Historia aerozolu | National Aerosol Association (NAA)

Historia aerozolu

Pierwsze zastosowanie opakowania aerozolowego powstało podczas II wojny światowej, ale pomysł użycia skroplonego gazu pod niskim ciśnieniem do rozpylenia kropel cieczy w powietrzu został opracowany w 1924 roku. Kanistry wypełnione środkami owadobójczymi i pędnymi były używane do ochrony amerykańskich żołnierzy przed insektami przenoszącymi choroby takie jak malaria. Wkrótce po wojnie Robert Abplanalp, założyciel Precision Valve Corporation (PCW), wynalazł pierwszy masowo produkowany zawór aerozolowy. Patent został zgłoszony we wrześniu 1949 roku, a wydano go 17 marca 1953 roku. Od tego wynalazku przemysł aerozolowy szybko rozwinął się w Stanach Zjednoczonych i na całym świecie.

Jak działa aerozol

Pakiet aerozolowy jest niezależnym systemem dozowania z trzema głównymi elementami:

1. Składniki czynne (mydło lub środek dezynfekujący itp.)

2. Składniki obojętne lub nieaktywne (woda)

3. Pędnik

Pędnik jest związkiem gazowym, który wypycha produkt z pojemnika i wytwarza aerozol lub pianę. W większości przypadków, propelent działa również jako rozpuszczalnik, aby utrzymać produkt w odpowiedniej mocy. W Stanach Zjednoczonych, najbardziej powszechnymi propelentami są naturalnie występujące węglowodory. Kilka produktów, około 10% dzisiejszych aerozoli, wykorzystuje jako propelenty gazy sprężone, takie jak dwutlenek węgla i podtlenek azotu.

Ostatnim elementem jest pojemnik, którym zwykle jest stalowa lub aluminiowa puszka. Szczelna puszka chroni produkt przed zanieczyszczeniem i parowaniem.

Wszystkie te elementy współpracują ze sobą w oparciu o proste zasady naukowe. Opakowanie aerozolu jest hermetycznym pojemnikiem pod ciśnieniem. Naciśnięcie przycisku uruchamiającego otwiera zawór. Ponieważ ciśnienie na zewnątrz pojemnika jest niższe niż ciśnienie wewnątrz, gaz pędny rozpręża się, wypychając produkt w górę rurki zanurzeniowej i wydostając się przez zawór. System ten umożliwia aplikację produktu na różne sposoby; w postaci delikatnej mgiełki, dozowanego strumienia dostarczającego odpowiednią ilość, piany, a nawet rozpylania na dużą odległość.

Postawmy sprawę aerozoli prosto z mostu!

Q. Czym w ogóle są aerozole?

A. Aerozole to bardzo drobne cząsteczki substancji ciekłych lub stałych zawieszone w powietrzu. Mgła, na przykład, jest zwykłym aerozolem. W opakowaniach aerozolowych substancja, która ma być rozpylona, jest wystrzeliwana przez zawór w postaci drobnej mgły lub piany. Zapewnia to bezpieczny, wydajny sposób dozowania tysięcy produktów konsumenckich, takich jak krem do golenia, lakier do włosów, farba i antyperspiranty.

Q. Od jak dawna istnieją aerozole?

A. Sześćdziesiąt pięć lat temu naukowcy z Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych opracowali zasadę działania aerozolu na owady pod ciśnieniem. Dało to początek pojemnikom używanym przez amerykańskich żołnierzy do zwalczania malarii poprzez zabijanie komarów na Południowym Pacyfiku podczas II wojny światowej. Dzisiejsza lekka puszka niskociśnieniowa jest bezpośrednim potomkiem tamtych ciężkich, wysokociśnieniowych kanistrów. Udoskonalenia pojemników, zaworów, propelentów i receptur poszerzyły zakres produktów aerozolowych i zwiększyły akceptację konsumentów. Miejsca pracy związane z aerozolami zatrudniają obecnie ponad 50 000 Amerykanów.

Q. Co to jest warstwa ozonowa?

A. W stratosferze, około 12-20 mil nad Ziemią, ozon (niestabilna i bardzo reaktywna forma tlenu) tworzy warstwę ochronną, która blokuje większość słonecznych promieni ultrafioletowych.

Q. Co powoduje zanikanie warstwy ozonowej?

A. Oprócz zjawisk naturalnych, takich jak trzęsienia ziemi, wśród produktów wytwarzanych przez człowieka, które przyczyniają się do niszczenia ozonu, znajdują się chlorofluorowęglowodory (CFC) stosowane głównie w lodówkach i klimatyzatorach. CFC zawierają chlor, który atakuje ozon w górnych warstwach atmosfery.

Q. Czy aerozole zawierają chlorofluorowęglowodory?

A. Od 1978 r. żadne aerozole wyprodukowane lub sprzedawane w USA nie zawierają CFC, z wyjątkiem niewielkiej części (mniej niż 2%) specjalnie zatwierdzonej przez rząd do niezbędnych zastosowań medycznych i innych wyjątkowych zastosowań, takich jak inhalatory dla osób cierpiących na astmę. CFC nie tylko nie występują w gazie pędnym stosowanym w aerozolach, ale nie ma ich również w produktach pakowanych w opakowania aerozolowe, takich jak lakiery do włosów, dezodoranty, antyperspiranty i inne środki higieny osobistej, ani w farbach w sprayu, produktach gospodarstwa domowego, żywnościowych czy samochodowych. Przemysł jest w pełnej zgodności z zasadami ustanowionymi przez EPA, FDA i Consumer Products Safety Commission.

Q. Skąd więc to zamieszanie?

A. Producenci aerozoli w Europie i innych częściach świata początkowo nie poszli w ślady przemysłu amerykańskiego, zastępując CFC alternatywnymi propelentami. Fakt, że aerozole produkowane w krajach słabo rozwiniętych mogą zawierać CFC spowodował zamieszanie w doniesieniach prasowych i w opinii publicznej na temat związku ozon stratosferyczny/aerozole. Jednakże amerykańscy konsumenci mogą być pewni, że aerozole wyprodukowane w USA nie zniszczą warstwy ozonowej. Inne kraje również przeszły z materiałów pędnych niszczących warstwę ozonową na formy nie niszczące jej, ponieważ kraje te podpisały Protokół Montrealski. Protokół Montrealski, którego sygnatariuszem były Stany Zjednoczone, może być prawdopodobnie najbardziej efektywną międzynarodową umową środowiskową, jaka kiedykolwiek powstała. Wszystkie narody świata podpisały to porozumienie i wycofanie CFC i substancji zubożających warstwę ozonową (ODS) jest zakończone w 90% na całym świecie.

Q. Co z problemem smogu miejskiego, znanego również jako ozon w otoczeniu? Ponieważ obszary miejskie walczą o spełnienie federalnych norm jakości powietrza, organy regulacyjne starają się zidentyfikować wszelkie produkty, które emitują lotne związki organiczne (VOC), które z kolei przyczyniają się do powstawania ozonu na niższym poziomie. W przeciwieństwie do ozonu górnego poziomu, który nas chroni, ten niższy poziom lub ozon troposferyczny jest głównym składnikiem smogu. Problem smogu jest szczególnie dotkliwy w Kalifornii, a stan ten zidentyfikował wiele produktów konsumenckich, które emitują LZO jako jedne z tych źródeł i są obecnie regulowane.

Q. A więc aerozole zawierają LZO? Tak, ale tak samo jak lakier do paznokci, perfumy i płyny do płukania ust, jak również spraye do włosów, roll-ony i dezodoranty w sztyfcie. Ograniczenia dotyczące tych produktów nie są odpowiedzią na zanieczyszczenie powietrza. Rozwiązanie problemu smogu, na przykład, leży na autostradach i w elektrowniach… nie w szafce z lekami lub w sypialni! Jakie materiały pędne są obecnie używane w pojemnikach aerozolowych?

A. W zależności od zastosowania końcowego, do dozowania produktu z pojemnika aerozolowego w najbardziej efektywny sposób stosuje się gazy skroplone lub sprężone. Żaden z tych typów nie jest chlorofluorowęglowodorem. Skroplone środki pędne, takie jak izobuten, zwykły butan lub pentan, są naturalnymi produktami organicznymi, które nie zubożają warstwy ozonowej, nie zanieczyszczają gleby ani nie zanieczyszczają wody. Nie przyczyniają się one do globalnego ocieplenia. W postaci stosowanej w puszkach aerozolowych, ich udział w tworzeniu ozonu na niższym poziomie jest znikomy.

Gaz sprężony, taki jak dwutlenek węgla (ten sam gaz, który powoduje „fizz” w napojach gazowanych) jest stosowany w produktach przeznaczonych do dostarczania gruboziarnistego aerozolu na bliską odległość… w domowych środkach dezynfekujących lub na przykład. Azot, używany w środkach do czyszczenia soczewek kontaktowych i podtlenek azotu, używany w bitych polewach, są również używane jako propelenty.

Q. Jeżeli udział aerozoli w zanieczyszczeniu powietrza jest minimalny, to dlaczego są one podejrzane?

A. Aerozole, wciąż pamiętane z kontrowersji wokół chlorofluorowęglowodorów/ozonu sprzed 1978 roku, stanowią dogodny cel. Być może z powodu ich „zaawansowanych technologicznie” cech, nie wydają się pasować do profilu „naturalnego” produktu. Zamiast przestawiać się na pojemniki bez aerozoli, dobrze myślący konsumenci, którzy martwią się o jakość powietrza, powinni po prostu prawidłowo konserwować rodzinny samochód!

Q. Ale czy alternatywne opakowania nie są lepsze dla środowiska?

A. Po raz kolejny, mit przeważa nad rzeczywistością. Na przykład, rozpylacze z pompką są powszechnie postrzegane jako lepsze dla środowiska. W rzeczywistości składniki w pojemniku z pompką, które zastępują propelent aerozolowy, zawierają o wiele więcej reaktywnych lotnych związków organicznych niż opakowanie aerozolowe. Stalowa puszka aerozolu jest w pełni zdatna do recyklingu; pompki i roll-ony nie są.

Q. Ale w końcu, czy naprawdę potrzebujemy aerozoli?

A. Pojemnik z aerozolem jest unikalnym opakowaniem. Jest wygodny, skuteczny i wydajny. Oferuje konsumentom kontrolowany sposób „czystych rąk” do dostarczania produktów higieny osobistej, farb w sprayu, produktów gospodarstwa domowego i motoryzacyjnych. Jest hermetycznie zamknięty, a jego zawartość jest zawsze wolna od zanieczyszczeń bakteryjnych.

Byłoby tragiczne, gdyby aerozole zostały zastąpione mniej skutecznymi alternatywami, bez absolutnie żadnej poprawy jakości powietrza. Najwyraźniej amerykański konsument zgadza się z tym, że w 2005 roku w USA wyprodukowano 3,7 miliarda jednostek aerozolowych. Europa Zachodnia, która również nie używa CFC jako propelentu, wyprodukowała ponad 5 miliardów jednostek aerozolowych w 2005 roku.

Bezpieczeństwo i utylizacja

Podobnie jak większość produktów gospodarstwa domowego lub środków higieny osobistej, aerozole nie są niebezpieczne, jeśli są prawidłowo obsługiwane i utylizowane. Czytanie i przestrzeganie instrukcji wydrukowanych na etykiecie zapewni prawidłowe i bezpieczne użytkowanie. Instrukcje na etykiecie są tam dla twojej ochrony.

Najlepszym sposobem pozbycia się pustego pojemnika po aerozolu jest jego recykling. Puszki aerozolowe są wykonane ze stali i aluminium i mogą być poddane recyklingowi tak jak inne puste puszki stalowe. Coraz więcej społeczności przyjmuje puste puszki po aerozolach razem z innymi metalowymi pojemnikami. Przed wrzuceniem jakiegokolwiek materiału do pojemnika na surowce wtórne należy jednak skontaktować się z lokalnym koordynatorem ds. recyklingu. Upewnij się, że puszka jest pusta, zanim umieścisz pojemnik w koszu z innymi odpadami stałymi, jeśli recykling nie jest dostępny.