Come vengono riempiti gli estintori aerosol?

Produrre un estintore aerosol di tipo spray comporta molto di più che semplicemente versare il liquido estinguente in una bomboletta.

Un tipico processo produttivo richiede l’assemblaggio della formulazione, della bomboletta aerosol, della valvola, del mezzo di pressurizzazione e dell’attuatore in un pacchetto sigillato e pressurizzato, in grado di essere prodotto in modo costante.

Per un prodotto convenzionale di soppressione aerosol, la sequenza produttiva di base può includere:

Preparazione materie prime → Riempimento liquido → Posizionamento valvola → Crimpatura valvola → Riempimento gas o propellente → Ispezione perdite e produzione → Posizionamento attuatore → Posizionamento cappuccio → Codifica → Imballaggio

La sequenza esatta non è universale. Può variare in base alla formulazione, alla valvola, al propellente o al gas compresso, al metodo di riempimento e al fatto che il prodotto utilizzi un normale contenitore aerosol oppure Un sistema Bag-on-Valve . Pertanto, i produttori devono verificare il design effettivo del prodotto prima di definire definitivamente il processo produttivo. Questa guida spiega ciò che accade in ciascuna fase principale e quali parametri del prodotto devono essere presi in considerazione.

1. Preparazione del materiale grezzo

Il processo ha inizio ancor prima che la bomboletta aerosol raggiunga la macchina per il riempimento. La formulazione per l’impianto di soppressione degli incendi deve innanzitutto essere preparata secondo le specifiche del prodotto validate dal produttore. A seconda del prodotto effettivo, la preparazione può comprendere:

• la misurazione delle materie prime
• mescolamento
• agitazione
• filtrazione
• stoccaggio temporaneo
• il trasferimento della miscela finita nel sistema di riempimento

La formulazione esatta non va data per scontata solo perché il prodotto finito è commercializzato come “estintore aerosol” o “spray per la soppressione degli incendi”. Produttori diversi possono utilizzare sistemi prodotto molto differenti.

Quali parametri influenzano questa fase?

I fattori importanti includono la composizione della formulazione, la viscosità, la tendenza alla schiumatura, la corrosività, il comportamento di sedimentazione o separazione, la sensibilità alla contaminazione e i materiali a contatto con il prodotto richiesti. Queste proprietà possono influenzare sia il sistema di preparazione sia la successiva fase di riempimento liquido.

Perché è importante?

Una preparazione del prodotto scarsamente controllata può generare problemi in fasi successive della linea. Ad esempio, variazioni di viscosità, schiumatura eccessiva o miscelazione non uniforme possono compromettere la stabilità del riempimento liquido. La fase di preparazione del prodotto deve quindi essere considerata parte integrante del processo produttivo, anziché un’operazione isolata.

2. Riempimento liquido

Una volta che la formulazione è pronta, una quantità misurata di prodotto viene introdotta nella bomboletta aerosol. Questa è la fase di riempimento liquido . Per molti prodotti aerosol convenzionali, il concentrato del prodotto viene inserito nella lattina vuota prima che la valvola venga fissata in modo permanente. Il sistema di riempimento deve erogare ripetutamente la quantità richiesta, gestendo nel contempo le effettive caratteristiche fisiche della formulazione.

Quali parametri influenzano il riempimento liquido?

Le informazioni più importanti includono il volume di riempimento, la viscosità della formulazione, la densità del prodotto, la tendenza alla schiumatura, l’accuratezza richiesta nel riempimento, il diametro della lattina, l’altezza della lattina e i requisiti relativi ai materiali a contatto con il prodotto. Una formulazione sottile e facilmente fluente può comportarsi in modo molto diverso rispetto a una formulazione più viscosa o incline alla schiumatura. Per questo motivo, i parametri di riempimento dovrebbero idealmente essere confermati utilizzando il prodotto reale del produttore o campioni rappresentativi.

Perché è importante?

Un riempimento errato del prodotto può causare contenuti netti non uniformi, spreco di prodotto, schiuma eccessiva, riduzione della velocità di produzione, residui intorno all’apertura della lattina e difficoltà durante il successivo posizionamento o la crimpatura della valvola. Per i produttori che gestiscono diversi volumi di riempimento, è inoltre fondamentale poter regolare in modo ripetibile le impostazioni tra diversi SKU.

3. Posizionamento della valvola

Dopo aver riempito la quantità richiesta di prodotto, la valvola aerosol viene posizionata sull’apertura della lattina. La valvola è uno dei componenti più importanti dell’imballaggio finito, poiché collega il sistema interno pressurizzato all’attuatore utilizzato per erogare il prodotto. Il posizionamento della valvola può sembrare semplice, ma questa deve essere compatibile sia con la lattina aerosol sia con la progettazione prevista per il prodotto.

Quali parametri influenzano il posizionamento della valvola?

I produttori devono confermare: la specifica della valvola, le dimensioni della coppa della valvola, lo stelo della valvola, la guarnizione, l’apertura del contenitore, il materiale del contenitore, la compatibilità con l’attuatore e le caratteristiche di scarico richieste. La stessa categoria generale di prodotto può utilizzare configurazioni di valvola diverse. Pertanto, la selezione dell’attrezzatura deve basarsi sul campione reale della valvola o sulla sua specifica tecnica, non semplicemente sulle parole «valvola per estintore».

4. Piegatura della valvola

Una volta che la valvola è stata posizionata correttamente, viene piegata meccanicamente sul contenitore aerosol. La piegatura crea la tenuta meccanica tra la coppa della valvola e il contenitore. Questa fase è critica perché il pacchetto finito deve mantenere la pressione dopo il riempimento con gas.

Quali parametri influenzano la piegatura?

La configurazione della crimpatura dipende da fattori quali le specifiche della bomboletta aerosol, le specifiche della valvola, la coppetta della valvola, la guarnizione, le dimensioni di crimpatura specificate per il contenitore e gli utensili per la crimpatura. Le dimensioni di crimpatura richieste devono essere ricavate dal sistema effettivo di bomboletta e valvola; non devono essere copiate da un altro prodotto solo perché entrambi i prodotti utilizzano bombolette aerosol dall’aspetto standard.

5. Riempimento con gas o propellente

Dopo che la valvola è stata fissata, il contenitore aerosol viene pressurizzato secondo la progettazione del prodotto. In un processo convenzionale di riempimento sotto pressione, una quantità dosata di propellente compatibile o di gas compresso può essere introdotta attraverso la valvola aerosol. Ciò genera la pressione interna necessaria per l’erogazione del prodotto.

Quali parametri influenzano il riempimento con gas?

Il fase di riempimento con gas dipende dal propellente o gas compresso effettivo, dalla quantità di riempimento, dalla pressione finale richiesta, dalla valvola per aerosol, dalle specifiche della bomboletta, dalla formulazione del prodotto, dall'ambiente di produzione e dalle condizioni di fornitura del gas. I mezzi di pressurizzazione per aerosol possibili variano in base al prodotto. Devono sempre essere confermati sulla base della formulazione effettiva del cliente e delle specifiche dell'imballaggio.

Perché è importante?

Il riempimento con gas influisce sia sulla produzione sia sulle prestazioni del prodotto finito confezionato. Una configurazione errata può causare pressioni inconsistenti, quantità di riempimento instabili, perdite, comportamento di erogazione scadente ed elevati tassi di scarto nella produzione. Il riempimento con gas deve quindi essere adattato al prodotto specifico, anziché essere trattato come un'operazione preimpostata universale. Per progetti che impiegano propellenti infiammabili o altri materiali pericolosi, l'ambiente di produzione e i sistemi di supporto devono essere progettati in base alle proprietà dei materiali e ai requisiti locali applicabili.

6. Perdite e ispezione in produzione

Una volta che la bomboletta aerosol è stata riempita e pressurizzata, l'ispezione di produzione diventa particolarmente importante. Lo scopo non è semplicemente verificare se la bomboletta "ha un aspetto corretto". Il produttore deve accertarsi che l'imballaggio e il processo di riempimento operino entro le specifiche di produzione definite.

• quantità di prodotto immessa
• coerenza del riempimento del gas
• condizione della crimpatura
• sigillatura della valvola
• danni visibili sull'imballaggio
• perdite e stato della bomboletta
• codifica e posizionamento dei componenti

Prova di perdita in bagno d'acqua

Un sistema a bagno d'acqua è un metodo comunemente associato alla produzione di aerosol. Le bombolette riempite passano attraverso una fase di prova controllata, nella quale eventuali perdite o anomalie dell'imballaggio possono essere identificate secondo la procedura validata dal produttore. Tuttavia, il metodo esatto di ispezione e le condizioni di prova devono essere determinati in base al prodotto, al contenitore e ai requisiti di mercato applicabili.

7. Posizionamento dell’attuatore

Dopo il riempimento e l’ispezione primaria, l’attuatore può essere montato sulla valvola aerosol. L’attuatore è il componente premuto dall’utente finale per erogare il contenuto. Per uno spray di soppressione antincendio, le prestazioni di erogazione fanno parte del design complessivo del prodotto.

Quali parametri influenzano il posizionamento dell’attuatore?

Tra i fattori rilevanti figurano lo stelo della valvola, la progettazione dell’attuatore, l’aderenza, l’orientamento, il modello di spruzzo, la portata di erogazione e il design finale del prodotto. Il produttore della macchina di riempimento non deve determinare autonomamente le prestazioni richieste di soppressione antincendio. Al contrario, l’attuatore e la valvola devono essere forniti o specificati in conformità al design confezionato validato dal cliente.

8. Posizionamento del coperchio e 9. Codifica

Alcuni prodotti aerosol di soppressione antincendio utilizzano un coperchio protettivo sovrapposto dopo il montaggio dell’attuatore. Tale coperchio può contribuire a proteggere l’attuatore durante il trasporto, lo stoccaggio, l’imballaggio in cartone e la normale manipolazione del prodotto. La progettazione del coperchio varia notevolmente da prodotto a prodotto.

Prima dell'imballaggio finale, il prodotto aerosol finito potrebbe richiedere un'identificazione produttiva secondo il sistema interno di qualità del produttore e i requisiti di mercato applicabili (identificazione del lotto, data di produzione, tracciabilità).

10. Imballaggio finale

Dopo che il prodotto ha superato i controlli produttivi richiesti, le bombolette finite passano alla fase di imballaggio. A seconda dello stabilimento, questa fase può prevedere ispezione visiva, conteggio, imballaggio in cartoni, sigillatura dei colli, preparazione dei pallet e identificazione dei prodotti finiti. A questo punto, il processo produttivo passa dal riempimento e dall'assemblaggio dell'imballaggio alla logistica del prodotto finito.

In che modo il processo di riempimento BOV differisce?

Gli estintori a spruzzo Bag-on-Valve non seguono esattamente la stessa sequenza di riempimento delle confezioni aerosol convenzionali. Un concetto tipico BOV può prevedere:

Bomboletta vuota → Posizionamento della valvola BOV → Pressurizzazione / Rullatura → Riempimento del prodotto attraverso la valvola nella sacca → Ispezione → Assemblaggio → Imballaggio

La differenza strutturale fondamentale è che il prodotto è contenuto all’interno di una sacca flessibile, mentre il mezzo di pressurizzazione rimane all’esterno della sacca. A causa di questa architettura di confezionamento, il riempimento del prodotto avviene comunemente attraverso la valvola dopo l’installazione dell’assieme BOV. L’BOV deve quindi essere considerato un’architettura di riempimento distinta, non semplicemente un’altra valvola montata su un processo aerosol convenzionale.

Cosa modifica il processo di riempimento degli estintori aerosol?

Prima di definire il processo, i produttori devono confermare almeno i seguenti parametri.

Domande frequenti