Pogonski aerosoli su tvari koje osiguravaju pritisak potreban za ispuštanje proizvoda iz aerosolne posude. Oni pomažu da se formulacija progura kroz ventil i aktuator, stvarajući sprej, maglu, pjenu ili mlaz.

Izbor pogonskog goriva utiče na performanse raspršivanja aerosolnog proizvoda, pritisak, kompatibilnost formulacije, sigurnost i proces punjenja. Dvije glavne kategorije su pogonska goriva na tečni plin i pogonska goriva na komprimirani plin.

Šta radi aerosolni propelant?

U konvencionalnom aerosolnom pakovanju, pogonsko gorivo se skladišti pod pritiskom unutar kontejnera. Kada se ventil otvori, pritisak izbacuje proizvod kroz ventil i aktuator.

Mnogi aerosolni pogoni su tečni gasovi. Na normalnim temperaturama skladištenja, mogu postojati kao tečnost i para unutar posude pod pritiskom. Kako se proizvod dozira, dio tekućeg pogonskog goriva isparava kako bi napunio parni prostor, pomažući u održavanju tlaka dok tekući pogonski plin ostaje.

Pogonsko gorivo može djelovati i kao rastvarač ili razrjeđivač u nekim formulacijama. Na primjer, DME ima svojstva rastvarača i može biti kompatibilan s određenim sastojcima. Međutim, njegova prikladnost ovisi o specifičnoj formulaciji i materijalima pakiranja.

1. Tečni gasni pogoni

Tečni plinovi se skladište kao tekućina pod tlakom i proizvode paru koja pomaže u stvaranju tlaka u spremniku aerosola. Uobičajeni primjeri uključuju CFC, HCFC, HFC, LPG i DME.

(1) CFC (hlorofluorougljenici)

CFC su se kroz istoriju koristili u aerosolnim proizvodima zbog svojih korisnih karakteristika pritiska i niske zapaljivosti. Međutim, oni oštećuju ozonski omotač i postepeno su uklonjeni ili ograničeni na mnogim aplikacijama i tržištima.

(2) HCFC (Hlorofluorougljikohidrati)

HCFC su uvedeni kao prijelazne alternative za CFC. Iako je njihov potencijal oštećenja ozonskog omotača općenito manji, oni i dalje mogu utjecati na ozonski omotač i podliježu kontroli postepenog ukidanja. Njihova trenutna upotreba ovisi o tvari, primjeni i lokalnim propisima.

(3) HFC (ugljikovodici)

HFC-i ne sadrže hlor i generalno ne oštećuju ozonski omotač. Neki su korišćeni u aerosolnim aplikacijama koje zahtevaju posebne karakteristike pritiska ili zapaljivosti. Međutim, mnogi HFC imaju veliki potencijal globalnog zagrijavanja i podložni su klimatskim ograničenjima.

(4) LPG (tečni naftni gas)

LPG kvaliteta aerosola obično sadrži propan, butan, izobutan ili mješavine ovih plinova. Široko se koristi u kućnim, ličnim, automobilskim i industrijskim aerosolnim proizvodima.

LPG se često bira zbog njegove dostupnosti, cijene i podesivih karakteristika tlaka. Zapaljiv je, tako da formulacija, dizajn kontejnera, operacije punjenja i skladištenje moraju uzeti u obzir rizik od požara i eksplozije.

(5) DME (dimetil eter)

DME se koristi u nizu proizvoda za domaćinstvo, ličnu njegu i industrijskih aerosolnih proizvoda. Ima svojstva rastvarača i može pomoći pri otapanju ili miješanju s određenim sastojcima formulacije.

DME je zapaljiv. Prije upotrebe treba procijeniti njegovu kompatibilnost sa formulacijom proizvoda, premazom spremnika, komponentama ventila i brtvama.

2.  Komprimirani plinovi

Komprimovani gasni pogoni se skladište kao gas pod pritiskom. U mnogim konvencionalnim aerosol paketima, plin zauzima prostor iznad proizvoda.

Kako se proizvod dozira, plin se širi u sve veći prostor, tako da se tlak u kontejneru obično smanjuje. To može uzrokovati slabljenje učinka prskanja kako se posuda prazni.

Uobičajeni komprimirani plinovi koji se koriste u aerosolnim aplikacijama uključuju dušik, ugljični dioksid i argon. Dušikov oksid se takođe koristi u nekim aplikacijama, ali njegovo fazno ponašanje zavisi od pritiska i temperature; u tipičnim uslovima aerosola, može biti prisutan kao tečni gas.

(1) Azot (N₂)

Azot je inertan, nezapaljiv gas koji se koristi u nekim aerosolnim proizvodima i sistemima sa vrećom na ventilu (BOV). Može biti prikladan kada formulacija treba da ostane odvojena od pogonskog goriva.

(2) Ugljični dioksid (CO₂)

Ugljični dioksid se koristi u odabranim aplikacijama aerosola. Nije zapaljiv, ali se može otopiti u nekim formulacijama i može utjecati na svojstva proizvoda. Njegova prikladnost ovisi o formulaciji i potrebnim performansama doziranja.

(3) Argon (Ar)

Argon je inertan, nezapaljiv gas koji se koristi u specijalizovanim aplikacijama. Manje je uobičajen od dušika u općim aerosolnim proizvodima, a njegova upotreba ovisi o zahtjevima performansi, dostupnosti i cijeni.

(4) dušikov oksid (N₂O)

Dušikov oksid se koristi u određenim specijaliziranim aplikacijama, uključujući neke proizvode povezane s hranom. Njegovo ponašanje pod pritiskom razlikuje se od ponašanja gasova kao što je azot i ne treba ga tretirati kao zamenljivo sa azotom. Iako sam po sebi nije zapaljiv, može podržati sagorijevanje.

3. Tečni plin u odnosu na komprimirani plin

To su opšte tendencije. Stvarne performanse zavise od pogonskog goriva, formulacije, temperature, kontejnera, ventila i sistema za doziranje.

4. Kako odabrati aerosolno gorivo

Izbor pogonskog goriva trebao bi se temeljiti na kompletnom aerosolnom proizvodu, a ne samo na samom plinu. Važni faktori uključuju:

 

l Kompatibilnost formulacije:  Može li se pogonsko gorivo pomiješati sa proizvodom ili ostati kompatibilno bez utjecaja na njegovu kvalitetu?

l Performanse prskanja:  Da li obezbeđuje potreban pritisak, brzinu pražnjenja i obrazac prskanja?

l Dizajn pakovanja: Da li će proizvod direktno kontaktirati pogonsko gorivo ili će biti odvojen BOV vrećom?

l Sigurnost: Da li su rizici od zapaljivosti, pritiska, punjenja, skladištenja i transporta pravilno adresirani?

l Kompatibilnost kontejnera i ventila:  Mogu li komponente pakovanja izdržati pritisak i ostati kompatibilne sa formulacijom?

l Regulatorni zahtjevi: Da li je pogonsko gorivo dozvoljeno za predviđeni proizvod i ciljno tržište?

l Proces punjenja:  Da li proizvod zahtijeva konvencionalno punjenje aerosolom ili BOV sistem punjenja?

 

Konačan izbor treba provjeriti kroz ispitivanje formulacije i pakovanja, koristeći specifikacije dobavljača i primjenjive propise.

Zaključak

Aerosolni propelenti osiguravaju pritisak potreban za doziranje aerosolnih proizvoda. Tečni gasovi kao što su LPG i DME se široko koriste u konvencionalnim aerosolnim sistemima, dok se komprimovani gasovi kao što su azot i ugljen dioksid koriste u odabranim aplikacijama, uključujući mnoge BOV sisteme.

Pravo gorivo zavisi od formulacije, performansi raspršivanja, pakovanja, bezbednosti, zahteva za punjenje i lokalnih propisa. Razumijevanje razlika između ukapljenih i komprimiranih plinova pomaže proizvođačima da odaberu odgovarajuće pogonsko gorivo i dizajniraju pouzdan aerosolni proizvod.