Aërosoldrijfgassen zijn de stoffen die zorgen voor de druk die nodig is om een ​​product uit een spuitbus te spuiten. Ze helpen de formulering door de klep en actuator te duwen, waardoor een spray, nevel, schuim of stroom ontstaat.

De keuze van het drijfgas heeft invloed op de spuitprestaties, de druk, de compatibiliteit van de formulering, de veiligheid en het vulproces van een aërosolproduct. De twee hoofdcategorieën zijn vloeibare drijfgassen en gecomprimeerde drijfgassen.

Wat doet een spuitbusdrijfgas?

Bij een conventionele spuitbusverpakking wordt het drijfgas onder druk in de container opgeslagen. Wanneer de klep opent, drijft de druk het product door de klep en de actuator naar buiten.

Veel drijfgassen in spuitbussen zijn vloeibaar gemaakte gassen. Bij normale opslagtemperaturen kunnen ze als vloeistof en damp in de drukcontainer aanwezig zijn. Terwijl het product wordt afgegeven, verdampt een deel van het vloeibare drijfgas om de dampruimte aan te vullen, waardoor de druk behouden blijft terwijl het vloeibare drijfgas achterblijft.

Een drijfgas kan in sommige formuleringen ook als oplosmiddel of verdunningsmiddel werken. DME heeft bijvoorbeeld oplosmiddeleigenschappen en kan compatibel zijn met bepaalde ingrediënten. De geschiktheid ervan hangt echter af van de specifieke formulering en verpakkingsmaterialen.

1. Vloeibaar gas drijfgassen

Vloeibaar gemaakte drijfgassen worden als vloeistof onder druk opgeslagen en produceren damp die helpt de spuitbus onder druk te zetten. Veel voorkomende voorbeelden zijn CFK's, HCFK's, HFK's, LPG en DME.

(1) CFK's (chloorfluorkoolwaterstoffen)

CFK's werden van oudsher gebruikt in spuitbussen vanwege hun bruikbare drukeigenschappen en lage ontvlambaarheid. Ze beschadigen echter de ozonlaag en zijn in veel toepassingen en markten uitgefaseerd of beperkt.

(2) HCFK's (chloorfluorkoolwaterstoffen)

HCFK's werden geïntroduceerd als overgangsalternatieven voor CFK's. Hoewel hun ozonaantastingspotentieel over het algemeen lager is, kunnen ze nog steeds de ozonlaag aantasten en zijn ze onderworpen aan controles op het gebied van geleidelijke afschaffing. Het huidige gebruik ervan is afhankelijk van de stof, de toepassing en de lokale regelgeving.

(3) HFK's (fluorkoolwaterstoffen)

HFK's bevatten geen chloor en tasten over het algemeen de ozonlaag niet aan. Sommige zijn gebruikt in aërosoltoepassingen die bijzondere druk- of ontvlambaarheidseigenschappen vereisen. Veel HFK's hebben echter een hoog broeikaseffect en zijn onderworpen aan klimaatgerelateerde beperkingen.

(4) LPG (vloeibaar petroleumgas)

LPG van spuitbuskwaliteit bevat gewoonlijk propaan, butaan, isobutaan of mengsels van deze gassen. Het wordt veel gebruikt in spuitbussen voor huishoudens, persoonlijke verzorging, auto's en industriële toepassingen.

LPG wordt vaak geselecteerd vanwege de beschikbaarheid, kosten en instelbare drukkarakteristieken. Het is brandbaar, dus bij de formulering, het ontwerp van de container, het vullen en de opslag moet rekening worden gehouden met brand- en explosierisico's.

(5) DME (Dimethylether)

DME wordt gebruikt in een reeks huishoudelijke, persoonlijke verzorgings- en industriële spuitbussen. Het heeft oplosmiddeleigenschappen en kan helpen bij het oplossen of mengen met bepaalde formuleringsingrediënten.

DME is brandbaar. De compatibiliteit ervan met de productformulering, containercoating, klepcomponenten en afdichtingen moet vóór gebruik worden beoordeeld.

2.  Gecomprimeerde gasdrijfgassen

Gecomprimeerde gasdrijfgassen worden opgeslagen als gas onder druk. In veel conventionele spuitbussen neemt het gas de vrije ruimte boven het product in beslag.

Terwijl het product wordt afgegeven, zet het gas uit in de toenemende vrije ruimte, zodat de containerdruk doorgaans afneemt. Dit kan ervoor zorgen dat de spuitprestaties afnemen naarmate de container leeg raakt.

Veel voorkomende gecomprimeerde gassen die in aërosoltoepassingen worden gebruikt, zijn onder meer stikstof, kooldioxide en argon. Lachgas wordt in sommige toepassingen ook gebruikt, maar het fasegedrag ervan is afhankelijk van druk en temperatuur; onder typische aërosolomstandigheden kan het aanwezig zijn als een vloeibaar gemaakt gas.

(1) Stikstof (N₂)

Stikstof is een inert, niet-ontvlambaar gas dat wordt gebruikt in sommige spuitbussen en bag-on-valve (BOV)-systemen. Het kan geschikt zijn wanneer de formulering gescheiden moet blijven van het drijfgas.

(2) Kooldioxide (CO₂)

Kooldioxide wordt gebruikt in geselecteerde aërosoltoepassingen. Het is niet-ontvlambaar, maar kan in sommige formuleringen oplossen en de producteigenschappen beïnvloeden. De geschiktheid ervan hangt af van de formulering en de vereiste doseerprestaties.

(3) Argon (Ar)

Argon is een inert, niet-ontvlambaar gas dat in gespecialiseerde toepassingen wordt gebruikt. Het komt minder vaak voor dan stikstof in algemene aërosolproducten, en het gebruik ervan hangt af van prestatie-eisen, beschikbaarheid en kosten.

(4) Lachgas (N₂O)

Lachgas wordt gebruikt in bepaalde gespecialiseerde toepassingen, waaronder enkele voedselgerelateerde producten. Het gedrag onder druk verschilt van dat van gassen zoals stikstof, en het mag niet worden beschouwd als uitwisselbaar met stikstof. Hoewel het zelf niet brandbaar is, kan het wel de verbranding bevorderen.

3. Vloeibaar gas versus gecomprimeerd gas

Dit zijn algemene tendensen. De werkelijke prestaties zijn afhankelijk van het drijfgas, de formulering, de temperatuur, de container, het ventiel en het doseersysteem.

4. Hoe u een spuitbus-drijfgas kiest

De keuze van het drijfgas moet gebaseerd zijn op het volledige aërosolproduct, en niet alleen op het gas zelf. Belangrijke factoren zijn onder meer:

 

l Compatibiliteit van de formulering:  Kan het drijfgas zich met het product vermengen of compatibel blijven zonder de kwaliteit ervan te beïnvloeden?

l Spuitprestaties:  Biedt het de vereiste druk, afvoersnelheid en spuitpatroon?

l Verpakkingsontwerp: komt het product rechtstreeks in contact met het drijfgas of wordt het gescheiden door een BOV-zak?

l Veiligheid: Worden de risico's op het gebied van ontvlambaarheid, druk, vullen, opslag en transport op de juiste manier aangepakt?

l Compatibiliteit met containers en kleppen:  kunnen de componenten van de verpakking de druk weerstaan ​​en compatibel blijven met de formulering?

l Wettelijke vereisten: Is het drijfgas toegestaan ​​voor het beoogde product en de beoogde markt?

l Vulproces:  Heeft het product een conventionele aerosolvulling of een BOV-vulsysteem nodig?

 

De uiteindelijke keuze moet worden geverifieerd door middel van formulerings- en verpakkingstests, met behulp van leveranciersspecificaties en toepasselijke regelgeving.

Conclusie

Aërosoldrijfgassen zorgen voor de druk die nodig is om aërosolproducten af ​​te geven. Vloeibaar gemaakte gassen zoals LPG en DME worden veel gebruikt in conventionele aërosolsystemen, terwijl gecomprimeerde gassen zoals stikstof en kooldioxide worden gebruikt in geselecteerde toepassingen, waaronder veel BOV-systemen.

Het juiste drijfgas hangt af van de formulering, de spuitprestaties, de verpakking, de veiligheid, de vulvereisten en lokale regelgeving. Door de verschillen tussen vloeibaar gemaakte en gecomprimeerde gassen te begrijpen, kunnen fabrikanten een geschikt drijfgas selecteren en een betrouwbaar spuitbusproduct ontwerpen.