에어로졸 스프레이

Aerosol spray
에어로졸 폭탄으로도 알려진 고온 폭발 무기는 서모바릭 무기를 참조하십시오.

에어로졸 스프레이는 액체 입자의 에어로졸 미스트를 생성하는 분사 시스템의 한 종류입니다.그것은 페이로드가 들어 있는 캔이나 병과 가압된 추진제로 구성됩니다.컨테이너의 밸브가 열리면, 페이로드는 작은 구멍에서 밀려나와 에어로졸 또는 미스트로 나타납니다.

에어로졸 스프레이 캔

역사

USDA 연구원 라일 굿휴와 윌리엄 설리번이 발명한 에어로졸 스프레이 용기.

에어로졸의 개념은 아마도 1790년까지 [1]거슬러 올라갈 것이다.최초의 에어로졸 스프레이 캔 특허는 1927년 오슬로에서 노르웨이 [1][2]화학 기술자인 에릭 로테임에게 주어졌고,[3] 1931년 미국 특허가 그 발명에 대해 부여되었다.특허권은 10만 노르웨이 크로너에 [4]미국 회사에 팔렸다.노르웨이 우체국 포스텐 노르게는 1998년에 우표를 발행함으로써 이 발명을 축하했다.

1939년 미국인 줄리안 S. 칸은 일회용 스프레이 [5][6]캔에 대한 특허를 받았지만, 그 제품은 대부분 개발되지 않은 채로 남아 있었다.Kahn의 아이디어는 크림과 두 가지 소스의 추진제를 섞어 집에서 생크림을 만드는 것이었는데, 그런 의미에서 진짜 에어로졸은 아니었다.게다가 1949년, 그는 자신의 첫 번째 네 가지 주장을 부인했는데, 이것이 그의 다음 특허권 주장의 기초가 되었다.

에어로졸 스프레이 캔은 1941년이 되어서야 미국 곤충학 및 식물 검역국의 라일 굿휴와 윌리엄 설리번에 의해 처음으로 사용되었는데, 그들은 현대 스프레이 [7][8]캔의 발명가로 인정받고 있다.에어로졸 폭탄 또는 벌레 폭탄으로 불리는 그들의 리필 가능한 스프레이 캔 디자인은 많은 상업용 스프레이 제품의 조상이다.그것은 75파운드의 압력으로 액화가스를 충전하고 안개나 거품으로 [9]배출되는 제품이었다.그 발명에 관한 공익특허는 [10]미국인의 자유로운 사용을 위해 농업대신에게 부여되었다.액화 가스에 의해 압력을 받아 추진력을 갖게 된 이 작고 휴대성이 좋은 이 기구는 [11]제2차 세계대전 당시 태평양에 있는 텐트나 비행기 안에 살포함으로써 말라리아를 옮기는 모기로부터 자신들을 방어할 수 있게 해준다.Goodhue와 Sullivan은 1970년 8월 28일 노르웨이 오슬로에서 유럽 에어로졸 협회 연맹으로부터 에어로졸 스프레이에 대한 초기 특허와 그 이후의 선구적인 연구를 인정받아 첫 번째 Erik Rotheim Gold Medal을 받았습니다.

1948년, 미국 정부로부터 3개의 회사가 에어로졸 스프레이 제조 허가를 받았습니다.세 회사 중 두 곳인 Chase Products Company와 Claire Manufacturing은 에어로졸 스프레이를 계속 제조하고 있습니다.저압 에어로졸 스프레이의 스프레이를 제어하는 데 사용되는 "크림프온 밸브"는 1949년 브롱크스 기계 공장 주인인 로버트 H. 압플라날프에 [8][12]의해 개발되었습니다.

1974년, Drs.프랭크 셔우드 롤랜드와 마리오 J. 몰리나는 에어로졸 스프레이의 추진제로 사용되는 클로로플루오로카본이 지구의 오존층 [13]고갈에 기여했다고 제안했다.이 이론에 대응하여, 미국 의회는 1977년 환경 보호국에 대기 [14]중의 CFC의 존재를 규제할 수 있는 권한을 부여하는 청정 공기법 개정안을 통과시켰다.유엔환경계획은 같은 해 오존층 연구를 요청했고 1981년에는 오존층 [15]보호에 관한 글로벌 프레임워크 협약을 승인했다.1985년, 조 파먼, 브라이언 G. 가디너, 그리고 존 생클린은 오존층의 [16]구멍을 상세히 설명하는 최초의 과학 논문을 발표했다.같은 해, 유엔의 승인에 대한 응답으로 비엔나 협약이 체결되었다.2년 후, 프레온 생산을 규제하는 몬트리올 의정서가 정식으로 서명되었다.그것은 [15]1989년에 시행되었다.미국은 [17]1995년에 공식적으로 CFC를 단계적으로 폐지했다.

에어로졸 추진제

참고 항목: 추진제 » Compressed_fluid_propellants

에어로졸 캔이 단순히 압축 가스로 채워진 경우, 위험할 정도로 높은 압력으로 특수 압력 용기 설계(가스 실린더에서처럼)가 필요하거나 캔의 페이로드 양이 적어 빠르게 고갈될 수 있습니다.보통, 기체는 상온보다 약간 낮은 끓는점을 가진 액체의 증기이다.즉, 가압된 캔 안에 있는 증기는 대기압보다 높은 압력(및 페이로드 배출 가능)에서 부피 액체와 평형 상태로 존재할 수 있지만 위험하게 높지 않습니다.가스가 빠져나가면 즉시 증발액으로 대체된다.추진제는 캔에 액체 형태로 존재하기 때문에 페이로드와 혼합되거나 페이로드에 용해되어야 합니다.가스 분진기와 프리즈 스프레이에서는 페이로드 자체가 추진제 역할을 합니다.가스 분진기 캔의 추진제는 때때로 추측되는 "압축 공기"가 아니라 보통 할로알칸입니다.

클로로플루오로카본(CFCs)은 한때 추진제로 [18]자주 사용됐지만 1989년 몬트리올 의정서가 발효된 이후 지구 오존층에 미치는 악영향 때문에 거의 모든 국가에서 대체됐다.CFC의 가장 일반적인 대체물은 휘발성 탄화수소(일반적으로 프로판, n-부탄 및 이소부탄)[19]의 혼합물이다.디메틸에테르(DME) 및 메틸에틸에테르도 사용된다.모두 인화성이라는 단점이 있습니다.아산화질소와 이산화탄소는 식품(예를 들어 생크림이나 조리용 스프레이)을 전달하는 추진제로도 사용된다.천식 흡입기 등의 약용 에어로졸은 하이드로플루오로알칸(HFA)을 사용한다.HFA 134a(1,1,1,2,3-테트라플루오로에탄) 또는 HFA 227(1,1,1,2,3,3-헵타플루오로프로판) 또는 이들의 조합이다.최근에는 액체 하이드로플루오로울레핀(HFO) 추진제가 상대적으로 낮은 증기압, 낮은 지구온난화 잠재력(GWP) 및 비연성 [20]때문에 에어로졸 시스템에 더욱 널리 채택되고 있습니다.수동 펌프 스프레이는 저장된 추진제 대신 사용할 수 있습니다.

액체 에어로졸 추진제 충전기는 가스 하우스 내 생산 창고에 외부에 설치하는 등 추가적인 예방 조치를 필요로 합니다.액체 에어로졸 추진제 기계는 일반적으로 ATEX Zone II/2G 규정(분류 Zone [21]1)을 준수하도록 구성되어 있습니다.

패키징

일반적인 페인트 밸브 시스템에는 스템이 상단 액추에이터의 일부인 "암" 밸브가 있습니다.밸브는 압력 주입 전에 밸브 컵과 함께 사전 조립하여 캔에 일체형으로 장착할 수 있습니다.액추에이터는 나중에 추가됩니다.

최신 에어로졸 스프레이 제품은 캔, 밸브 및 액추에이터 또는 버튼의 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다.캔은 가장 일반적으로 옻칠을 한 양철판이고 두세 조각의 금속을 함께 압착하여 만들 수 있다.알루미늄 캔도 일반적이며 일반적으로 개인 관리 제품과 같이 가격이 더 비싸거나 고급스러운 외관을 의도한 제품에 사용됩니다.밸브는 캔의 안쪽 테두리에 크림핑되어 있으며, 이 구성 요소의 설계는 스프레이 비율을 결정하는 데 중요합니다.사용자가 액추에이터를 눌러 밸브를 엽니다. 밸브를 해제하면 스프링이 밸브를 다시 닫습니다.액추에이터의 노즐 모양과 크기는 분무된 입자 크기와 분무의 [22]확산을 제어합니다.

비추진제 포장 대체품

주요 기사 : 스프레이 병, 스퀴즈 병

진정한 에어로졸 스프레이는 사용 [2][3]중에 추진제를 방출합니다.일부 비추진제 대안으로는 다양한 스프레이 병, 스퀴즈 병, BoV(Bag on Valve) 또는 BiC(Bag in Can) 압축 가스 에어로졸 시스템이 있습니다.

CCL Industries 또는 Earth Safe by Crown Holdings의 피스톤 장벽 시스템을 사용하는 패키징은 후발모 젤, 두꺼운 크림 및 로션, 식품 스프레드, 공산품 및 씰런트와 같은 점성이 높은 제품에 종종 선택됩니다.이 시스템의 주요 장점은 가스 투과성을 제거하고 제품을 추진제에서 분리하여 소비자 수명 전반에 걸쳐 제제의 순수성과 무결성을 유지한다는 것입니다.또한 피스톤 장벽 시스템은 최소한의 제품 유지로 일관된 유량을 제공합니다.

또 다른 유형의 분사 시스템은 백인캔(또는 BOV, 백온밸브 기술) 시스템으로, 제품이 밀폐된 다층 적층 파우치를 통해 가압제로부터 분리되며, 완전한 배합 무결성을 유지하여 순수 제품만 [23]분사됩니다.백인캔 시스템은 많은 장점 중 하나로 제품의 유통기한을 연장하고, 모든 자세, (360도) 분사, 저소음 및 비냉동 배출에 적합합니다.실제 에어로졸 시스템과 비교되는 한 가지 중요한 성능 차이는 기존 BoV 분사 압력, 즉 가압 가스로만 가압된 BoV)가 제품을 분사함에 따라 감소한다는 것입니다.이 백인캔 시스템은 의약품, 산업용, 가정용, 반려동물 관리 및 제품과 추진제를 완전히 분리해야 하거나 얇은 제제와 점성 제제를 거의 완전히 배출해야 하는 기타 제품의 포장에 사용됩니다.

이후 개발된 것은 2K(2성분) 에어로졸 스프레이로, 메인 컴포넌트는 메인 챔버에 보관되고 두 번째 컴포넌트는 액세서리 용기에 보관됩니다.어플리케이터가 액세서리 용기를 파손하여 2K 에어로졸을 활성화하면 두 성분이 혼합됩니다.2K 에어로졸 캔은 반응성 혼합물의 전달에 유리합니다. 예를 들어, 2K 반응성 혼합물은 저분자량 모노머, 올리고머 및 기능성 저분자 폴리머를 사용하여 최종 가교 고분자 폴리머를 만들 수 있습니다.2K 에어로졸은 고형성분을 증가시키고 경화성 페인트, 발포제, 접착제와 같은 고성능 폴리머 제품을 제공할 수 있습니다.

안전에 관한 우려

통조림 공기/먼지는 공기를 포함하지 않으며, 흡입하기에 [24]위험하거나 심지어 치명적입니다.

에어로졸 캔에는 다음과 같은 세 가지 주요 건강 문제가 있습니다.

  • 내용물을 의도적으로 흡입하여 추진제(흡입제 남용 또는 "허핑"이라고 함)의 중독을 달성할 수 있습니다.그들을 "통조림된 공기" 또는 "압축된 공기"라고 부르는 것은 무지한 사람들이 그들이 무해하다고 생각하도록 오도할 수 있습니다; 사실, 그러한 오용은 [24]죽음을 야기했습니다.
  • 에어로졸 화상 부상은 에어로졸을 피부에 직접 분사하여 발생할 수 있으며, 이를 "서리 제거"[25]라고 합니다.단열 팽창으로 인해 캔에서 나오는 에어로졸 성분이 빠르게 냉각됩니다.
  • 에어로졸 캔의 추진제는 일반적으로 가연성 가스의 조합이며 화재와 [26]폭발을 일으키는 것으로 알려져 있습니다.그러나 질소나 아산화질소 등의 불연성 압축가스는 불연성 액체추진제를 [27]가진 방향제나 에어로졸화 생크림 등의 많은 에어로졸 시스템에 널리 채택되고 있다.
  • 2021년 후반부터 2022년까지 완제품에 [28]벤젠이 함유되어 있어 소비자 에어로졸이 대량 회수되었습니다.리콜이 광범위하게 진행된 시점에서 벤젠은 일부 탄화수소 추진제에서 미량 오염물질로 간주되지만 모든 탄화수소 추진제는 아니다.추진제 제조업체와 에어로졸 충전 현장 모두에서 엄격한 테스트를 거쳤지만, 부적합한 에어로졸 추진제를 검출하여 완제품에 사용하기 전에 파괴할 수 있습니다.

미국에서는 비어 있지 않은 에어로졸 캔은 유해 [26]폐기물로 간주되지만, 미국의 도로변 재활용 [29]프로그램에서는 여전히 "빈 경우 재활용 가능"으로 간주됩니다.

참고 항목

레퍼런스

  1. ^ a b 벨리스, 메리 에어로졸 스프레이 캔의 역사
  2. ^ a b 1926년 11월 23일 노르웨이 특허 제46613호
  3. ^ a b 미국 특허 1,800,156 - 1931년 4월 7일 발행된 액체 또는 반액 물질의 원자화 또는 분배 방법 및 방법
  4. ^ Kvilesjø, Svend Ole (17 February 2003). "Sprayboksens far er norsk". Aftenposten (in Norwegian). Archived from the original on 30 June 2008. Retrieved 6 February 2009.

    Sprayboksens far ernorsk;에릭 로테임 팡은 에어로졸 플래스켄, 스프레이복센, 1920-탈레.I 1927 tok han pö oppfinnelsen. [... og patentet ble etterhvert solgt to et amerikansk selskap for 10만 크로나.

    스프레이 박스의 아버지는 노르웨이 사람이다.에릭 로테임은 1920년대에 스프레이 박스를 발명했다.1927년, 그는 발명품에 대한 특허를 취득했다.[...] 특허는 결국 미국 회사에 10만 KNOK에 팔렸다.

  5. ^ 미국 특허 2,170,531 — 1939년 8월 22일에 부여된 액체와 기체를 혼합하는 것에 관한 규정.
  6. ^ 칼라일, 로드니(2004년).Scientific American 발명과 발견, 페이지 402.뉴저지 주, John Wiley & Songs, Inc.ISBN 0-471-24410-4.
  7. ^ 미국 특허 2,331,117건은 1941년 10월 3일에 제출되어 1943년 10월 5일에 승인되었다.라일 D가 출원한 에어로졸 '분사장치' 특허번호 2,331,117(시리얼 번호 413,474)Goodhue와 William N.Sullivan(디스펜서 도면 포함)
  8. ^ a b Kimberley A. McGrath; Bridget E. Travers, eds. (1999). World of Invention "Summary". Detroit: Thomson Gale. ISBN 0-7876-2759-3.
  9. ^ 1961년 뉴욕 골든 프레스 골든 홈 앤 하이스쿨 백과사전 기사 "에어로솔 폭탄"
  10. ^ W.N. Sullivan의 기사 "에어로솔과 곤충", 미국 농무부, 1952년 "농업연보 - 곤충"
  11. ^ 코어, 짐, 로잘리 마리온 블리스, 알프레도 플로레스.【2005년 9월】「ARS와 방위성의 제휴로 곤충 벡터로부터 부대를 보호한다」ARS는 곤충 매개체로부터 군대를 보호하기 위해 국방부와 협력합니다."농업연구지 제53호, 제9호. http://ars.usda.gov/is/ar/archive/sep05/vector0905.htm?pf=1에서 아카이브.
  12. ^ 미국 특허 2,631,814 — 압력 하에서 기체와 액체를 분사하는 밸브 메커니즘; 1949년 9월 28일 출원, 1953년 3월 17일 발행
  13. ^ "Chloroflurocarbons CFCs History". Consumer Aerosol Products Council. Archived from the original on 2015-07-15. Retrieved 2015-07-20.
  14. ^ 1977년 공기청정법 개정(91 St. 685, 페이지 726)
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  20. ^ "Solstice® Propellant Technical Information" (PDF). Honeywell.
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  23. ^ 이미지: 에어로졸 및 보브 가압 용기, 그림
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  25. ^ "Deodorant burns on the increase". ABC News. 10 July 2007.
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  27. ^ "Solstice Propellant for Aerosols". Honeywell Aerosols. Retrieved 11 March 2019.
  28. ^ Genovese, Daniella (December 20, 2021). "P&G recalls over 30 aerosol spray products due to benzene". Fox Business.{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크)
  29. ^ "How to Recycle Aerosol Cans". Earth911.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 스프레이 캔과 관련된 미디어가 있습니다.