Конструкция
Аэрозольный баллон в разрезе
Конструкция аэрозольного баллона чрезвычайно проста. В баллон закачаны под давлением газ (пропеллент) и полезное содержимое. В качестве пропеллента можно использовать и воздух, но это привело бы к высокому давлению в баллоне. Поэтому применяется легко сжижающийся газ, чтобы жидкость и газ находились в равновесном состоянии. Стараются, чтобы сжиженный пропеллент хорошо смешивался с полезным содержимым (для экономии места в баллоне).
Когда открывают клапан, давление газа выбрасывает содержимое наружу. Взамен часть пропеллента испаряется, возвращая давление на исходную отметку.
Баллончики со «сжатым воздухом» работают по тому же принципу, и содержат не воздух, а сжиженный газ. Вдыхать такой газ опасно.
Для вязкого содержимого наподобие герметиков газ от содержимого может отделяться поршнем. Новая разработка — содержимое помещается в пластиковый мешок; это удобно для опасного содержимого и некоторых косметических продуктов, например, кремов для загара — содержимое и газ не контактируют, газ не выходит наружу, такой баллон работает даже перевёрнутым, а струя практически не охлаждает.
Конструкция клапанов
Два разных клапана: «папа» и «мама»
Клапан является основной деталью, способствующей распылению. Клапан включает в себя не только основной механизм, но и детали, с которыми он монтируется.
Наиболее общий или, как его обычно называют, стандартный аэрозольный клапан показан на рисунке в двух вариантах «папа» и «мама». Механизм приводится в действие при нажатии на распылительную головку вниз по вертикали. Вниз вместе с головкой двигается шток, прижимая пружину. Отверстие в штоке проходит из-под резиновой прокладки в полость кармана, заполненного продуктом. В это же отверстие подается продукт и через полость штока направляется в головку для распыления. При снятии усилия с головки пружина поднимает шток вверх и действие клапана прекращается.
Газы, используемые в качестве пропеллентов
Устройство распылительного клапана
- Фреон — использовался изначально, нетоксичен, негорюч, сейчас используется лишь изредка, для баллонов с опасным содержимым.
- Смеси пропана, н-бутана и изобутана (углеводородные пропелленты) — широко используются для бытовых нужд (лак для волос, дезодорант и т. д.), в некоторых медицинских (например лекарство пантенол) и пищевых (масла, красители и т. п.) аэрозолях, а также во многих других отраслях народного хозяйства. Экстремально горючи и взрывоопасны.
- Диметиловый эфир и метил-этиловый эфир. Горючи.
- Закись азота, углекислый газ — в основном для распыления пищевых продуктов (например, взбитые сливки). Эти газы также служат упаковочными газами, предотвращающими порчу продукта.
- Углекислый газ, воздух — в перцовых баллонах для самообороны. Несмотря на непроизводительный расход объёма в баллоне, это даёт давление внутри более 10 атмосфер — а значит, выстреливает перцовым раствором . А баллончик, использованный хоть раз, в любом случае подлежит замене.
- Гидрофтороуглероды, например, 1,1,1,2-тетрафторэтан — для медицинских ингаляций, в баллонах со сжатым газом для продувки техники.
Вред для окружающей среды
25 сентября 1974 года в журнале «Science» были впервые приведены данные исследований, свидетельствующие о том, что фреон, используемый в баллончиках, способствует разрушению озонового слоя Земли, и в 1970-х годов, после этих исследований, был начат переход на углеводородные и другие пропелленты.
