AEROSSOL

Produto de autopropulsão pelo uso quer de gases liquefeitos ou comprimidos.

Aerossol ou Aerosol é um conjunto de partículas suspensas num gás, com alta mobilidade intercontinental. O termo refere-se tanto as partículas como ao gás no qual as partículas estão suspensas. O tamanho das partículas varia desde 0,002 µm a mais de 100 µm, isto é, desde umas poucas moléculas até o tamanho em que as ditas partículas não podem permanecer suspensas no gás.

COMPONENTES

1. Embalagem
Pode ser de alumínio, ferro branco, plástico ou vidro. Para os dois primeiros, a abertura é universalmente normalizada em uma polegada. No caso do vidro existem terminações de 15-18-20 m/m. Existem diretrizes rigorosas para essas aberturas, pois é aí que vai se apoiar o suporte da válvula e a recravação deve ser perfeitamente estanque.

Por motivos de precaução à corrosão, os tubos metálicos podem ser revestidos internamente e, por segurança, o vidro recebe uma proteção externa de plástico.

Os tubos metálicos existem:

• Em folha de Flandres com três partes: o domo, o fundo e o corpo, ajuntados por meio de recravação. O corpo antigamente era agrafado e soldado, hoje se utiliza o sistema Soudronic de solda elétrica. Existem também sistemas de embutimento profundo dando um tubo duas peças.
• Em alumínio, cujo sistema de extrusão de uma pastilha leva a um monobloco, mas utilizam-se tubos duas peças (fundo recravado).

A estanqueidade das várias peças é feita através de uma junta látex líquida polimerizada em forno e uma recravação, obedecendo a normas rigorosas de espessura, altura e porcentagem de recobrimento.

2. Prato da válvula (Copela para válvula 1)
Para embalagens de vidro, plásticos e pequenos tubos de alumínio, utiliza-se um prato de alumínio anodizado para fazer a conexão válvula-tubo. No caso de tubos com abertura de uma polegada, a copela suporte da válvula é fabricada em ferro-branco, revestida ou não ou em alumínio revestido ou anodizado. As normas de controle aplicadas e as especificações são muito rigorosas, tanto no espaço de fixação da válvula como o lugar de recravação do prato ou copela no tubo. Para a recravação, há necessidade de uma junta de vedação que pode ser arruela de borracha ou junta-líquida no caso da copela, ou apenas uma arruela no caso do prato. Também as especificações são rigorosas para essa junta e existem normas de controle.

3. Válvula
Existem no Brasil vários tipos de válvulas. Todas elas de qualidade, mas mesmo assim precisam de um controle rígido de qualidade pelo utilizador, pois é a peça principal do sistema, sendo o caminho de comunicação entre o interior e o exterior da lata, e ainda a peça que vai definir o tipo de pulverização.

As válvulas são feitas de peças em plástico (Nylon, debrin, Telcon, etc): corpo, atuador; de peças de aço: mola, inserto (pode ser de plástico); e de borracha: diafragma. Este último item exige um cuidado especial sobre a decisão da natureza do elastômero ao formular o produto. As válvulas podem ser macho e fêmea, dependendo da introdução do atuador no corpo. Para ajudar a dispersão de algumas fórmulas existem válvulas especiais com mecanical break up, ou seja, com tomada de gás adicional no corpo e alimentação da mistura gás-líquido na parte baixa do inserto do atuador e que contém caminhos helicoidais. O resultado dá um spray turbilhonário, que é importante na dispersão, por exemplo, de solventes pouco voláteis ou formulações de fase aquosa.

Um pescante (ou mergulhador) pode ligar a válvula do fundo do tubo. Em geral de polietileno, a qualidade e compatibilidade com o meio têm que ser bem estudadas (stress cracking), assim como a sua dilatação no comprimento e diâmetro.

4. Tampa
Peça de proteção de plástico (polipropileno, etc) da válvula, ela pode também fazer parte do sistema de atuação da válvula (spray cap).

Aerossóis atmosféricos
Alguns aerossóis ocorrem de forma natural, originados pela vegetação viva, da pulverização da água, dos vulcões, das tempestades de areia ou pó ou de incêndios florestais. Algumas atividades humanas, como o uso de combustíveis fósseis e alteração da superfície terrestre também geram aerossóis.

Repartidos pelo planeta, os aerossóis antropogênicos — aqueles que são gerados pelas pessoas— representam 10% da quantidade total de aerossol presente na atmosfera. Os aerossóis são rapidamente removidos da atmosfera por meio de processos hidrológicos naturais ou por deposição.

Como funcionam as latas de aerossol
Provavelmente você nunca ouviu falar em Eric Rotheim, apesar da sua familiaridade com o trabalho dele. Rotheim, engenheiro e inventor norueguês, propôs o primeiro projeto de lata de aerossol há mais de 75 anos. A tecnologia evoluiu um pouco com o tempo, mas a ilustração da patente americana de Rotheim, de 1931, mostra a maior parte dos principais elementos encontrados nas latas de aerossol de hoje.

No início, a novidade de Rotheim não causou muito impacto. Isto até a Segunda Guerra Mundial, quando o exército americano introduziu a lata de aerossol para distribuir inseticida, ao perceberem o potencial do produto. As latas, fáceis de serem usadas, eram de inestimável ajuda para os soldados no Pacífico, onde insetos transmissores de doenças representavam uma grande ameaça.

Nos anos que se seguiram à guerra, as indústrias adaptaram essa tecnologia a uma grande variedade de aplicações. Hoje em dia, há milhares de produtos acondicionados em latas de aerossol, como spray para cabelo, óleo de cozinha e até medicamentos.

Os fluidos
O que existe por trás de uma lata de aerossol é muito simples: um fluido armazenado sob alta pressão é utilizado para impelir outro para fora da lata. Para entender como isso funciona você precisa saber um pouco sobre fluidos e pressão dos fluidos.

Um fluido é qualquer substância constituída de partículas que fluem livremente. Isto inclui substâncias em estado líquido, como a água da torneira, assim como substâncias em estado gasoso, como o ar atmosférico.

As partículas em um líquido estão todas fracamente ligadas e movem-se com relativa liberdade. Como as partículas estão todas ligadas, um líquido em uma temperatura constante possui um volume fixo.

Se você aplicar quantidade suficiente de energia a um líquido (aquecendo-o), as partículas vibrarão até quebrar as forças que as mantinham unidas. O líquido se transformará em gás, um fluido em que as partículas podem se mover com relativa independência. Este é o processo de fervura e a temperatura em que isso ocorre é conhecida como o ponto de ebulição das substâncias. Substâncias diferentes possuem diferentes pontos de ebulição: por exemplo, usa-se maior quantidade de calor para mudar a água do estado líquido para o gasoso do que o álcool.

A força das partículas, se movendo individualmente em um gás, pode crescer sob grande pressão. Como as partículas não estão todas ligadas, um gás não tem um volume definido como um líquido: as partículas irão se empurrar para fora. Neste caso, um gás se expande até preencher todo o espaço vazio.

Quando o gás se expande, a sua pressão decresce, pois existem poucas partículas em uma determinada área para colidir com alguma coisa. Um gás aplica muito mais pressão quando é comprimido em um espaço relativamente pequeno porque há muito mais partículas movendo-se de um lado para o outro nessa área.

Uma lata de aerossol aplica esses princípios básicos com um objetivo: expelir uma substância líquida.

Propelente e produto
Pouco solúveis: CO2, N2O / Insolúveis: N2

Uma lata de aerossol contém um fluido que ferve bem abaixo da temperatura ambiente (chamado de propelente) e um que ferve em temperatura muito mais alta (chamado de produto). O produto é uma substância como, por exemplo, o spray para cabelos ou o repelente de insetos, e o propelente fornece uma maneira para o produto sair da lata. Ambos os fluidos são armazenados em uma lata de metal lacrada.

Há duas maneiras de se configurar um sistema de aerossol. Na forma mais simples você despeja o produto líquido, lacra a lata e em seguida bomba o gás propelente através do sistema de válvula. O gás é bombeado sob alta pressão, comprimindo o produto líquido com muita força. Quando empurramos o pino para baixo, a entrada escorrega para baixo do lacre, abrindo a passagem do interior para o exterior da lata. O gás propelente de alta pressão impele o produto líquido até o topo do tubo de plástico e daí para fora através do bocal. O estreito bocal serve para borrifar o líquido que flui por ele, quebrando-o em pequenas gotículas que formam um fino spray.

Gás liquefeito
Inflamáveis: cloreto de etila, éter dimetílico, N-butano e isobutano, propano.

Desde que o produto seja líquido à temperatura ambiente, ele é simplesmente derramado dentro da lata antes dela ser lacrada. O propelente, por outro lado, precisa ser bombeado para dentro sob alta pressão depois que a lata é lacrada. Quando o propelente é mantido sob suficiente alta pressão, ele não tem qualquer capacidade de se expandir em um gás. Ele permanece em estado líquido enquanto a pressão é mantida (este é o mesmo princípio usado em uma grelha de propano líquido).

Quando a válvula é aberta, a pressão no propelente líquido é reduzida instantaneamente. Em baixa pressão, ele pode começar a ferver. Partículas são liberadas, formando uma camada de gás que se acumula no topo da lata. Essa camada de gás pressurizado empurra o produto líquido e também parte do propelente líquido para cima do tubo, em direção ao bocal. Algumas latas, como os spray de tinta, possuem internamente uma bola de movimento. Sacudindo-se a lata, a bola se movimenta e, com isso, ajuda a misturar o propelente e o produto, que é posto para fora em uma fina névoa.

Quando o líquido flui pelo bocal, o propelente rapidamente se expande em um gás. Em algumas latas de aerossol essa ação auxilia o borrifar do produto, formando uma finíssima camada de spray. Em outros projetos, o propelente que se evapora forma bolhas no produto, criando uma espuma. A consistência do produto expelido depende de vários fatores, que incluem: a composição química do propelente e do produto; a proporção entre o propelente e o produto; a pressão do propelente; o tamanho e a forma do sistema de válvula.

As indústrias estão capacitadas a produzir uma ampla variedade de dispositivos de aerossol configurando esses elementos em diferentes combinações. Mas seja disparando chantili, gel de barbear ou uma fina névoa de desodorante, o mecanismo básico da lata é o mesmo: um fluido empurra outro.

Risco ambiental?
Até a década de 80, muitas latas de aerossol de gases liquefeitos usavam clorofluorcarbonos (CFCs) como propelentes. Depois que os cientistas concluíram que os CFCs eram prejudiciais à camada de ozônio, 70 nações assinaram o Protocolo de Montreal, um acordo para eliminar o uso do CFC durante a década seguinte.

Hoje, quase todas as latas de aerossol possuem um propelente alternativo, como o gás liquefeito de petróleo, que não apresenta um risco tão sério ao meio ambiente.