Статті журналу


Новые традиции незаменимого аэрозоля



Аэрозоли – мельчайшие капельки жидкости или твердые частицы, взвешенные в газообразной среде. Термин «аэрозоль» относится ко всем аэродисперсным системам, если их рассматривать с точки зрения физической химии. По технологии, аэрозоль – это средство, находящееся в герметичном баллоне под давлением. Широкая популярность аэрозолей в различных отраслях промышленности обусловлена, прежде всего, их высокой эффективностью, удобством применения и экономичностью



Для перевода веществ в аэрозольное состояние используется упаковка, работающая под давлением. Устройство аэрозольной упаковки состоит из баллона, клапана, актуатора (распылительной головки), предохранительного колпачка, содержимого и пропеллента. Принцип
действия аэрозольного устройства прост: содержимое из баллона подается по сифонной трубке к отверстию штока клапана с помощью пропеллента и эвакуируется через распылительную головку.
В зависимости от материала, из которого изготовлены баллоны, их подразделяют на несколько групп: металлические, стеклянные, пластмассовые и комбинированные. Каждый вид баллонов имеет свои недостатки и преимущества. При их использовании учитывают в основном стоимость, наличие материалов для их изготовления, а также возможность фасования в них тех или иных продуктов.

Баллоны и клапанно-распылительные устройства
Металлические баллоны изготавливают чаще всего из алюминия и жести. Стеклянные баллоны изготавливают из нейтрального стекла марки НС-1 и НС-2, сверху покрывая их защитной полимерной оболочкой.
За рубежом широко применяются пластмассовые баллоны (флаконы) из полипропилена, нейлона, полиэтилена, полиформальдегида, дельрина, целкона и др. Но, несмотря на целый ряд преимуществ, пластмассы обладают проницаемостью для некоторых веществ и пропеллентов и плохо сохраняют свою форму при очень большом внутреннем давлении.
В последние годы многими фирмами предлагается аэрозольная упаковка, не содержащая пропеллентов. Выдача содержимого из такой упаковки происходит сжатым воздухом с помощью микронасоса (механического пульверизатора), навинчивающегося на горловину баллона (флакона).
Назначение аэрозоля, состояние содержимого баллона, его консистенция, состав и способ применения требуют использования различных, в каждом случае строго определенных, типов клапанно-распылительных систем. Аэрозольный клапан должен обеспечивать герметичность упаковки и эвакуацию упакованного средства из баллона.

Классификация по ключевому признаку
Имеется очень много конструкций клапанных устройств. Их классифицируют по трем признакам: принципу действия, cпocoбу крепления на баллоне и назначению. По принципу действия их разделяют так:
• клапаны непрерывного действия;
• клапаны дозирующего действия.
По способу крепления на баллоне:
• закрепляющиеся путем завальцовки корпуса клапана на
горловине баллона;
• закрепляющиеся путем защелкивания корпуса клапана
на горловине баллона;
• клапаны, навинчивающиеся на горловину сосуда (для
крупных баллонов многократного использования).
По назначению:
• стандартные для жидких продуктов;
• для пен;
• для вязких продуктов;
• для порошков и суспензий;
• клапаны специального назначения.

Пропелленты в аэрозольной упаковке
Важное значение для выдачи аэрозольного продукта имеют рассеивающие (или эвакуирующие) газы, с помощью которых внутри сосудов создается давление. Эти газы называются пропеллентами. Пропелленты классифицируют по величине давления насыщенных паров, по агрегатному состоянию при нормальных условиях и по химической природе.
В зависимости от давления насыщенных паров их делят на две группы: основные, способные создавать самостоятельно давление не менее 2 атм, и вспомогательные – создающие давление менее 1 атм. По агрегатному состоянию они подразделяются на три группы: 1) сжиженные газы: фторорганические соединения (хладоны или фреоны); углеводороды пропанового ряда (пропан, бутан, изобутан); хлорированные углеводороды (винил- и метилхлорид и др.); 2) сжатые (труд-
носжижаемые) газы (азот, закись азота, двуокись углерода); 3) легколетучие органические растворители (метиленхлорид, этиленхлорид и др.).

Способы наполнения баллонов
Приготовление смесей сжиженных пропеллентов и подача их на линию наполнения оцениваются как сложные и специфические операции для производства, требующие особых условий и оборудования, работающего под давлением. Методы заполнения аэрозольных баллонов пропеллентами:
• наполнение под давлением;
• низкотемпературный способ, или «холодное наполнение»;
• метод наполнения сжатыми газами;
• метод наполнения растворимыми сжатыми газами.
Основной при производстве аэрозолей – метод наполнения под давлением. Принцип его заключается в том, что в наполненные продуктом и герметизированные клапаном сосуды нагнетается под давлением пропеллент.
Для наполнения аэрозольных баллонов используются различные как автоматические, так и полуавтоматические линии, производительность которых может быть от 2 до 20 млн
аэрозолей в год.

Безопасная аэрозольная упаковка
В связи с продолжающейся дискуссией о вредном влиянии фторуглеводородных пропеллентов в аэрозольной упаковке на окружающую среду и возможным запрещением этих пропеллентов ведутся интенсивные разработки альтернативных вариантов упакови. Проекты направлены на создание безвредных агентов-вытеснителей, разработку новых методов распыления, совершенствование существующих конструкций аэрозольной упаковки и др. В настоящее время определилось четыре основных направления:
• аэрозольная упаковка с пропеллентами, не содержащими фтора: насыщенные парафиновые углеводороды метанового ряда (пропан, бутан, изобутан) и сжатые газы (азот, закись азота, двуокись углерода и др.);
• двухкамерные баллоны, в которых пропеллент отделен
от продукта и не поступает в окружающую среду;
• упаковка с механическим распылителем насосного типа;
• сжимаемые полимерные и другие баллоны.
В настоящее время на украинском рынке существует много неохваченных областей, где может применяться продукция в аэрозольной упаковке. Их освоение, удачное «открытие» нового сегмента могут обеспечить тому или иному игроку доминирующее положение в нем.

Область применения
Сегодня аэрозоли находят практическое применение в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине и военном деле. Аэрозольная форма позволяет в бытовых и промышленных условиях быстро и без лишних затрат труда распылять жидкие и порошкообразные вещества в виде частиц заданного размера.
Использование аэрозолей в целях охлаждения и увлажнения воздуха на фермах, складах, теплицах позволяет поддерживать комфортные условия для пребывания животных, хранения продукции, роста растений.
Важную роль аэрозоли играют в защите сельскохозяйственных и лесных культур от вредителей, а также в защите животных и птиц от паразитов и болезней. Аэрозольный способ применения экономически очень выгоден, поскольку сокращает удельный расход вещества (в 5-10 раз), повышает эффект его действия и снижает затраты труда на обработку.

Актуальность технологии очевидна!
Аэрозоли успешно применяются для изготовления парфюмерно-косметической продукции (дезодоранты, средства по уходу за волосами, муссы, пены, гели, духи, туалетная вода, одеколоны и пр.), продукции бытовой химии (освежители воздуха, полироли, чистящие средства, средства по уходу за мебелью, обувью, антистатики и др.), средств дезинфекции и дезинсекции.
Аэрозоли применяют для борьбы с вредителями растений, сорняками, переносчиками болезней человека и животных.
К этим сферам использования можно добавить и другие типы продукции в виде аэрозолей, в частности, лаки, краски в аэрозольной упаковке, автомобильные масла, клеи, монтажные пены, антикоррозионные составы, защитные пленки, составы, очищающие механизмы от масла и пр.
В ряде стран в аэрозольной упаковке выпускают пищевые продукты: кремы, взбитые сливки, приправки для салатов, майонез, томатный соус, сливочное масло и др. Однако наиболее значимым применением аэрозолей можно считать использование их в медицине. Многие биологически активные вещества вводят в виде аэрозолей в дыхательные пути больных, в различные полости организма или наносят на пораженные участки поверхности тела. Производство и поставка алюминиевых аэрозольных баллонов и комплектующих для аэрозолей

chak@mail.scana.com.ua
www.aerosol.com.ua