什么是喷雾包装
喷雾包装是指整体的、装有阀门的包装,按动阀门开关或挤压软质容器壁,就可以控制的方式喷射出雾状液体商品。如杀虫剂、香水、发胶、清洁剂等。
喷雾包装属于压力容器包装。目前有利用推进剂喷雾和利用机械泵喷雾两大方式。使用时可迫使内容物按需要形态如雾、射流、粉末、泡沫等形式释放。
喷雾包装具有许多其他包装形式无法替代的优点,如自备能量、使用快捷方便、对内容物的良好保护性、防窃启性,因而被广泛应用于医药卫生用品、化妆品、家用清洁保养用品、交通、工业、建筑、电子及公安消防等领域。当然也有成本较高,容器不透明,使用人看不到产品的量,有微泄漏,有些按钮使用不顺手等缺点。但作为一种方便、安全、宜人的包装形式,其发展前景极其广阔。
喷雾包装的历史
1923年,挪威奥斯陆的EFothein研制出一种喷蜡器,他采用了丁烷和氯乙烯作推进剂和装有针阀的黄铜容器,这是最早的一种按钮式喷雾罐。
1942年,美国人LD.Goodhue和W.N.Sullivan发现,用能喷出直径10肚m大小雾粒的喷雾罐喷射的杀虫剂可在空中保持5min之久,对杀死各种飞行与爬行昆虫极为有效。1943年,他们取得了发明专利权。此项技术后来被推广运用于农业生产和军队中。20世纪40年代驻南太平洋美军广泛使用各种黄铜、钢、铝制的较为笨重的杀虫剂喷雾罐。在民用方面,当时由于容器与阀门生产成本高,不得不采用押金回收法,限制了市场的消费量。
1947年,美国大陆制罐公司制成了焊上阀门的凸顶凹底的三片罐。同年,H.EPeterson研制成高强度啤酒罐,可用作按钮式喷雾容器。同时,较便宜又操作简单的阀门也相继问世。
1953年D.Terry使用异丁烷为雾化推进剂。
据1996年统计数,全世界喷雾包装产品年产量达100亿罐,其中美国年产量31亿罐,欧洲约40亿罐,日本约7亿罐,中国约4.3亿罐。世界上人均喷雾产品产量最高为英国,为20罐/人;其次为美国,为15罐/人;澳大利亚为7.9罐/人;日本为5.3罐/人;中国为0.3罐/人;东南亚为0.6罐/人;非洲为0.5罐/人。采用喷雾包装的产品种类已达4000多种。中国目前产品品种比较单一,主要集中于卫生杀虫剂,美发护发用品,空气清新剂等方面。
各行业喷雾包装产品简介
以喷雾包装形式出现的商品种类很多,几乎涵盖了各个产业部门。
1.食品喷雾包装
美国的食品喷雾罐数量超过2.5亿个,人均1个。产品主要有:
烹调用不含胆固醇食油、芥末、番茄沙司、糖浆;
制作甜点用的奶油、巧克力、蜂蜜;
作饮料用咖啡、鸡尾酒、太空可乐等。
2.药品喷雾包装
①吸人用药。治疗哮喘、阻塞性通气障碍的各种药;口腔、鼻、咽喉用药;
②肛肠用药。治疗瘙痒症、痔疮、结肠炎的药;
③皮肤用药。治烧伤,抗感染,止痛,消毒,皮肤抹药;
④女用避孕药(泡沫气雾剂)等。
3.防卫及公安消防用喷雾产品
①防卫用气雾剂。攻击型,催泪型,报警型,标记型;
②消防喷雾剂。微型灭火剂,阻燃剂;
③公安喷雾剂。显影用,检测痕迹用,毒品鉴定用。
4.建筑用喷雾包装产品
①堵塞墙面地面孔缝,防漏,隔热;
②修补用聚氨酯泡沫和硅胶泡沫;
③疏通下水道的气雾剂;
④防锈、防腐、清洗用喷雾剂。
5.机动车保养用喷雾包装产品
①面漆修补,清洁上光,发动机清洗用的气雾剂产品;
②防雾,除冰,降温,冷启动用的气雾剂产品。美国机动车用气雾剂占全部气雾剂产品17%。
6.家庭用喷雾包装产品
各种杀虫剂,清洁剂,空气清新剂,消毒剂,发胶,剃须膏,除汗除臭剂,防晒剂,防皱剂,干性香波,脱毛剂,染发剂等。用于杀虫剂和有腐蚀性的清洁剂的按钮式喷雾罐必须加上“儿童安全封缄”的措施。
7.工业用喷雾包装产品
电子产品的快速检修、维护、保养用的各种电子清洗剂,透明喷射剂,电路制版剂,温差检测剂。铸件探伤剂,防焊渣剂,脱模剂,防锈剂,润滑剂。
8.文化活动用喷雾包装产品
快速化妆喷雾剂,用于摄影的吸光材料气雾剂,喷绘用色彩,装饰与保护艺术品用清漆,高分子材料,黏合剂,印刷用的防凝剂,抗静电气雾剂。
喷雾包装的制造方法
喷雾包装主要零件如容器、阀门、喷嘴等的生产已在喷雾包装作业之前由专门的制造厂完成。这里所述主要是指产品料剂的配制、物料和推进剂的灌装及质量检测三部分。
(一)产品料剂的配制
按照各种产品的性能用途和使用要求进行料剂的配制,是专门的技术领域,在此不作详述。
(二)灌装
1.一般灌装方法内装产品与推进剂的灌装有三种方法。
(1)冷冻灌装法是充填非含水产品的最早方法,目前用得很少。把产品冷冻,放人容器中,然后加入一定量的冷却推进剂,再尽可能快地装上阀门,同时把卷边封好。完成包装后放人热水槽中检漏。
(2)经阀门压人法这是最常用的灌装法,即喷雾包装装配密封完成后,由专用装置将推进剂和料剂混合液通过阀门加压灌人。
(3)盖下灌装法含水分的产品不能用冷灌法,可用压力充人法,即在加入推进剂前,在室温下装人浓缩物料,并将阀门定好位置。在密封阀门之前,用微量推进剂放人容器中将原有空气逐出,然后再将大量推进剂通过阀杆压进罐体。阀门卷边之前,将推进剂从阀盖下快速注入。
2.其他喷雾包装的灌装方法
(1)压缩空气作推进剂的灌装法利用压力平衡原理进行冲击灌装。
有一种边充气边振摇的灌装机(1996年BWI制造的KP—Aerofill机)其振摇速度300—500真1/min,共10一18个工作头。边充灌边振摇可防止压缩空气灌装结束后滞留在阀门导管中,以免当第一次启用时被喷出,可促进其在料剂中充分吸收。
(2)二元包装系统灌装法
①囊阀型(衬袋型):先用盖下灌装法装入推进剂,同时将囊阀固定在罐口,再将物料经阀门压人囊中。②活塞型:先将剂料装入活塞上部罐中,封上阀门后将推进剂自罐底小孔充人罐中活塞下部空间,随即压人小孔胶塞。
(3)后泡胶灌装法 后泡胶(Post Foaming Gel)是一种混有低沸点发泡材料的凝胶——26C沸点,异戊烷和异丁烷(9:1)混合物,加到产品中去经轻轻摇动即可喷出泡沫状胶体。
在剂料灌人囊中之前将凝胶与发泡剂混匀,而后立即经阀门充装入囊,一旦充灌完毕迅即以盖下灌装法将推进剂装入容器中,使得复杂的剂料混合,剂料灌装和推进剂灌装在一个工位上完成。
(三)检测
(1)水浴检漏法 这是主要靠人工的检测方法。对马口铁罐,靠磁性引导原理,使钢罐产品在水浴槽中行进并检查泄漏否。对铝罐,需以带铁器的塑料套或传送夹具使之在水浴槽中行进并检漏。
(2)电子检漏法 1993年Pamasol公司推出一种电子检漏仪,可检测出0.003mL量的推进剂泄漏。
(3)测压检漏法 1996年Pamasol公司推出新一代测压检漏机,此法方便、快速、可靠。它在一个周期内可完成三个动作:①检查罐口有无变形,是否密封;②将罐肩与检测密封口之间的空气抽出,至压力为零;③测2—3s,若密闭空间的压力≥150Pa,说明此罐有泄漏。
(4)声呐检漏法 利用受压容器及管道泄漏时会产生的噪声,将其放大来探测很小痕迹量的泄漏。