Краткое обсуждение метода наполнения аэрозолей под крышкой 

Фон

Технология наполнения под клапаном разрабатывается уже по меньшей мере 40 лет; она представляет собой метод, при котором пропеллент подается в аэрозольный баллон через его дюймовое отверстие — непосредственно под клапанной крышкой. Этот метод противопоставляется наполнению через клапан — технологии, при которой пропеллент впрыскивается в баллон через клапан уже после того, как он был герметизирован.

Технология наполнения под клапаном обладает множеством уникальных преимуществ; вследствие этого она стала основным методом наполнения аэрозолей пропеллентами во многих регионах мира. К её ключевым преимуществам относятся:

1.Высокая адаптивность: для наполнения под крышку могут использоваться клапаны любого производителя без необходимости применения специальных адаптеров; более того, нет необходимости заменять насадку для наполнения пропеллентом даже при переходе на использование клапанов другого типа.

2.Вариации в конструкции клапана не влияют на скорость наполнения.

3.Независимо от внутренней конфигурации клапана, метод наполнения под колпачком неизменно обеспечивает высокую, равномерную и предсказуемую скорость наполнения.

4.Изначально высокая скорость метода наполнения под крышкой позволяет сократить требуемое количество разливочных головок. Кроме того, благодаря объединению операций по обжиму клапана и наполнению пропеллентом на одной станции, данный метод минимизирует потребности в техническом обслуживании оборудования и экономит производственную площадь.

5.В большинстве случаев клапаны, предварительно оснащенные распылительными головками, могут быть использованы непосредственно для наполнения «под колпачок», что устраняет необходимость в отдельном оборудовании для установки распылительных головок.

6.Наполнение «под колпачок» предотвращает повреждение клапана — например, смещение седла или отсоединение погружной трубки, — которое иногда может происходить в процессе высокоскоростного наполнения пропеллентом при использовании традиционного метода наполнения «через клапан».

С технической точки зрения метод наполнения под клапан имеет один недостаток: по сравнению с наполнением через клапан он сопряжен с более высокими потерями газа-вытеснителя в процессе наполнения. В настоящее время оборудование для наполнения под клапан, изготовленное по устаревшим технологиям, как правило, теряет в процессе работы около 3,0 мл газа на один баллон; в то же время при наполнении через клапан потери газа варьируются в диапазоне от 0,5 до 1,0 мл — в зависимости от конкретного типа используемого клапана.

Большинство пользователей оборудования для наполнения под клапан готовы мириться с этими незначительными экономическими потерями в обмен на экономию средств, достигаемую благодаря данному методу в других сферах, а также на его широкую совместимость с различными типами клапанов.

На фоне растущей обеспокоенности вопросами охраны окружающей среды промышленные выбросы летучих органических соединений (ЛОС) подпадают под действие всё более строгих нормативных требований. Дополнительные потери газа-вытеснителя, связанные с методом наполнения «под колпачок», побудили ряд предприятий — особенно расположенных в экологически уязвимых регионах, — рассмотреть возможность отказа от этого традиционно предпочитаемого ими метода в пользу наполнения через клапан, с целью обеспечения соответствия нормам, регулирующим промышленные выбросы.

Перспектива

Экологическая сознательность стала глобальным трендом, побуждая разработчиков рецептур и маркетологов в сфере аэрозольной продукции создавать продукты, которые минимизируют воздействие на окружающую среду и обладают востребованными экологическими преимуществами. Эта тенденция привела к сдвигу на ключевых рынках: в коммерчески доступных аэрозольных продуктах происходит отказ от жидких углеводородных пропеллентов в пользу газообразных.

Одним из методов использования альтернативных газообразных пропеллентов — таких как диоксид углерода — является так называемое «ударное наполнение» (impact filling). Этот процесс заключается во впрыскивании в контейнер точного, дозированного объема газообразного диоксида углерода под высоким давлением с силой, достаточной для того, чтобы газ мгновенно растворился в продуктовой смеси. В будущем мы ожидаем, что метод наполнения «под крышкой» (under-the-cap) окажется более эффективным подходом для ударного введения пропеллентов — прежде всего благодаря возможности достижения более высокой скорости наполнения.

Кроме того, мы прогнозируем постепенный рост использования азота и воздуха — как в качестве вспомогательных компонентов в пропеллентных системах, так и в качестве единственных пропеллентов. Для этих нерастворимых газов метод наполнения «под клапан» (under-the-cap) значительно превосходит наполнение «через клапан» (through-the-valve); как правило, закачка этих газов осуществляется до достижения равновесного давления. Наполнение «под клапан» позволяет газу мгновенно достичь равновесного давления внутри емкости, тогда как наполнение «через клапан» — ограниченное особенностями клапанного механизма — требует большего времени и не позволяет добиться столь же высокой точности конечного давления.