에어로졸 추진제는 에어로졸 용기에서 제품을 분배하는 데 필요한 압력을 제공하는 물질입니다. 이는 밸브와 액추에이터를 통해 제제를 밀어서 스프레이, 미스트, 폼 또는 스트림을 생성하는 데 도움이 됩니다.
추진제 선택은 에어로졸 제품의 스프레이 성능, 압력, 제제 호환성, 안전성 및 충전 공정에 영향을 미칩니다. 두 가지 주요 범주는 액화 가스 추진제와 압축 가스 추진제입니다.
기존 에어로졸 패키지에서는 추진제가 압력을 받아 용기 내부에 저장됩니다. 밸브가 열리면 압력이 밸브와 액추에이터를 통해 제품을 밀어냅니다.
많은 에어로졸 추진제는 액화 가스입니다. 정상적인 보관 온도에서는 가압 용기 내부에 액체 및 증기로 존재할 수 있습니다. 제품이 분배됨에 따라 일부 액체 추진제가 기화하여 증기 공간을 보충하므로 액체 추진제가 남아 있는 동안 압력을 유지하는 데 도움이 됩니다.
추진제는 일부 제형에서 용매 또는 희석제로 작용할 수도 있습니다. 예를 들어, DME는 용매 특성을 갖고 있으며 특정 성분과 호환될 수 있습니다. 그러나 그 적합성은 특정 제제 및 포장 재료에 따라 다릅니다.
액화 가스 추진제는 압력을 가한 액체로 저장되며 에어로졸 용기를 가압하는 데 도움이 되는 증기를 생성합니다. 일반적인 예로는 CFC, HCFC, HFC, LPG 및 DME가 있습니다.
CFC는 유용한 압력 특성과 낮은 가연성으로 인해 역사적으로 에어로졸 제품에 사용되었습니다. 그러나 오존층을 손상시키므로 많은 응용 분야와 시장에서 단계적으로 폐지되거나 제한되었습니다.
HCFC는 CFC의 과도기적 대안으로 도입되었습니다. 오존층 파괴 지수는 일반적으로 낮지만 여전히 오존층에 영향을 미칠 수 있으며 단계적 폐지 통제 대상이 됩니다. 현재 사용은 물질, 용도 및 현지 규정에 따라 다릅니다.
HFC는 염소를 함유하지 않으며 일반적으로 오존층을 고갈시키지 않습니다. 일부는 특정 압력이나 가연성 특성이 필요한 에어로졸 응용 분야에 사용되었습니다. 그러나 많은 HFC는 지구 온난화 가능성이 높으며 기후 관련 제한을 받습니다.
에어로졸 등급 LPG에는 일반적으로 프로판, 부탄, 이소부탄 또는 이들 가스의 혼합물이 포함되어 있습니다. 이는 가정용, 개인 위생용품, 자동차 및 산업용 에어로졸 제품에 널리 사용됩니다.
LPG는 가용성, 비용, 조정 가능한 압력 특성 때문에 선택되는 경우가 많습니다. 이는 가연성이므로 배합, 용기 설계, 충전 작업 및 보관 시 화재 및 폭발 위험을 고려해야 합니다.
DME는 다양한 가정용, 개인 위생용품, 산업용 에어로졸 제품에 사용됩니다. 이는 용매 특성을 갖고 있으며 특정 제제 성분과 용해되거나 혼합되는 데 도움이 될 수 있습니다.
DME는 가연성입니다. 사용하기 전에 제품 구성, 용기 코팅, 밸브 구성 요소 및 씰과의 호환성을 평가해야 합니다.
압축 가스 추진제는 압력을 가한 가스로 저장됩니다. 많은 기존 에어로졸 패키지에서 가스는 제품 위의 헤드스페이스를 차지합니다.
제품이 분배됨에 따라 가스가 증가하는 헤드스페이스로 팽창하므로 일반적으로 용기 압력이 감소합니다. 이는 용기가 비워짐에 따라 스프레이 성능이 약화될 수 있습니다.
에어로졸 응용 분야에 사용되는 일반적인 압축 가스에는 질소, 이산화탄소 및 아르곤이 포함됩니다. 아산화질소도 일부 응용 분야에 사용되지만 그 상 거동은 압력과 온도에 따라 달라집니다. 일반적인 에어로졸 조건에서는 액화 가스로 존재할 수 있습니다.
질소는 일부 에어로졸 제품 및 BOV(백 온 밸브) 시스템에 사용되는 불활성, 불연성 가스입니다. 제형이 추진제와 분리된 상태로 유지되어야 하는 경우 적합할 수 있습니다.
이산화탄소는 선택된 에어로졸 응용 분야에 사용됩니다. 불연성이지만 일부 제제에 용해될 수 있으며 제품 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 그 적합성은 제형과 필요한 분배 성능에 따라 달라집니다.
아르곤은 특수 용도에 사용되는 불활성, 불연성 가스입니다. 일반 에어로졸 제품에서는 질소보다 덜 일반적이며 성능 요구 사항, 가용성 및 비용에 따라 사용이 달라집니다.
아산화질소는 일부 식품 관련 제품을 포함한 특정 특수 용도에 사용됩니다. 압력 하에서의 거동은 질소와 같은 가스의 거동과 다르므로 질소와 상호 교환 가능한 것으로 취급해서는 안 됩니다. 그 자체는 가연성이 아니지만 연소를 지원할 수 있습니다.
특징 | 액화 가스 추진제 | 압축 가스 추진제 |
일반적인 보관 상태 | 압력 하에서 액체와 증기가 공존함 | 가스가 용기 상부 공간을 차지함 |
사용 중 압력 | 액체 추진제가 남아 있는 동안에는 상대적으로 안정적인 경우가 많습니다. | 일반적으로 가스가 팽창하면 감소합니다. |
디스펜싱 성능 | 사용 중에 보다 일관된 압력을 제공할 수 있습니다. | 용기가 비워지면 스프레이가 약해질 수 있습니다. |
예 | LPG, DME, 일부 HFC | 질소, CO2, 아르곤; N2O에는 위상 조건 고려가 필요합니다. |
주요 고려사항 | 증기압, 가연성, 제형 호환성 | 압력 감소, 가스-제품 상호 작용, 패키지 디자인 |
이것은 일반적인 경향입니다. 실제 성능은 추진제, 제제, 온도, 용기, 밸브 및 분배 시스템에 따라 달라집니다.
추진제 선택은 가스 자체뿐만 아니라 전체 에어로졸 제품을 기반으로 해야 합니다. 중요한 요소는 다음과 같습니다:
l 제제 호환성: 추진제가 제품과 혼합될 수 있습니까, 아니면 품질에 영향을 주지 않고 호환성을 유지할 수 있습니까?
l 스프레이 성능: 요구되는 압력, 토출량, 스프레이 패턴을 제공하는가?
l 패키지 디자인: 제품이 추진제에 직접 접촉할 것인가, 아니면 BOV 백으로 분리될 것인가?
l 안전: 가연성, 압력, 충진, 보관 및 운송 위험이 적절하게 해결되었습니까?
l 용기 및 밸브 호환성: 패키지 구성 요소가 압력을 견디고 제형과의 호환성을 유지할 수 있습니까?
l 규제 요건: 의도한 제품과 목표 시장에 추진제가 허용됩니까?
l 충진 공정: 제품에 기존 에어로졸 충진이 필요한가요, 아니면 BOV 충진 시스템이 필요한가요?
최종 선택은 공급업체 사양 및 해당 규정을 사용하여 제형 및 포장 테스트를 통해 검증되어야 합니다.
에어로졸 추진제는 에어로졸 제품을 분배하는 데 필요한 압력을 제공합니다. LPG 및 DME와 같은 액화 가스는 기존 에어로졸 시스템에 널리 사용되는 반면, 질소 및 이산화탄소와 같은 압축 가스는 많은 BOV 시스템을 포함한 일부 응용 분야에 사용됩니다.
올바른 추진제는 제형, 스프레이 성능, 포장, 안전, 충전 요구 사항 및 현지 규정에 따라 다릅니다. 액화 가스와 압축 가스의 차이점을 이해하면 제조업체가 적합한 추진제를 선택하고 신뢰할 수 있는 에어로졸 제품을 설계하는 데 도움이 됩니다.
