Pri formulovaní aerosólových výrobkov je výber vhodného pohonného prostriedku kritický pre výkon výrobku, bezpečnosť a efektivitu výroby. Vzhľadom na rastúcu dopyt po ekologicky šetrných alternatívach k tradičným VOC ( летúcim organickým zlúčeninám), sa v diskusiách často spomína oxid uhličitý (CO2).
Avšak v odvetví existuje základná nesprávna predstava: hoci sa CO2 používa ako stlačený plynný pohonný prostriedok, kvapalný oxid uhličitý sa nikdy nepoužíva ako pohonný prostriedok pre aerosóly v štandardnom obale.
Ak ste výrobcom aerosólov a optimalizujete svoju výrobnú linku, pochopenie fyzikálnych zákonov platných pre pohonné prostriedky je nevyhnutné pre výber správneho aerosólový plniaci stroj a zabezpečenie bezpečnosti spotrebiteľov. Nižšie je uvedené technické vysvetlenie, prečo je kvapalný CO2 nekompatibilný so štandardným aerosólovým obalom.
Fyzika CO2: Problém extrémneho tlaku
Hlavný dôvod, prečo sa kvapalný oxid uhličitý nedá používať v tradičných aerosólových plechovkách, je parný tlak. Aby sa plyn mohol nachádzať v kvapalnom stave pri izbovej teplote (približne 21 °C), musí byť udržiavaný pod svojím špecifickým parným tlakom.
| Typ pohonnej látky | Fáza pri izbovej teplote | Požadovaný parný tlak |
|---|---|---|
| Tradičné kvapalné (bután, izobután, DME) | Kvapalina | 17 až 70 PSI |
| Kvapalný oxid uhličitý (CO₂) | Kvapalina | ~850 PSI (58 bar) |
Štandardné aerosólové plechovky neznesú tento tlak
Štandardné plechovky z cinkovanej ocele alebo hliníka, ktoré sa používajú v kozmetickom, domácom a priemyselnom sektore, sú navrhnuté tak, aby vydržali vnútorný tlak približne 90 až 180 PSI. Hranica prasknutia väčšiny komerčných plechoviek je približne 250 až 270 PSI.
Ak by ste do štandardnej aerosólovej plechovky vpustili kvapalný CO2, vnútorný tlak by okamžite prekročil konštrukčné limity obalu. Plechovka by sa deformovala, zvrštila a nakoniec by explodovala na plniacej linke pre aerosóly, čím by vzniklo katastrofálne bezpečnostné riziko pre obsluhu i spotrebiteľov.
Stlačený plyn vs. kvapalný poháňací prostriedok: Aký je rozdiel?
Ak chcú výrobcovia používať CO2 v aerosóloch, musia ho používať ako stlačený plyn, nie ako kvapalný plyn. Porozumenie tomuto rozdielu je kľúčové pre optimalizáciu procesu plnenia poháňacích prostriedkov.
Výhoda kvapalného poháňacieho prostriedku (LPG, DME, fluorokarbóny)
Keď sa kvapalný poháňací prostriedok (ako napríklad LPG) nachádza vo vnútri plechovky, existuje v dvoch fázach: kvapalina na spodku (zmiešaná s výrobkom) a plyn v hornej časti. Keď spotrebiteľ sprejuje výrobok, objem plynného priestoru sa zväčší a časť kvapalného poháňacieho prostriedku sa okamžite odparí, aby nahradila stratovaný plyn. Tým sa zabezpečí konštantný a rovnomerný tlak spreja od prvého stlačenia až po poslednú kvapku.
Obmedzenie stlačeného plynu (CO2, dusík)
Ak sa používa CO2, je privádzaný ako stlačený plyn, ktorý sa nachádza v priestore nad kvapalným produktom.
- Nepríjemnosť: Keďže neexistuje zásoba kvapalného pohonnej látky na odparovanie a náhradu vypusteného plynu, vnútorný tlak klesá pri každom stlačení trysky.
- Výsledok: Slabší rozstrekovací vzor počas vyprázdňovania plechovky, často s nevyužitým produktom zostávajúcim na dne plechovky.
Hoci stlačený CO2 je veľmi žiaduci vzhľadom na jeho nehorľavosť a nulový obsah VOC (často sa používa v sprejoch na vlasy alebo v automobilových čističkach), vyžaduje presné vybavenie na plnenie plynu, aby sa do plechovky presne naplnil požadovaný objem plynu bez ohrozenia celistvosti plechovky.
Ako voľba pohonnej látky ovplyvňuje vašu strojovú linku na plnenie aerosólov
Voľba pohonnej látky priamo určuje technické požiadavky na vaše zariadenie na balenie aerosólov.
- Požiadavky na výbušnebezpečné vybavenie: Ak používate tradičné kvapalné uhľovodíkové pohonné látky (LPG, bután), vaše prostredie na plnenie a stroje na plnenie aerosólov musia byť prísne nevýbušné (poháňané pneumaticky, certifikované podľa ATEX).
- Plniče vysokotlakových plynov: Ak sa rozhodnete pre stlačený CO₂ alebo dusík, vaše hlavy na plnenie plynmi musia byť navrhnuté tak, aby presne zvládali vstrekovanie vysokotlakového plynu. Prebytok tlaku aj iba o malú mieru môže spôsobiť deformáciu plechovky.
- Alternatívne balenie (systém „vrecko na ventil“ – BOV): Keďže stlačené plyny, ako je CO₂, zažívajú pokles tlaku, mnoho výrobcov prechádza na plniče systému „vrecko na ventil“ (BOV). V systémoch BOV sa stlačený vzduch alebo dusík/CO₂ stláča medzi plechovku a vrecko naplnené výrobkom, čím sa zabezpečí vyprázdnenie 99 % obsahu výrobku a nepretržitý rozprašovací prúd bez zmiešania pohonnej látky so zložením výrobku.
Modernizujte svoju výrobu s presnými aerosólovými zariadeniami
Tekutý oxid uhličitý nikdy nebude životaschopným aerosólovým poháňacím prostriedkom kvôli nezmeniteľným zákonom fyziky a limitom tlaku. Avšak bez ohľadu na to, či používate stlačený CO₂, tradičný LPG alebo preskúmavate modernú technológiu Bag-on-Valve, bezpečnosť a účinnosť vašej výrobnej linky závisia výlučne od spoľahlivosti vašich strojov.
V Aile Automation Equipment , špecializujeme sa na návrh a výrobu svetovej triedy plniacich strojov pre aerosóly, ktoré sú prispôsobené vašim konkrétnym požiadavkám týkajúcim sa zloženia a poháňacieho prostriedku. Od poloautomatických plniacich strojov v laboratórnom meradle až po vysokorýchlostné úplne automatické rotačné linky zaručuje naša výbava presné dávkovanie plynu, prísne dodržiavanie bezpečnostných noriem a maximálnu dostupnosť výrobnej linky.
Kontaktujte dnes náš technický tím
