Современная аэрозольная упаковка – металлические баллоны
В настоящее время в России наблюдается большой интерес к производству различных средств косметики и бытовой химии в аэрозольной упаковке, мы рады поделиться новостями в этой области производства упаковки.
Производство различных средств в аэрозольных упаковках можно разделить на два самостоятельных технологических комплекса: изготовление самой упаковки, т.е. баллона и клапана, и наполнение упаковок различными составами. По используемому сырью, характеру технологических операций и применяемому оборудованию эти комплексы производств совершенно непохожи друг на друга.
Так, производство баллонов технологически связано непосредственно с заводами, которые выпускают металлическую посуду, консервные банки, либо изделия из стекла. Технология производства клапанов близка к технологии изготовления пластмассовых и металлических изделий бытового назначения. Специфика наполнения аэрозольных упаковок близка к процессам, осуществляемым на заводах, выпускающих средства бытовой химии, парфюмерно-косметическую продукцию, фармацевтические препараты и т.д.
Опыт стран, где производятся аэрозольные средства в крупных масштабах (США, Франция, Германия, Италия и т.д.) показал, что для удешевления упаковки и быстрого освоения ее производства необходимы специализация предприятий и широкая кооперация между ними. Как правило, в этих странах клапаны, которые являются ответственной и сложной частью упаковки, изготавливаются на заводах производительностью 300-500 млн. штук в год.
Баллоны также производятся на специализированных заводах, обычно их годовой выпуск составляет не менее 200-300 млн. штук. Наполнение аэрозольных упаковок, т.е. выпуск готовой продукции для потребителя, экономически выгодно в любых размерах, так как для этого не требуется сложного дорогостоящего оборудования и оснастки.
Емкости или сосуды аэрозольных упаковок, после наполнения их продуктом и пропеллентом, находятся постоянно под давлением, поэтому их принято называть баллонами. На заре развития аэрозольного производства, баллоны изготавливались из цельнотянутых металлических труб, причем дно и крышка приваривались. В первых аэрозольных упаковках инсектицидов, выпущенных США во время второй мировой войны, в качестве баллонов использовались корпуса артиллерийских снарядов.
Требования к аэрозольным баллонам, по сравнению с обычной тарой, значительно выше. Баллон должен быть легким, изящным, но, вместе с тем, обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать давление 18 Бар и сопротивление разрыву 23 Бар. Так, современный аэрозольный баллон из белой жести объемом 500 мл весит всего 100 грамм, а из алюминия – еще меньше. По материалу, из которого изготавливаются емкости, различают 4 типа баллонов: металлические, стеклянные, пластмассовые и комбинированные.
Металлические баллоны
Наиболее распространенным материалом для изготовления аэрозольных баллонов является металл: белая жесть, черная жесть, алюминий. Металлические баллоны могут состоять из трех, двух и одной детали (моноблок).
Трехдетальный баллон из белой жести появился одним из первых и в настоящее время наиболее распространен. В США баллоны такого типа были выпущены в 40-х годах на основе существующей банки пива. Подобный баллон изготавливается по следующей схеме. На листы жести определенного размера с помощью офсетной печати (в случае необходимости нанесения высококачественного изображения — прямо на жесть) наносится лакокрасочное покрытие, затем лист на специальном станке скручивается в цилиндр необходимого диаметра и сваривается по шву. Дно и крышка изготавливаются отдельно (штамповкой) и прикатываются (привальцовываются ) к корпусу, образуя двойной шов, состоящий из пяти слоев жести.
На современном этапе развития производства баллонов для аэрозольной упаковки идеальными являются моноблочные баллоны из алюминия. Благодаря отсутствию швов, они отличаются высокой надежностью в отношении герметичности и прочности. Цилиндрические корпуса таких баллонов изготавливают из плоской заготовки с помощью мощных прессов ударного выдавливания.
Распространению алюминиевых баллонов способствовали: простая технология изготовления, возможность придания им различной формы и наружного оформления, в том числе возможность анодирования. Именно поэтому алюминиевые баллоны стали предпочитать жестяным при упаковке косметических продуктов. Первые металлические аэрозольные упаковки в Англии и других европейских странах были изготовлены из алюминия, но затем постепенно их стали вытеснять более дешевые баллоны из жести.
Коррозия металлических баллонов и защита от нее
Одним из главных недостатков металлических баллонов является их подверженность коррозии. Коррозию, протекающую в аэрозольных упаковках, можно разделить на химическую и электрохимическую.
В металлических баллонах, содержащих органические соединения, которые не являются электролитами (спирт, бензин), электрохимическая коррозия невозможна. В этом случае может происходить только химическое разрушение металла. Однако присутствие воды или других ионообразующих примесей делает органические растворы проводниками электрического тока.
В таких системах создаются условия для электрохимических процессов. В результате коррозии металла в аэрозольных упаковках возникает опасность разрушения металлического баллона и загрязнения содержимого баллона продуктами коррозии.
Для предохранения металлических частей упаковки от коррозии поверхность металла подвергается специальной обработке. Это может быть:
— нанесение покрытий на основе синтетических смол, эмалирование;
— электрохимическое полирование, гальваническое покрытие.
Для придания аэрозольным упаковкам товарного вида, а также для защиты их от атмосферных влияний, внешняя поверхность металлических баллонов подвергается отделке. На баллоны может быть нанесен многоцветный рисунок посредством офсетной печати. Обычно это делается при изготовлении баллонов в количестве не менее 25 000 штук одного вида. Если количество изготавливаемых баллонов меньше этой величины, на внешнюю поверхность баллона наклеивается полноцветная этикетка из бумаги или пленки.