Aerosola propelenti ir vielas, kas nodrošina spiedienu, kas nepieciešams produkta izdalīšanai no aerosola tvertnes. Tie palīdz izspiest sastāvu caur vārstu un izpildmehānismu, radot aerosolu, miglu, putas vai strūklu.

Propelenta izvēle ietekmē aerosola produkta izsmidzināšanas veiktspēju, spiedienu, sastāva saderību, drošību un iepildīšanas procesu. Divas galvenās kategorijas ir sašķidrinātās gāzes propelenti un saspiestās gāzes propelenti.

Ko dara aerosola propelants?

Parastā aerosola iepakojumā propelents tiek uzglabāts zem spiediena konteinera iekšpusē. Kad vārsts atveras, spiediens izspiež produktu caur vārstu un izpildmehānismu.

Daudzi aerosola propelenti ir sašķidrinātas gāzes. Normālā uzglabāšanas temperatūrā tie var pastāvēt kā šķidrums un tvaiki spiediena tvertnē. Produkta izdalīšanas laikā daļa šķidrā propelenta iztvaiko, lai papildinātu tvaika telpu, palīdzot uzturēt spiedienu, kamēr šķidrais propelents paliek.

Propelants dažos preparātos var darboties arī kā šķīdinātājs vai atšķaidītājs. Piemēram, DME piemīt šķīdinātāja īpašības un tas var būt saderīgs ar noteiktām sastāvdaļām. Tomēr tā piemērotība ir atkarīga no konkrētā sastāva un iepakojuma materiāliem.

1. Sašķidrinātās gāzes propelenti

Sašķidrinātās gāzes propelenti tiek uzglabāti kā šķidrums zem spiediena un rada tvaikus, kas palīdz radīt spiedienu aerosola tvertnē. Parastie piemēri ir CFC, HCFC, HFC, LPG un DME.

(1) CFC (hlorfluorogļūdeņraži)

CFC vēsturiski tika izmantoti aerosola produktos to noderīgo spiediena īpašību un zemās uzliesmojamības dēļ. Tomēr tie bojā ozona slāni un ir pakāpeniski atcelti vai ierobežoti daudzos lietojumos un tirgos.

(2) HCFC (hidrohlorfluorogļūdeņraži)

HCFC tika ieviesti kā pārejas alternatīva CFC. Lai gan to ozona noārdīšanas potenciāls parasti ir mazāks, tie joprojām var ietekmēt ozona slāni un ir pakļauti pakāpeniskai pārtraukšanai. To pašreizējais lietojums ir atkarīgs no vielas, pielietojuma un vietējiem noteikumiem.

(3) HFC (fluorogļūdeņraži)

HFC nesatur hloru un parasti nenoārda ozona slāni. Daži no tiem ir izmantoti aerosola lietojumos, kuriem nepieciešams īpašs spiediens vai uzliesmojamības īpašības. Tomēr daudziem HFC ir augsts globālās sasilšanas potenciāls, un uz tiem attiecas ar klimatu saistīti ierobežojumi.

(4) LPG (sašķidrinātā naftas gāze)

Aerosola kvalitātes LPG parasti satur propānu, butānu, izobutānu vai šo gāzu maisījumus. To plaši izmanto mājsaimniecības, personīgās aprūpes, automobiļu un rūpniecisko aerosolu izstrādājumos.

LPG bieži izvēlas tās pieejamības, izmaksu un regulējamā spiediena raksturlielumu dēļ. Tas ir uzliesmojošs, tāpēc formulēšanā, tvertnes konstrukcijā, uzpildīšanas darbībās un uzglabāšanā jāņem vērā ugunsgrēka un sprādziena risks.

(5) DME (dimetilēteris)

DME izmanto daudzos mājsaimniecības, personīgās higiēnas un rūpnieciskos aerosolu produktos. Tam ir šķīdinātāja īpašības, un tas var palīdzēt izšķīdināt vai sajaukt ar noteiktām preparāta sastāvdaļām.

DME ir uzliesmojošs. Pirms lietošanas ir jānovērtē tā saderība ar produkta sastāvu, tvertnes pārklājumu, vārstu sastāvdaļām un blīvēm.

2.  Saspiestās gāzes propelenti

Saspiestās gāzes propelenti tiek uzglabāti kā gāze zem spiediena. Daudzos tradicionālajos aerosola iepakojumos gāze aizņem augšējo telpu virs izstrādājuma.

Kad produkts tiek izdalīts, gāze izplešas pieaugošajā augšējā telpā, tāpēc tvertnes spiediens parasti samazinās. Tas var izraisīt izsmidzināšanas veiktspējas pavājināšanos, tvertnei iztukšojot.

Parastās saspiestās gāzes, ko izmanto aerosola lietojumos, ir slāpeklis, oglekļa dioksīds un argons. Slāpekļa oksīds tiek izmantots arī dažos gadījumos, bet tā fāzes darbība ir atkarīga no spiediena un temperatūras; tipiskos aerosola apstākļos tas var būt sašķidrinātas gāzes veidā.

(1) Slāpeklis (N2)

Slāpeklis ir inerta, neuzliesmojoša gāze, ko izmanto dažos aerosola produktos un maisa uz vārsta (BOV) sistēmās. Tas var būt piemērots gadījumos, kad sastāvs jāpaliek atsevišķi no propelenta.

(2) Oglekļa dioksīds (CO₂)

Oglekļa dioksīds tiek izmantots atsevišķos aerosola lietojumos. Tas ir neuzliesmojošs, taču tas var izšķīst dažos preparātos un var ietekmēt produkta īpašības. Tās piemērotība ir atkarīga no sastāva un nepieciešamās dozēšanas veiktspējas.

(3) Argons (Ar)

Argons ir inerta, neuzliesmojoša gāze, ko izmanto specializētos lietojumos. Parasti aerosola produktos tas ir retāk sastopams nekā slāpeklis, un tā izmantošana ir atkarīga no veiktspējas prasībām, pieejamības un izmaksām.

(4) Slāpekļa oksīds (N2O)

Slāpekļa oksīdu izmanto noteiktos specializētos lietojumos, tostarp dažos ar pārtiku saistītos produktos. Tā uzvedība zem spiediena atšķiras no gāzēm, piemēram, slāpeklim, un to nevajadzētu uzskatīt par aizstājamu ar slāpekli. Lai gan tas pats par sevi nav uzliesmojošs, tas var veicināt degšanu.

3. Sašķidrinātā gāze pret saspiesto gāzi

Tās ir vispārīgas tendences. Faktiskā veiktspēja ir atkarīga no propelenta, sastāva, temperatūras, tvertnes, vārsta un dozēšanas sistēmas.

4. Kā izvēlēties aerosola degvielu

Propelenta izvēlei jābalstās uz visu aerosola produktu, nevis tikai pašu gāzi. Svarīgi faktori ietver:

 

l Formulācijas saderība:  vai propelents var sajaukties ar produktu vai palikt saderīgs, neietekmējot tā kvalitāti?

l Smidzināšanas veiktspēja:  vai tas nodrošina nepieciešamo spiedienu, izplūdes ātrumu un izsmidzināšanas modeli?

l Iepakojuma dizains: vai produkts tieši saskarsies ar propelentu vai tiks atdalīts ar BOV maisu?

l Drošība: vai uzliesmošanas, spiediena, iepildīšanas, uzglabāšanas un transportēšanas riski ir pienācīgi novērsti?

l Saderība ar konteineru un vārstu:  vai iepakojuma sastāvdaļas var izturēt spiedienu un saglabāt saderību ar sastāvu?

l Normatīvās prasības: vai propelants ir atļauts paredzētajam produktam un mērķa tirgum?

l Uzpildīšanas process:  vai produktam ir nepieciešama parastā aerosola pildīšana vai BOV uzpildes sistēma?

 

Galīgā izvēle ir jāpārbauda, ​​pārbaudot sastāvu un iepakojumu, izmantojot piegādātāja specifikācijas un piemērojamos noteikumus.

Secinājums

Aerosola propelenti nodrošina spiedienu, kas nepieciešams aerosola produktu dozēšanai. Sašķidrinātās gāzes, piemēram, LPG un DME, tiek plaši izmantotas tradicionālajās aerosola sistēmās, savukārt saspiestās gāzes, piemēram, slāpeklis un oglekļa dioksīds, tiek izmantotas atsevišķos lietojumos, tostarp daudzās BOV sistēmās.

Pareizais propelents ir atkarīgs no sastāva, izsmidzināšanas veiktspējas, iepakojuma, drošības, iepildīšanas prasībām un vietējiem noteikumiem. Izpratne par atšķirībām starp sašķidrinātajām un saspiestajām gāzēm palīdz ražotājiem izvēlēties piemērotu propelentu un izstrādāt uzticamu aerosola produktu.