专利名称：干粉压缩气溶胶的制作方法
技术领域：
本发明涉及干粉压缩气溶胶产品并涉及用于制造该产品的方法和设备，特别是涉及灭火气溶胶产品但不局限于这种产品。
多年以来人们就希望能有一种不使用有机喷射剂，对人体无毒性并且不危害环境的干粉气溶胶产品。然而这种愿望至今尚未能实现。尽管人们认为利用压缩的惰性气体来喷射的干粉气溶胶产品是理想的产品，但至今尚未能生产出一种具有令人满意的配制效果、产品稳定性、贮存寿命和喷射颗粒细度等特点的干粉气溶胶产品，并且也未能研究出一种用于生产这样产品的方法和设备。
美国专利Nos.3，055，435(Warnock)、2，065，818(Carter)以及2，819，763(Boal)涉及使用压缩气体(例如氮、二氧化碳或空气)并且有些令人吃惊地使用乙烷来将干的化学品从灭火器中喷射出来的干粉灭火器(不同于罐装气溶胶产品)。这些专利特别地描述了使用一种阀装置和使用吸附剂来促进灭火化学品的喷出。没有一份专利提到生产一种罐装式气溶胶干粉灭火产品的这些问题。美国专利No.2，785，838(Mayer)提出了一种罐式干粉气溶胶灭火器，并提出了一个与这种装置有关的问题，该装置是在插管的一端设置一个阀塞，当需要操纵罐上的阀装置来让罐中的内容物喷出时，使阀塞打开插管以便让粉末流出。该专利特别提到使用例如二氯二氟甲烷等液化气体产物而不是使用诸如氮气等压缩气体，并特别提到如何解决粉末被液化气体喷射剂浸湿并形成团块的问题，因为这种团块能完全堵塞阀装置和气溶胶罐的喷嘴，因此使它不能有效地操作。
“Principles of Aerosol Technology”，Paul A.Sanders，1990，Van Nostrand Reinhold Company PP28-33，60-62，88-90和161-163;“The Science and Technology of Aerosol Packaging”，John S.Sciarra和Leouard Stoller，1974，John Wiley & Sons，PP136-141;以及“Kirk Othmer Encyclopaedia of Chemical Techmology”，Vol.1，PP670-685;所有这些文献都叙述了为什么在1950年代和1960年代，氮气作为用于气溶胶罐的压缩气体喷射剂的潜在用途会受到那么热情的欢迎，这是因为氮具有价廉、低毒性、惰性和稳定的优点。然而氮气还是基本上被拒绝使用，这主要是因为，当将压缩气体仅仅充到690kPag(20℃下)的压力时，难以将所有的粉末产品喷射出去。当遇到意外情况而将罐倒置以使其喷射时，压缩的气体仅能喷射到一定程度，余下的气体不足以把所有的粉末产品喷出来。因此压缩气体在各方面的使用都基本上被放弃了。
尽管在近年来人们强烈地要求迅速地减少那些造成温室效应的气体和破坏臭氧层的气体(例如包括烃类、卤化碳类或卤代烃类的液化气体)的全球排放量但是仍然没有满意的已知或可以得到的干粉压缩气溶胶产品有可能被用于广宽的领域并能以一种可以接受的喷射方式将粉末产品喷到远的距离。
因此本发明的一个目的是提供一种能用于广宽领域(包括灭火)的压缩气体干粉气溶胶产品以及提供一种用于制造这种产品的方法和设备。
因此本发明的一方面是提供了一种用于制造干粉气溶胶产品的方法，该方法包括将所需量的干疏水性粉末装入一个气溶胶罐中;
将一个阀和喷射器装置，当需要时还带有插管，安装到罐上，安装的方式是要使阀和喷射器装置不与干粉接触，并且喷射器装置的插管不伸入干粉中。
将罐倒转以保证插管的开口端不粘附粉末;以及在充气台用惰性气体将罐加压到至少620kPag(20℃)。
另一方面，本发明还提供了一种干粉气溶胶产品，该产品包含一个气溶胶罐，它包括一个阀和喷射器装置，当需要时还包括一个插管;
放在气溶胶罐中的一定量的干燥疏水粉末;以及一种压力至少为620kPag(20℃)的惰性气体喷射剂。
最好是干粉含有磷酸氨铵，而该气体是氮。优选的压力是至少为690kPag而最优选的压力是840-1000kPag(20℃)。最好所用的罐是一种标称容积为550、670或1，400ml的罐，而罐中的干粉量则相应地分别为约300、370-420(最好为400)或1，000g。对于670ml的标称容积来说，引入的气体重量优选为约5.0-5.6g，最好为5.3g，而对于其他容积的罐则相应地调节引入气体的重量，例如相应为4.1-4.6，最好为4.35g(对550ml标称容积)，以及10.4-11.7，最好为11.1g(对1400ml标称容积)。
最好在开闭气流之前先切断罐与充气台之间的气体通路，以保证在由于关闭气流而引起压力下降之前使罐上的阀装置已处于关闭状态，这样就可实际上防止任何的干粉进入阀装置的插管和可能因此而引起的堵塞以及后来在喷射过程中气体流动和产品流动的中断。
澳大利亚标准协会(Standards Associatoin of Australia)对金属气溶胶容器所制定的澳大利亚标准AS2278-1986要与如下的最小变形压力标准相一致1.低压容器(有焊缝的马口铁容器)必须能承受970kPag(55℃)的压力;
2.中压容器(整体的铝容器)必须能承受1100kPag(55℃)的压力;
3.高压容器必须能承受1265kPag(55℃)的压力;，这一标准适用于内径小于或等于75mm，标称(充满)容积小于或等于820ml的容器。
上述的较佳方法是基于那些符合低压和中压容器的最低澳大利亚标准的气溶胶罐而建立的。可以理解，如果所用的罐能够承受超过相应于最小变形的最小标准压力，那末氮气的压力就可以相应提高。例如，如果一个低压罐能承受1150kPag的压力而不发生变形，那末氮气的压力就可以提高到1000kPag(20℃)，这一压力要比现有技术建议的压力大得多。
上述的充气压力根据下面的压缩气体(包括氮气)的压力/温度关系表来确定。
温度(℃) 压力(kPag)近似值10 500 96020 521 100030 542 104040 564 108050 585 112055 596 1140很容易理解，本发明的方法和设备适用于提供很广范围的干粉压缩气溶胶产品，方法是加入载带所需特定活性成分的合适粉末载体。
下面参考附图
来描述本发明的较佳实施方案，该附图表示实施本发明方法的设备的俯视图。
气溶胶罐(尚未安装阀和喷射器)安放在自动堆垛台10上并被转送到产品加料台11，在这里，从产品贮存器12向该罐中装入一种以细粉状的磷酸氢铵为主要成分的产品FUREX710，装载量约400g。再将罐转送到阀和喷射器安装台13，在这里将阀和喷射装置按照与罐形成一定的角度插入罐中，这样是为了在将阀和喷射器的组件插入罐中并固定在罐上时，阀的插管和喷射器的组合体不粘附产品。然后将罐转送到充气台14，在这里往罐中充氮至压力为840kPag，充气时罐应保持与垂线形成至少为45°的夹角。然后将罐送往阀钮(Valve button)安装台15，接着送往加盖台16并最后送往存放台17。在充气之前和之后，分别在站台18和19处称重，以检查是否已将所需量的气体充入罐中。
也可以设置另外的称重站台来检查所加粉末的重量。下表给出对一批24个已罐装有阻燃物质和氮气的试验情况。
表
A 空罐重(g)B 罐和产品重(g)C 关闭后的罐重(g)D 充气后的罐重(g)E 最后的罐重(安装了启动器和盖)空罐重量变化范围 100.8-102.2＝1.4g气体重量变化范围(D-C) 5.2-5.4g粉末重量变化(B-A)379.6-385.6g，平均范围6g启动器和盖的平均总重量 10.6-10.8g一种特别优选的阻燃材料是由Chemishe Produkte Weinstock & Siebert(Dusseldorf，德国)生产的FUREX710，这是一种以磷酸氢铵为基料并添加有添加剂例如稳定剂、疏水性增强剂和抗结块剂的灭火粉末。
很容易理解，本发明的方法可用于各种各样的疏水性粉末气溶胶产品，并且本发明不限于干粉灭火气溶胶产品。很容易明白，本发明的干粉气溶胶产品可用任何一种细粉状的，疏水性的，能自由流动的粉末来制造。
权利要求
1.一种制造干粉气溶胶产品的方法，该方法包括将所需量的干燥疏水性粉末装入一个气溶胶罐中；将一个阀和喷射器装置，当需要时还包括插管，安装在罐上，安装时要使得阀和喷射器装置不与粉末接触，并且喷射器装置的插管不插入粉末中；倾斜该罐以保证所说插管的开口端不粘附粉末；以及在充气台用惰性气体将罐加压到至少为620kPag(20℃)的压力。
2.如权利要求1的方法，其中所说的粉末包含磷酸氢铵。
3.如权利要求1或2的方法，其中所说的气体是氮气。
4.如权利要求1、2或3的方法，其中所说的压力至少为690kPag。
5.如权利要求4的方法，其中所说的压力为840-1000kPag(20℃)。
6.如权利要求5的方法，其中所说的罐是一种标称容积为550、670或1，400ml的罐，而在罐中的干粉量则分别为300、370-420(优选为400)或1000g。
7.如权利要求6的方法，其中所说充入气体的重量，对于标称容积为550ml的罐，大约为4.1-4.6g，优选为4.35g;对于670ml的罐，大约为5.0-5.6g，优选为5.3g;对于1，400ml的罐，大约为10.4-11.7g，优选为11.1g。
8.如权利要求7的方法，其中，在关闭气流之前先切断罐与充气台之间的气体通路以保证在由于关闭气流而引起压力显著下降之前罐上的阀装置已处于关闭状态，以实际上防止任何干粉进入阀装置的插管和因此而引起的堵塞以及后来在喷射过程中气体流和产品流的中断。
9.一种干粉气溶胶产品，它包括一个气溶胶罐，它包括一个阀和喷射器装置，当需要时还包括一个插管;处于气溶胶罐中的一定量的干燥疏水性粉末;以及一种在至少620kPag(20℃)压力下的惰性气体喷射剂。
10.如权利要求9的产品，其中所说的粉末包含磷酸氢铵，而所说的气体是氮气。
11.如权利要求9或10的产品，其中所说的压力为至少690kPag(20℃)，而最优选是840-1000kPag(20℃)。
12.如权利要求9、10或11的产品，其中所说的罐是一种标称容积为550、670或1，400ml的罐，而罐中的粉末量则分别为300g、370-420(优选为400)g，或1，000g。
13.如权利要求12的产品，其中所说充入气体的重量，对于550ml标称容积的罐，大约为4.1-4.6g，优选为4.35g;对于670ml标称容积的罐大约为5.0-5.6g，优选为5.3g;对于1，400ml标称容积的罐大约为10.4-11.7g，优选为11.1g。
全文摘要
一种干粉气溶胶产品，它包括一个包括阀和喷射器装置，当需要时还包括插管的气溶胶罐；处于该气溶胶罐中的一定量的干燥疏水性粉末；以及一种压力至少为620kPag(20℃)的惰性气体。
文档编号B65D83/14GK1084204SQ9310156
公开日1994年3月23日 申请日期1993年2月25日 优先权日1992年9月7日
发明者M·J·瑞诺兹 申请人:M·J·瑞诺兹