Реферат - Аэрозольная упаковка
Подождите немного. Документ загружается.
Министерство образования Российской федерации
Магнитогорский государственный технический университет
им. Г.И.Носова
Кафедра ХТП и УП
РЕ Ф Е РА Т
НА ТЕМ У
АЭР О ЗО Л Ь НАЯ У П АКО В КА
Выполнили: студентки гр. ТУ-02
Гришина Маргарита
Медведева Евгения
Проверил: доктор тех. наук Стеблянко В.Л.
Магнитогорск 2006
СОДЕРЖАНИЕ
Введение.......................................................................................................3
1.Литературный обзор................................................................................4
1.1. Аэрозоли............................................................................................4
1.2. Современная аэрозольная упаковка – металлические баллоны...6
1.3. Металлические баллоны...................................................................8
1.4. Коррозия металлических баллонов и защита от нее...................10
1.5. Область применения аэрозольных упаковок...............................11
2.Аэрозольные технологии......................................................................16
2.1 Получение различных видов распыления веществ с помощью
аэрозольной упаковки...............................................................................16
2.2 Распыление жидких веществ.........................................................16
2.3. Продукт и пропеллент несовместимы..........................................21
2.4. Получение пен…………………………………………………….24
2.5. Выдавливание паст………………………………………………..25
2.Аэрозольное оборудование...................................................................25
3.1. Полуавтоматическое оборудование..............................................25
3.1.1. Полуавтоматический дозатор продукта РР – 51..........................25
3.1.2. Полуавтоматический завальцовщик клапвнов РР – 51...............25
3.1.3. Пневматический дозатор для пропан-бутана (хладона) РТ – 5325
3.1.4. Насос продукта РТ – 60..................................................................26
3.2. Автоматическое оборудование......................................................26
3.2.1. Загрузочный плитчатый стол.........................................................26
3.2.2. Автоматический ротационный модуль.........................................27
3.2.3. Элеватор...........................................................................................29
3.2.4. Сортировщик клапанов..................................................................29
3.2.5. Установщик распылительных головок.........................................30
3.2.6. Принтер............................................................................................31
3.2.7. Весы контрольные..........................................................................31
3.2.8. Шкаф управления............................................................................31
3.2.9. Приемный стол................................................................................32
3.2.10. Контейнер газификации...........................................................33
3.4. Распылительные головки...............................................................44
3.4.1 VV1 - 50 / V1 – 50...........................................................................44
3.4.2 VP1 - 50 / P1 - 60.............................................................................44
3.4.3 VS1 – 50 с трубочкой L 100...........................................................44
3.4.4 VS2 - 100 / S4 с трубочкой L 400 и соплом S5.............................45
3.4.5 VP1-100/S1.......................................................................................45
3.4.6 "JUNO".............................................................................................46
3.4.7 C-7-5V+AR 1....................................................................................46
Заключение................................................................................................47
Библиографический список......................................................................48
2
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время в промышленности, сельском хозяйстве,
здравоохранении и для бытовых целей многие химические вещества
используются в виде аэрозолей. Наличие ряда принципиальных
преимуществ перед всеми другими видами упаковок обусловило
широкое и разнообразное их применение.
Аэрозоли применяются для дезинсекции, дезинфекции,
улучшения санитарно-бытовых условий, в ветеринарии, для
ингаляции, в терапии при подготовке кожи к накладыванию бинта
(например, при ожогах). Наряду с этим аэрозольные упаковки
используются для распыления лакокрасочных материалов, моющих
средств для стекол, для различных парфюмерно-косметических
продуктов (одеколоны, кремы, пасты), для дезодорирующих веществ,
а также в пищевой промышленности. Кроме перечисленных
продуктов, в аэрозольных упаковках выпускаются средства для
огнетушения, смеси для запуска двигателей внутреннего сгорания в
условиях низкой температуры, а также материалы для покрытия
приводных ремней и вещества для нанесения их на матрицы при
штамповке. В США в аэрозольных упаковках выпускается свыше
пятисот различных продуктов, в ЕС - более 300.
Аэрозольные баллоны для дезинсекции применяются для
уничтожения летающих и ползающих насекомых и отпугивания
кровососов. Особенно удобен аэрозольный баллон в походных
условиях, обеспечивая защиту человека и животных от насекомых.
Аэрозольные баллоны используются также для обработки комнатных
животных и птиц, крупного рогатого скота, лошадей, овец.
3
1. Литературный обзор
1.1. Аэрозоли
Аэрозолями называются системы, состоящие из очень мелких,
невидимых невооруженным глазом жидких или твердых частиц,
находящихся во взвешенном состоянии в газообразной среде, чаще
всего в воздухе. Аэрозоли бывают природные и искусственные. В
природе они встречаются в виде туманов – очень мелких капель воды
во взвешенном состоянии в воздухе, и дымов – мелких твердых
частиц различных веществ, диспергированных в воздухе. Некоторые
искусственные аэрозоли образуются помимо человека: при добыче
полезных ископаемых, в производстве цемента и в других отраслях
производства – тогда вредные вещества в виде туманов или дымов,
смешиваясь с окружающим воздухом, наносят значительный ущерб
растительному и животному миру и особенно вредно действуют на
здоровье людей. Однако имеется группа искусственных аэрозолей,
которые сознательно создает человек с определенной целью.
Аэрозоли различных веществ нашли широкое применение в
медицине, где путем распыления в воздухе антибиотиков и других
лекарственных препаратов осуществляется эффективное лечение
легочных и других заболеваний; при дезинфекции и дезинсекции, где
аэрозольный метод дает не только быстрый эффект, но и
значительную экономию активных веществ, так как последние
расходуются в значительно меньшем количестве. Важную роль
играют аэрозоли в защите сельскохозяйственных и лесных культур от
вредителей, а также в защите скота и птиц от паразитов и болезней.
Аэрозольный способ применения экономически очень выгоден, так
как он сокращает удельный расход химиката (в 5-10 раз), повышает
эффект его действия и сокращает затраты труда на обработку. Чем же
объясняется высокая эффективность действия аэрозолей? Известно,
4
что увеличение поверхности препарата сопровождается увеличением
его активности.
Известно также, что чем тоньше вещество распыляется, тем более
значительную активную поверхность оно приобретает.
Незначительное количество вещества, распыленное виде тумана,
занимает довольно большой объем. Для обеспечения желаемого
действия распыленного вещества на определенный объект требуется
рассчитать его количество, которое при распылении создаст
необходимую концентрацию. Расход вещества при этом
минимальный, а действие – мгновенное. Подобные свойства присущи
только аэрозольным системам, и в этом их основное преимущество
перед другими состояниями вещества.
Частицы, видимые невооруженным глазом и быстро оседающие
после распыления, можно получить при помощи опрыскивателей
различных типов и обыкновенных пульверизаторов. Для получения
более мелких частиц применяют различные типы генераторов,
которые требуют специального аппаратурного оформления или
добиваются образования туманов и дымов термическими методами. В
бытовых условиях почти единственным средством получения жидких
и порошкообразных аэрозолей является устройство, получившее
повсеместное название «аэрозольная упаковка». Вещество в него
упаковывается под давлением и распыляется при помощи сжиженных
или сжатых газов. Такое распыление отличается от обычной
пульверизации тем, что размеры единиц можно регулировать, изменяя
соотношения распыляемого вещества и сжиженного газа в упаковке.
Эта возможность обеспечивает максимальный эффект распыленного
препарата в соответствующих условиях применения.
Так, медицинские препараты, инсектициды и другие вещества,
которые должны обладать быстрым действием и некоторое время
находиться во взвешенном состоянии, распыляют в виде мельчайших,
5
невидимых человеческим глазом частиц. Но такие препараты, как
масло для загара, полирующие средства и другие, предназначенные
для нанесения на поверхность, нецелесообразно распылять настолько
мелко, так как это только может снизить эффект их действия. Имеется
еще одно различие между распылением вещества при помощи
аэрозольной упаковки и обычным пульверизатором.
Размеры частиц, полученных при помощи аэрозольной упаковки,
в отличие от частиц, полученных обычной пульверизацией,
колеблются в весьма небольших пределах.
Итак, аэрозольная упаковка позволяет в бытовых и
промышленных условиях быстро и без лишних затрат труда
распылять жидкие и порошкообразные вещества в виде частиц
заданного размера.
Герметичность упаковки обеспечивает сохранность продукта в
течение длительного времени.
Для удобства аэрозольную упаковку часто сокращенно называют
аэрозолем, что допущено и в статье. Но следует помнить, что слово
«аэрозоль» – термин физической химии и обозначает особое
состояние вещества, находящегося во взвешенном состоянии в
воздухе (или другой газовой среде).
1.2. Современная аэрозольная упаковка – металлические
баллоны
В настоящее время в России наблюдается большой интерес к
производству различных средств косметики и бытовой химии в
аэрозольной упаковке.
Производство различных средств в аэрозольных упаковках
можно разделить на два самостоятельных технологических
комплекса: изготовление самой упаковки, т.е. баллона и клапана, и
6
наполнение упаковок различными составами. По используемому
сырью, характеру технологических операций и применяемому
оборудованию эти комплексы производств совершенно непохожи
друг на друга.
Так, производство баллонов технологически связано
непосредственно с заводами, которые выпускают металлическую
посуду, консервные банки, либо изделия из стекла. Технология
производства клапанов близка_ к технологии изготовления
пластмассовых и металлических изделий бытового назначения.
Специфика наполнения аэрозольных упаковок близка к процессам,
осуществляемым на заводах, выпускающих средства бытовой химии,
парфюмерно-косметическую продукцию, фармацевтические
препараты и т.д.
Опыт стран, где производятся аэрозольные средства в крупных
масштабах (США, Франция, Германия, Италия и т.д.) показал, что для
удешевления упаковки и быстрого освоения ее производства
необходимы специализация предприятий и широкая кооперация
между ними. Как правило, в этих странах клапаны, которые являются
ответственной и сложной частью упаковки, изготавливаются на
заводах производительностью 300-500 млн. штук в год.
Баллоны также производятся на специализированных заводах,
обычно их годовой выпуск составляет не менее 200-300 млн. штук.
Наполнение аэрозольных упаковок, т.е. выпуск готовой продукции
для потребителя, экономически выгодно в любых размерах, так как
для этого не требуется сложного дорогостоящего оборудования и
оснастки.
Емкости или сосуды аэрозольных упаковок, после наполнения их
продуктом и пропеллентом, находятся постоянно под давлением,
поэтому их принято называть баллонами. На заре развития
аэрозольного производства, баллоны изготавливались из
7
цельнотянутых металлических труб, причем дно и крышка
приваривались. В первых аэрозольных упаковках инсектицидов,
выпущенных США во время второй мировой войны, в качестве
баллонов использовались корпуса артиллерийских снарядов.
Требования к аэрозольным баллонам, по сравнению с обычной
тарой, значительно выше. Баллон должен быть легким, изящным, но,
вместе с тем, обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать
давление 18 Бар и сопротивление разрыву 23 Бар. Так, современный
аэрозольный баллон из белой жести объемом 500 мл весит всего 100
грамм, а из алюминия – еще меньше. По материалу, из которого
изготавливаются емкости, различают 4 типа баллонов: металлические,
стеклянные, пластмассовые и комбинированные.
1.3. Металлические баллоны
Наиболее распространенным материалом для изготовления
аэрозольных баллонов является металл: белая жесть, черная жесть,
алюминий. Металлические баллоны могут состоять из трех, двух и
одной детали (моноблок).
Трехдетальный баллон из белой жести появился одним из первых
и в настоящее время наиболее распространен. В США баллоны такого
типа были выпущены в 40-х годах на основе существующей банки
пива. Подобный баллон изготавливается по следующей схеме. На
листы жести определенного размера с помощью офсетной печати (в
случае необходимости нанесения высококачественного изображения
— прямо на жесть) наносится лакокрасочное покрытие, затем лист на
специальном станке скручивается в цилиндр необходимого диаметра
и сваривается по шву. Дно и крышка изготавливаются отдельно
(штамповкой) и прикатываются (привальцовываются) к корпусу,
образуя двойной шов, состоящий из пяти слоев жести.
8
На современном этапе развития производства баллонов для
аэрозольной упаковки идеальными являются моноблочные баллоны
из алюминия. Благодаря отсутствию швов, они отличаются высокой
надежностью в отношении герметичности и прочности.
Цилиндрические корпуса таких баллонов изготавливают из плоской
заготовки с помощью мощных прессов ударного выдавливания.
Распространению алюминиевых баллонов способствовали:
простая технология изготовления, возможность придания им
различной формы и наружного оформления, в том числе возможность
анодирования. Именно поэтому алюминиевые баллоны стали
предпочитать жестяным при упаковке косметических продуктов.
Первые металлические аэрозольные упаковки в Англии и других
европейских странах были изготовлены из алюминия, но затем
постепенно их стали вытеснять более дешевые баллоны из жести.
9
1.4. Коррозия металлических баллонов и защита от нее
Одним из главных недостатков металлических баллонов является
их подверженность коррозии. Коррозию, протекающую в аэрозольных
упаковках, можно разделить на химическую и электрохимическую.
В металлических баллонах, содержащих органические
соединения, которые не являются электролитами (спирт, бензин),
электрохимическая коррозия невозможна. В этом случае может
происходить только химическое разрушение металла. Однако
присутствие воды или других ионообразующих примесей делает
органические растворы проводниками электрического тока.
В таких системах создаются условия для электрохимических
процессов. В результате коррозии металла в аэрозольных упаковках
возникает опасность разрушения металлического баллона_ и
загрязнения содержимого баллона продуктами коррозии.
Для предохранения металлических частей упаковки от коррозии
поверхность металла подвергается специальной обработке. Это может
быть:
нанесение покрытий на основе синтетических смол,
эмалирование;
электрохимическое полирование, гальваническое покрытие.
Для придания аэрозольным упаковкам товарного вида, а также
для защиты их от атмосферных влияний, внешняя поверхность
металлических баллонов подвергается отделке. На баллоны может
быть нанесен многоцветный рисунок посредством офсетной печати.
Обычно это делается при изготовлении баллонов в количестве не
менее 25 000 штук одного вида. Если количество изготавливаемых
баллонов меньше этой величины, на внешнюю поверхность баллона
наклеивается полноцветная этикетка из бумаги или пленки.
10