Некоторые цифры.
Почти 10,7 млрд. аэрозольных баллончиков производится в мире каждый год, из них
4,85 млрд. в Европе, 3,6 млрд. в США (90% из жести) и 2 млрд. в остальном мире, также преимущественно из жести [1].
Европейский рынок является мировым лидером в производстве аэрозольных баллончиков – 45% мирового производства баллончиков. Наибольшее производство аэрозольных баллончиков в Европе в секторе косметики – 55% [1], 21% – для домашнего потребления, оставшиеся 24% – для промышленных нужд, автомобилей, красок и т.п. [3].
Жесть основной материал на аэрозольном рынке Европы – 63%. Большой рост продаж аэрозолей происходит в восточной Европе [3].
Рост потребления жести 10% за последние 10 лет, преимущественно происходит в секторе косметики [1].
Европа – самый крупный производитель аэрозолей – 4,8 млрд. в 2004 году.
Производство аэрозольной продукции в Европе по годам [2].
Область применения.
Существует тысячи аэрозольных брэндов в Европе, охватывающих все области применения: для личного потребления, для домашнего потребления, для пищевых продуктов, фармацевтики и промышленного потребления. Основные примеры [2]:
АВТОМОБИЛЬНАЯ ОТРАСЛЬ
- Полироли, анти-обледенители, очистители, проникающие смазки и масла, очистители стекол, очистители двигателей, спреи для обезжиривания.
КОСМЕТИКА
- Лаки для волос, пена для бритья, гели для бритья, спреи для тела, антипреспиранты, муссы для волос.
ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ
- Кремы, горчица, масло.
АЭРОЗОЛИ ДЛЯ ДОМАШНЕГО ОБИХОДА
- Очистители стекол, очистители плиты, ковров, освежители воздуха, инсектициды, полироли мебели, пены для ванн, крахмальные спреи, спреи для обуви, краски и лаки.
ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ
- Смазки, замораживатели, спреи против плесени.
МЕДИЦИНА
- Спреи для дизинфекции, ингаляторы от астмы, спреи от ожогов.
КРАСКИ И ЛАКИ
- Спрей-краски, анти-коррозионные спреи.
Аэрозоли для косметики и домашнего потребления соcтавляют приблизительно 75% всех аэрозолей производимых в Европе [2]
Доля аэрозольной продукции в Европе в 2004 году [2].
55% - косметика, 21% - для домашнего потребления, 8% - пищевые продукты, 7% - для автомобильной промышленности, 6% - медицина, 3% - лаки, краски.
Европейское аэрозольное производство в 2004 году [3].
62,7% - аэрозольные баллончики из жести, 37,1% - из алюминия, 0,2% - из стекла и пластика.
Достаточно подробно об областях применения аэрозолей изложено в статье [4].
В настоящее время насчитывается около 300 видов продуктов, выпускаемых в аэрозольной упаковке. Самую большую группу составляют средства бытовой химии. К ним относятся инсектициды, инсектофунгициды, репелленты, дезодоранты, лаки и краски, средства для подкрахмаливания белья, пятновыводители, средства для ухода за обувью, мебелью, автомобилями и т.п.
Инсектициды предназначаются для уничтожения и отпугивания насекомых и применяются для дезинфекции производственных и бытовых помещений, транспорта, для защиты садов и огородов, для обработки домашних животных, для индивидуальной защиты от укусов насекомых и т.д.
Освежители воздуха являются одним из наиболее распространенных продуктов, применяемых в аэрозольной упаковке. Назначение этих дезодорантов - удаление неприятного запаха в помещениях, обработка мусорных ящиков и т.п. Жилым помещениям освежители воздуха придают желаемый аромат.
Прочие средства бытовой химии: полирующие, чистящие составы, крахмальные растворы в аэрозольной упаковке – предназначены для облегчения труда домохозяек.
С помощью аэрозольной упаковки, содержащей готовый раствор крахмала, можно быстро накрахмалить воротнички и манжеты. Специальные вещества, включенные в рецептуру, облегчают скольжение утюга и исключают прилипание его к накрахмаленной ткани. Аэрозольная упаковка позволяет нанести тончайший слой лака на мебель, пол, пластмассовые предметы, обработать защитным составом металлические предметы для предохранения их от коррозии, очистить стеклянные и зеркальные поверхности и т.п.
Вторую большую группу товаров, выпускаемых в настоящее время в аэрозольной упаковке, составляют парфюмерно-косметические средства. Наиболее распространены здесь средства ухода за волосами. Например, лаки для волос выпускаются для тонких волос, оттеночные, лаки с блестками, лаки для сохранения прически в дождливую погоду и т.д.
Популярны кремы и гели для бритья в аэрозольной форме, так как обладают лучшими физическими и гигиеническими свойствами.
В аэрозольной упаковке выпускаются и кремы для рук, масла для загара, дезодоранты и т.д. Лаки и краски также являются одним из наиболее перспективных продуктов для использования в аэрозольной упаковке, так как имеют преимущество перед обычными лаками и красками как при хранении (полная герметичность) и исключают необходимость в растворителях для мытья кистей.
Аэрозольные упаковки со смазочными маслами производятся в США, Франции, Норвегии, Финляндии, Австрии и других странах. Выпускают как жировые, так и сухие смазки.
Медицинские аэрозоли успешно развиваются в течение последних 20 лет в США и 13 лет в странах Западной Европы. Хотя эта область применения весьма перспективна, темпы развития производства здесь значительно медленнее, чем в других областях.
Аэрозольные ингаляционные препараты могут применяться для оказания немедленной помощи и заменять инъекцию.
Использование медикаментов местного значения в аэрозольной упаковке при лечении язв, раневых поверхностей и т.п. исключает механическое раздражение, неизбежное при нанесении препарата обычным способом [4].
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 [5].
[1] – сайт Arcelor Packaging
[2] - сайт European Aerosol Federation (FEA)
[3] - сайт APEAL - Ассоциация европейских производителей стальной упаковки
[4] - Журнал Сырье и упаковка № 8 (47) Области применения аэрозольных упаковок
[5] - Журнал Сырье и упаковка № 4 (53), Аэрозоли в косметике и бытовой химии
Устройство аэрозольных баллончиков.
Аэрозольная упаковка проста по устройству [6]. Она состоит из металлического (алюминиевого или жестяного), пластмассового или стеклянного баллона, клапанного устройства с распылительной головкой и с сифонной трубкой и защитного колпачка. Колпачок предохраняет распылительную головку от нечаянного нажима.
Клапанное устройство состоит из целого ряда деталей.
 |
В клапане, изображенном на рисунке, герметизация упаковки зависит от расположения штока (4) и уплотняющей резинки-ниппеля (7). В штоке (4) проходное отверстие при свободном положении распылительной головки (3) находится выше ниппеля. В этом состоянии упаковка герметически закрыта. При нажатии на распылительную головку шток подается вниз и отверстие в нем опускается ниже ниппеля. Так как внутреннее давление в баллоне, создаваемое газом-пропеллентом, всегда выше атмосферного, то продукт поднимается по сифонной трубке к клапану, а оттуда через сопло распылительной головки выдается наружу.
При выходе продукта из сопла происходит его механическое распыление [6]. |
В качестве пропеллентов в аэрозольных упаковках обычно используются смесь пропана и бутана, а так же фреоны (сжиженные фторхлоруглеводороды).
По мере расходования содержимого упаковки недостаток пропеллента в газовой фазе все время пополняется благодаря испарению жидких фреонов из раствора, что обеспечивает постоянное внутреннее давление на всем протяжении пользования упаковкой.
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 [7].
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 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.
На современном этапе развития производства баллонов для аэрозольной упаковки появились 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 иногда предпочитают 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 [7].
Распыление продукта из аэрозольной упаковки осуществляется через клапан [8]. Клапанное устройство включает не только основной механизм клапана, но и детали, с которыми он монтируется. Наиболее распространенный или, как его принято называть, стандартный аэрозольный клапан показан на рисунке в двух вариантах «папа» и «мама».
Клапан приводится в действие нажатием на распылительную головку вертикально вниз. Вместе с головкой двигается вниз шток, сжимая пружину. Отверстие в штоке выходит из-под резиновой прокладки в полость кармана, заполненного продуктом. В это отверстие устремляется продукт и через полость штока направляется в головку для распыления. При освобождении головки пружина поднимает шток вверх и действие клапана прекращается.
Основные детали клапана:
Корпус клапана служит для сборки и последующего крепления его на баллон. Корпуса клапанов изготавливаются из жести, нержавеющей стали, алюминия. Деталь изготавливается штамповкой в 5-6 операций. Для предохранения от коррозии и в декоративных целях корпуса клапанов покрывают защитным лаком или гальваническим покрытием (хромирование или никелирование).
Карман — в аэрозольных клапанах, имеющих пружину, служит гнездом для пружины и удерживает вместе детали клапана за исключением распылительной головки. Сифонная трубка также вставляется в карман или надевается на него. Обычно эта деталь выполняется из капрона, нейлона или полиэтилена низкого давления.
Шток (запор) — может иметь самую разнообразную конструкцию. Конструкция зависит от клапана в целом и от распылительной головки в частности. Внутренняя полость штока служит для подачи продукта в распылительную головку, для этого в штоке имеется отверстие диаметром 0.3-0.7 мм. Изготавливается шток из пластмассы (нейлон, полиэтилен) или из металла.
Пружина — возвращает шток с распылительной головкой в первоначальное положение, т. е. закрывает клапан. Пружина изготавливается из пружинной проволоки (обычной и нержавеющей) диаметром 0,4-0,8 мм.
Резиновые прокладки (внутренняя и внешняя). В клапане, как правило, их две. Одна предназначается для герметизации места сопряжения штока с отверстием в корпусе клапана и одновременно служит ниппелем, закрывающим или открывающим клапан. Когда боковое отверстие в штоке находится выше ниппеля, клапан закрыт, если отверстие путем нажатия на распылительную головку сместить ниже ниппеля, продукт пойдет в полость штока и дальше в распылительную головку.
Изготавливается данная прокладка из различных полимерных материалов (неопрен, буна, бутил, витон) в зависимости от природы химических веществ, с которыми будет контактировать данная деталь в период ее использования в составе аэрозольного баллона.
Вторую резиновую прокладку ставят в месте запрессовки кромки корпуса клапана на горловине баллона.
Резиновая прокладка (ниппель), с помощью которой закрывается клапанный шток, имеет решающее значение в клапане.
Требования к точности изготовления ниппелей на всех зарубежных заводах очень жесткие. Строго должны быть выдержаны диаметры самой прокладки и отверстия.
Сборка клапана производится следующим порядком: в карман вставляется пружина и шток с надетым на него ниппелем, затем все эти детали вставляются в гнездо корпуса клапана и в специальном цанговом устройстве станка обжимаются. После этого на хвостовик кармана клапана надевается сифонная трубка. Сборка клапана осуществляется на автоматическом и полуавтоматическом оборудовании.
В настоящее время за рубежом (в Чехии, Франции, Германии, Италии) налажен выпуск как стандартных клапанов, так и клапанов для различных групп аэрозольной продукции. Например, клапаны для пен, клапаны для вязких продуктов, клапаны для порошков и суспензий и т.д.
На рисунке:
АЗРОЗОЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ (KOH-I-NOOR, Чехия)
Данные клапаны изготавливаются для баллонов с диаметром горла 20 мм и 25, 4 мм со штоковым запором типа «мама» и «папа». Отдельные части аэрозольного клапана можно комбинировать в зависимости от типа наполнителя.
Сборочный комплект:
1. Корпус 2. Внутренняя прокладка 3. Запор 4. Пружина 5. Карман 6. Внешняя прокладка
7. Сифонная трубка
Основные типы аэрозольных баллончиков из жести:
1. Аэрозольный банллончик necked-in [9]
2. Аэрозольный баллончик straight sided [9]
[6] - Журнал Сырье и упаковка № 4 (43), Аэрозоли
[7] - Журнал Сырье и упаковка № 10 (29), Современная аэрозольная упаковка – металлические баллоны
[8] - Журнал Сырье и упаковка № 9 (28), Cовременные клапаны, применяемые в аэрозольной продукции
[9] – сайт компании Eurospray s.r.l.
Производители аэрозольных баллончиков в России:
ЗАО «Аэрозольная банка», Санкт-Петербург
ООО «Линар», Ставропольский край г.Невинномысск
ОАО «Хитон», Казань
ЗАО «Гармония Плюс», Москва
«Торгово-финансовая группа ПРАЙД», Москва
ООО «Челар», г. Копейск, (Урал)
Группа компаний «Арнест», Невинномыск
ООО "Аэрозоль Новомосковск" (OWK)
ОАО "Сибиар", Новосибирск
Компания «Арт Металл Пак», Вязьма
Основные производители жестяных аэрозольных баллончиков за рубежом:
Eurospray s.r.l, Италия
Impress Group, Нидерланды
USC Europe
Sarten, Турция
Yel Teneke Kutu, Турция
The Parliament Group Limited, Великобритания
Metal Press srl, Италия
Pikopack Co. , Венгрия
Guangdong Laya Chemical Co., Ltd., Китай
Kartal Teneke Kutu Sanayi A.S, Турция
FALCO S.p.A., Италия
Группа Can Pack, Польша
