Aerosola propelenti ir galvenā tehnoloģija, kas mūsdienu dzīvē ir neaizstājama. Aerosola produkti ir visuresoši mūsu ikdienas dzīvē. Sākot no personīgās higiēnas līdzekļiem līdz mājsaimniecības tīrītājiem un beidzot ar rūpnieciskiem lietojumiem, aerosoli ir kļuvuši par svarīgu mūsu dzīves daļu. Kā aerosola sistēmas galvenajam elementam aerosola propelentiem ir būtiska loma produktu izsmidzināšanā un izkliedēšanā.
Šīs rokasgrāmatas mērķis ir sniegt jums visaptverošu izpratni par aerosola propelentiem, ieskaitot to, kā viņi strādā, to veidi, ietekme uz vidi un nākotnes attīstības tendencēm.
Kā darbojas aerosola kārbas
Aerosola kārbas ir efektīva un ērta produktu iepakojuma un izdalīšanas sistēma. Tas izmanto spiedienu, lai izspiestu saturu no konteinera, lai veidotu smalkus pilienus vai putas. Aerosola kārbu darba princips ir atkarīgs no vairāku galveno komponentu sinerģijas, starp kuriem propelentam ir būtiska loma. Aerosola kārbu darba principā tiek izmantota propelenta spiediena un atomizācijas spēja, lai panāktu efektīvu un kontrolējamu produkta piegādi.
Aerosola kārbu galvenās sastāvdaļas
Tipisks aerosols var sastāvēt no konteinera, vārsta, sprauslas un propelenta.
Konteiners : spiediena tvertne, ko izmanto produktu un propelentu glabāšanai, parasti izgatavots no alumīnija vai tērauda.
Vārsts : mehāniska ierīce, kas kontrolē produktu plūsmu. Kad vārsts tiek atvērts, saturu nospiež no konteinera zem spiediena.
Sprausla : komponents, kas atomizē produktu un vada aerosola virzienu. Sprauslas dizains ietekmē atomizācijas kvalitāti un smidzināšanas morfoloģiju.
Propelents : gāze vai sašķidrināta gāze, kas nodrošina spiedienu un palīdz atomizēt produktu. Propelents sajaucas ar produktu un izstumj to no konteinera, kad ir atvērts vārsts.
Propelentu loma aerosola sistēmās
Propelenti ir aerosola sistēmu kodols, un tam ir galvenā loma produktu piegādē un atomizācijā:
Nodrošiniet spiedienu : propelenti konteinerā nodrošina pastāvīgu augstspiediena vidi, ļaujot izstrādājumu ātri izstumt, kad vārsts ir atvērts.
Produkts atomizē : propelenti sajaucas ar produktu un strauji izplešas izsmidzināšanas procesā, izstrādājot produktu smalkās pilienos vai putās.
Kontroles aerosols : dažādas propelenta formulējumi un attiecības var ietekmēt aerosola ātrumu, blīvumu un morfoloģiju, lai apmierinātu dažādu produktu vajadzības.
Produktu izsmidzināšanas mehānisms
Kad lietotājs nospiež aerosola sprauslu, vārsts tiek atvērts, lai atbrīvotu propelenta un produkta maisījumu. Šo procesu var iedalīt vairākos posmos:
Spiediena izdalīšanās : Pēc vārsta atvēršanas augstspiediena vide konteinerā piespiež propelentu un produktu ātri izplūst.
Atomizācija : propelents strauji izplešas izsmidzināšanas procesā, izdalot produktu smalkās pilienos vai putās.
Smidzināšana : atomizētu produktu caur sprauslu izsmidzina lielā ātrumā, veidojot formas tērpu, smalku miglu vai putas.
Izkliede : izsmidzinātais produkts tiek tālāk izkliedēts gaisā, veidojot smalkākus pilienus, palielinot kontakta laukumu ar mērķa virsmu.
Aerosola propelentu veidi
Kā galvenā aerosola produktu sastāvdaļa aerosola propelenta izvēlei ir svarīga loma produktu veiktspējā, drošībā un ietekmē uz vidi. Parastos aerosola propelentus var iedalīt trīs galvenajos veidos: saspiestās gāzes, sašķidrinātas gāzes un hidrohlorofluorokarboni (HCFC), no kuriem katram ir savas unikālās īpašības un pielietojuma scenāriji.
Saspiestas gāzes
Saspiestas gāzes parasti izmanto aerosola propelentus, kas ir gāzveida formā istabas temperatūrā un tiek glabāti konteineros zem spiediena. Parastie saspiestie gāzes propelenti ietver
Slāpeklis (N2): bezkrāsains, bez smaržas, netoksiska inerta gāze, ko plaši izmanto pārtikas līmeņa aerosola produktos.
Oglekļa dioksīds (CO2): bezkrāsas, bez smaržas gāze, ko parasti izmanto ugunsdzēšamajos aparātos, gaisa pistolēs un citos augstspiediena aerosola produktos.
Saspiestu gāzes propelentu priekšrocības:
Augstā drošība: vairums saspiesto gāzes propelentu nav uzliesmojoši, netoksiski un rada nelielu kaitējumu cilvēkiem un videi.
Zemas izmaksas: saspiestas gāzes, piemēram, slāpekļa un oglekļa dioksīds, ir salīdzinoši lētas, kas veicina produktu izmaksu samazināšanu.
Laba stabilitāte: saspiesta gāze ir ķīmiski stabila, nav viegli reaģēt ar produktu, kas veicina produkta glabāšanas laiku.
Saspiesta gāzes propelenta trūkumi:
Nestabls spiediens: izmantojot produktu, spiediens traukā pakāpeniski samazinās, kā rezultātā samazinās smidzināšanas veiktspēja.
Ierobežota atomizācija: saspiestas gāzes salīdzinoši vāja atomizācijas spēja var ietekmēt produkta izsmidzināšanas kvalitāti un pārklājumu.
Sašķidrinātas gāzes
Liķotas gāzes ir vēl viens parasti lietots aerosola propelenta veids, kas šķidrā formā pastāv istabas temperatūrā un augstā spiedienā, un izsmidzināšanas procesa laikā ātri iztvaiko, lai nodrošinātu vilci. Parasti lietoti sašķidrinātie gāzes propelenti ir
Butāns (C4H10): bezkrāsaina, viegli uzliesmojoša sašķidrināta gāze, ko plaši izmanto personīgās higiēnas un mājsaimniecības tīrīšanas aerosola produktos.
Izobutāns (C4H10): butāna izomērs, līdzīgs butānam, bieži sajaukts ar butānu.
Propāns (C3H8): bezkrāsains, viegli uzliesmojošs sašķidrināta gāze, ko parasti izmanto rūpnieciskos un automobiļu aprūpes aerosola produktos.
Sašķidrinātu gāzes propelentu priekšrocības:
Laba atomizācija: Sprehing procesa laikā ātri iztvaiko sašķidrinātā gāze, kas efektīvi atomizē produktu un uzlabo izsmidzināšanas kvalitāti.
Stabils spiediens: sašķidrinātā gāze var uzturēt pastāvīgu piesātinātu tvaika spiedienu traukā, lai nodrošinātu produkta izsmidzināšanas veiktspējas konsistenci.
Plašs pielietošanas diapazons: Dažādi sašķidrinātie gāzes propelenti var izpildīt dažādu produktu veiktspējas prasības un ir piemēroti dažādiem pielietojuma scenārijiem.
LPG propelenta trūkumi:
Uzliesmojošs un sprādzienbīstams: lielākā daļa sašķidrināto gāzes propelentu ir viegli uzliesmojošas un sprādzienbīstamas vielas, pastāv zināmas drošības apdraudējumi.
Ietekme uz vidi: Dažiem sašķidrinātās naftas gāzes propelentiem ir negatīva ietekme uz ozona slāni un globālo sasilšanu un saskaras ar aizvien stingrākiem vides noteikumiem.
Solgas propelenti
Solgas propelenti ir jauna aerosola propelentu klase, kurai raksturīga spēja pilnībā izšķīst produkta formulējumā, veidojot viendabīgu, stabilu risinājumu. Atšķirībā no tradicionālajiem saspiestajiem un sašķidrinātajiem gāzes propelentiem, Sol-Gas propelenti konteinerā neveido atsevišķu gāzes vai šķidru fāzi, bet drīzāk pilnībā sajaucas ar produktu molekulārā līmenī.
Parastie solas propelenti ir:
Dimetilēteris (DME): bezkrāsaina, viegli uzliesmojoša gāze, ko var izšķīdināt dažādos organiskos šķīdinātājos un ūdenī istabas temperatūrā.
Hydrofluoroolefins (HFOS): jauna fluorētu ogļūdeņražu savienojumu klase ar zemu globālās sasilšanas potenciālu un nulles ozona samazināšanās potenciālu.
SOL-GAS propelentu priekšrocības:
Laba produktu stabilitāte: propelents ir labi sajaukts ar produktu, samazinot fāzu atdalīšanas un nokrišņu risku un pagarinot produktu glabāšanas laiku.
Lieliska atomizācija: Sol-Gas propelenti veicina produktu atomizāciju mikroskopiskā līmenī, uzlabojot aerosola kvalitāti un pārklājumu.
Augsta formulējuma elastība: Sol-Gas propelenti ir savietojami ar plašu produktu preparātu klāstu, nodrošinot vairāk iespēju formulējuma projektēšanai.
Izaicinājumi ar Sol-Gas propelentiem:
Spiediena kontrole: Tā kā propelentu sajauc ar produktu, produkta sastāvs var ietekmēt spiedienu traukā, un tas ir precīzi jākontrolē.
Vārsta dizains: Sol-Gas propelenti izvirza augstākas prasības vārsta blīvēšanai un materiālu savietojamībai, kurai nepieciešama specializēta dizaina un pārbaude.
Aerosola propelentu ietekme uz vidi
Parastiem aerosola propelentiem, piemēram, CFC un ogļūdeņražiem, ir būtiska ietekme uz vidi; CFC var smagi sabojāt ozona slāni, izraisot kaitīga ultravioletā starojuma palielināšanos. Ogļūdeņražu propelenti, piemēram, butāns un propāns, ir jaudīgas siltumnīcefekta gāzes, kas veicina globālo sasilšanu. Reaģējot uz šīm problēmām, valdības ir ieviesušas virkni noteikumu un starptautisko nolīgumu, piemēram, 1987. gada Monreālas protokolu, lai pārtrauktu bīstamos propelentus un veicinātu pāreju uz videi draudzīgām alternatīvām. Tāpēc nākamajā nodaļā mēs sīki aprakstīsim jauninājumus aerosola propelentu jomā.
Inovācijas aerosola propelenta tehnoloģijā
Aerosola rūpniecība pastāvīgi meklē novatoriskas propelentu tehnoloģijas, lai uzlabotu produktu veiktspēju, samazinātu ietekmi uz vidi un atbilstu aizvien stingrākajām normatīvajām prasībām. Pēdējos gados priekšplānā ir izvirzījušās vairākas izrāvienu jauninājumi, paverot jaunas iespējas aerosola propelenta attīstībai.
Somas vārsta (BOV) tehnoloģija
Somas vārsta (BOV) tehnoloģija ir būtisks jauninājums aerosola iepakojumā. Atšķirībā no tradicionālajām aerosola sistēmām, BOV tehnoloģiju iesaiņo produktu elastīgā somā, savukārt propelents aizpilda vietu starp somu un konteineru.
Kā darbojas BOV tehnoloģija:
Kad lietotājs nospiež sprauslu, propelents tiek pakļauts spiedienam, saspiežot somu un izstumjot produktu. Soma sarūk, lai saglabātu tādu pašu tilpumu kā atlikušais produkts, nodrošinot, ka propelents nav tiešā kontaktā ar produktu. Kad sprausla ir aizvērta, soma pārstāj sarauties un produkts pārstāj plūst.
BOV tehnoloģija piedāvā vairākas priekšrocības produktu veikšanai un ilgtspējībai:
Pilnīga produkta izolācija: propelents tiek atdalīts no produkta, novēršot savstarpējas piesārņojuma un ķīmisko reakciju risku.
Konsekventa smidzināšanas veiktspēja: BOV tehnoloģija nodrošina nemainīgu smidzināšanas veiktspēju pastāvīga propelenta spiediena dēļ, saglabājot labu atomizāciju pat tad, ja produkts ir izsmelts.
Smidzināšana jebkurā leņķī: BOV tehnoloģija ļauj izsmidzināt jebkurā leņķī, pat otrādi, uzlabojot lietotāja pieredzi.
Lielisks vides sniegums: BOV tehnoloģija var izmantot saspiestu gaisu, slāpekli un citus videi draudzīgus propelentus, samazinot ietekmi uz ozona slāni un globālo sasilšanu.
Automātiska soma uz vārstu aerosola pildīšanas mašīnas
Citas topošās propelenta alternatīvas
Papildus BOV tehnoloģijai un iepriekš minētajiem Sol-Gas propelentiem aerosola rūpniecība aktīvi pēta citas videi draudzīgas propelenta alternatīvas, lai aizstātu tradicionālos hidrofluorokarbonus (HFCS) propelentus, no kuriem mēs, kā arī iepriekš minēti hidrofluorools (HFOS):.
Hydrofluoroolefins (HFOS) ir jauna fluorētu ogļūdeņražu savienojumu klase ar zemu globālās sasilšanas potenciālu (GWP) un nulles ozona samazināšanās potenciālu (ODP), un tie tiek uzskatīti par ideālu HFC alternatīvu. HFO ir salīdzināmi ar HFC attiecībā uz atomizācijas veiktspēju, spiediena īpašībām utt., Bet tiem ir daudz zemāka ietekme uz vidi.
Saspiestais gaiss ir vienkārša, ekonomiska un videi draudzīga propelenta izvēle. Lai arī tā atomizācijas veiktspēja nav tik laba kā sašķidrināto gāzu veiktspēja, saspiestais gaiss ir reāla alternatīva noteiktiem produktiem, kuriem nepieciešama zemāka izsmidzināšanas kvalitāte, piemēram, suku putas.
Slāpeklis ir vēl viens videi draudzīgs propelents, kas ir ķīmiski stabils, netoksisks, bez smaržas un neietekmē ozona slāni vai globālo sasilšanu. Slāpekli parasti izmanto pārtikas averosola produktos, piemēram, krēmā un cepamo eļļas aerosolos.
Kā izvēlēties aerosola propelentu
Izvēloties aerosola propelentu, ražotājiem jāņem vērā vairāki galvenie faktori, lai nodrošinātu produkta veiktspēju, drošību un atbilstību. Šie faktori ietver produktu savietojamību, ietekmi uz vidi, drošības un normatīvās prasības, veiktspējas un smidzināšanas īpašības, kā arī izmaksu efektivitāti.
Propelentu saderība
Galvenais apsvērums ir produktu savietojamība. Propelentam jābūt savietojamam ar aktīvo sastāvdaļu un citām zāļu zāļu palīgvielām, neradot ķīmisku reakciju vai noārdīšanos. Piemēram, daži propelenti var reaģēt ar īpašām garšu vai šķīdinātājiem, kā rezultātā produkta pasliktināšanās vai kļūme ir pasliktinājusies. Tāpēc ražotājiem ir jāveic detalizēta saderības pārbaude, lai nodrošinātu propelenta saderību ar produkta sastāvu.
| Propelentu tipi | Kopīgas saderības problēmas |
| Ogļūdeņražu propelenti | Var reaģēt ar dažiem organiskiem šķīdinātājiem un garšu |
| Hlorofluorogļūdeņraža propelenti | Var būt nesaderīgs ar noteiktām plastmasām un gumijas materiāliem |
| Saspiesti gāzes propelenti | Var ietekmēt pH jutīgu preparātu stabilitāti |
Propelentu ietekme uz vidi
Ietekme uz vidi ir vēl viens svarīgs apsvērums. Aerosola propelenti veicina ozona slāni un globālo sasilšanu, tāpēc ražotājiem ir jāizvēlas propelenti, kas samazina to ietekmi uz vidi. Pašlaik nozare pārtrauc augstu ozona samazināšanas potenciālu (ODP) un augstu globālās sasilšanas potenciālu (GWP) propelentus par labu videi draudzīgām alternatīvām, piemēram, hidrofluoroolefīniem (HFO) un saspiestām gāzēm.
Drošības un normatīvās prasības
Drošības un normatīvās prasības ir arī galvenie faktori. Propelentiem jāatbilst attiecīgajiem drošības standartiem un normatīvajām prasībām, piemēram, ASV EPA SNAP programmai un Eiropas Savienības F-GAS regulai. Rūpīgi jānovērtē arī drošības īpašības, piemēram, uzliesmojamība, toksicitāte un reaktivitāte. Piemēram, ogļūdeņražu propelenti, piemēram, propāns un izobutāns, ir viegli uzliesmojoši un uzglabāšanai un lietošanai ir nepieciešama īpaša aprūpe.
Veiktspējas un izsmidzināšanas īpašības
Veiktspējas un smidzināšanas raksturlielumi tieši ietekmē produkta lietotāju pieredzi. Dažādi propelenti var nodrošināt atšķirīgu atomizācijas efektu, izsmidzināšanas ātrumu un izsmidzināšanas leņķus. Piemēram, sašķidrinātie gāzes propelenti parasti nodrošina smalkāku atomizāciju un lielāku smidzināšanas ātrumu, savukārt saspiestie gāzes propelenti var radīt mitrāku aerosolu un zemāku smidzināšanas ātrumu. Ražotājiem jāizvēlas propelents, kurš nodrošinās vislabāko veiktspēju, pamatojoties uz produkta īpašo pielietojumu un mērķa patērētāja vēlmēm.
| veida lietojumprogrammas tips | Ieteicamā propelenta |
| Personīgās higiēnas līdzekļi (piemēram, matu laka, dezodorants) | Sašķidrinātie gāzes propelenti (piemēram, butāns, izobutāns) |
| Sadzīves tīrīšanas līdzekļi (piemēram, gaisa atsvaidzinātāji, mēbeļu laka) | Saspiesti gāzes propelenti (piemēram, slāpeklis, oglekļa dioksīds) |
| Pārtikas pakāpes lietojumi (piemēram, cepamo eļļas aerosoli, krēmi) | Inerta gāzes propelenti (piemēram, slāpeklis, oglekļa dioksīds) |
Izmaksu efektivitāte
Visbeidzot, izmaksu efektivitāte ir arī faktors, kas ir jāsver, izvēloties propelentu. Dažādiem propelentiem ir dažādas cenas, pieejamība un apstrādes prasības, kas ietekmē produkta galīgās izmaksas. Piemēram, saspiesta gaisa kā propelenta izmantošana var būt ekonomiskāka nekā sašķidrinātas gāzes izmantošana, taču tā veiktspēja var neatbilst dažu lietojumprogrammu prasībām. Ražotājiem jāatrod optimālais līdzsvars starp veiktspēju un izmaksām, lai nodrošinātu augstas kvalitātes, rentablu produktu.
Kā droši lietot aerosola propelentus
Drošība rada galvenās bažas aerosola propelentu ražošanas, uzglabāšanas un izmantošanas laikā. Daudzi parasti lietoti propelenti (piemēram, propāns, butāns un izobutāns) ir viegli uzliesmojoši, un nepareiza apstrāde var izraisīt uguni vai eksploziju. Šajā sadaļā aprakstīti galvenie drošības pasākumi, lai samazinātu risku un aizsargātu personālu un iespējas.
Drošība uzglabāšanā un vadībā
Uzglabāšanas vide: vēsa, sausa un labi vēdināta
Turiet prom no karstuma, atvērtām liesmām un citiem aizdedzes avotiem.
Skaidras norādes un brīdinājuma etiķetes
Ierobežojiet piekļuvi neatļautam personālam
Pārvietošanai un apstrādei izmantojiet specializētu aprīkojumu un cauruļvadus.
Apmācītu personu vadīšana
Droši uzglabāšanas apstākļi propelentu
| propelenta veida | uzglabāšanas temperatūras | piesardzības pasākumiem |
| Ogļūdeņraži (piemēram, propāns, butāns) | <45 ° C | Turiet prom no karstuma un atvērtām liesmām |
| Oglekļa dioksīds | <50 ° C | Izvairieties no tiešiem saules stariem |
| Slāpeklis | <50 ° C | Izvairieties no augstas temperatūras un paaugstinātas spiediena vides |
Uguns un sprādziena aizsardzība
Ražošanas un uzglabāšanas zonās jābūt aprīkotām ar atbilstošu ugunsdzēsības aprīkojumu, piemēram, ugunsdzēšamajiem aparātiem, ugunsgrēka detektoriem un automātiskām sprinkleru sistēmām. Elektriskajām iekārtām un elektroinstalācijai jābūt sprādzienbīstamam dizainam, lai novērstu eksploziju, ko izraisa elektriskās dzirksteles. Propelentu uzglabāšanas un lietošanas zonās ir aizliegts smēķēšana, atvērtas liesmas vai citas dzirksteles ražojošas darbības.
Lieta: Butāna propelenta pildīšanas augu uguns un sprādziena aizsardzības pasākumi
Uzstādiet sprādzienu necaurlaidīgu elektrisko iekārtu un apgaismojumu
Izmantojiet vadītspējīgas grīdas un antistatiskas darba drēbes.
Aprīkojiet pietiekamu skaitu pārnēsājamu ugunsdzēšamo aparātu un fiksētas ugunsdzēsības sistēmas.
Veiciet regulāru ugunsgrēka un sprādziena novēršanas apmācību un ārkārtas treniņus.
Personīgais aizsardzības aprīkojums (IAL)
Personīgais aizsardzības aprīkojums (IAL) ir svarīgs līdzeklis, lai aizsargātu darbiniekus no aerosola propelentu iespējamiem draudiem. Rīkojoties ar propelentiem, darbiniekiem vajadzētu valkāt atbilstošu IAL, piemēram, antstantu pārklājumus, aizsargājošus cimdus, drošības brilles un elpceļu aizsardzības aprīkojumu. PPE ir jāturpina un regulāri jāuztur, lai nodrošinātu, ka tā atbilst drošības prasībām. Darbinieki arī jāapmāca, lai pareizi izmantotu un uzturētu PPE.
IAL ieteikumi dažādu propelentu propelenta
| tipa | ieteicamajam IAL |
| Ogļūdeņraži | Antistātiski pārklājumi, aizsargājoši cimdi, drošības brilles, elpceļu aizsardzības iekārta |
| Hlorofluorogļūdeņraži | Ķīmiskais aizsargājošais apģērbs, aizsargājoši cimdi, pilna sejas respiratori |
| Saspiestas gāzes | Aizsardzības cimdi, drošības brilles, elpceļu aizsardzības iekārta, ja nepieciešams |
Drošības vadības sistēma
Izveidot drošības procedūras
Veiciet darbinieku drošības apmācību
Izstrādāt negadījumu ārkārtas reaģēšanas plānu
Veiciet regulāru drošības auditu un riska novērtēšanu.
Mudiniet darbiniekus aktīvi piedalīties drošības pārvaldībā
Nekavējoties ziņo par drošības apdraudējumiem vai negadījumiem
Secinājums
Aerosola propelentu izvēlei un lietošanai ir būtiska ietekme uz produktu veiktspēju, ietekmi uz vidi un lietotāju drošību. Tā kā ilgtspējīgas attīstības jēdziens ir kļuvis populārāks, videi draudzīgu, drošu un efektīvu aerosola propelentu attīstība ir kļuvusi par galveno prioritāti nozarē. Starp tiem aerosola tehnoloģijai, kas nesatur propelentu, (somas vārsta, bov īsi) arvien vairāk un lielāku uzmanību iegūst kā izrāvienu.
Tomēr, lai pilnībā izmantotu BOV tehnoloģijas priekšrocības, ir svarīgi izvēlēties pareizo pildījuma aprīkojumu. Šajā sakarā, Veijinga soma par vārstu aerosola pildīšanas mašīnu nodrošina ražotājiem ideālu izvēli ar lielisko veiktspēju un uzticamību. Lai uzzinātu vairāk, sazinieties ar Weijing tūlīt.
