एरोसोल स्प्रे डिस्पेंसर

एयरोसोल स्प्रे एक प्रकार की डिस्पेंसिंग प्रणाली है जो तरल कणों की एरोसोल धुंध बनाती है। इसमें एक कैन या बोतल होती है जिसमें पेलोड होता है, और दबाव में प्रणोदक होता है। जब कंटेनर का वाल्व खोला जाता है, तो पेलोड को एक छोटे से उद्घाटन से मजबूर किया जाता है और एरोसोल या धुंध के रूप में उभरता है।



इतिहास
एयरोसोल की अवधारणा शायद 1790 तक चली जाती है। पहला एयरोसोल स्प्रे पेटेंट ओस्लो में 1927 में एक नॉर्वेजियन केमिकल इंजीनियर एरिक रोटेम को दिया गया था। और 1931 में आविष्कार के लिए एक संयुक्त राज्य पेटेंट प्रदान किया गया था। पेटेंट अधिकार 100,000 नार्वेजियन क्रोनर के लिए संयुक्त राज्य की एक कंपनी को बेचे गए थे। नॉर्वेजियन पोस्टल सर्विस, नॉर्वे पोस्ट ने 1998 में एक डाक टिकट जारी करके आविष्कार का जश्न मनाया।

1939 में, अमेरिकी जूलियन एस. कान को डिस्पोजेबल स्प्रे कैन के लिए पेटेंट प्राप्त हुआ, लेकिन उत्पाद काफी हद तक अविकसित रहा। कान का विचार घर पर व्हीप्ड क्रीम बनाने के लिए दो स्रोतों से क्रीम और प्रणोदक मिश्रण करना था-उस अर्थ में एक वास्तविक एयरोसोल नहीं। इसके अलावा, 1949 में, उन्होंने अपने पहले चार दावों का खंडन किया, जो उनके बाद के पेटेंट दावों का आधार थे।

यह 1941 तक नहीं था कि एयरोसोल स्प्रे कैन को पहली बार अमेरिकियों लाइल गुडह्यू और यूनाइटेड स्टेट्स ब्यूरो ऑफ़ एंटोमोलॉजी एंड प्लांट क्वारंटाइन के विलियम सुलिवन द्वारा प्रभावी उपयोग के लिए रखा गया था, जिन्हें आधुनिक स्प्रे कैन के आविष्कारक के रूप में श्रेय दिया जाता है। एयरोसोल बम या बग बम नामक एक रिफिल करने योग्य स्प्रे कैन का उनका डिज़ाइन कई वाणिज्यिक स्प्रे उत्पादों का पूर्वज है। यह एक हाथ के आकार का स्टील था जिसे 75 पाउंड के दबाव में तरलीकृत गैस से चार्ज किया जा सकता था और एक उत्पाद को धुंध या फोम के रूप में बाहर निकाला जा सकता था। संयुक्त राज्य अमेरिका के लोगों के मुफ्त उपयोग के लिए आविष्कार पर एक सार्वजनिक सेवा पेटेंट जारी किया गया था और कृषि सचिव को सौंपा गया था। तरलीकृत गैस के दबाव में, जिसने इसे प्रणोदक गुण दिए, छोटे, पोर्टेबल सैनिकों को द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान प्रशांत युद्ध में तंबू  और हवाई जहाज के अंदर छिड़काव करके मलेरिया-वाहक मलेरिया का मच्छड़ के खिलाफ खुद का बचाव करने में सक्षम बना सकते हैं। गुडह्यू और सुलिवन ने 28 अगस्त, 1970 को ओस्लो, नॉर्वे में फेडरेशन ऑफ यूरोपियन एयरोसोल एसोसिएशन से पहला एरिक रोटहेम गोल्ड मेडल प्राप्त किया, जो उनके शुरुआती पेटेंट और बाद में एयरोसोल स्प्रे के साथ अग्रणी काम की मान्यता में था।

1948 में, तीन कंपनियों को एयरोसोल स्प्रे बनाने के लिए संयुक्त राज्य सरकार द्वारा लाइसेंस प्रदान किया गया था। तीन में से दो कंपनियां, चेस प्रोडक्ट्स कंपनी और क्लेयर मैन्युफैक्चरिंग, एयरोसोल स्प्रे का निर्माण जारी रखे हुए हैं। कम दबाव वाले एयरोसोल स्प्रे में स्प्रे को नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला क्रिम्प-ऑन वाल्व 1949 में ब्रोंक्स मशीन शॉप के मालिक रॉबर्ट एबप्लानाल्प |रॉबर्ट एच. एबप्लानाल्प द्वारा विकसित किया गया था। 1974 में, डॉ। फ्रैंक शेरवुड रोलैंड और मारियो जे. मोलिना ने प्रस्तावित किया कि एरोसोल स्प्रे में प्रणोदक के रूप में इस्तेमाल होने वाले क्लोरोफ्लोरोकार्बन ने पृथ्वी की ओजोन परत को कम करने में योगदान दिया। इस सिद्धांत के जवाब में, यू.एस. कांग्रेस ने 1977 में स्वच्छ वायु अधिनियम (संयुक्त राज्य अमेरिका) में संशोधन पारित किया और वातावरण में सीएफसी की उपस्थिति को विनियमित करने के लिए संयुक्त राज्य पर्यावरण संरक्षण एजेंसी को अधिकृत किया। उसी वर्ष संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम ने ओजोन परत अनुसंधान की मांग की और 1981 में ओजोन परत संरक्षण पर एक वैश्विक रूपरेखा सम्मेलन को अधिकृत किया। 1985 में, जो फरमान, ब्रायन जी. गार्डिनर (मौसम विज्ञानी) | ब्रायन जी. गार्डिनर, और जॉन शंकलिन ने ओजोन परत में छेद का विवरण देने वाला पहला वैज्ञानिक पत्र प्रकाशित किया। उसी वर्ष, संयुक्त राष्ट्र के प्राधिकरण के जवाब में ओजोन परत के संरक्षण के लिए वियना कन्वेंशन पर हस्ताक्षर किए गए थे। दो साल बाद, सीएफसी के उत्पादन को विनियमित करने वाले मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल पर औपचारिक रूप से हस्ताक्षर किए गए। यह 1989 में प्रभाव में आया। अमेरिका ने औपचारिक रूप से 1995 में सीएफसी को समाप्त कर दिया।

एयरोसोल प्रणोदक
यदि एरोसोल के डिब्बे केवल संपीड़ित गैस से भरे होते हैं, तो इसे या तो खतरनाक रूप से उच्च दबाव में होना चाहिए और इसके लिए विशेष दबाव पोत डिजाइन (जैसे गैस सिलिन्डर ों में) की आवश्यकता होती है, या कैन में पेलोड की मात्रा छोटी और तेजी से समाप्त हो सकती है। आमतौर पर, गैस एक तरल का वाष्प होता है जिसका क्वथनांक कमरे के तापमान से थोड़ा कम होता है। इसका मतलब यह है कि दाबित कैन के अंदर, वाष्प वायुमंडलीय दबाव (और पेलोड को बाहर निकालने में सक्षम) से अधिक दबाव पर अपने थोक तरल के साथ थर्मोडायनामिक संतुलन में मौजूद हो सकता है, लेकिन खतरनाक रूप से उच्च नहीं है। जैसे ही गैस निकलती है, इसे तुरंत वाष्पित तरल द्वारा बदल दिया जाता है। चूंकि प्रणोदक कैन में तरल रूप में मौजूद होता है, इसलिए इसे पेलोड के साथ मिश्रणीय होना चाहिए या पेलोड में घुलना चाहिए। गैस डस्टर और फ्रीज स्प्रे में, पेलोड ही प्रणोदक के रूप में कार्य करता है। गैस डस्टर कैन में प्रणोदक संपीड़ित हवा नहीं है जैसा कि कभी-कभी माना जाता है, लेकिन आमतौर पर एक हेलोएल्केन होता है।

क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs) एक बार अक्सर प्रणोदक के रूप में उपयोग किए जाते थे, लेकिन 1989 में मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल लागू होने के बाद से, पृथ्वी की ओजोन परत पर सीएफसी के नकारात्मक प्रभावों के कारण उन्हें लगभग हर देश में बदल दिया गया है। सीएफसी के सबसे आम प्रतिस्थापन वाष्पशील हाइड्रोकार्बन के मिश्रण हैं, आमतौर पर प्रोपेन, एन-ब्यूटेन और आइसोब्यूटेन। डाइमिथाइल ईथर (डीएमई) और मिथाइल एथिल ईथर का भी उपयोग किया जाता है। इन सभी के ज्वलनशील होने का नुकसान है। नाइट्रस ऑक्साइड और कार्बन डाईऑक्साइड  का उपयोग खाद्य पदार्थों को वितरित करने के लिए प्रणोदक के रूप में भी किया जाता है (उदाहरण के लिए, फेंटी हुई मलाई और  खाने के तेल का स्प्रे )। अस्थमा इनहेलर जैसे औषधीय एरोसोल हाइड्रोफ्लोरोअल्केन्स (HFA) का उपयोग करते हैं: या तो HFA 134a (1,1,1,2, -tetrafluoroethane) या HFA 227 (1,1,1,2,3,3,3-हेप्टाफ्लोरोप्रोपेन) या इसके संयोजन दो। हाल ही में, तरल Hydrofluoroolefin (HFO) प्रणोदक अपने अपेक्षाकृत कम वाष्प दबाव, कम ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (GWP), और गैर-ज्वलनशीलता के कारण एयरोसोल सिस्टम में अधिक व्यापक रूप से अपनाए गए हैं। संग्रहित प्रोपेलेंट के विकल्प के रूप में मैनुअल पंप स्प्रे का उपयोग किया जा सकता है।

तरल एयरोसोल प्रणोदक भरने वाली मशीनों को अतिरिक्त सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है, जैसे कि गैस हाउस में उत्पादन गोदाम में बाहरी रूप से लगाया जाना। लिक्विड एयरोसोल प्रणोदक मशीनों का निर्माण आमतौर पर एटीईएक्स जोन II/2जी विनियमों (वर्गीकरण क्षेत्र 1) के अनुपालन के लिए किया जाता है।

पैकेजिंग
आधुनिक एरोसोल स्प्रे उत्पादों के तीन प्रमुख भाग होते हैं: कैन, वाल्व और एक्चुएटर या बटन। कैन सबसे आम तौर पर लाख की हुई टिनप्लेट (टिन की एक परत के साथ स्टील) होती है और धातु के दो या तीन टुकड़ों को एक साथ जोड़ कर बनाई जा सकती है। एल्यूमीनियम कर सकता है डिब्बे भी आम हैं और आमतौर पर उन उत्पादों के लिए उपयोग किए जाते हैं जो अधिक महंगे होते हैं या अधिक प्रीमियम दिखने का इरादा रखते हैं, जैसे कि व्यक्तिगत देखभाल उत्पाद। वाल्व को कैन के अंदर के रिम पर समेटा जाता है, और स्प्रे दर निर्धारित करने में इस घटक का डिज़ाइन महत्वपूर्ण होता है। एक्ट्यूएटर उपयोगकर्ता द्वारा वाल्व खोलने के लिए उदास है; एक वसंत जारी होने पर वाल्व को फिर से बंद कर देता है। एक्ट्यूएटर में नोजल का आकार और आकार एरोसोलाइज्ड कण आकार और एरोसोल स्प्रे के प्रसार को नियंत्रित करता है।

गैर-प्रणोदक पैकेजिंग विकल्प
ट्रू एयरोसोल स्प्रे उपयोग के दौरान अपना प्रणोदक छोड़ते हैं। कुछ गैर-प्रणोदक विकल्पों में विभिन्न स्प्रे बोतलें, निचोड़ने की बोतलें, और बैग ऑन वाल्व (BoV) या बैग इन कैन (BiC) संपीड़ित गैस एयरोसोल सिस्टम शामिल हैं।

पैकेजिंग जो सीसीएल इंडस्ट्रीज द्वारा पिस्टन बैरियर सिस्टम या क्राउन होल्डिंग्स द्वारा अर्थसेफ का उपयोग करती है, अक्सर अत्यधिक चिपचिपे उत्पादों जैसे पोस्ट-फोमिंग बालों को जेल, मोटी क्रीम (फार्मास्युटिकल) और लोशन, प्रसार (भोजन)भोजन) और औद्योगिक उत्पादों और सीलेंट के लिए चुनी जाती है। इस प्रणाली का मुख्य लाभ यह है कि यह गैस के प्रवेश को समाप्त करता है और प्रणोदक से उत्पाद को अलग करने का आश्वासन देता है, इसके उपभोक्ता जीवनकाल में सूत्रीकरण की शुद्धता और अखंडता को बनाए रखता है। पिस्टन बैरियर सिस्टम न्यूनतम उत्पाद प्रतिधारण के साथ एक सुसंगत प्रवाह दर भी प्रदान करता है।

एक अन्य प्रकार की डिस्पेंसिंग प्रणाली बैग-इन-कैन (या बीओवी, बैग-ऑन-वाल्व तकनीक) प्रणाली है, जहां उत्पाद को प्रेशराइजिंग एजेंट से हर्मेटिक रूप से सीलबंद, बहु-स्तरित लैमिनेटेड पाउच के साथ अलग किया जाता है, जो पूर्ण फॉर्मूलेशन अखंडता को बनाए रखता है। केवल शुद्ध उत्पाद ही डिस्पेंस किया जाता है। इसके कई फायदों में से, बैग-इन-कैन सिस्टम उत्पाद की शेल्फ लाइफ बढ़ाता है, सभी प्रकार के रवैये के लिए उपयुक्त है, (360 डिग्री) डिस्पेंसिंग, शांत और नॉन-चिलिंग डिस्चार्ज। असली एयरोसोल सिस्टम के सापेक्ष एक प्रमुख प्रदर्शन अंतर यह है कि पारंपरिक BoV वितरण दबाव, BoVs केवल दबाव वाली गैस द्वारा दबाव डाला जाता है) उत्पाद के वितरण के रूप में गिरता है। इस बैग-इन-कैन सिस्टम का उपयोग फार्मास्युटिकल, औद्योगिक, घरेलू, पालतू जानवरों की देखभाल और अन्य उत्पादों की पैकेजिंग में किया जाता है, जिन्हें उत्पाद और प्रणोदक के बीच पूर्ण पृथक्करण की आवश्यकता होती है या पतले से चिपचिपे योगों के पूर्ण निकासी की आवश्यकता होती है।

एक बाद का विकास 2K (दो घटक) एयरोसोल स्प्रे है, जिसमें मुख्य घटक एक मुख्य कक्ष में संग्रहीत होता है, और दूसरा घटक एक सहायक कंटेनर में संग्रहीत होता है। जब एक ऐप्लिकेटर सहायक कंटेनर को तोड़कर 2K एयरोसोल को सक्रिय करता है, तो दो घटक मिश्रित होते हैं। प्रतिक्रियाशील मिश्रण के वितरण के लिए 2K एरोसोल कैन फायदेमंद है; उदाहरण के लिए, एक 2K प्रतिक्रियाशील मिश्रण अंतिम क्रॉस से जुड़े  उच्च आणविक भार बहुलक बनाने के लिए कम आणविक भार मोनोमर,  ओलिगोमेर  और कार्यात्मक समूह कम आणविक बहुलक का उपयोग कर सकता है। एक 2K एयरोसोल ठोस सामग्री को बढ़ा सकता है और उच्च-प्रदर्शन वाले बहुलक उत्पादों को वितरित कर सकता है, जैसे इलाज (रसायन विज्ञान) रँगना, फोम और चिपकने वाले।

सुरक्षा संबंधी चिंताएं
एरोसोल के डिब्बे में स्वास्थ्य संबंधी चिंता के तीन मुख्य क्षेत्र हैं:
 * प्रणोदक से पदार्थ नशा प्राप्त करने के लिए सामग्री को जानबूझकर inhalant  किया जा सकता है (इनहेलेंट दुर्व्यवहार या हफिंग के रूप में जाना जाता है)। उन्हें डिब्बाबंद हवा या संपीड़ित हवा के डिब्बे बुलाकर अज्ञानी यह सोचने के लिए भ्रमित हो सकते हैं कि वे हानिरहित हैं; वास्तव में, इस तरह के दुरुपयोग से मौतें हुई हैं।
 * एरोसोल जला चोटें त्वचा पर सीधे एयरोसोल के छिड़काव के कारण हो सकती हैं, जिसे कभी-कभी फ्रॉस्टिंग कहा जाता है। रूद्धोष्म विस्तार के कारण एयरोसोल सामग्री कैन से बाहर निकलने पर तेजी से ठंडी हो जाती है।
 * एरोसोल कैन में प्रणोदक आमतौर पर ज्वलनशील गैसों के संयोजन होते हैं और आग और विस्फोट के कारण जाने जाते हैं। हालांकि, नाइट्रोजन और नाइट्रस ऑक्साइड जैसी गैर-ज्वलनशील संपीड़ित गैसों को एयर फ्रेशनर और एरोसोलिज्ड व्हीप्ड क्रीम जैसे कई एयरोसोल सिस्टम में व्यापक रूप से अपनाया गया है, क्योंकि गैर-ज्वलनशील तरल प्रणोदक हैं।
 * बाद में 2021 और 2022 तक, बड़ी संख्या में उपभोक्ता एरोसोल को उनके तैयार उत्पादों में बेंजीन की उपस्थिति के कारण वापस बुलाया गया था। जहां रिकॉल दूरगामी था, बेंजीन को कुछ में नहीं बल्कि सभी हाइड्रोकार्बन प्रणोदकों में ट्रेस संदूषक माना जाता है। हालांकि प्रणोदक निर्माता और एयरोसोल फिलिंग साइट दोनों पर कठोर परीक्षण, किसी भी तैयार उत्पादों में उपयोग करने से पहले अनुपयुक्त एयरोसोल प्रणोदकों का पता लगाया और नष्ट किया जा सकता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, गैर-खाली एयरोसोल के डिब्बे को खतरनाक अपशिष्ट माना जाता है, लेकिन यूएस कर्बसाइड रीसाइक्लिंग कार्यक्रमों में खाली होने पर अभी भी पुनर्नवीनीकरण योग्य माना जाता है।

यह भी देखें

 * एरोसोल पेंट
 * उत्पादन
 * भित्ति चित्र
 * सिली स्ट्रिंग
 * स्प्रे करने का ढकन

बाहरी संबंध

 * Consumer Aerosol Products Council
 * Aerosol Spray Can Old Patents and Inventions