エアロゾルスプレー

エアロゾルスプレーは、液体粒子のエアロゾルミストを生成するディスペンシングシステムの一種です。スプレー塗料には2つの異なる種類があります。塗料が液体になるのを防ぐエアロゾル成分を含まない非バイオコーラミン塗料、および基本的なクリロン塗料。これは、加圧下でペイロードと推進剤を含む缶またはボトルと一緒に使用されます。容器のバルブを開くと、ペイロードは小さな穴から押し出され、エアロゾルまたはミストとして現れます。推進剤が膨張してペイロードを追い出すと、缶内で推進剤の一部のみが蒸発して一定の圧力を維持する。缶の外側では、推進剤の液滴は急速に蒸発し、ペイロードは非常に細かい粒子または液滴として懸濁したままになります。
歴史 編集]

 

エアロゾル（）噴霧キャニスターは、USDAの研究者、Lyle GoodhueおよびWilliam Sullivanによって発明されました。

エアロゾルの概念はおそらく1790年までさかのぼります。[1] 最初のエアロゾルスプレー缶特許は、1927年にノルウェーの化学技術者であるErik Rotheimに付与され[1][2] 、米国特許が付与されました。 [3] 10万ノルウェークローネのために特許権がアメリカ合衆国の会社に売却された[4] ノルウェー郵政公社、Posten Norgeは、1998年に切手を発行して本発明を祝った。

1939年、アメリカンジュリアンS.カーンは使い捨てスプレー缶の特許を取得しました[5][6] が、製品はほとんど開発されていません。カーンの考えは、自宅でホイップクリームを作るために2つの源からクリームと推進剤を混ぜることでした – その意味で本当のエアロゾルではありません。さらに、1949年に、彼は彼の次の特許クレームの基礎となった彼の最初の4つのクレームを放棄しました。

現代のスプレーの発明者であると信じられているアメリカの昆虫学および植物検疫局のアメリカ人ライルグッドヒューおよびウィリアムサリバンによって最初にエアロゾルスプレー缶が使用されるようになったのは1941年までではなかった。 [7][8]それらの詰め替え可能なスプレーの設計は、エアゾール爆弾またはバグ爆弾と呼ぶことができ、多くの人気のあるスプレー製品の先祖です。それは75ポンドの圧力下で液化ガスを充填された手サイズのスチール缶であり、製品はミストまたは泡として放出されるものであった[9] 。アメリカの人々を自由に利用するための農業[10] 液化ガスで加圧したことで推進力が生まれ、小型で携帯可能なため、兵士たちは太平洋のテントや飛行機の中にスプレーすることでマラリアを媒介する蚊から身を守ることができました。 1970年8月28日、ノルウェーのオスロで、GoodhueとSullivanが最初のErik Rotheim Gold Medalを、彼らの初期の特許とそれに続くエアロゾルの先駆的な仕事の結果として受賞しました。

1948年に、3つの会社が、エアロゾルを製造するための合衆国政府による許可を受けました。 Chase Products CompanyとClaire Manufacturingの3社のうち2社は、現在でもエアロゾルを製造しています。低圧エアゾールのスプレーを制御するために使用される「圧着バルブ」は、1949年にBronx machine shop所有者Robert H. Abplanalpによって開発されました [8] [12]

1974年、博士。 Frank Sherwood RowlandとMario J. Molinaは、エアロゾルスプレーの噴射剤として使用されているクロロフルオロカーボンが地球のオゾン層の破壊に貢献していると提案した[13] 1977年、米国議会は大気浄化法の修正を承認した大気中のフロンの存在を規制する環境保護庁[14] 同年、国連環境計画はオゾン層の研究を呼びかけ、1981年に、オゾン層保護に関する世界的な枠組み条約を承認した。[15] 1985年、Joe Farman、Brian G. Gardiner、Jon Shanklinが、オゾン層の穴の詳細を記した最初の科学論文を発表しました[16] 同年、ウィーン条約は国連の承認を受けて署名されました。 2年後、CFCの製造を規制するモントリオール議定書が正式に調印されました。それは1989年に発効した。[15] 米国は1995年に正式にCFCを廃止した。[17]

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エアロゾル缶が単に圧縮ガスで満たされると、危険なほど高い圧力で特別な圧力容器設計（ガスボンベのように）を必要とするか、缶の中のペイロードの量が少なくて急速に枯渇するでしょう。
通常、気体は室温よりわずかに低い沸点を持つ液体の蒸気です。これは、加圧缶の内部では、蒸気は大気圧より高い（そしてペイロードを排出することができる）圧力でそのバルク液体と平衡状態で存在することができるが危険なほど高くはないことを意味する。ガスが逃げるとすぐに、それは蒸発する液体によって置き換えられる。推進剤は缶内で液体の形で存在するので、それはペイロードと混和性であるかまたはペイロードに溶解しているべきである。ガスダスターおよびフリーズスプレーでは、推進剤自体がペイロードとして機能します。ガスダスター缶内の推進剤は、時々想定されるような「圧縮空気」ではなく、通常はハロアルカンである。

クロロフルオロカーボン（CFC）はかつて噴射剤としてよく使用されていましたが、1989年にモントリオール議定書が発効して以来、CFCが地球のオゾン層に悪影響を及ぼしたため、ほとんどの国で置き換えられています。 ＣＦＣの最も一般的な代替物は、揮発性炭化水素、典型的にはプロパン、ｎ−ブタンおよびイソブタンの混合物である。ジメチルエーテル（ＤＭＥ）およびメチルエチルエーテルもまた使用される。これらはすべて可燃性であるという欠点があります。亜酸化窒素および二酸化炭素も食料品（例えば、ホイップクリームおよびクッキングスプレー）を送達するための推進剤として使用されている。喘息の吸入器のような薬用エアロゾルはヒドロフルオロアルカン（HFA）を使用します：HFA 134a（1,1,1,2、 – テトラフルオロエタン）かHFA 227（1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロパン）またはそれらの組み合わせ二つ。手動ポンプスプレーは、貯蔵推進剤の代わりとして使用することができる。

パッケージング [編集]

 

一般的なペイントバルブシステムには、「アクチュエーター」バルブがあり、ステムは上部アクチュエータの一部です。圧力充填の前に、バルブをバルブカップと事前に組み立てて、缶にワンピースで取り付けることができます。

現代のエーロゾルスプレー製品は3つの主要部分、すなわち缶、バルブ、そしてアクチュエーターまたはボタンを持っています。缶は最も一般的にはラッカーを塗られたブリキ（錫の層を有する鋼）であり、そして一緒にクリンプされた金属の2つまたは3つの部分から作られるかもしれません。アルミ缶も一般的で、より高価な製品に一般的に使用されています。バルブは缶の縁に圧着されており、この部品の設計はスプレー率を決定するのに重要です。アクチュエータは、弁を開くために使用者によって押し下げられる。それが解放されると、スプリングが再びバルブを閉じます。アクチュエーター内のノズルの形状とサイズは、エアロゾルスプレーの広がりを制御します[18]

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真のエアロゾルスプレーは使用中に噴射剤を放出します。 [2][3] いくつかの非推進剤代替品には、さまざまなスプレーボトルと絞りボトルが含まれます。

CCL IndustriesのピストンバリアシステムまたはCrown HoldingsのEarthSafeを使用した包装は、発泡後のヘアジェル、濃厚なクリームおよびローション、食品スプレッドならびに工業製品およびシーラントなどの高粘度製品によく選択されます。このシステムの主な利点は、それがガス透過を排除し、そして推進剤からの製品の分離を確実にし、その消費者の寿命の間中、製剤の純度および完全性を維持することである。ピストンバリアシステムはまた、最小限の製品保持で一貫した流速を提供します。

他のタイプの分配システムは、完全密封状態を維持する気密封止された多層積層パウチを用いて製品が加圧剤から分離されるバッグイン缶（またはＢＯＶ、バッグオンバルブ技術）システムである。 [19] 多くの利点の中でも、バッグイン缶システムは製品の保存寿命を延ばし、全姿勢、（360度）分注、静かで冷えない吐出に適しています。 。このバッグイン缶システムは、医薬品、工業用、家庭用、ペットケア、および製品と推進剤との間の完全な分離を必要とする他の製品の包装に使用される。

新しい開発は2K（二成分）エアロゾルです。 ２Ｋエーロゾル装置は、メインチャンバに格納された主成分と、アクセサリコンテナに格納された第２の成分とを有する。アプリケータが付属品の容器を壊して2Kエアロゾルを活性化すると、2つの成分が混ざります。 ２Ｋエアロゾル缶は反応性混合物の送達に有利である。例えば、２Ｋ反応性混合物は、最終架橋高分子量ポリマーを製造するために、低分子量モノマー、オリゴマー、および官能化低分子ポリマーを使用することができる。 2Kエアロゾルは固形分を増やし、硬化性塗料、フォーム、接着剤などの高性能ポリマー製品を届けることができます。

安全に関する懸念

 

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缶詰にされた空気/塵払いは空気を含まず 、吸い込むのは致命的でさえ危険です。 [20] ]

エアロゾル缶に関連する健康上の懸念の3つの主な分野があります：

  • 噴射剤から中毒を起こすためにエアロゾルの内容物を故意に吸入することがある（吸入剤乱用または「吸い込み」として知られる）。それらを「缶詰の空気」または「圧縮空気の缶」と呼ぶことは彼らが無害であると考えるために無知な者を誤解させるかもしれません。 [20]
  • エアロゾル熱傷は、「フロスティング」と呼ばれることもあるプラクティスでは、エアロゾルを皮膚に直接スプレーすることで発生することがあります。[21] 断熱膨張によってエアロゾルの内容物が急速に冷えます。
  • エアロゾル缶の噴射剤は通常、引火性ガスの組み合わせであり、火災や爆発の原因となることが知られている[22]

米国では、空でないエアロゾル缶は危険な廃棄物と見なされていた。 [ edit ]

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    1. ^ b メアリー、ベリス
      エーロゾルスプレー缶の歴史
  • a b 1926年11月23日に発行されたノルウェー特許第46613号
  • ^ a b US １９３１年４月７日に発行された液体または半液体材料の噴霧または分配のための方法および手段
  • ^ Kvilesjø、Svend Ole（2003年２月17日）。 "Sprayboksensはるかにer norsk"。Aftenposten （ノルウェー語）。 2008年6月30日にオリジナルからアーカイブされた。回収 2009年2月6日 2009 。
  • ^ 米国。特許第２，１７０，５３１号［１９４５９０１２］ – 液体を気体と混合するための装置、１９３９年８月２２日に付与された。［１９６５９０７１］ – ［１９６５９０７２］ Ｃａｒｌｉｓｌｅ、Ｒｏｄｎｅｙ（２００４）。 Scientific American発明および発見、p.402。 John Wiley＆Songs、Inc.、ニュージャージー。 ISBN 0-471-24410-4。
  • ^ 米国。 1941年10月3日に出願され、1943年10月5日に付与された特許第2,331,117号。LyleD. GoodhueおよびWilliam N. Sullivanによって出願されたエアロゾル「分配装置」に関する特許第2333117号（シリアル番号413,474）。ディスペンサー図面）
    1. ^ a
      b Kimberley A. McGrath（編集）、Bridget E. Travers（編集）。 発明の世界「概要」デトロイト：トムソンゲイル。 ISBN 0-7876-2759-3。
    2. ^ ゴールデンホームおよび高等学校百科事典、ゴールデンプレス、ニューヨーク、「エアロゾル爆弾」1961年。
    3. ^ 「WN Sullivan著、「農業年鑑 – 昆虫」、1952年、米国農務省
    4. ^ Core、Jim、Rosalie Marion Bliss、およびAlfredo Flores。 （2005年9月）「ARSが国防総省と提携して、昆虫の媒介者から部隊を保護する」。 Agricultural Research Magazine Ｖｏｌ。 ５３、Ｎｏ．９ ［１９６５９０８５］ ＾ ［１９６５９０７０］ Ｕ。特許第２，６３１，８１４号［１９４５９０１２］ – 加圧下で気体および液体を分配するための弁機構。アプリケーション1949年9月28日、1953年3月17日発行
    5. ^ 「クロロフルオロカーボンCFCの歴史」。消費者エアロゾル製品評議会。取り出された 2015-07-20 ^
    6. ^ 1977年の大気浄化法改正（91 Stat 685、p。726）
  • ^ 画像：エアロゾルとボブの加圧容器、イラスト
  • 「ダストオフデス」 snopes.com 。取得した 2015-05-24 。
  • ^ 「消臭剤が増加して燃えている」。 ABCニュース。
  • ^ b 「Paint＆Aerosol Safety」。 uvm.edu 。バーモント大学。 2015年7月20日2015 。外部リンク [編集]