Упаковка косметических аэрозолей: требования к давлению и вакууму (руководство для покупателя)

Что означает "требование к давлению" для косметического аэрозоля?

Аэрозоль, по определению, представляет собой неперезаполняемый контейнер, содержащий продукт и пропеллент под давлением, с выпускным устройством, превращающим содержимое в спрей, пену или порошок. Именно пропеллент создает давление. Закону все равно, насколько оригинальна ваша рецептура; он ограничивает давление, которому может достичь баллон, 50°C, поскольку это температура, которую может испытывать контейнер в припаркованном грузовике или на летнем складе.

В ЕС директива 75/324/EEC об аэрозольных диспенсерах устанавливает предельные значения для каждого типа газа. Действующий текст ограничивает давление при температуре 50°C следующим образом:

В той же директиве устанавливается минимальное испытательное давление для пустой тары: не менее 10 бар для банок, заполненных при давлении ниже 6,7 бар при 50°C, и на 50% выше внутреннего давления при 50°C для всего, что заполнено при более высоком давлении. Полный текст опубликован на сайте британского законодательства, где приложение к директиве приводится дословно: Директива 75/324/ЕЭС, Приложение 3.1 .

Перевёрнутый знак эписилона и что он на самом деле доказывает

Соответствующий требованиям ЕС аэрозоль не имеет маркировки CE. На нем изображен символ перевернутой эпсилон (ϵ). Эта маркировка является заявлением производителя о том, что баллон прошел испытания на давление и наполнение и соответствует директиве. Если вы закупаете готовые аэрозоли или заказываете их розлив, первое, на что следует обратить внимание, — это перевернутая эпсилон на основании или плечике баллона: отсутствие символа означает отсутствие законного размещения в ЕС, независимо от того, насколько приятно распыление. Маркировка самой упаковки соответствует стандарту ISO 22715:2006, международному стандарту, устанавливающему требования к упаковке и маркировке косметических продуктов, предлагаемых для продажи или бесплатного распространения.ISO 22715:2006 ).

Вакуумное дозирование — это другая физическая задача.

Флакон с безвоздушным дозатором не является аэрозолем и не находится под давлением пропеллента. В нижней части флакона находится поршень или пакетик; при нажатии на дозатор пружина или возвращающаяся атмосфера затягивают продукт через отверстие. Гидромассажное пространство над флаконом остается близким к атмосферному давлению, и сжатый газ не выталкивает формулу. В этом и заключается вся суть: чувствительные активные вещества, такие как витамины, пептиды или ненасыщенные масла, никогда не контактируют с пропеллентом и после закрытия флакона подвергаются воздействию гораздо меньшего количества кислорода.

Для покупателя выбор очевиден. Аэрозоли выигрывают в случае спреев, туманов и пен, где для действия необходим газ. Безвоздушные помпы выигрывают в случае сывороток, лосьонов и кремов, чувствительных к окислению, где важно предотвратить попадание воздуха. В таблице ниже приведено сравнение этих двух типов средств.

Если ваша трубопроводная система безвоздушная, то в работе над техническими характеристиками приоритет отдается давлению, скорости откачки и сроку службы поршневого уплотнения. Наша статья на эту тему... Технические характеристики безвоздушной насосной системы и сопутствующая статья о скорость откачки поршня Подробно рассмотрим эти цифры.

Материал корпуса определяет допустимый уровень давления.

Директива по-разному относится к металлу, стеклу и пластику, поскольку они по-разному разрушаются. Металлические моноблочные и трехкомпонентные баллончики выдерживают самые высокие нагрузки и являются стандартными для настоящих аэрозолей. Стекло допускается только с ограничениями: стеклянные контейнеры с пластиковым покрытием или постоянной защитой должны иметь общий объем 220 мл и выдерживать давление не менее 12 бар (сжатый или растворенный газ) или 10 бар (сжиженный газ); незащищенное стекло ограничено 150 мл и испытанием на 12 бар. Существуют пластиковые (ламинированные или формованные) аэрозольные контейнеры, но они требуют аналогичной квалификации по давлению и реже используются в косметических спреях. Если формула агрессивно воздействует на металл, решением обычно является использование баллончика с внутренним покрытием или переход на безвоздушное стеклянное покрытие, а не более тонкие стенки.

Для любой упаковки под давлением, предназначенной для потребителей, важна и застежка. Контейнер под давлением должен иметь застежку, которая не ослабнет при транспортировке, а для некоторых типов продукции наличие застежки с защитой от детей является частью требований соответствия. См. наше руководство по... Защитные крышки от детей для косметики для компромиссов между проектированием и соответствием требованиям.

Выбор топлива определяет, будет ли достигнуто или нет увеличение давления.

Большинство проблем с давлением начинаются на этапе розлива, а не на заводе по производству баллончиков. Сжиженные газы (смеси диметилового эфира и пропана или бутана, используемые в косметических спреях) находятся в баллончике в жидком состоянии и создают давление пара, которое резко возрастает с температурой. Сжатые газы (азот, сжатый воздух) дают более плавную и пологую кривую давления, но более слабое распыление. Правильная дозировка пропеллента — это баланс: достаточное количество для распыления формулы, но не настолько большое, чтобы превысить потолок в 50°C.

Опубликованные исследования по заполнению указывают на оптимум в узком диапазоне. Одно исследование по удалению аэрозоля показало наилучшие результаты при массовой доле пропеллента 13,79%, где избыточное давление составляло 0,4 МПа и оставалось в пределах допустимого диапазона от 0,2 до 0,6 МПа. Исследование по оптимизации аэрозольных пропеллентов, Zenodo Это данные исследования, а не технические характеристики вашего продукта, но они показывают, почему процентное содержание пропеллента рассматривается как контролируемая переменная на реальной линии розлива, а не как предположение.

Транспортировка и хранение: давление зависит от температуры.

Предел в 50°C не является произвольным. Это температура, используемая для заключительного испытания в горячей водяной бане, где каждый заполненный баллон нагревается до тех пор, пока его внутреннее давление не сравняется с давлением, которое оно достигло бы при равномерной температуре 50°C, а затем проверяется на герметичность, необратимую деформацию или разрыв. Баллон, прошедший это испытание, безопасен для хранения и транспортировки на обычных складах и автомобильным транспортом. При авиаперевозках и трансграничных перевозках аэрозоли также рассматриваются как опасные грузы под давлением в соответствии с правилами ООН и ИКАО, поэтому чистый вес содержимого и надлежащая маркировка опасности являются частью той же спецификации, а не второстепенным пунктом.

Контрольный список из пяти пунктов для покупателей, определяющий технические характеристики.

Перед тем как запустить аэрозольную или безвоздушную линию в работу, на листе должны быть указаны следующие пять пунктов:

• Класс давления: подтвердите тип топлива и убедитесь, что давление при 50°C не превышает предельное значение в 12, 13,2 или 15 бар для данного газа.
• Знак соответствия: перевернутая буква эпсилон на баллончике для любого аэрозоля, разрешенного в ЕС; проверьте протоколы испытаний производителя.
• Квалификация контейнера: материал, общая вместимость и минимальное испытательное давление должны соответствовать ограничениям директивы по содержанию стекла и металла.
• Совместимость формулы: контакт пропеллента с продуктом, необходимость в консерванте и чувствительность к кислороду (при чувствительности к кислороду – отсутствие воздуха).
• Закрытие и транспортировка: требуемый момент затяжки или коэффициент сжатия, а также маркировка количества материала в соответствии с требованиями ООН или ИКАО и маркировка опасности для транспортировки.

Характеристики распыления — это отдельная спецификация. Наши заметки по этому поводу. распыление мелкодисперсного тумана и руководство по выбору флаконов для духов-спрей Превратите фразу "создайте приятный туман" в измеримые показатели, которые вы можете отправить любому поставщику.

Часто задаваемые вопросы

Каково максимально допустимое внутреннее давление в косметическом аэрозоле?

В соответствии с Директивой 75/324/EEC внутреннее давление при 50°C не должно превышать 12 бар для сжиженных легковоспламеняющихся газов, 13,2 бар для сжиженных негорючих газов или 15 бар для сжатых или растворенных негорючих газов. Пустой контейнер также должен выдерживать минимальное испытательное давление не менее 10 бар.

Использует ли безвоздушный насос давление, как при распылении аэрозоля?

Нет. Безвоздушный насос не находится под давлением пропеллента. Поршень или пакет и пружина забирают продукт под давлением, близким к атмосферному, поэтому безвоздушные пакеты выбирают для формул, чувствительных к кислороду, а не для спреев.

Что означает символ перевернутой эпсилон-цепочки на аэрозольном баллончике?

Это знак соответствия, требуемый Директивой 75/324/EEC. Он сообщает рынку, что дозатор прошел испытания на давление и наполнение. Аэрозоль, произведенный в ЕС без этого знака, не может быть законно выпущен на рынок.

Как выбор топлива влияет на давление аэрозоля?

Сжиженные газы обеспечивают сильное распыление, но кривая давления быстро возрастает с повышением температуры, поэтому процент заполнения необходимо строго контролировать. Сжатые газы дают более пологую кривую и более слабое распыление. Нагрузка топлива устанавливается таким образом, чтобы оставаться в пределах 50°C, обеспечивая при этом качество распыления, необходимое для данной формулы.

Заключение

Давление и вакуум — это не просто стилистические детали; это параметры, определяющие несущую способность аэрозольной или безвоздушной упаковки. Максимальное давление от 12 до 15 бар, обратная шкала эпсилон, давление при испытании контейнера и количество пропеллента — это четыре показателя, определяющие безопасность, легальность и удобство использования данного формата. Внесите их в спецификацию до начала производства, и большинство отказов в полевых условиях просто не произойдут. Если вы хотите рассчитать эти параметры для вашей конкретной формулы и рынка, Получите от нашей инженерной команды спецификацию на аэрозольную упаковку, составленную с учетом ваших потребностей. .