Какое давление в аэрозольном баллончике

Какое давление выдержит аэрозольный баллончик

Пропелленты в аэрозолях

Пропелленты в аэрозолях

Пропелленты — это вещества, создающие давление внутри аэрозольного баллона, для вытеснения продукта из упаковки. Наибольшее распространении в России приобрела смесь пропана и бутанов, но также могут использоваться другие газы, о которых пойдет речь в данной статье.

Основные задачи пропеллента — создание давления внутри аэрозольной упаковки и нужной формы продукта при выходе из баллона. Это может быть пена, струя или аэрозоль (мелкие диспергированные частицы). Но пропелленты также выполняют и другие функции:

В основном, большинство функций пропеллентов задействуется в реакциях образования пены после выхода из баллона. Например, повышение концентрации пропеллентов в пене для бритья снижает густоту пены, что позволяет использовать меньшее количество геля в упаковке. Также такие газы, как Диметиловый эфир (ДМЭ), используются для стабилизации пены совместно с другими растворителями.

К самому популярному в аэрозольной сфере продукту для создания давления внутри аэрозольного баллона относят ГВАУ — газ вытеснитель для аэрозольных упаковок. В английской терминологии в этом случае подразумевается использование термина HAP- hydrocarbonaerosolpropellant, что подразумевает использование углеводородных пропеллентов: пропана, н-бутана и изобутана. Данные компоненты используются в виде смеси, так как отличаются показателями давления, воспламеняемости и растворимости.

Пропан обладает высоким давлением внутри баллона, но низкой растворимостью в воде, глицерине, лаках для волос. Поэтому возможно добавить этанол в формулу, а также воду. Но это решение подойдет не для всех лаков или аэрозольных красок, поэтому должно быть проведено тестирование совместимости всех компонентов.

Изобутан обладает схожим давлением с пропаном (2,14 бар при 21 °C), но отличается более низким уровнем НКПРП. В чистом виде изобутан используется в антиперспирантах, освежителях и во многих других продуктах, но может быть необходимо добавление пропана для лучшего диспергирования красок и пен для бритья.

Н-бутан обычно не используется в аэрозолях отдельно, так как обладает низким давлением (1,16 бар при 21°C) и, следовательно, высокой чувствительностью к изменениям температуры. Во многих аэрозолях наличия данного газа обусловлено тем, что производители не разделяют изомеры бутана (их всего два: изобутан и н-бутан).

В целом, можно сказать, что ГВАУ зарекомендовал себя на мировом рынке по следующим причинам:

Стабильность. Углеводородные пропелленты не подвержены воздействию небольших изменний температур.

Инертность и некоррозионность. Отсутствие реакций с ингредиентами аэрозоля, если исключить сильные окислители. Не вызывают коррозионные процессы баллона.

Низкое поверхностное натяжение. Возможно снижение вязкости некоторых составов при относительно меньшем объеме, срванивая с фреонамии и ДМЭ.

Давление внутри баллона. Разные композиции газов позволяют достигать давление от 1,16 бар до 11,76 бар при 21°C.

Отсутсвие запаха, сравнимое с сжатым воздухом (в ГВАУ высокой очистки).

Также стоит отметить популярность Диметилэфира (ДМЭ или метоксикометан). Данный газ зарекомендовал себя в бытовой химии, косметике, красках, монтажных пенах по ряду причин:

Хорошие растворяющие способности

Высокое парциальное давление

Высокая растворимость в воде (но использование водных составов может вызвать коррозионные процессы)

Также при производстве пищевых и некоторых медицинских продуктов в качестве вытеснителя могут использовать закись азота и сжатый воздух, что уже относится к группе сжатых газов, а не сжиженных (пропан и бутан, ДМЭ).

Источник

Баллоны 12гр для пневматического оружия. Разрушаем мифы!

Написать эту статью меня побудил вчерашний спор с нашими уважаемыми одноклубниками. Спорили мы о том, какие же 12гр баллончики лучше. Хотя нет, не так, я пытался доказать друзьям то, что мои любимые баллоны лучше, чем те, которые они рекомендуют. В свою очередь они пытались до меня донести то, что разницы в баллонах никакой — что во всех баллонах 12 грамм углекислого газа, который никак не может влиять ни на кол-во выстрелов, ни на скорость…

Так ли это? Ну что же, посмотрим и проверим! Протестируем 3 самых известных производителей 12-ти граммовых баллонов: Quarta, Crosman и Umarex.

В этом тесте мы коснемся следующих аспектов:

• Качество
• Вес
• Количество газа
• Легкость и качество прокола
• Скорость и количество выстрелов с одного баллона
• Экономическая эффективность

Качество

Quarta. Надписи на баллоне нанесены хорошей краской, достаточно стойкой и не осыпающейся в руках. Шрифт надписей расплывчатый. «Головка» баллона ровная и нареканий не вызывает.

Crosman. Взяв в руку баллончик, с удивлением обнаружил то, что краска осталась на пальцах. Надписи нечеткие, особенно это касается надписей мелким шрифтом. «Головка» баллона кривая, что скорее всего может сказаться на ресурсе над баллонной прокладки оружия.

Umarex. Качество этих баллонов хотелось бы отметить! Надписи очень четкие, благодаря тому, что они нанесены не только стойкой краской, но по сути и выгравированы на корпусе баллона (на более ранних версиях баллонов Umarex они были нанесены просто краской, гравировка отсутствовала). К «головке» так же никаких претензий — ровно и аккуратно.

Вывод: баллоны Quarta и Umarex с достоинством прошли этот тест и не вызывают сомнений в том, что их можно использовать в горячо любимом оружии. А вот баллоны Crosman наоборот вызывают нарекания из-за своей кривой «головки», которая теоритически может сократить ресурс над баллоной прокладки вашего оружия. Конечно же если ваш пистолет изготовлен в России (подразумевается МР654 и МР656), то можно не обращать внимания на этот момент, благо прокладки стоят копейки. Но если же у вас пистолет от зарубежных производителей, на который купить ЗИП комплект достаточно сложно, я бы не рекомендовал использовать баллоны Crosman.

Не редко вижу в обсуждении баллонов этот параметр. Многие стрелки утверждают, что баллоны Crosman заметно тяжелее своих конкурентов. Так ли это? Проверим.

Для полноты теста, возьмем по три неиспользованных баллона каждого производителя и КАЖДЫЙ баллон взвесим не менее 5 раз…

Результаты в таблице ниже.

Вывод: баллончики от Crosman действительно самые тяжелые, но их вес ничтожно мало отличается от конкурирующей продукции.

Количество газа

Напомню, мы тестируем 12-ти граммовые баллончики с углекислым газом. Судя по названию баллончиков, в них должно быть 12 грамм газа. Что мы и проверим. Взвешиваем неиспользованные баллончики и их же после использования.

Вывод: миф о том, что разные производители закачивают разное количество газа в баллоны, полностью развеян. Все три производителя закачали в баллоны ровно 12 грамм газа.

Прокол баллона

Quarta — прокол баллона достаточно тугой, отверстие прокола неровное

Crosman — прокалывается с небольшим усилием, отверстие неровное

Umarex — прокалывается легко, отверстие прокола ровное

Вывод: хуже всех прокалываются баллоны Quarta — нужно приложить усилия для прокола и отверстие прокола очень неровное.

Скорость пули и количество выстрелов с одного баллона

А выбрал я этот пистолет не просто так — он достаточно мощный, точный (стреляет пулями), имеет систему Blowback. Естественно имея все эти положительные качества, он имеет и главный недостаток — расход баллонов.

В этом тесте последним выстрелом считается тот, после которого система Blowback сама не взводит курок.

Замер скорости производим с помощью хронографа ИБХ-713. При замерах скорости, расстояние от дульного среза до хронографа составляет порядка 30 сантиметров. Интервал между выстрелами не менее 5 секунд. Интервал между тестом баллончиков не менее 15 минут.

Результаты теста можно увидеть на графике и таблице ниже

*Ось по вертикали — скорсоть пули, ось по горизонтали — количество выстрелов

*скорость и кол-во выстрелов с одного баллона

*итоговые показатели по скорости и кол-ву выстрелов с одного баллона

Вывод: на баллонах Umarex и Crosman выявлена вполне стабильная скорость, чего не скажешь о баллонах Quarta, которые дают более скачкообразную скорость выстрела(см. График). Но в то же время, средняя скорость на баллонах Quarta чуть-чуть выше, чем у Crosman и Umarex.

Экономическая эффективность

В этом тесте все предельно просто — считаем стоимость одного выстрела с этого баллона (стоимость пули не учитываем, рассчитываем только стоимость газа). Цены взяты из ассортимента нашего магазина на момент написания статьи.

Вывод: результаты этого теста говорят сами за себя — наиболее экономически выгодными баллонами являются баллоны Quarta

Вывод по результатам теста

По сути все баллоны одинаковы, их различия несущественные…. И, увы, должен признать что был не прав, убеждая друзей в том, что есть явные лидеры в производстве баллонов.

Источник

Устройство аэрозольных баллонов

Рис 1. Аэрозольная упаковка состоит из баллона 1, герметично закрытого клапаном 2, сифонной трубки 3, клапанно-распылительного устройства 4 и содержимого баллона 5, 6.

Ко всем элементам аэрозольной упаковки предъявляются достаточно жесткие требования, т.к. они должны выдерживать давление 5-6 атм. Рабочее давление в баллоне 2-3 атм. Чаще всего аэрозольные баллоны изготавливают из металла (сталь, алюминий) или из стекла с полимерным покрытием (полиэтилен или поливинилхлорид).

Если в качестве пропеллента используется сжиженный газ и лекарственная композиция образует с пропеллентом раствор (двухфазная система), над слоем жидкой фазы в равновесном состоянии с ним находится слой смеси насыщенного пара пропеллента и летучих жидкостей, включенных в состав лекарственной композиции, с помощью которого осуществляется выдача содержимого и диспергирование его в воздухе. Размеры распыляемых частиц в данном случае зависят от количества пропеллента в содержимом баллона, температуры кипения пропеллента, летучести растворителя, температуры окружающей среды, вязкости продукта, конструкции клапана и т. д.

Клапанно-распылительная система состоит из запирающей части (клапана) и распылителя или насадки. На рис. 1б а изображен пружинный клапан. Корпус клапана 1 герметично крепится к баллону через резиновую прокладку. При нажатии на распылитель 2 вместе с ним движется шток 3, сжимая пружину 4. Отверстие 5 в штоке выходит из-под резиновой манжеты 6 в полость корпуса клапана 7. Емкость баллона соединяется с атмосферой, и так как атмосферное давление ниже, чем в баллоне, сжиженный газ с лекарственной композицией под давлением поступает из баллона по сифонной трубке 8 в отверстие штока 5 и далее в распылитель 2. Попадая в атмосферу, пропеллент быстро испаряется, и струя лекарственного препарата в результате диспергируется на мельчайшие частицы. При освобождении распылителя пружина поднимает шток вверх и действие клапана прекращается.

Рис. 2 Флакон с микродозатором.

Рассмотрим конструкцию и принцип работы устройства с механическим насосом. Также как и аэрозольная, упаковка спрея состоит из баллона (флакона) 1, герметично закрытого микроспреером 2, сифонной трубки 3. В отличие от аэрозоля давление внутри баллона равно внешнему давлению. При этом значительно упрощаются требования к материалу баллона и его механическим свойствам. Наиболее часто используются стекло и полимерные материалы. Значительно реже — металлические (алюминиевые) флаконы из-за их относительно высокой стоимости. Основным и наиболее сложным элементом является микронасос, который состоит из дозатора и распылительной насадки. Для различных препаратов (в зависимости от способа применения) могут быть применены насадки, отличающиеся по конфигурации.

• а) с насадкой для наружного применения;
• б) с насадкой для местного применения в полости рта;
• в) с насадкой для интраназального введения.

На рис.3а изображена самая распространенная распылительная насадка, используется для наружного или сублингвального применения.

На рис. 3б представлен микронасос, состоящий из дозатора и распылительной насадки, снабженной трубкой. Трубка может быть различной длины в зависимости от предполагаемого места нанесения лекарственного препарата. Такая конструкция обычно используется для нанесения препаратов, предназначенных для местного применения, на определенную часть слизистой полости рта, глотки и гортани — в частности, при лечении стоматитов, гингивитов, тонзиллитов, фарингитов.

На рис.3в — микронасос с распылительной насадкой для лекарственных препаратов, предназначенных для интраназального введения.

Принцип работы микроспреера заключается в следующем: при надавливании на насадку 4 шток 5 движется вниз и выдавливает часть препарата из полости 6 через отверстие 7 в канал 8, соединенный каналом с насадкой. Возвращение штока 5 в исходное положение производится пружиной 10. При возвращении штока в исходное положение в полости 6 создается разряжение, давление на шарик 11 (являющийся клапаном) ослабевает, и жидкость из флакона через сифонную трубку 3 заполняет полость 6. Затем цикл повторяется.

Из особенности конструкции следует, что кинематическая скорость истечения мелкодисперсных частиц аэрозоля значительно выше, чем у спрея, т.к. подача препарата происходит из баллона с давлением в несколько атмосфер. Сравнивая лекарственные формы спрей и аэрозоль, нужно отметить, что в случае аэрозольных форм можно добиться более мелкодисперсного распыления. При использовании в качестве пропеллентов сжиженных газов (если продукт смешивается с пропеллентом) дробление частиц происходит по двум механизмам. Первый механизм состоит в приложении механического усилия, которое действует на жидкость, когда она выталкивается из баллона через отверстие распылительной насадки в атмосферу. Второй механизм заключается в испарении сжиженных газов, которые после выхода продукта, бурно испаряясь, дробят жидкость на мельчайшие частицы. Именно это свойство аэрозолей делает их востребованными для доставки лекарственных препаратов в отделы нижних дыхательных путей. Для того, чтобы лекарственный препарат попал в дыхательные пути дистальнее ротоглотки, большинство распыляемых частиц должны иметь размеры 2-5 мкм. Терапия ингаляционными препаратами (в основном глюкокортикостероидами) является ведущим методом лечения у больных бронхиальной астмой. Она, в отличие от системной терапии, позволяет препаратам в необходимой концентрации достигать легких при малом системном воздействии. Учитывая, что распространенность этого заболевания во всем мире растет (в Европе по меньшей мере 25 млн. астматиков) и то, что доля дозированных ингаляционных аэрозолей составляет примерно 80% от общего количества применяемых ингаляционных устройств и по прогнозам Международного консорциума фармацевтических аэрозолей до 2010 г. потребление дозирующих ингаляторов будет увеличиваться на 5 % ежегодно, становится понятной востребованность такой лекарственной формы, как аэрозоль

При распылении в лекарственной форме спрей частицы гораздо крупнее, так как при распылении сила подачи продукта невелика, давление в баллоне равно атмосферному и отсутствует дополнительный механизм диспергирования испарением сжиженного газа. В случае спрея размер распыляемых частиц в основном зависит от конструкции распылительных насадок и вязкости лекарственных композиций. Правильно составленные продукты (лекарственные композиции) для распыления должны обладать низкой вязкостью при высоких скоростях сдвига (которые существуют обычно непосредственно в момент распыла). Но именно это свойство делает применение лекарственных препаратов в форме спрея практически незаменимым, когда, например, необходима местная терапия воспалительных заболеваний ротоглотки (слизистой полости рта, глотки и гортани). В этих случаях применение препаратов в форме аэрозоль, особенно если пропеллент — сжиженный газ, приводит к тому, что значительная часть препарата (частицы с размерами меньше 5 мкм) не оседает в ротоглотке, а попадает в отделы нижних дыхательных путей, что приводит к перерасходу препарата и появлению нежелательных реакций. В настоящее время для значительного количества лекарственных препаратов, предназначенных для местного и наружного применения, выпускавшихся традиционно в других лекарственных формах (капли, мази, гели) разработана лекарственная форма спрей. Это препараты, предназначенные для лечения воспалительных и аллергических заболеваний носа, полости рта и глотки, травматических, инфекционных и грибковых повреждений кожи . Спрей, обладая преимуществами аэрозольной упаковки, лишен недостатков, связанных с применением флаконов под повышенным давлением и использованием пропеллентов в качестве газа-носителя, как то: сравнительно высокая стоимость, сложность, опасность, возможность взрыва баллона при ударе или хранении в неправильном температурном режиме, высокая воспламеняемость, пожаро- и взрывоопасность, неудобство при транспортировке, отрицательное влияние хладонов на озоновый слой земли

Также в последние годы разработаны интраназальные и сублингвальные лекарственные формы спрей для препаратов системного действия. Это Бусерелин (бусерелин), Нитроспрей (нитроглицерин), Изокет (изосорбида динитрат), Октодиол (эстрадиол), Минирин, Пресайнекс (десмопрессин), Миакальцик (кальцитонин) и др.

Зарубежные производители впервые представили эту лекарственную форму на рынке России более 10 лет назад, российские производители — сравнительно недавно. Фирмой ВИПС-МЕД впервые в России начато производство препарата Ингалипт, традиционно выпускавшегося в форме аэрозоля, получено регистрационное удостоверение на препарат Каметон (спрей для местного применения). На регистрации находятся Пропосол (спрей для местного применения) и Ксилометазолин (спрей назальный)

Источник

Источник