Loading article…
エアゾールスプレーは、液体粒子のエアロゾルミストを生成する噴霧システムの一種です。容器は、充填物と加圧された噴射剤を収容する缶またはボトルで構成されています。容器のバルブを開くと、充填物が小さな開口部から押し出され、エアロゾルまたはミストとして噴射されます。
エアロゾルの概念は1790年まで遡る可能性が高い。[ 1 ]最初のエアロゾルスプレー缶の特許は1927年にオスロでノルウェーの化学技師エリック・ロートハイムに付与され、[ 1 ] [ 2 ] 1931年には米国でこの発明の特許が付与された。[ 3 ]特許権は10万ノルウェークローネで米国企業に売却された。[ 4 ]ノルウェー郵便公社（Posten Norge）は1998年にこの発明を記念して切手を発行した。
1939年、アメリカ人のジュリアン・S・カーンは使い捨てスプレー缶の特許を取得しましたが[ 5 ] [ 6 ]、製品はほとんど開発されませんでした。カーンのアイデアは、2つの供給源からクリームと噴射剤を混ぜて家庭でホイップクリームを作るというもので、その意味では真のエアゾールではありませんでした。さらに、1949年には、その後の特許請求の基礎となった最初の4つのクレームを放棄しました。
エアゾールスプレー缶が初めて実用化されたのは1941年のことで、アメリカの昆虫植物検疫局のライル・グッドヒューとウィリアム・サリバンが現代のスプレー缶の発明者として知られています。[ 7 ] [ 8 ]彼らが設計した詰め替え可能なスプレー缶は、エアゾール爆弾または虫爆弾と呼ばれ、多くの市販スプレー製品の祖先となっています。それは手のひらサイズの鋼鉄製の缶で、75ポンドの圧力で液化ガスが充填され、霧または泡として噴射される製品が入っていました。[ 9 ]この発明には公共サービス特許が発行され、アメリカ国民が自由に利用できるよう農務長官に譲渡されました。 [ 10 ]液化ガスで加圧され、推進剤としての性質を持つ小型の携帯用缶は、第二次世界大戦中、太平洋戦線で兵士がテントや飛行機の中に噴霧することで、マラリアを媒介する蚊から身を守ることを可能にした。[ 11 ] グッドヒューとサリバンは、初期の特許とそれに続くエアロゾルスプレーに関する先駆的な研究が認められ、1970年8月28日にノルウェーのオスロで、欧州エアロゾル協会連盟から最初のエリック・ロートハイム金メダルを授与された。
1948年、3社が米国政府からエアゾールスプレー製造のライセンスを付与された。3社のうち2社、Chase Products CompanyとClaire Manufacturingは、現在もエアゾールスプレーを製造している。低圧エアゾールスプレーの噴霧を制御するために使用される「圧着バルブ」は、1949年にブロンクスの機械工場経営者Robert H. Abplanalpによって開発された。[ 8 ] [ 12 ]
1974年、フランク・シャーウッド・ローランド博士とマリオ・J・モリーナ博士は、エアロゾルスプレーの噴射剤として使用されるクロロフルオロカーボンが地球のオゾン層の破壊に寄与していると提唱した。[ 13 ]この理論を受けて、米国議会は1977年に大気浄化法の改正案を可決し、環境保護庁が大気中のCFCの存在を規制する権限を与えた。[ 14 ]同年、国連環境計画はオゾン層の研究を呼びかけ、1981年にはオゾン層保護に関する世界的な枠組み条約を承認した。[ 15 ] 1985年、ジョー・ファーマン、ブライアン・G・ガーディナー、ジョン・シャンクリンは、オゾン層の穴を詳述した最初の科学論文を発表した。[ 16 ]同年、国連の承認を受けてウィーン条約が署名された。 2年後、 CFCの生産を規制するモントリオール議定書が正式に署名され、1989年に発効した。[ 15 ]米国は1995年に正式にCFCを段階的に廃止した。[ 17 ]
エアゾール缶に圧縮ガスを充填するだけでは、ガスボンベのように危険なほど高圧にしなければならず、特別な圧力容器設計が必要になるか、缶内の充填量が少なくなり、すぐに枯渇してしまうかのどちらかになります。通常、ガスは室温よりわずかに低い沸点を持つ液体の蒸気です。つまり、加圧された缶の中では、蒸気はバルク液体と平衡状態にあり、大気圧よりも高い圧力（充填物を噴射できる圧力）で存在できますが、危険なほど高い圧力にはなりません。ガスが放出されると、すぐに蒸発した液体で補充されます。缶の中では噴射剤が液体の形で存在するため、充填物と混和するか、充填物に溶解している必要があります。ガスダスターや凍結スプレーでは、充填物自体が噴射剤として機能します。ガスダスター缶の噴射剤は、時々想定される「圧縮空気」ではなく、通常はハロアルカンです。
クロロフルオロカーボン（CFC）はかつて噴射剤としてよく使われていましたが、 [ 18 ] 1989年にモントリオール議定書が発効して以来、CFCが地球のオゾン層に及ぼす悪影響のため、ほぼすべての国で代替されています。CFCの最も一般的な代替品は、揮発性炭化水素の混合物で、典型的にはプロパン、n-ブタン、イソブタンです。[ 19 ]ジメチルエーテル（DME）とメチルエチルエーテルも使用されています。これらはすべて可燃性という欠点があります。亜酸化窒素と二酸化炭素も、食品（例えば、ホイップクリームやクッキングスプレー）を噴射する噴射剤として使用されています。喘息吸入器などの医療用エアロゾルには、ハイドロフルオロアルカン（HFA）が使用されています。HFA 134a（1,1,1,2-テトラフルオロエタン）またはHFA 227（1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロパン）、あるいはその2つの組み合わせです。近年では、比較的低い蒸気圧、低い地球温暖化係数（GWP）、および不燃性のため、液体ハイドロフルオロオレフィン（HFO）噴射剤がエアロゾルシステムでより広く採用されるようになりました。[ 20 ]
液体エアゾール噴射剤充填機には、ガス室内の生産倉庫の外部に設置するなど、追加の予防措置が必要です。液体エアゾール噴射剤充填機は通常、ATEX Zone II/2G 規制 (分類 Zone 1) に準拠するように構築されています。[ 21 ]
現代のエアゾールスプレー製品は、缶、バルブ、アクチュエーターまたはボタンの 3 つの主要部分から構成されています。缶は、最も一般的にはラッカー塗装されたブリキ（錫の層を張った鋼板）で、2 枚または 3 枚の金属片を圧着して作られる場合があります。アルミ缶も一般的で、パーソナルケア製品など、より高価な製品や、より高級感のある外観を目的とした製品によく使用されます。バルブは缶の内側の縁に圧着されており、この部品の設計は噴霧量を決定する上で重要です。アクチュエーターは、ユーザーが押してバルブを開き、放すとバネによってバルブが再び閉じます。アクチュエーター内のノズルの形状とサイズによって、エアロゾル粒子のサイズとエアゾールスプレーの広がりが制御されます。[ 22 ]
真のエアゾールスプレーは、使用中に噴射剤を放出します。[ 2 ] [ 3 ]噴射剤を使用しない代替品には、さまざまなスプレーボトル、スクイーズボトル、バッグオンバルブ（BoV）またはバッグイン缶（BiC）圧縮ガスエアゾールシステムなどがあります。
CCL Industries社製またはCrown Holdings社製のEarthSafe社製ピストンバリアシステムを採用した包装は、泡立ち後のヘアジェル、濃厚なクリームやローション、食品スプレッド、工業製品やシーラントなど、高粘度製品によく用いられます。このシステムの主な利点は、ガスの浸透を防ぎ、製品と噴射剤を確実に分離することで、製品の寿命全体にわたって純度と品質を維持できることです。また、ピストンバリアシステムは、製品の残留を最小限に抑えながら、一定の流量を実現します。
もう1つのタイプのディスペンシングシステムは、バッグイン缶（またはBOV、バッグオンバルブ技術）システムで、製品は気密に密封された多層ラミネートポーチで加圧剤から分離され、完全な配合の完全性を維持して純粋な製品のみがディスペンスされます。[ 23 ]バッグイン缶システムの多くの利点の中で、製品の保存期間が延長され、あらゆる姿勢（360度）でのディスペンスに適しており、静かで冷却されない排出が可能です。真のエアゾールシステムと比較した重要な性能の違いの1つは、従来のBoVディスペンシング圧力（加圧ガスのみで加圧されるBoV）が製品のディスペンス時に低下することです。このバッグイン缶システムは、製品と噴射剤の完全な分離が必要な医薬品、工業製品、家庭用品、ペットケア製品、その他の製品の包装に使用されます。
後に開発されたのが2K（二成分）エアゾールスプレーで、主成分は主室に、第二成分は付属容器にそれぞれ貯蔵されます。塗布者が付属容器を破って2Kエアゾールを活性化すると、2つの成分が混合されます。2Kエアゾール缶は反応性混合物の供給に有利です。例えば、2K反応性混合物では、低分子量モノマー、オリゴマー、官能基化された低分子量ポリマーを使用して、最終的に架橋された高分子量ポリマーを製造できます。2Kエアゾールは固形分含有量を増加させ、硬化性塗料、発泡体、接着剤などの高性能ポリマー製品を供給することができます。
エアゾール缶には、主に3つの健康上の懸念事項があります。
米国では、空でないエアゾール缶は有害廃棄物とみなされますが[ 26 ]、米国の路側リサイクルプログラムでは「空になったらリサイクル可能」とみなされています[ 29 ] 。
欧州連合のエアゾール製品は、指令75/324/EECに定められた健康および安全規制に準拠する必要があります。[ 30 ]この指令は「逆イプシロン」マークを定めています。[ a ] このマークは、50mlを超えるエアゾール製品に必要です。[ 31 ]同じマークは英国でも使用されていますが、英国ではUKCAマークに置き換えられる予定です。[ 32 ]
スプレーボクセンははるかにノルスク;エリック・ロトハイムはエアロゾルフラスケン、スプレーボクセン、1920年からのファントをファンしています。私は 1927 年に特許を取得しました。 [...] 100,000 クローネで米国特許を取得することができます 。
スプレーボックスの父はノルウェー人である。エリック・ロートハイムは1920年代にエアゾールボトル、すなわちスプレーボックスを発明した。1927年、彼はこの発明の特許を取得した。[...] その特許は最終的に10万ノルウェークローネでアメリカの会社に売却された。
{{cite magazine}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク){{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)家庭用冷蔵庫、空調システム、エアゾール式
殺虫剤
の
DDT
キャリア
として使用されているフロン化合物は、二酸化炭素よりも消火効果が高いことがわかっています。