?

氣霧劑產品對閥門的要求

來源:本站 | 2021-08-02

   北美洲所使用的閥門90%以上是由Precision(精密),Seaquist和Summit三個大閥門廠生產的,其余的主要是一些特殊的閥門,它們是由諸如Newm~-Grean公司、Bespak公司、Beardg公司、Emson公司、Riker公司和Coster公司生產的.例如Newman公司生產的一種閥門能以兩種到三種明顯不同的速串噴射產品,只要把閥門噴頭轉到不同的速率刻度處即可.又如Bespak公司獨立生產的20mn]定量吸入劑的(MDD閥門以及可用于諸如防身氣霧產品的噴射速率在100 g/s的閥門。
1993年,上述7個閥門廠家共生產了33.08億個閥門,其他幾個廠家未報告其產量,估計實際總量可達33。5—34.o億個.由于閥門產量如此之大.所以配方設計師們可以選擇到多種高質量低成本的閥門.1993年他們訂購了300萬個閥門樣品,用于科研或小批量生產,通常每個批量生產幾千個產品.
閥門驚人的多種性表現在許多方面基本類型的不同,孔徑大小的變化(噴頭、閥桿、旁孔和閥體),工程塑料的選擇(聚丙烯酸類、聚酰胺類、聚乙烯類和聚丙烯類),內墊圈選擇(丁腈橡膠、丁苯橡膠、氯丁二烯橡膠,丁基橡膠、氯丁基橡膠和澳丁橡膠),外墊圈(注膠用氯丁二烯橡膠,切割墊圈,聚乙烯套墊,聚乙烯,聚丙烯和PET覆膜)等.除去直徑不同外,大多數噴頭孔徑還具有不同的形狀、面積、透鏡狀噴出口.切線狀渦旋腔、錐形口等,閥桿孔徑則可能是單一的,也可能是多樣的.許多年以前,一個閥門專家估計他的公司理論上可以制造出60億種變化的閥門,當然不包括吸管長度的變化.
由于對一個特定的產品可以有幾種類型適用的閥門,所以配方設計師首先要選擇的是供應商和閥門型號,如果時間允許,應選擇兩個供應商,這樣做最終對制造方和購買方都是有好處的.許多配方設計師將可以通過仔細謂查來評價目前零售市場上相互競爭的產品或相似的產品所使用的閥門,以便能利用其他實驗室的發展優勢.早期配方師曾面臨過對斜推式閥門和豎直往復移動式閥門的選擇,兩種閥門都有各自的憂缺點,例如斜推式閥門有很好的側面定向性,而縱向的(上下)定向性則不太好;另一方面,與小的豎直運動方式按鈕比較,斜推式閥門使得用戶手指尖不大會被噴出物浸污。兼顧這兩個特性的理想方式是使用一個大的噴頭或噴頭圓頂,雖然這樣會增加成本,并且閥桿口到尾孔的距離增大,使某些拋射劑含量較低的產品出現較明顯的滯后效應。
通常的氣霧產品都是噴射型的,因此噴霧類型是噴霧器的一個重要特征。一個好的噴射過程應在整個使用溫度范圍(例如12~32~C)內都保持正常.噴射霧型是通過測量錐體直徑和均一性來確定的,從噴頭到目標物的噴射距離一般取152~304 mm,如果噴霧罐上標明了噴射距離的適當范圍,則最好用此范圍的中點值作為檢測時使用的距離。
檢測時可使用各種儀器,比如Root檢測儀,這是一個帶有瓶狀孔g(的可旋轉的盤,但是常用的簡單方法是將噴頭對準一張紙或其他表面并在固定的距離噴射。對于含乙醇的產品可以使用對乙醇敏感的檢測紙,也可以在不含乙醇的產品中加入痕量(o.5%)乙醇再進行檢測.某些配方師則喜歡加入Dyterl紅(杜邦產品)或少量其他顏料來勾勒出噴射形狀,有些實驗室要求把干的醇敏感性檢測紙或染上色的檢測紙貼在記錄本每頁的左邊.
雖然很少有氣霧產品是直接對目標物表面垂直向下噴射,但是對噴射霧型的檢測大多是采用這種方式的,這樣得到的形狀比水平噴射要圓,但與實際情況不符。水平噴射考慮了較大的、有時速度也較慢的顆粒的重力作用,往往形成橢圓形或扁的淚滴形狀,特別在較遠距離噴射時更是如此.通常,檢測時應避免噴射過量.
檢測者應記錄下噴射形狀水平方向和豎直方向的大小,當按此大小連成一個圓或橢圓時,其范圍內應包含大約96%的噴出物.任何偏離的噴射或部分噴出物超出范圍外都應記錄,噴頭口有滴狀或須狀遺留物也應記錄在案.噴射超過若干秒后.這些問題都會嚴重影響噴射形式,有時產品凝塊也會噴到目標物表面.由于對噴射錐體直徑的測定通常是在經過短暫噴射的地方進行檢測得到的,所以經較長時間噴射后的結果也應檢測井記錄下來。
機械擊碎(MB和MBU)噴頭是用來將較厚實粗糙的噴射物變成較細的顆粒,往往得不到圓而均一的圓錐體,除非該產品對孔徑特性適應性很好。一些錐體可Q2看起來在錐體中間部分有些凹陷或較稀散t通常情況下噴霧罐是一邊噴射一邊移動的,比如噴漆或噴發膠,這意味著噴射膜均勻性會有所改變.這是由于錐體中間的一些傲凹造成的。
當一邊噴射一邊沿物體表面移動噴霧罐時,表面上沉積物將較為均勻.按照相同的方式,可以看到當手持噴霧罐并保持與目標表面成一定角度噴射時,則最靠近噴霧罐的地方沉積物較多,而較遠處則較少.
為說明均勻噴射的重要性,可以想一想織物上漿噴霧劑.若范圍過窄,用戶要來來回回多次移動噴霧罐;相反地,噴射范圍過寬則導致某些地方噴了2次,而有些則噴到熨衣板之外,使淀粉、硅酮等沉積在地板上.理想的噴射范圍是從178 mm處噴射時形成101~152fitn寬的噴射面.但是大多數廠家取用稍大一點的范圍.
關于噴射霧型的第一個附帶問題是對成膜氣霧劑進行反復檢測的必要性,高固含量的噴發膠、某些殺蟲劑、上漿劑、油漆等在使用過程中偶爾也會在噴頭尾孔處形成膜,當重新檢驗時,可能發生如下現象:①阻塞:②成細流穿射出來,③暫時成細流(1 s以內):④噴射正常。為檢驗一個新閥門或新產品出現這種現象的可能性,許多配方設計師選擇大約72個已裝填的罐,并進行短暫的噴射。其中36個罐間隔兩三天噴一次,另36罐每周噴一次.操作反常的噴頭用熱水或溶劑清洗,噴射后仍舊歸人檢驗批樣中,當每兩三天噴射一次的樣品 噴完時,試驗結束.試驗結果可與產品標準相比較,出現阻塞或持續細流現象的罐占的比例往往并不太低,這說明檢驗噴頭變化對產品的影響以及新配方的影響是十分必要的.
第二個附帶問題是一些產品停止使用的瞬間會出現殘余細流的現象,用C02、N2O或HFC—152a拋射劑增壓的水基(特別是略微黏稠)產品就會出現這種現象.在關閉的瞬間,處于閥桿孔和閥門尾孔間的產品形成了此種細流,有時可達254~304 mm遠.使用空閑空間最小的閥門按鈕.并使用一個棒狀物向下伸入閥桿就可以較好地控制此種潛在問題.通過減少孔徑之間的多余空間可以將此問題降低到只有原來的5%~10%,使用戶不易察覺.
最后一個附帶問題與旁孔閥門有關.大多數關于噴射霧型的研究僅僅是對充滿的噴霧罐進行的,而這對于使用旁孔閥門的噴霧罐往往是一個錯誤。當用戶使用產品時,旁孔首先吸取殘留在罐中的空氣(從而往往導致壓力降低),然后吸人混合拋射劑中揮發性較大的部分.最后大量拋射劑被吸入并推進到閥室中的料液細流中去,然后噴出噴霧罐,所有這些使得噴射壓力較低,較重顆粒沉到連接點處,在這里吸管上方的距離很大程度地限制了液體進入閥室,導致氣相比例增大,因而噴出的顆粒相對較?。@些效應隨罐的大小、閥孔徑的選擇和配方本身的不同而有很大變化,在這里重要的是噴射出的霧的錐體的形狀和均一性會隨著罐的排空的改變而變化,這種效應應該得到檢驗.歷史上曾發生過這樣的情況,一種商用空氣清新劑,其料液仍有28.35~56.7 e殘留于罐中,而拋射劑已完全用光。
在配方中含有強溶劑井能在某種程度上影響閥門墊圈的情況下,應該慎重地對已充填l周(以上)的噴霧罐進行噴射錐體直徑試驗、噴射速串實驗以及相似的實驗.一些公司強調應對已儲存兩周或在溫度達37.7℃的季節中儲存過的罐進行檢驗.然后將這些結果與剛完成的新產品檢驗的結果相互比較.看看有無大的差異,或是否有什么可能導致用戶不滿的問題。
大家都知道,剃須泡沫和某些其他泡沫產品在生產完成后幾個星期內,其膠體顆粒大小和其他一些特性都還不能達到平衡,因此對剛從生產線上下來的產品的檢驗與對長時間存放的產品的檢驗結果不一致。
總的來說,配方師應研究各種閥門的噴射特點直到找出一種閥門能給出正確的噴霧、泡沫、帶狀或未氣化的射流。在這一點上,噴射速率必須加以確定。作為一個確定噴射速率的規定,噴霧罐必須在(21iO.5)℃平衡井持續噴射10,.但是瑞士Novospray/Shaller,s.丸公司開發了一種獨特的機器,只需要噴射短至2 s的時間,而測定的噴射速率精度可以達到小數點后3位。
噴射速率通常隨著產品的使用而有所降低。特別是使用旁孔閥門的噴霧罐和拋射劑含量相對較少的噴霧罐(如使用c(\,N20、N2和壓縮空氣的情況)更是如此.對于用旁孔閥門的噴霧罐,隨著空氣首先被大部分轉移,然后是混合拋射劑中易揮發組分氣化,使得內壓降低,因而導致噴射速率降低。如果拋射劑是可溶解的或被乳化丁的,則壓力會隨著拋射劑脫離液體 進入頂部空間而降低.關于液化拋射劑的壓力保持為常數的傳統觀點只是對沒有空氣,只包含不溶于料液的單一拋射劑或共混合拋射劑的體系(比如異丁烷—水體系)才是適用的。
前面提到的使用10:噴射時間代表一個量優的選擇,這樣足夠長的時間使得有經驗的操作者可以用秒表精確計時到土0.2S,或土2%。并且在這樣的時間范圍內,旁孔閥門還不能引起冷卻現象,而人手的慍度也還不足以使噴霧罐溫度升高。
剮下生產線的罐其吸管內的物質還是不正常的,因此測定其噴射速率往往會允許有偏差。比如對于T-t—V1(通過閥門)充氣的情況,吸管中填滿了拋射劑,除非使用特殊的設備部分或全部除去這些拋射劑.在用蓋下充氣方法時,壓力使料液受不同程度的擠壓而上升到吸管中‘最終,相對較重的部分離開吸管,而被產品取代.但是這些現象在質量控制人員檢測噴射速率時都不會發生,即使是對使用粗大吸管的噴霧罐.考慮到這些因素,應徹底搖晃待檢罐,等待數分鐘以后便可能將存在氣泡從液相逸出,然后短暫地按動噴頭以清除吸管內容物.待溫度平衡后‘擦干噴霧罐,準確稱重到io.01g,然后噴射.
許多操作者或監督者在檢查產品噴射速率時.對大的波動范圍感到驚愕。他們認為是閥門的質量問題[諸如許多孔徑允許110%偏差(一個銷售指標),孔徑不太圓等]造成的.其中一些抱怨也許是對的,但測量的重復性和重現性上也可能存在其他很大的偏差。
剛剛提到了計時可能出現的土2%的偏差。使用普通儀器稱重時的誤差為o.05g,而噴出物的質量典型值是s.OOg,所以稱重誤差占士l%,當然,在噴射前后共進行了2次稱重.另外還??紤]溫度因素,它根據壓力/溫度表而變化,并且dp--dDR//Y,dp為壓力的微分;dDR為噴射速率的微分(作為一個近似值).這個結果說明,如果由于溫控精度問題、恒溫時間不夠或其他原因造成壓力變化土l.4%,那么沮度對噴射速率的影響是±1.o%.
還有其他一些因素,諸如檢驗剮生產的產品,有可9B乳液顆粒大小分布還未達到平衡.或者高壓氣體的溶解還未平衡,或者噴霧罐剛經過振動處理、熱貯或手搖,還存在殘余的觸變和流變效應等,按保守的估計,這些因素綜合起來大致造成il%的偏差。
現在我們可以統計變化因素的總和,它是上面提到的各種變化因素平方和的平方根,即:
固有偏差=√工了/王了;i工巧{飛歹Z刁三而尹=i2.82%
式中,‘為計時偏差,約2%;W為噴射前稱量偏差,約1%;人為噴射后稱量偏差,約%,2V為溫度偏差,約l%;m為各種其他因素偏差,約1%.
當假定稱量偏差為io.10g時,則稱量誤差占土12%。根據上面同樣的想法,可以得到
固有偏差為i3.74%.
按照首遍的看法,由同樣有經驗的操作者測定一批連續樣品得到的噴射速率,其重復性偏差大約是土8%.檢驗方法的固有偏差和閥門本身的偏差大致相等.裝填和充氣的精度增加了問題的復雜性,這兩個因素改變了壓力、密度和高動力黏度,因而影響噴射。實驗室之間的重現性偏差則除了上述原因外.還主要是由于存放時間甚至由于運輸造成的,因此此偏差可達到土10%。
一種特殊形式的噴射速率檢驗是把噴霧罐噴完直到“商業排空”的程度,它常是產品標簽說明的基礎,比如餐具上光劑.一個最常見的標簽中注明:一次2.5 s的噴射足以在一個5.4 cm的小鍋上形成o.72g的噴射膜,在25.4 cm的小鍋113部分形成膜需要o.24g,為一個份額.每罐中包含375個這樣的份額。這種特定的罐注明凈重142 e。
在相類似的基礎上,有許多是噴射產品注明了可噴射劑量的數目(通常是最少數目),每一劑量含有一定的藥物。噴射速率對定量噴射氣霧劑沒有什么意義.但是仍然需要把罐噴完以得到標簽說明上需要的數據。
完全噴完”實驗總是被用來確定在模擬的用戶使用條件下可以噴射的總量。NBS/OW&M(NationalBureauOfStandards/OfficeO{Weights&Measures)(國家標準局/重量和測量辦公室)公布了許多方法,供各個州用來核實有關重量的標簽說明。在許多情況下.如泡沫產品和帶旁孔的氣霧產品,“完全噴完”試驗應逐步進行。不斷搖晃,并周期性地加 熱使沮度升到21~24r,特別是對帶旁孔罐的情況。
泡沫產品的噴射特性通常是以泡沫密度或有時是以發泡能力(Overrun)為基礎來確定的.成品在用于這些檢驗之前應先老化。用來作泡沫密度檢驗的容器可以有多種大小和形狀,作者推薦使用30~50 m1大小的瓷坩堝,并且可以預先精確稱重到io.Olg,將產品對坩堝底部噴射,隨著產品噴人坩堝而逐漸向上提起直到坩堝內泡沫溢出.等待30 s,因為低壓泡沫還會第二次膨脹,然后用一個刮刀平滑行擦去多余的泡沫,然后將坩堝重新稱重。如果坩堝的確切容積未知,可以往坩堝中加滿水(最好是乙醇)稱重然后計算其體積。用上述辦法可以得到泡沫的密度。大多數泡沫密度在o.08~o.12g/mi的范圍(21℃),但是如果用部分使用的罐來進行試驗,此體積會增加.使用到后期產品的泡沫密度可能是開始的3倍以上。按照配方不同,這些·濕”泡沫可能變得像流動的黏液,而另外一些泡沫則可能仍保持著良好的形狀。例如許多人都曾體會到剃須泡沫使用后期,泡沫大小只有通常的1/3.
發泡能力概念廣泛用于摜奶油產品方面,在這種情況下,通常是于4.5'C時噴射產品。常用的公式有兩種,一是比較料液的體積和泡沫的體積,用下述公式:
發泡能力二些言二叢% y L¨式中,VDp是噴出產品的體積;y山是液體混合物的體積。
另一種方法基本同上,但是使用質量代替體積:發泡能力=蘭牛三蘭旦%9r sY式中,WLM是液體混合物質量;Wsv是與該液體棍合同樣體積的噴出產品的質量。
因為壓縮氣體拋射劑的典型用量是產品的2%,所以“發泡能力”在開始時是550%一600%,在產品使用后期則將降到250%,平均值是425%一450%.常用的方法是在一個 100~120mi的塑料或玻璃容器中注滿掖體產品并稱重,然后用同樣的容器填滿泡沫,擦去多余的泡沫并稱重,上述兩個公式給出相似的“發泡能力”,一般只相差10%.
在選擇閥門時,必須考慮橡膠和塑料(熱塑橡膠)的膨脹.膨脹或負膨脹(收縮)是這類閥門組成部分不可避免的屬性,能對閥門特點產生很大影響。大多數閥門生產商希望內墊圈只有很小的膨脹,比如在3%~6%的范圍內,當然具體膨脹系數取決于閥門的類型,典型的膨脹程度是在橡膠浸入體系兩三天后測量得到的.雖然這些結果很有用,但可能并沒有完全說明問題,最好進行如下試驗,即使用未充氣的75%無水乙醇與25%異戊烷的混合物和4種閥門墊圈來試驗,以便得到由80%無水乙醇20%異丁烷組成的噴發膠的近似膨脹值,試驗在室沮下進行了3個月,結果如表8—4所示。
從上述試驗可以看出,氯了二烯橡膠(NEOPRENE)和丁鈉橡膠I”(BUNA 1‘)閥門墊圈都是令人滿意的,幾種丁鈉橡膠(BUNA橡膠)的區別在于聚合物和增塑劑含量不同(而一個異乎尋常的例于是.BUNA 1“浸在二氧甲烷中時厚度的膨脹達到42%)。 墊圈收縮將使閥桿和墊圈的吻合性降低,有時會導致泄漏,即使墊圈內徑比閥桿直徑小Io%一22%。與此相反,膨脹現象使墊圈更緊地環繞在閥桿上,密封程度提高。但是如果膨脹過度,則按下噴頭時墊圈使得閥桿孔不能露出,這將使噴射速率降低,某些情況下則根本不能再使用.
聚乙烯吸管置于氣霧劑料液中時通常會有3%一6%的膨脹,這點必須通過試驗來測定,以便確定吸管的長度。理想的吸管長度是使其剛好能到罐底凸起部分并因此有些微彎曲,通常情況下,吸管膨脹不會造成吸管套在閥端的部分出現松動或旁孔問題。
很多文章都說明了把閥桿底部的吸管切割成一定角度或斜面,否則它垂直接觸罐底有時會造成堵塞,這個問題在使用平底罐家用產品中就出現過,在使用凹底罐時從未發生此問題。事實上所有閥門制造商提供的各種大小粗細的吸管都是斜切的,傾斜角與罐底凸面的角度不同.購買些斜切的吸管似乎沒有必要,但是這樣做只會有好處而不會有副作用。
最后一個問題是關于閥門噴頭的取向.閥門制造商可以很容易地在閥封口杯的頂部標上一個紅的或黑的點來指示噴頭取向.這對于那些常常以60’~90’角射到扁平表面或其上形成霧或泡沫的產品來說,是一個十分重要的優點。由于吸管總是處于底部雙接縫的底邊處(對無縫的鋁罐也是在相同位置處),可以噴射出最大量的產品。如果讓裝罐者選擇安裝噴頭或噴嘴,大多數人會仔細地將之對準指示點的方向。
指望用戶在使用產品前仔細閱讀說明,并按照上述要求做是不明智的.在某些情況下,產品不能帶著噴頭或噴嘴充氣,則必須由充填者在充氣后安裝.任何噴頭直徑大于閥墊的時候.都必須進行此類通常稱為·輕插”的操作,而要求將噴頭對準指示點時,則需要手工操。當噴嘴完全覆蓋住閥杯時,“輕插”和定向都必須由手工一步完成,雖然至少有過一個灌裝商將一種非常特殊的發泡閥門(帶有保險蓋)一步機械化·輕插’和定向,但此種設備畢竟太特殊了.

欧美一级特黄大片在线观看 - 视频 - 在线观看 - 电影影院 - 品赏网