を多数作成し、現場テストを重ねる「昭和根性」的な地道なアプローチが、今でも品質担保の鍵となっています。
粘度調整:処方開発から現場対応まで
内容液の粘度は、原料メーカーや処方開発部門と密接な連携が必要です。
ポンプ詰まりを防ぐためには、温度で粘度変化が少なく、充填工程でも分離・析出が起こりにくいレオロジー(流動特性)制御が重要となります。
ここで活躍するのが、増粘剤や流動調整剤、界面活性剤の最適処方調整技術です。
現場では、内容液が製造・充填ラインで分離しないか、輸送後もコンシステンシー(均一性)を保てるかといった観点で、ラボ~本生産~最終充填まで徹底した管理を行っています。
昭和型の大量生産現場では「現場の職人の勘」が頼りでしたが、いまや粘度計測器とリアルタイムデータロギングなどによる見える化が常識となっています。
新たな地平線:IoTとデジタル技術の活用
“アナログ職人”から“デジタル現場”への転換
かつて製造現場では、詰まりや流動性不良といったトラブルは試作や製造時の職人の経験値による対応が主流でした。
しかし、令和の今、IoTやAI技術によって「ポンプ・ストロー径と内容液粘度のリアルタイム管理」が可能になりつつあります。
たとえば、充填工程の自動ラインに粘度センサーを組み込み、各バッチごとに最適粘度を記録・管理できます。
またライン上に画像処理センサーや流量モニタを置き、充填不良やポンプ詰まり懸念を自動アラーム化する仕組みも広がっています。
同時に設計部門と現場がクラウド上でデータ共有することで、「なぜ詰まったのか?」の原因解明を速やかに実施できるようになりました。
サプライヤー・バイヤー間の新しいパートナーシップ
こうした新技術導入時に重要なのが、サプライヤー(部材供給者)とバイヤー(製造メーカー担当者)の密な連携です。
部品の規格だけでなく、調達サイドから「なぜ、この径なのか」「問題が発生した際のフィードバック体制」を明確にし、部品交換コストやダウンタイムリスクも織り込んで最適設計を行うことが求められています。
特に、従来のプロキュアメント(調達)はコスト最優先でしたが、今後はQCD(品質・コスト・納期)に加え、エンジニアリング的視点で「詰まらない、使いやすい」を最前線で実証できる関係性が強く求められます。
昭和マインドが活きる:現場目線での改善事例
現場力が生む“詰まりゼロ”改善手法
ある大手化粧品工場では、高粘度のヘアマスクをストロー径3.5mm仕様のポンプで詰まりが多発。
現場技術者が三日三晩粘った挙句、ストロー部に内壁滑り性を付与した塗膜処理を施すことで詰まりゼロを実現。
さらにこのノウハウは、海外生産拠点でもローカライズして応用されました。
また別の例では、充填工程の最終検査ラインに圧力センサーを追加し、吸い上げ抵抗値が規定外であれば即座に現場フィードバックされ、製造ロット単位で粘度再調整を行う仕組みを導入しています。
これはまさに、「昭和の泥臭さと令和のデジタル技術の融合」と呼べるものでしょう。
サプライヤー目線での“詰まり対策”提案
ストローメーカーやパッケージ関連のサプライヤーからは、次のような付加価値提案が増加しています。
– ストロー内壁の防汚コーティングによる滑り性続伸
– 寒冷地にも対応した超柔軟素材のストロー開発
– 内容液の粘度階級(高・中・低ごと)の専用パッケージ規格化
これらは単なるコスト競争から一歩進んだ、プロアクティブな品質競争・提案型ビジネスへの転換点と言えます。
結論:ポンプ詰まりゼロへ、バイヤー・サプライヤーが共創する未来
シャンプーボトルにおけるポンプ詰まりは、単なる現場トラブルにとどまらない、多数の部門・技術・パートナーがかかわる製造業共通の課題です。
ストロー径と内容液の粘度制御技術は、アナログ時代の現場経験とデジタル時代の技術知見のハイブリッドで進化し続けています。
バイヤーを目指す方には、「技術と現場、調達とものづくり」の両輪で考え、リスク低減と価値最大化に挑む視点が不可欠です。
サプライヤーの立場の方なら、「一歩先行く付加価値提案」がバイヤーとの新しい信頼構築となるでしょう。
昭和の“ものづくり魂”と、令和のデジタル現場力――
この両方を活かし、詰まりトラブルゼロの「新たな地平線」へ、共に歩んでいきましょう。
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