1.氣霧罐的種類
根據氣霧罐的工藝結構,氣霧罐分為三大類:單片罐,兩片罐和三片罐。請參見下圖。
單片罐,也稱為鋁罐,在化妝品和食品、醫藥包裝行業中大量使用。它使用鋁合金薄板作為材料,并且在制造過程中使用薄化和拉伸工藝。所以罐壁的厚度明顯比罐底薄。
三片罐的應用歷史已近200年,傳統上是由罐身、罐蓋和罐底3部分組成。雖經多次改進,其基本由罐身、罐底和罐蓋三片金屬薄板組成的結構形式 未發生重大變化。通常以金屬薄板為材料經壓接、 粘接合電阻焊接加丁成型的罐型包裝容器。三片罐的優點是應用范圍廣、成本低、制造工藝簡單,制罐設備成本在可控制范圍內。但是三片罐的缺點也非常明顯,因為罐身接縫的原因,所以抗壓能力較弱。
二片罐是在20世紀50年代人們研制開發的, 現代工藝的發展已經使其在日用化學品行業得到了廣泛的應用。其結構由罐身和罐蓋組成,故稱二片罐。通過沖床將馬口鐵金屬薄板拉伸成型模,使其受到拉伸變形,使罐底罐身連成一體。所以二片罐的底部和側壁為一整體,沒有傳統三片式組合罐的側壁與底部的卷封接縫。正是這些結構特點,能方便地在罐身的上緣部分和下緣部分進行適當地加工修飾,既可以使二片罐結構強度得到改善, 也可以使圓柱形容器的造型更加美觀。罐底主要起支撐整個容器的作用。罐底外形主要以圓拱形為主。下緣部分是側壁與罐底的連接部。它常配合罐底腳設計成合適的外形,以保證二片罐具有足 夠的結構強度和適當的外觀造型。
另外,罐底可以做成泄壓裝置,當罐內在一定的溫度和外 側擠壓而造成內部的壓力陡然上升時候,在罐子底部的應力最薄弱處,設置泄壓裝置來泄壓,從而保護使用者的生命安全。
二片罐相對于三片罐來說,具有下列優點:① 密封性好。二片罐最重要的特點是罐身的側壁和 底部無接縫,罐內壁完整無接縫,同時有完整的內涂層保護,消除了罐身焊縫與底蓋卷封泄露的可能性,整體上致密性好,確保了罐內介質的質量;②安全性高,二片罐由于結構上的原因整體強度要遠遠高于三片罐,抗壓能力突出,能很好地適應3.0 MPa以上的飽和蒸汽壓力;③印刷效果好,二片罐 罐身無接縫,造型美觀,可以滿版印刷,方便設計者 設計美觀的商標和圖案,且罐身可連續進行印刷,效果好;④生產效率高,二片罐只有兩個部件, 沒有焊接這一過程,生產工藝要求比三片罐簡化, 且罐身制造工藝一致性容易實現。但二片罐也有缺點:其對材料性能、制罐技術、制罐設備等的要求相對較高。
2制冷劑氣霧罐的使用
制冷劑是一類較特殊的氣霧劑產品,其既是有效原料,又是一種推進劑,也是一種液化氣體。能用做制冷劑的物質當前較多,如液氨、含氯氟烴、含 氫氯氟烴、含氫氟烴等。《蒙特利爾議定書》對氟利昂制冷劑的應用進行了限制性淘汰的約定。2005 年后,車用制冷劑開始由二氟一氯甲烷(R22)向1,1,2,2-四氟乙烷(R134a)進行過渡。目前國內外車用制冷劑絕大多數指定用R134a。
根據國際的分類標準,制冷劑根據易燃性分兩大類,一種是不燃的,另一種是易燃的。易燃的制冷劑,必須要有專門對應的盛裝容器要求。
國際上通用的氣霧罐產品檢測手段為水浴檢測,就是灌裝完成的氣霧罐均要經過55 ℃這一特定溫度下的水中測試,模擬超高溫環境下,檢查灌裝完產品的氣霧罐是否在這溫度下會出現變形、泄漏等情況。
而制冷劑在 55℃時對應飽和壓力的1.5倍將作為區別高低壓制冷劑的指標,高于1.8 MPa的為高壓制冷劑,低于 1.8 MPa的為低壓制冷劑。對于高壓制冷劑,必須要有專門對應的盛裝容器要求。
對于制冷劑來說,只要滿足以上分類的其中一 條,按照國際標準就必須要對盛裝容器進行監管, 辦理特殊許可證。如果是易燃的,或者是高壓的, 那么對應的容器就都需要特殊許可證。其要求在 生產、制造、運輸、銷售等環節必須要有高壓和易燃 品進行安全保護措施。國際上所有的制冷劑產品 都是需要申領特殊許可證的,因為它們不是高壓、 就是易燃。以R134a為例,它就符合高壓這個特點, 其在55 ℃時候的飽和壓力是1.5 MPa, 1.5倍的壓力就是2.25 MPa,這就要求能盛裝它的容器壓力必須 要滿足高于2.25 MPa。
目前我國尚未強制性出臺制冷劑金屬容器包 裝物對上述2個壓力的表述,而是一直沿用了氣霧罐的行業標準,高壓罐變形壓力是≥1.8 MPa,爆破壓力是≥2.0 MPa;第二標準中指定的變形壓力≥1.2 MPa,爆破壓力≥1.4 MPa。兩種標準規定了不同的壓力,實際上,兩個標準中指定的壓力均不能滿足實際需求。以R134a為例,這是市場上最常見的小罐汽車空調維修產品,發生了很多事故。
根據業內多家制冷劑包裝公司的數據,每年發生類似的事故,每起事故都會造成不同的傷害并造成更大的財產損失。這些事故的原因之一是,商業生產的三件式罐基本上達不到所需壓力,兩片罐滿足上述兩個壓力,變形壓力測試數據已經高于所需的2.25MPa。因此,將兩片罐用于制冷劑是最合適的選擇。
3. 未來的主流