Распыляющий контейнер

 

Распыляющий контейнер относится к технике аэрозольных упаковок и может быть использован в медицине, бытовой химии, парфюмерии, ветеринарии, лакокрасочной технологии для повышения безопасности и качества распыления распыляемой жидкости. Контейнер содержит корпус, раздаточный клапан, установленный в корпусе, распыляемую жидкость, диоксид углерода, газонепроницаемую капсулу, помещённые внутрь корпуса, частицы сорбента, насыщенные диоксидом углерода и размещённые внутри капсулы, снабженной выпускным клапаном и выполненной с возможностью заправки диоксидом углерода в твердой фазе. Активированный уголь содержит гранулированную пористую углеродную матрицу, поглощающую в диапазоне давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа. Изобретение обеспечивает снижение риска повреждения контейнера и однородность давления распыления. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к упаковочной технике и может быть использовано, например, в аэрозольных упаковках, применяемых для нанесения лакокрасочных покрытий, в медицине, в парфюмерной промышленности, а также в быту для распыления продуктов бытовой химии и т.п.

Известен распыляющий контейнер, содержащий корпус, раздаточный клапан, установленный в отверстии на стенке корпуса, распыляемую жидкость, пропеллент (газ, создающий давление), сорбент, насыщенный пропеллентом, помещенные внутри корпуса (Международная заявка PCT/RU92/00129, с датой международной подачи от 26.06.92, с датой приоритета от 29.06.91, с номером международной публикации WO 93/00277 от 07.01.93, МКИ 5 B 65 D 83/14). Заправка этого распыляющего контейнера производится посредством заправочного клапана для сорбента и пропеллента и клапана для распыляемого вещества, что позволяет обеспечить высокую степень заполнения упаковки распыляемой жидкостью и качество заправки. Вместе с тем, известная конструкция требует большого времени заправки распыляющего контейнера и требует создать автоматизированные роторные линии по заправке этих конструкций, которые обеспечили бы требуемое насыщение сорбента и жидкости пропеллентом с учетом времени, необходимого на сорбционные процессы внутри упаковки.

Известен также распыляющий контейнер, содержащий корпус, раздаточный клапан, установленный в отверстии в стенке корпуса, распыляемую жидкость, пропеллент, капсулу, помещенные внутрь корпуса, частицы сорбента, насыщенные пропеллентом и размещенные внутри капсулы, и фильтрующий элемент, проницаемый для пропеллента и способный к задержке частиц сорбента (Патент США №3964649, с датой публикации 22.06.76, н.к.и. 222/399).

Это устройство обладает относительной простотой, поскольку заправка распыляющего контейнера распыляемой жидкостью и капсулой может производиться через отверстие (горловину) в стенке корпуса перед установкой раздаточного клапана.

В этом устройстве качество насыщения сорбента пропеллентом может ухудшаться ввиду возможности проникновения в сорбент веществ, обладающих большей, чем пропеллент, теплотой сорбции в сорбенте. Кроме того, операции заправки распыляющего контейнера и капсулы ввиду деформируемости и газопроницаемости оболочки капсулы затруднены с точки зрения автоматизации процессов. Это в первую очередь обусловлено необходимостью герметизации заправочных линий и создания шлюзовых устройств, т.к. фильтрующий элемент, проницаемый для пропеллента и способный к задержке частиц сорбента, выполнен в виде гидрофобной оболочки капсулы.

Известна капсула для хранения газа, содержащая газонепроницаемый корпус, внутри которого размещены частицы сорбента для сорбирования газа, и снабженная выпускным уплотненным каналом. Корпус капсулы содержит свободную от сорбента полость, объем которой достаточен для размещения заданного количества сорбируемого газа в твердой фазе, и выполнен с возможностью введения внутрь корпуса сорбируемого газа в твердой фазе. В качестве сорбируемого газа рассматривается возможность использования диоксида углерода (СО₂), а в качестве сорбента активированный уголь (патент РФ №2171765 опубликованный 10.08.2001, МКИ 5 В 65 D 83/14).

В этом устройстве возникает опасность переопрессовки (создания недопустимо высокого давления) в случае размещения капсулы, заправленной СО₂ в твердой фазе ("сухим льдом"), в распыляющем контейнере, например, в выполненной из пластика аэрозольной упаковке, имеющей ограничения по прочности, поскольку испарение СО₂ и выход этого газа в аэрозольную упаковку при недостаточных по динамике сорбции характеристиках активированного угля будут в течение короткого времени создавать внутри упаковки высокое давление, что создает опасность ее повреждения.

Задача, решаемая изобретением, - выбор материала и конструктивных технических решений, позволяющих повысить безопасность процесса создания давления в распыляющем распыляющем контейнере и при его работе улучшить характеристики распыла при эвакуации распыляемой жидкости.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, снижение риска повреждения распыляющего контейнера и обеспечение более однородного давления при распылении распыляемой жидкости.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в распыляющем контейнере, содержащем корпус с размещенными в нем раздаточным клапаном, распыляемой жидкостью и газонепроницаемой капсулой, в корпусе которой помещен активированный уголь и диоксид углерода в твердой фазе, согласно изобретению активированный уголь содержит углеродную матрицу, выполненную с возможностью поглощения в диапазоне давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа.

В капсуле углеродную матрицу целесообразно выполнять с возможностью поглощения не менее 0,75 ммоль CО₂ на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа в диапазоне давлений от 0,3 до 0,6 МПа при температуре -10°С.

В капсуле активированный уголь может быть выполнен из сырья на основе торфа или шелухи кокосового ореха, прошедшего химическую или парогазовую активацию.

В капсуле объем пор углеродной матрицы может составлять от 0,5 до 1,2 см³/г с удельной поверхностью пор не менее 500 м²/г.

В капсуле поверхность мезопор углеродной матрицы с размерами от 1,5 до 200 нм может составлять не менее 50 м²/г.

Массовая доля активированного угля может составлять от 1 до 10% массы распыляемой жидкости.

Капсула может быть размещена в контейнере таким образом, чтобы обеспечить процесс барботажа выпускаемого из капсулы диоксида углерода в жидкости.

Корпус капсулы целесообразно выполнять из материала с низкой теплопроводностью.

Фиг.1 изображает устройство распыляющего контейнера. Фиг.2 - график зависимости поглощения СО₂ активированным углем типа 1 (выполненным согласно изобретению) от давления при комнатной температуре. Фиг.3 - то же, что фиг.2, для активированного угля БАУ при комнатной температуре. Фиг.4 - то же, что фиг.2 и 3, для активированного угля типа 1 при температуре -10°С (263 К). Фиг.5 - то же, что фиг.4, при температуре 50°С (323 К). Фиг.6 - то же, что фиг.5, для активированного угля БАУ при температуре 50°С (323 К). Фиг.7 изображает ход падения давления в распыляющем контейнере при эвакуации из него жидкости для различных вариантов создания начального давления в контейнере.

Распыляющий контейнер (фиг.1) содержит раздаточный клапан 1, установленный в отверстии на стенке корпуса 2, распыляемую жидкость 3, газообразный СO₂ (на фиг.1 не показан), сифонную трубку 4, капсулу 5, внутри которой размещены частицы сорбента - активированного угля, насыщенные СO₂, а также выпускной клапан 7 для выпуска из капсулы газа, пузырьки 6 которого газируют жидкость 3. Согласно изобретению капсула 5 выполнена из газонепроницаемого материала и снабжена выпускным клапаном 7.

На фиг.1 также показана сифонная трубка 4 подачи распыляемой жидкости 3 к раздаточному клапану 1, а также расположенное над уровнем жидкости 3 свободное пространство в корпусе 2, так называемая "газовая подушка".

Распыляемая жидкость 3 и капсула 5 могут быть помещены внутрь корпуса 2 через отверстие установочное для раздаточного клапана 2, которое может быть выполнено с использованием любого герметичного соединения: разъемного или неразъемного, позволяющего производить демонтаж и вскрывать корпус 2, например, для замены распыляемой жидкости 3, раздаточного клапана 1 и капсулы 5, чем достигается высокая технологичность и ремонтопригодность конструкции. В случае использования корпуса 2, выполненного, например, в виде металлической цилиндрической оболочки с завальцованными днищами, можно помещать капсулу 5 внутри корпуса 2 также через одно из днищ во время сборки корпуса 2, но перед завальцовкой этого днища с цилиндрической оболочкой. Такой метод размещения капсул 5 внутри распыляющего контейнера, выпускаемого промышленностью, позволяет использовать в качестве корпуса капсулы 5 существующие стандартные конструкции малолитражных аэрозольных упаковок, наружный диаметр которых, как правило, больше диаметра установочного отверстия для раздаточного клапана 1.

При использовании пластикового корпуса 2, выполненного, например, из полиэтилентерефталата (ПЭТ) аналогично бутылкам для газированных напитков раздаточный клапан 1 может устанавливаться на корпусе 2 с помощью вращающейся винтовой пробки, образующей с корпусом 2 герметичное резьбовое соединение. В качестве реальных конструкций выпускного клапана 7 могут быть использованы любые известные конструкции клапанов, позволяющие обеспечивать заправку капсул 5 вне корпуса 2. Посредством капсулирования и снабжения капсул 5 выпускным клапаном 7 удается обеспечить постоянство состава распыляемой жидкости 3 и высокое качество распыления, а также минимизировать количество сорбента - активированного угля в капсуле 5. Уменьшение количества сорбента в капсуле 5 позволяет повысить степень заполнения корпуса 2 распыляющего контейнера распыляемой жидкостью 3. Кроме того, возможно повторное использование корпуса 2, капсулы 5 с различными распыляемыми жидкостями 3. Габаритные размеры капсул 5 выбираются из обеспечения возможности их помещения внутрь корпуса (фиг.1), а материал оболочки капсулы 5 должен обладать совместимостью с жидкостью 3, иметь низкую теплопроводность для уменьшения взаимного теплового влияния процессов внутри капсулы 5 и в жидкости 3. Такой материал должен иметь низкую стоимость и высокую технологичность изготовления, и приемлемыми качествами обладают полиэтилен, полипропилен и другие пластики с высокой пластичностью.

Для заправки капсулы 5 диоксидом углерода (СO₂) вне корпуса 2 распыляющего контейнера необходимо поместить внутрь капсулы 5 твердофазный диоксид углерода (СO₂), так называемый "сухой лед", в виде гранул или таблеток, а затем и гранулированный активированный уголь, после чего на капсулу устанавливают выпускной клапан 7 и помещают в корпус 2 до установки на него раздаточного клапана 1. Для улучшения барботажа (при происходящем внутри капсулы 5 испарении "сухого льда") пузырьков 6 диоксида углерода в жидкости 3 выпускной клапан 7 должен размещаться в нижней части капсулы 5, чтобы увеличить глубину начала массообменных процессов между жидкостью 3 и пузырьками 6 диоксида углерода, увеличивая тем самым степень насыщения жидкости 3 газом, а следовательно, и качество распыла.

Вместе с тем, конструкция, изображенная на фиг.1, позволяет обеспечить надежную подачу газа из капсулы 5 внутрь корпуса 1 и упрощенный и избавленный от сложностей работы с высоким давлением процесс заправки распыляющего контейнера. Заправка распыляемой жидкостью 3 и капсулами 5 корпусов 2 распыляющих контейнеров может быть осуществлена путем заброски на роторных линиях капсул 5 внутрь корпусов 2, за счет чего сокращается время заправки распыляющих контейнеров заранее заполненными диоксидом углерода капсулами 5.

При реализации изложенного варианта конструкции и формирования заправленного распыляющего контейнера важно обеспечить технологические ограничения, накладываемые пределами безопасной работоспособности элементов устройства и в первую очередь допустимым давлением газа внутри корпуса 2. Дело в том, что количество диоксида углерода, помещенное в виде "сухого льда" в капсулу 5 при ее заправке, выбирается достаточным для создания требуемого давления в корпусе 2 и соответствующего требуемого насыщения жидкости 3 газом. Находящийся внутри капсулы 5 активированный уголь также поглощает испаряющийся газ и служит его хранилищем для компенсации потерь газа при эвакуации (распылении) жидкости 3. Кривые поглощения (адсорбции) диоксида углерода активированным углем при комнатной температуре представлены на экспериментально полученных графиках фиг.2 и 3. На фиг.2 и 3 видно, что скорость поглощения газа при росте его давления меняется (кривая I) в различных диапазонах. Давление на графиках фиг.2-7 дано в атмосферах (1 атм примерно равна 0,1 МПа). Обычно используемый для адсорбции СO₂ активированный уголь типа БАУ (сырье-бук) демонстрирует меньшие скорости поглощения (фиг.3), чем активированный уголь, содержащий согласно изобретению гранулированную пористую матрицу, поглощающую не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления диоксида углерода на 0,1 МПа в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре (фиг.2). Существует минимально допустимое значение скорости поглощения, определяемое необходимым запасом газа в сорбенте, с одной стороны, и допустимым ростом давления при выходе системы "газ-сорбент-жидкость-подушка газа" на равновесие в процессе заправки. Расчеты и эксперименты с контейнерами и капсулами, заполненными сорбентом, - активированным углем твердофазным диоксидом углерода, определили нижнюю допустимую границу сорбционных свойств активированного угля, которая составляет не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления диоксида углерода на 0,1 МПа в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре, что обеспечивает безопасный уровень начального выбега давления при его создании и эффективную компенсирующую подпитку газа из капсулы при эвакуации жидкости.

Для обеспечения высокого качества распыления жидкости 3 и безопасности эксплуатации распыляющего контейнера массовая доля сорбента активированного угля должна составлять от 1 до 10% массы распыляемой жидкости 3. Нижняя граница определяется началом воздействия запаса газа в сорбенте на качество распыла. При выполнении сорбента согласно изобретению при характерных для аэрозольных упаковок уровнях давлений 0,3-0,6 МПа доля газа, хранимого в сорбенте, может составлять по отношению к газу, сорбированному в жидкости, oт 10 до 100%, где меньшие цифры характерны для хорошо сорбирующих СО₂ жидкостей типа ацетона, а большие - для спирто- и водосодержащих составов. Ниже 1% массовой доли для водных составов сорбент будет давать менее 10% общего создающего давление газа, что практически не скажется на качестве распыла, а значит прямая сатурация газом жидкости 3 на водной основе даст практически тот же результат и без использования технических решений согласно изобретению. Свыше 10% массовой доли дальнейшего улучшения качества распыления уже практически происходить не будет, так как снижение давления в процессе эвакуации жидкости 3 не будет превышать 20-30%, что не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на характеристики распыления подчиняющиеся зависимости , где р -давление жидкости на срезе форсунки клапана распыления 1. Как показали испытания, обычно достаточно массовой доли активированного угля, равной 3-4%, для требуемого улучшения качества распыления жидкости 3 через раздаточный клапан 1. При скорости адсорбции (поглощения) СО₂ в активированном угле менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления диоксида углерода на 0,1 МПа в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6. МПа при комнатной температуре, как показали экспериментальные исследования, выход испарившегося "сухого льда" из капсулы 5, помещенной в корпус 2, чрез выпускной клапан 7 будет превышать скорость поглощения (абсорбции) СО₂ в жидкости 3 настолько, что в "газовой подушке" будет развиваться давление, превышающее допустимое для аэрозольных упаковок (как правило, 1,5 МПа). Поскольку в процессе испарения (сублимации) "сухого льда" внутри капсулы 5 происходит достаточно интенсивный отбор тепла от активированного угля, в котором выделяется тепло сорбции, эффективная температура сорбента в первый период процесса (сотни секунд) поддерживается на низком уровне (от -30°С до 0°С) при характерном значении -10°С (263 К), что позволяет реализовать избыточную по отношению к равновесной сорбцию СО₂ в активированном угле со скоростью, которая, как показали эксперименты (кривая 1, фиг.4), превышает примерно на 50% уровень значений для комнатной температуры, то есть составляет не менее 0,75 ммоль/г на 0,1 МПа увеличения давления при температуре -10°С. Таким образом для сорбента - активированного угля, выполненного согласно изобретению, удается также реализовать требуемый по технологии признак, обеспечивающий снижение потерь газа в промежуток между помещением в капсулу 5 заданного количества СО₂ в твердой фазе и размещением капсулы 5 в герметично закрытом корпусе 2. Кроме того, низкотемпературная сорбция с признаками согласно изобретению позволяет замедлить выход газа из капсулы 5 в процессе сатурации пузырьками газа 6 жидкости 3, что снижает уровень неравновесной переопрессовки корпуса 2 в процессе выхода системы на равновесие.

Такие свойства устройству создаются при выполнении активированного угля из сырья на основе торфа или шелухи кокосового ореха, прошедшего химическую или парогазовую активацию. Наиболее эффективные характеристики реализуются при выполнении углеродной матрицы, объем пор в которой составляет от 0,5 до 1,2 см³/г с удельной поверхностью пор не менее 500 м²/г.

Достижение высоких характеристик по динамике адсорбции-десорбции определяется параметрами мезопор с размерами от 1,5 до 200 нм, то есть соизмеримыми с размерами молекул СО₂, но заметно их превышающими. Полученная эмпирическая зависимость динамики адсорбции от поверхности мезопор в углеродной матрице показала, что высокая требуемая эффективность достигается при поверхности мезопор, превышающей 50 м²/г. Характеристики углеродной матрицы, содержащейся в активированном угле, помещенном в капсулу 5, определяют и рост давления при нагреве матрицы до предельно допустимых температур, как правило составляющих для аэрозольных упаковок 50-55°С. Как видно из экспериментов, представленных на графиках (кривая 1 изменения массы сорбированного газа, фиг.5 и фиг.6), равновесие по адсорбции стационарному технологическому уровню при комнатной температуре достигается в случае нагрева до 50°С только при существенном увеличении давления. При этом для углей, не обладающих признаками согласно изобретению, (типа БАУ) рост давления (свыше 1,8 МПа) превышает допустимый (1,5 МПа), что может привести к повреждению корпуса 2. Для устройства, содержащего согласно изобретению активированный уголь с углеродной матрицей, обладающей изложенными выше признаками, рост давления не превышает 1,3 МПа, что обеспечивает требуемую безопасность эксплуатации. Применение материалов оболочки капсулы с низкой теплопроводностью дает сглаживание динамики тепловых процессов обмена энергией между компонентами капсулы (сорбентом - активированным углем и "сухим льдом" - твердой фазой СО₂), с одной стороны, и жидкостью и капсулой, с другой стороны), что, в свою очередь, уменьшает пиковые уровни роста давления в начальный период (при создании начального давления) и при увеличении температуры окружающей распыляющий контейнер среды. Тем самым достигается требуемая безопасность эксплуатации. Следует также отметить, что размещение выпускного клапана 7 в нижней части капсулы также позволяет уменьшить пиковые значения роста давления в нестационарных режимах работы распыляющего контейнера за счет улучшения процессов массообмена пузырьков газа 6, выходящих из капсулы, с жидкостью, поглощающей газ - диоксид углерода в силу своих сорбционных свойств, что в свою очередь позволяет уменьшить внутреннее давление газа в "газовой подушке" над уровнем жидкости 3 в корпусе 2, также насыщать сорбент - активированный уголь диоксидом углерода одновременно с распыляемой жидкостью и, таким образом, еще более упростить процесс заправки и повысить потребительские качества распыляющих контейнеров. Работает распыляющий контейнер следующим образом.

При помещении заправленной сорбентом и "сухим льдом" и уплотненной выпускным клапаном 7 капсулы 5 внутрь корпуса 2 через отжимаемый избыточным внутренним давлением газа СО₂ выпускной клапан 7 газ выходит из капсулы 5. При герметизации раздаточного клапана 1 в отверстии на стенке корпуса 2 с помощью выходящих в объем корпуса 2 пузырьков газа 6 внутри корпуса 2 создается избыточное давление. Под действием этого давления распыляемая жидкость 3 по трубке 4 подается на раздаточный клапан 1 и при его открывании распыляется в окружающую среду снаружи корпуса 2. В зависимости от выбранной конструкции выпускного клапана 7 можно обеспечить высокую скорость и степень заправки сорбента 6 газом СО₂ и, следовательно, повысить степень заполнения распыляющего контейнера распыляемой жидкостью 3, так как за счет установки выпускного клапана 7 на капсуле 5 и изолирующей оболочки капсулы, выполненной из материала с низкой теплопроводностью, диоксид углерода не успевает заметно сублимировать, так как и он и сорбент - активированный уголь вне корпуса 2 практически не взаимодействуют с окружающей средой.

При эвакуации жидкости 3 давление внутри корпуса 2 падает (фиг.7). Для распыляющего контейнера с начальным объемом "газовой подушки", равным 20% полного внутреннего объема корпуса 2, при использовании в качестве распыляемой жидкости 3 воды и в качестве газа СО₂ качество распыла будет определяться в первую очередь скоростью снижения давления газа внутри корпуса 2 и степенью насыщенности газом жидкости 3.Согласно изобретению для поддержания давления в корпусе 2 в процессе эвакуации жидкости используется несколько составляющих: давление "газовой подушки", десорбция газа из насыщенной газом жидкости 3 и десорбция газа из находящегося в капсуле 5 активированного угля. На фиг.7 для иллюстрации роли каждой из этих составляющих и для сравнения предлагаемого в изобретении технического решения с аналогами даны характеристики альтернативных вариантов. Так, в частности, в случае создания давления в корпусе 2 только за счет "газовой подушки" (так называемый вариант "bag-in-can"), как это реализовано, например, в устройстве, описанном в патенте США №3869070, опубл. 04 марта 1975 г., н.к.и 222/193, где жидкость 3 и газ, создающий давление в корпусе 2, отделены друг от друга газонепроницаемой оболочкой, давление в корпусе подчиняется закону PV=RT, где Р - давление газа, V - его объем, Т - температура газа, R - универсальная газовая постоянная, что приводит к тому, что в расширяющейся "газовой подушке" при отсутствии насыщения жидкости газом давление будет падать обратно пропорционально расширяющемуся объему газа (кривая 1, фиг.7). С учетом отсутствия растворенного в жидкости 3 газа, "взрывающего" каплю жидкости после ее выхода из раздаточного клапана 1 в окружающую среду, качество распыла в таком варианте будет совершенно неудовлетворительным, а конструкция такого распыляющего контейнера и его заправка газом и жидкостью 3 удорожаются. Некоторого улучшения качества распыла в существующем уровне техники можно достичь, добившись при заправке полного насыщения жидкости 3 газом при начальном давлении (кривая 2, фиг.7), что потребует, однако, снижения производительности линии заправки и ухудшения условий труда в связи с резкими шумовыми эффектами, вызываемыми скачками расширения газа при стыковке-расстыковке рессивера высокого давления с распыляющим контейнером. Дополнительное использование предложенного согласно изобретению сорбента, выполненного в виде активированного угля, содержащего гранулированную пористую углеродную матрицу, поглощающую не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре, позволяет с нужной эффективностью компенсировать падение давления (кривая 3, фиг.7). Дело в том, что активированный уголь, выполненный и размещенный внутри корпуса 2 в капсуле 5 согласно изобретению, по сорбционной мощности превышает поглощающую способность воды не менее чем в 13-15 раз и, в отличие от жидкости 3, не теряется из корпуса 2 в процессе эвакуации, сохраняя в течение всего рабочего процесса свой сорбционный потенциал для поддержания давления газа, что и обеспечивает, в конечном счете, высокое качество распыла и безопасность заправки и эксплуатации распыляющего контейнера.

Независимо от выбранных реальных конструкций выпускного клапана 7 для решения поставленной задачи с достижением технического результата необходимо и достаточно реализовать описанный выше процесс заправки и выполнение сорбента с содержанием гранулированной пористой углеродной матрицы, поглощающей диоксид углерода в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа. Следует отметить, что выпускающий клапан должен надежно предотвращать попадание жидкости 3 внутрь капсулы 5. Это объясняется тем, что при эксплуатации или хранении распыляющего контейнера давление газа СО₂ внутри корпуса 2 кратковременно может превысить давление СО₂ в капсуле 5 и таким образом существует опасность поступления компонентов распыляемой жидкости 3 в капсулу 5. Если распыляемая жидкость 3 не содержит веществ, обладающих большей, чем газ СО₂ теплотой сорбции в сорбенте, то в этом случае часть распыляемой жидкости 3, поступившей в капсулу 5, не распылится, что ухудшит потребительские качества распыляющего контейнера, а если в составе распыляемой жидкости 3 присутствуют компоненты, обладающие большей, чем диоксид углерода (СО₂) теплотой сорбции в сорбенте - активированном угле, то это может привести также к незапланированному росту давления газа в корпусе 2 распыляющего контейнера и изменению концентрации компонентов распыляемой жидкости 3, что также влияет на потребительское качество распыляющего контейнера.

Так как в предложенном техническом решении капсулу 5 формируют в газонепроницаемой оболочке, а выпускной клапан 7 обладает способностью при выполнении своих функций пропускать пузырьки газа 6 только из капсулы 5, то попадание нежелательных веществ внутрь капсулы 5 исключается.

В качестве распыляемой жидкости 3 можно использовать воду, различные парфюмерные, медицинские и т.п. жидкие композиции, эмульсии, суспензии и мелкодисперсные порошки (псевдожидкости). В случае распыления мелкодисперсных порошков газ из капсулы 5 подают в нижнюю часть корпуса 2 распыляющего контейнера, создавая этим псевдоожиженный слой. Изобретение может быть использовано в аэрозольных упаковках для применения в медицине, в бытовой химии, в парфюмерии и т.д.

Формула изобретения

1. Распыляющий контейнер, содержащий корпус с размещенными в нем раздаточным клапаном, распыляемой жидкостью и газонепроницаемой капсулой, в корпусе которой помещен активированный уголь и диоксид углерода в твердой фазе, отличающийся тем, что активированный уголь содержит углеродную матрицу, выполненную с возможностью поглощения в диапазоне давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что в капсуле углеродная матрица выполнена с возможностью поглощения не менее 0,75 ммоль СО₂ на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа в диапазоне давлений от 0,3 до 0,6 МПа при температуре -10°С.

3. Контейнер по п.1 или п.2, отличающийся тем, что в капсуле активированный уголь выполнен из сырья на основе торфа или шелухи кокосового ореха, прошедшего химическую или парогазовую активацию.

4. Контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в капсуле объем пор углеродной матрицы составляет от 0,5 до 1,2 см³/г с удельной поверхностью пор не менее 500 м²/г.

5. Контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в капсуле поверхность мезопор углеродной матрицы с размерами от 1,5 до 200 нм составляет не менее 50 м²/г.

6. Контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что массовая доля активированного угля составляет от 1 до 10% массы распыляемой жидкости.

7. Контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что капсула размещена в контейнере таким образом, чтобы обеспечить процесс барботажа выпускаемого из капсулы диоксида углерода в жидкости.

8. Контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что корпус газонепроницаемой капсулы выполнен из материала с низкой теплопроводностью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7