L'imballaggio aerosol tradizionale si basa a lungo su gas petrolifero liquefatto (GPL) o dimetil etere (DME) come propellenti e la sua volatilità e reattività portano a due problemi di base:
Inquinamento da emissione di COVS: i propellenti continuano a volatilizzare durante lo stoccaggio, il trasporto e l'uso, formando inquinanti organici principalmente composti da idrocarburi, aggravante distruzione dello strato di ozono e generazione di foschia;
Rischio di stabilità del contenuto: lo stoccaggio misto di propellenti e ingredienti attivi è soggetto a ossidazione, idrolisi o reazioni catalitiche, causando deterioramento del prodotto o persino fallimento.
La valvola del sacchetto della valvola BOV-S4.00 sulla valvola di aerosol della valvola (di seguito denominata "BOV-S4.00") fornisce una soluzione sistematica per l'industria attraverso l'unità di azoto e l'innovazione strutturale.
Meccanismo 1: Ambiente inerte di azoto - Bloccando la versione dei COV dalla radice
1. Base teoriche dell'inertezza chimica dell'azoto
L'azoto (N₂) è un gas diatomico con una struttura molecolare stabile. La sua energia di legame chimico è alta quanto 945 kJ/mol, che è molto più elevato dei 300-400 kJ/mol di idrocarburi. Nel sistema BOV-S4.00, l'azoto è l'unico propellente, sostituendo completamente i solventi organici infiammabili ed esplosivi negli aerosol tradizionali. I suoi vantaggi fondamentali includono:
Emissione di COV zero: lo stesso azoto non contiene elementi di carbonio e non produrrà volatili organici durante il ciclo di vita dell'aerosol;
Stabilità della temperatura: la temperatura critica dell'azoto è -147 ° C. Anche in ambienti estremamente alti o a bassa temperatura, rimane in uno stato gassoso e non liquefa, evitando le fluttuazioni della pressione causate da cambiamenti di fase.
2. Realizzazione del processo azotato
Bov-S4.00 Bov Valve Bag sulla valvola aerosol della valvola con tazza di stagno per lattina in alluminio adotta la tecnologia "bilanciamento della pressione di azoto pre-riempita":
Azoto pre-riempito: prima che il sacchetto di lamina in alluminio venga confezionato, l'azoto viene iniettato attraverso apparecchiature di riempimento ad alta precisione per garantire che la pressione iniziale nella sacca corrisponda alle caratteristiche del prodotto;
Valvola di bilanciamento della pressione: il corpo della valvola ha un sensore di micro pressione incorporato per monitorare la pressione di azoto nella borsa in tempo reale. Quando l'utente preme l'ugello, l'azoto spinge il contenuto attraverso il canale di precisione e si chiude automaticamente dopo il completamento dell'iniezione per prevenire la perdita di gas.
3. Valore del settore dell'ambiente inerte di azoto
Conformità alla sicurezza: eliminare il rischio di esplosione di propellente e rendere gli aerosol rispettando gli standard per il trasporto di merci pericolose della International Air Transport Association (IATA);
Ottimizzazione dei costi: l'azoto ha una vasta gamma di fonti (tecnologia di separazione dell'aria), il costo è solo 1/5 dei propellenti tradizionali e non sono necessarie condizioni speciali di stoccaggio.
Meccanismo 2: chiusura del contenuto - barriera di precisione tra sacchetto di lamina in alluminio e corpo valvola
1. Scienza materiale e innovazione strutturale della borsa per fogli di alluminio
Il sacchetto in alluminio in lamina di BOV-S4.00 adotta una struttura composita a più livelli:
Strato esterno: film di poliestere (PET) ad alta resistenza, fornendo resistenza alla puntura e resistenza al calore;
Strato medio: strato di lamina di alluminio, con uno spessore di 12 μm e migliori proprietà barriera rispetto al rivestimento a parete interno delle tradizionali lattine di alluminio;
Strato interno: rivestimento in polietilene (PE) per garantire la compatibilità del contenuto.
Questa struttura raggiunge una connessione senza soluzione di continuità tra il corpo della borsa e il corpo della valvola attraverso il processo di tenuta del calore per formare un sistema completamente chiuso.
2. Design collaborativo del corpo della valvola e della borsa in alluminio
Come componente principale di BOV-S4.00, il corpo della valvola ha le seguenti innovazioni:
Design a doppio canale: canale di azoto indipendente e canale di contenuto per evitare la contaminazione incrociata;
Ugello autosaling: usando l'anello di tenuta in silicone per formare una barriera ermetica in stato non spruzzato;
Base a tazza di stagno: come connettore tra il corpo della valvola e la lattina di alluminio, la sua placcatura di stagno di superficie può impedire al contenuto di confermare il corpo di lattina.
3. Verifica sperimentale del sigillo del contenuto
Verificato mediante test di invecchiamento accelerato (40 ° C/75%di RH, 12 mesi):
Tasso di perdita zero: non è stata rilevata alcuna perdita di contenuto o azoto alla connessione tra il sacchetto in alluminio e il corpo della valvola;
Stabilità del contenuto: rispetto agli aerosol tradizionali, il tasso di conservazione dei principi attivi dei prodotti di emulsione confezionati da BOV-S4.00 è aumentato del 20%.
Meccanismo 3: tecnologia di stabilizzazione della pressione - perdita di propellente residua zero durante il processo di iniezione
1. Rapporto di gas e controllo dell'iniezione
La tecnologia di stabilizzazione della pressione di BOV-S4.00 si basa sui seguenti principi:
Impostazione della pressione iniziale: in base alla viscosità del contenuto e ai requisiti di iniezione, l'intervallo di pressione di azoto pre-riempito è 0,5-1,2 MPa;
Regolazione dinamica: la cavità di compensazione della pressione all'interno del corpo della valvola può bilanciare le variazioni di pressione nel sacchetto per garantire un flusso di iniezione costante;
Meccanismo di terminazione dell'iniezione: quando la pressione nella borsa scende alla soglia, il corpo della valvola si blocca automaticamente per prevenire il residuo di azoto.
2. Analisi della fluidodinamica del processo di iniezione
Attraverso la simulazione CFD (fluidodinamica computazionale), viene mostrato che:
Iniezione a flusso monofase: azoto e contenuto formano flusso laminare nel canale del corpo della valvola, evitando l'instabilità del flusso a due fasi negli aerosol tradizionali;
Il tasso residuo tende a zero: dopo l'iniezione, l'azoto residuo nella borsa è inferiore allo 0,1%, che è molto inferiore al 5%-10%degli aerosol tradizionali.
3. Passazione del settore nella tecnologia di stabilizzazione della pressione
Miglioramento dell'esperienza utente: pressione di iniezione costante e effetto uniforme di atomizzazione del prodotto;
Vantaggi ambientali migliorati: ogni lattina di aerosol riduce l'emissione di circa 15 g di propellente e sulla base di una produzione annuale di 1 miliardo di lattine, può ridurre i COV di 15.000 tonnellate.
