BR112021001495A2

BR112021001495A2 - tecnologia de bolsa em válvula

Info

Publication number: BR112021001495A2
Application number: BR112021001495-0A
Authority: BR
Inventors: Joe Michael Barratt; Matthew James Sygrove; Dominic Christopher Schiller; Thomas Anthony Ryan
Original assignee: Simply Breathe Holdings Ltd
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2021-04-27
Also published as: EP4234096A2; US20210237107A1; GB201812298D0; GB2580010A; EA202190279A1; IL280422A; EP3830002B1; ES2960916T3; EP3830002A1; KR20210066794A; CN112638793B; AU2019308821A1; WO2020021473A1; CA3107407A1; JP2021533048A; CN112638793A; GB2580010B; EP4234096A3; MX2021000892A

Abstract

A invenção relaciona-se a um dispensador (20), compreendendo um recipiente dispensador (90) preenchido com um gás transportador de dispensação (140) provido de um conjunto de válvula (10). Um ingrediente (100) para dispensação está contido em um reservatório contentor de ingrediente (110/150; 110/160), e o reservatório contentor de ingrediente (110/150) é operativamente conectado ao recipiente dispensador (90) e a um tubo de imersão (80) por meio dos primeiro e segundo tubos (82; 84) de modo que, quando do acionamento do conjunto de válvula (10), o ingrediente (100) e o gás transportador de dispensação (140) se desloquem ao longo do primeiro tubo (82) e do segundo tubo (84), respectivamente, e se misturem no conjunto de válvula (10) antes de sair do recipiente dispensador (90) por meio do bico pulverizador do atuador (200). Como alternativa, o gás transportador de dispensação (140) se desloca ao longo do segundo tubo (84) para o reservatório contentor de ingrediente (110/160) e transporta o ingrediente (100) ao longo do primeiro tubo (82), onde eles se misturam no conjunto de válvula (10) antes de sair do recipiente dispensador (90) por meio do bico pulverizador do atuador (200).

Description

“TECNOLOGIA DE BOLSA EM VÁLVULA”

[001] A presente invenção relaciona-se a aprimoramentos em uma tecnologia de distribuição conhecida na indústria como tecnologia “bag-on-valve” (BOV, ou “bolsa em válvula”), e a um dispensador para uso com novos conjuntos de válvula. O dispensador, e o método de distribuição, utilizam um gás carregador de dispensação, geralmente um gás aéreo, que é adsorvido, geralmente, em carvão ativo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO E TÉCNICA ANTERIOR

[002] O mercado global de produtos do tipo bolsa sobre válvula movimentou 356,5 milhões de dólares em 2016 e tem crescido em virtude do aumento da consciência de sua relação custo-benefício entre os consumidores e os fabricantes. Os consumidores têm apresentado forte inclinação para a tecnologia de bolsa em válvula como uma solução de embalagem, uma vez que minimiza o desperdício de produtos, dessa forma assegurando valor para o dinheiro. Assim, esta tecnologia está sendo usada para vários produtos topo de linha. Ainda outro benefício notável são os benefícios ambientais que esta tecnologia traz graças às suas bolsas sem ar e ao método de acondicionamento que separa o produto e o propelente.

[003] Para o fabricante, a preferência pela tecnologia de bolsa em válvula promete maior vida de prateleira para produtos sensíveis ao oxigênio que contenham menos ou nenhum conservante. Adicionalmente, diversos tipos de produtos líquidos e viscosos podem ser acondicionados usando a tecnologia de bolsa em válvula, independente do fato de que eles podem ser à base de água ou solvente. Um número cada vez maior de fabricantes também tem investido nesta tecnologia, uma vez que a ausência do propelente no produto reduz o risco de explosão ou incêndio. Além disso, o processo de enchimento eficiente é uma vantagem adicional.

[004] Entretanto, existem limitações e desafios decorrentes dos propelentes utilizados e da queda de pressão durante a operação que, por exemplo, impedem o esvaziamento completo da bolsa.

[005] Foi introduzida uma legislação para remover o alto Potencial de Aquecimento Global (GWP) dos propelentes de gás liquefeito dos aerossóis.

[006] O dispensador da invenção preferivelmente utiliza gases aéreos, particularmente CO2, o que significa que não possui GWP. Isso se deve ao fato de que, embora o GWP do dióxido de carbono seja 1, ele é derivado da atmosfera, logo, o efeito líquido de sua utilização é zero.

[007] Isto contrasta com os novos propelentes de gás liquefeito (tal como HFO-1234ze), que possuem baixo GWP uma vez que se decompõem na atmosfera dentro de um curto período de tempo. Entretanto, os produtos de decomposição são poluentes.

[008]Os propelentes à base de fluorocarbono estão sujeitos a um ciclo interminável de mudanças regulatórias. Entretanto, os gases aéreos estão isentos da legislação, tal como a regulação REACH.

[009] Durante os últimos 12 anos no Reino Unido, houve uma redução de 30% nas emissões de VOC. Entretanto, nesse tempo, as emissões dos aerossóis aumentaram em 10%, o que está aproximadamente de acordo com o aumento do tamanho da população durante este período. Entretanto, desde 2005, as emissões dos aerossóis cresceram de 4,7% para 7,9% (2017). O governo deseja reduzir as emissões totais de VOC em 38% até 2030 e a BAMA (British Aerosols Manufacturing Association) quer desenvolver planos para reduzir as emissões de VOC nos aerossóis, ao mesmo tempo mantendo os elevados níveis de desempenho do produto, aceitação do consumidor e segurança.

[010] Uma razão para o uso continuado de propelentes à base de fluorocarbono é que os gases aéreos comprimidos não podem ser armazenados em uma quantidade suficiente que permita aos ingredientes serem totalmente descarregador de uma lata de aerossol do tipo bolsa em válvula.

[011] O uso de carvão ativo para melhorar o volume de armazenamento de gás pelos Requerentes possibilita que os conteúdos de bolsas de tamanho normal sejam descarregados completamente.

[012] Além disso, por evitar o uso de solventes e propelentes de gás liquefeito, atenua-se o abuso de solventes.

[013] Os aerossóis que utilizam água como solvente e propelentes de ar comprimido possuem baixo desempenho (pouca força) e produzem um jato úmido com pouca nuvem. Em contrapartida, os dispensadores aqui descritos produzem um jato praticamente seco com boa força e nuvem.

[014] Adicionalmente, embora os aerossóis tradicionais estejam sujeitos à inversão do tubo de imersão, causando a liberação de propelente em excesso, os dispensadores aqui descritos evitam problemas de inversão.

[015] Além disso, a tecnologia de bolsa em válvula regular não permite que o ingrediente ativo na bolsa seja disperso na forma de aerossol, ao passo que os dispensadores aqui descritos permitem a aerossolização (dispersão em uma forma de aerossol).

[016] Os produtos disponíveis no mercado global incluem BOV aerossol, BOV convencional, e BOV sem spray/baixa pressão. Destes, espera-se que o BOV aerossol adquira cerca de 60% do mercado global no final de 2024.

[017] As quatro principais corporações envolvidas são a AptarGroup, Inc., a Coster Tecnologie Speciali S.p.A, a Toyo & Deutsche Aerosol Gmbh e a Summit Packaging System, Inc. Essas empresas coletivamente possuem uma participação de aproximadamente 39% no mercado global em 2015.

[018] A válvula ou conjunto de válvula compreende uma válvula macho ou fêmea que é conectada ou crimpada em um recipiente dispensador ou lata que é feito de alumínio, folha-de-flandres, aço ou plástico. A capacidade típica do recipiente dispensador se encaixa em uma das seguintes categorias de tamanho: Abaixo de 30 ml, 30ml a 100ml, 100ml a 275ml, 275ml a 500ml e acima de 500ml.

[019] Aplicações típicas incluem aplicações para os seguintes tipos de produtos:

[020] Cosméticos & Produtos de Cuidado Pessoal, por exemplo, desodorantes e antitranspirantes, Produtos Farmacêuticos, Produtos de Cuidados com o Lar, por exemplo, odorizadores de ambiente, preparações de limpeza, produtos Alimentícios & Bebidas, por exemplo, creme e queijo, e produtos Automotivos & Industriais, por exemplo, tintas.

[021] Esses dispensadores do tipo bolsa em válvula tradicionais, como os dispensadores de aerossol, normalmente contêm um de dois tipos de propelentes. i) Propelentes de gás liquefeito, que são primariamente à base de hidrocarbonetos (por exemplo, misturas de propano/n-butano/iso-butano); ou (ii) À base de hidrofluorocarbonetos, (por exemplo, HFC-134a, -152a ou HFO-1234ze).

[022] Os aspectos negativos relacionados ao propelentes à base de hidrocarbonetos são bem conhecidos, uma vez que esses compostos são compostos orgânicos voláteis (VOCs) altamente inflamáveis que são alvo de abuso de inalação e contribuem para a má qualidade do ar em ambientes internos.

[023] Os hidrofluorocarbonetos também estão repletos de problemas nas aplicações de aerossol, e o HFC-134a, por exemplo, recentemente foi retirado legislativamente de uso em diversas aplicações graças a seu GWP intrinsecamente alto.

[024] Dois compostos de gás condensado que atendem às novas Regulações de Gás-F da UE para GWP<150 incluem: HFC-152a (1 ,1-difluoretano); e

HFO-1234ze (1 ,3,3,3-tetrafluorprop-2-eno).

[025] Infelizmente, o HFC-152a (GWP-120) é designado como altamente inflamável, e o HFO-1234ze (GWP-6) é reconhecido como sendo inflamável acima de 28 °C. Ele também é, às vezes, proibitivamente caro.

[026] Evidentemente, quando há combustão de HFCs ou HFO, também há a liberação de fluoreto de hidrogênio, que é extremamente tóxico, além de corrosivo. Adicionalmente, há cada vez mais relatos de abuso de hidrocarbonetos fluorados (HFC), particularmente com HFC-152a, entre jovens adultos, resultando em mortes ocasionais. É muito cedo para falar de abuso de HFO- 1234ze, mas existem várias razões para se supor que irá gerar propriedades eufóricas/asfixiantes similares às dos HFCs. Finalmente, embora haja somente uma pequena contribuição de GWP, a degradação ambiental do HFO-1234ze produz ácidos fluoroacéticos, que são tóxicos para plantas e a vida marinha. Um dos produtos da degradação atmosférica do HFC-152a é o difluoreto de carbonila (COF2), que hidrolisa na atmosfera inferior produzindo fluoreto de hidrogênio.

[027] Por causa disso, é desejável evitar o uso de tais gases e usar gases aéreos comprimidos sempre que possível.

[028] O desenvolvimento de um conjunto de bolsa e frita em válvula, como esboçado aqui, possui diversas vantagens e permite o uso de gases não-nocivos, por exemplo, gases aéreos para dispensação de uma vasta gama de ingredientes em uma grande variedade de aplicações.

[029] Os benefícios, por exemplo, dos gases aéreos, tal como ar, nitrogênio, oxigênio, argônio ou dióxido de carbono, advêm do fato de serem baratos, prontamente disponíveis, e possuírem baixa toxicidade e não terem risco de serem descontinuados. Esses gases também não estão sujeitos a regulações, tal como a Regulação REACH.

[030] Infelizmente, os gases aéreos não podem ser facilmente condensados sem refrigeração, ou sem o uso de pressões extremas (abaixo das respectivas temperaturas críticas) para fornecer gás em quantidade suficiente para aplicações de aerossol. A compressão desses gases em recipientes dispensadores é facilmente possível, embora a pressão máxima permitida seja limitada, de modo que a pressão dos conteúdos não exceda 15 barg quando a lata, e seus conteúdos, forem elevados à temperatura de teste de 50 °C por 3 minutos, de acordo com a Diretiva dos Aerossóis. Esta restrição significa que uma lata não deve ser preenchida muito acima de 12 barg à temperatura ambiente. Sob tais condições, após o acionamento, a pressão cai rapidamente à medida que os conteúdos das latas são descarregados, e a distribuição de volume de gás geral é pequena, dando origem a um número pequeno de aplicações distribuídas e percepção negativa por parte do cliente.

[031] A título de exemplo não-restritivo, um odorizador de ambiente convencional empregando um gás liquefeito geralmente contém um ingrediente (produto concentrado) e um solvente, além do propelente liquefeito; tanto hidrocarboneto quanto HFC, com todas as desvantagens já descritas. Adicionalmente, há a possibilidade de mal uso do produto decorrente da inversão do tubo de imersão, gerando uma perda desproporcional de propelente. Dessa forma, um odorizador de ar convencional, à base de ar comprimido, poderia conter etanol a 5% em água comprimido com ar, além do concentrado de fragrância dissolvida. Tais dispositivos tendem a distribuir um jato curto, úmido, e embora este sistema não contenha nenhum propelente de gás liquefeito, ele ainda contém solvente e apresenta baixo desempenho.

[032] Em virtude das desvantagens descritas tanto para aerossóis contendo gás liquefeito quanto para aerossóis contendo gás comprimido, parece que tanto uma lata de aerossol contendo propelente de gás liquefeito quanto solvente não seria vantajosa.

[033] Embora a tecnologia de bolsa em válvula permita que o produto ativo seja separado do propelente (geralmente ar comprimido ou nitrogênio, ou um gás liquefeito condensado), para manter a integridade completa do produto de modo que somente o produto puro seja dispensado, essas bolsas em válvulas convencionais não fazem a dispersão em aerossol, pois não liberam o propelente, mas podem atomizar os produtos líquidos quando borrifados.

[034] Como consequência, seu uso é restrito, por exemplo, à dispensação de líquidos, inclusive líquidos viscosos, soluções, loções, cremes, preparações farmacêuticas, géis, azeite de oliva e outros produtos alimentícios, tal como queijo processado. Como consequência de estar encerrado em uma bolsa, o ingrediente ativo é protegido do contato com o oxigênio, o que normalmente poderia fazer o produto estragar, e é protegido do contato com o propelente, já que o propelente é preenchido no espaço ocupado entre a bolsa e a lata.

[035] A técnica anterior, à parte dos dispensadores de bolsa em válvula tradicionais, inclui a técnica relacionada à tecnologia de carvão adsorvente, tal como o pedido do Reino Unido dos próprios Requerentes No GB1703286.3 e a WO 2014/037086, na qual um gás propelente aéreo é adsorvido sobre carvão ativo contido dentro de uma lata (no espaço entre a bolsa e a lata), o que possibilita uma dispensação ainda mais uniforme dos conteúdos da bolsa se comparado a um gás comprimido isoladamente. Assim como as disposições tradicionais de bolsa em válvula, nenhum gás é descarregado da lata.

[036] A DE1817899 revela um dispensador compreendendo um propelente de gás liquefeito. Um líquido a ser atomizado está contido em uma bolsa localizada no recipiente e uma válvula dupla permite um circuito de fluxo de fluido no qual o líquido é atomizado à medida que é sugado por meio de um tubo venturi.

BREVE SUMÁRIO DA REVELAÇÃO

[037] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, proporciona-se um dispensador compreendendo um recipiente dispensador preenchido com um gás transportador de dispensação provido de um conjunto de válvula, compreendendo i) um copo de montagem; ii) uma ou mais gaxetas; iii) uma sede de válvula; iv) uma mola; v) um invólucro; e vi) um tubo de imersão caracterizado pelo fato de que o recipiente dispensador é preenchido com carvão ativo, ou outro adsorvente, um ingrediente para dispensação está contido em um reservatório contentor de ingrediente, e o reservatório contentor de ingrediente é operativamente conectado ao recipiente dispensador e ao tubo de imersão por meio de primeiro e segundo tubos de modo que, quando do acionamento do conjunto de válvula, o ingrediente e o gás transportador de dispensação se desloquem ao longo do primeiro tubo e do segundo tubo, respectivamente, e se misturem no conjunto de válvula antes de saírem do recipiente dispensador por meio do ‘pulverizador do atuador para um ambiente ou indivíduo; ou o gás transportador de dispensação se desloca ao longo do segundo tubo até o reservatório contentor de ingrediente e transporta o ingrediente ao longo do primeiro tubo, onde eles se misturam no conjunto de válvula antes de sair do recipiente dispensador por meio do bico pulverizador do atuador para um ambiente ou indivíduo.

[038] Em uma modalidade, o tubo de imersão do conjunto de válvula se divide no primeiro e segundo tubos, que estão assentados dentro do recipiente dispensador. O primeiro tubo é conectado ao reservatório contentor de ingrediente, permitindo que o ingrediente seja dispensado sob o acionamento da válvula. O segundo tubo compreende uma frita ou filtro para impedir que o carvão ativo passe para o tubo quando o gás transportador de dispensação pressurizado é liberado.

[039] De preferência, o reservatório contentor de ingrediente é uma bolsa ou saco.

[040] Em outra modalidade, o tubo de imersão do conjunto de válvula é conectado ao reservatório contentor de ingrediente ou recipiente por meio de uma tampa compreendendo primeiro e segundo conectores. O primeiro conector conecta- se ao primeiro tubo, que conecta o conjunto de válvula ao reservatório contentor de ingrediente, e o segundo conector conecta o segundo tubo, compreendendo uma frita ou filtro que impede o carvão ativo de passar para o tubo, ao reservatório contendo ingrediente, permitindo assim que o gás transportador de dispensação pressurizado conduza o ingrediente para fora do reservatório contentor de ingrediente após o acionamento.

[041] Nesta modalidade, o reservatório contentor de ingrediente compreende um recipiente aberto, preenchido com um ingrediente sublimável ou um material absorvente de ingrediente sobre o qual o ingrediente é absorvido, recipiente este que é fechado pela tampa.

[042] O dispensador pode compreender três ou mais tubos e pelo menos dois reservatórios contentores de ingrediente compreendendo ingredientes diferentes.

[043] O dispensador pode adicionalmente compreender um dispositivo de medição.

[044] O dispensador pode adicionalmente compreender um espaçador.

[045] O dispensador é preferivelmente preenchido com um gás de dispensação, que é óxido nitroso ou um gás aéreo, tal como ar, nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono ou argônio.

[046] Mais preferivelmente, o gás aéreo é dióxido de carbono, uma vez que é o gás que é absorvido de maneira mais eficaz pelo carvão ativo.

[047] Um benefício da invenção é que ela é capaz de dispensar um ingrediente livre de um propelente liquefeito e/ou um solvente.

[048] O ingrediente ativo pode incluir qualquer ingrediente usado nos setores de cosméticos & cuidados pessoais, farmacêutica, cuidados para o lar, alimentos & bebidas e automotivos & industriais, incluindo, particularmente, mas não exclusivamente, uma fragrância, aroma, feromônio, pesticida, ingrediente medicinal, nutracêutico ou farmacêutico.

[049] No caso de medicamentos e produtos farmacêuticos, é essencial que uma dose constante seja distribuída, e, portanto, o dispensador é adicionalmente adaptado para distribuir uma dose medida e pode adicionalmente compreender um espaçador.

[050] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de distribuição de um ingrediente a partir de um dispensador da invenção provido de um conjunto de válvula de acordo com o quarto aspecto da presente invenção, em que o ingrediente é liberado a partir de um reservatório contentor de ingrediente sob pressão junto com um gás transportador de dispensação, que também é liberado sob o acionamento do conjunto de válvula, ingrediente e gás transportador estes que se deslocam ao longo do primeiro tubo e do segundo tubo, respectivamente, e são misturados antes de serem distribuídos a partir do dispensador para um ambiente ou indivíduo.

[051] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de distribuição de um ingrediente a partir de um dispensador da presente invenção provido de um conjunto de válvula de acordo com o quinto aspecto da presente invenção, em que o ingrediente é liberado a partir de um recipiente de ingrediente sob pressão junto com um gás transportador de dispensação, que também é liberado sob o acionamento de um conjunto de válvula, gás transportador de dispensação este que se desloca ao longo do segundo para o recipiente de ingrediente e transporte o ingrediente ao longo do primeiro tubo, onde eles se misturam no conjunto de válvula antes de sair do dispensador por meio de um bico pulverizador do atuador para um ambiente ou indivíduo.

[052] Em uma modalidade, a mistura efetivamente começa no conjunto de válvula, ao passo que, em outra modalidade, a mistura começa à medida que o gás transportador passa através do recipiente de ingrediente.

[053] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é proporcionado um conjunto de válvula para um dispensador, compreendendo: i) um copo de montagem; ii) uma ou mais gaxetas; iii) uma sede de válvula; iv) uma mola; v) um invólucro; e vi) um tubo de imersão, que se divide em pelo menos dois tubos assentados dentro de um recipiente dispensador, caracterizado pelo fato de que um primeiro tubo, assentado dentro do recipiente dispensador, é conectado a um reservatório contentor de ingrediente, permitindo que o ingrediente seja dispensado sob o acionamento da válvula, e um segundo tubo compreende uma frita ou filtro para impedir que o carvão ativo passe para o segundo tubo quando um gás transportador de dispensação pressurizado é liberado.

[054] Em uma modalidade preferida, reservatório contentor de ingrediente é uma bolsa ou saco.

[055] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, é proporcionado um conjunto de válvula para um dispensador, compreendendo: i) um copo de montagem; ii) uma ou mais gaxetas; iii) uma sede de válvula; iv) uma mola; v) um invólucro; e vi) um tubo de imersão, caracterizado pelo fato de que o tubo de imersão é conectado a um reservatório contentor de ingrediente por meio de uma tampa compreendendo primeiro e segundo conectores, o primeiro conector conectando um primeiro tubo que conecta o tubo de imersão ao reservatório contentor de ingrediente, e um segundo tubo compreendendo uma frita ou filtro que impede o carvão ativo de passar para o segundo tubo e possibilita que um gás transportador de dispensação pressurizado conduza o ingrediente para fora de um recipiente dispensador quando do acionamento.

[056] Nesta modalidade alternativa, o reservatório contentor de ingrediente pode conter um material de absorção de ingrediente, tal como um material com propriedades de absorção de umidade, por exemplo, um tecido. O material de absorção de ingrediente é retido em um contentor de retenção de ingrediente fechado por uma tampa, e o ingrediente pode ser dissolvido em um líquido transportador e é absorvido pelo material absorvente.

[057] Como alternativa, o recipiente de retenção de ingrediente pode ser preenchido com um sólido sublimável.

[058] De preferência, embora não essencialmente, a frita ou filtro no segundo tubo é assentado acima de um nível para o qual o carvão ativo é preenchido dentro do recipiente dispensador.

[059] Em todas as modalidades, o conjunto de válvula adicionalmente compreende um atuador.

[060] Em ainda outra modalidade, o conjunto de válvula compreende três ou mais tubos e pelo menos dois reservatórios contentores de ingrediente compreendendo ingredientes diferentes.

[061]Um ingrediente preferido é uma fragrância e o produto um odorizador de ar. Outros ingredientes preferidos incluem desodorantes e antitranspirantes, sprays para cabelos, limpadores para polimento e emulsões.

[062] Em uma modalidade preferida, particularmente para a distribuição de ingredientes farmacêuticos ou medicinais, o conjunto de válvula adicionalmente compreende um dispositivo de medição e, opcionalmente, um espaçador.

[063] De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, é proporcionado um dispensador compreendendo um recipiente dispensador preenchido com carvão ativo e um gás transportado de dispensação provido de um conjunto de válvula de acordo com o quarto ou quinto aspecto da invenção.

[064] O carvão ativo é adicionado em uma quantidade que permite que a(s) bolsa(s) contentora(s) de ingrediente sejam preenchidas. Tipicamente, a quantidade irá variar de 15 a 65% em volume, mais tipicamente de 25 a 45% em volume, do recipiente de dispensação, dependendo do tamanho da(s) bolsa(s).

[065] Além disso, de modo a controlar o desempenho de borrifação, uma pressão entre 4 e 10 barg, e, mais preferivelmente, 6 a 8 barg, é preferida.

[066] O fluxo do gás de dispensação e do ingrediente também pode ser controlado adaptando-se um redutor no atuador ou pela seleção criteriosa de um orifício restritor de válvula. De fato, pode ser desejável usar tubos/orifícios de válvula de diferentes diâmetros para controlar a razão de ingrediente:fluxo de gás de dispensação. Geralmente, assegurar um maior fluxo do gás de dispensação para o líquido resultará em uma nuvem mais seca.

[067] Obviamente, a taxa de descarga irá variar com o ingrediente, mas para muitos bens de consumo, é desejável ter uma taxa de descarga na faixa de 0,2 a 0,5 g/s.

[068] Em alguns casos, também pode ser desejável incluir uma pequena proporção de um agente arrastador com o gás de dispensação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[069] Modalidades da invenção são adicionalmente descritas daqui em diante com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais:

[070] A Fig. 1A é uma vista explodida de um conjunto de bolsa (única) em válvula macho da técnica anterior;

[071] A Fig. 1B é uma vista em seção transversal do conjunto de válvula montado da Fig. 1A;

[072] A Fig. 2A é uma vista explodida de uma primeira modalidade de um conjunto de válvula da presente invenção;

[073] A Fig. 2B é uma vista explodida de uma primeira modalidade de um dispensador compreendendo o conjunto de válvula da Fig. 2A;

[074] A Fig. 2C é uma elevação lateral do dispensador montado da Fig. 2B;

[075] A Fig. 2D é uma vista em seção transversal do dispensador da Fig. 2B;

[076] A Fig. 2E é uma vista detalhada da área circundada da Fig. 2D;

[077] A Fig. 3A é uma vista explodida de uma segunda modalidade de um dispensador compreendendo um conjunto de válvula alternativo; e

[078] A Fig. 3B é uma vista em seção transversal da segunda modalidade do dispensador.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[079] Referindo-se à Fig. 1, um típico conjunto de bolsa em válvula (10) compreende: i) um copo de montagem (30); ii) uma gaxeta (40) externa (42) e interna (44); iii) uma sede de válvula (50); iv) uma mola (60); v) um invólucro (70); e vi) um tubo de imersão (80) com um acessório, tal como uma nervura, no qual uma bolsa (não ilustrada) é afixada.

[080] Vários atuadores (200) podem ser conectados ao conjunto de válvula (10), que pode ser uma válvula macho (como ilustrado) ou uma válvula fêmea.

[081]Em uma variação para disposição de bolsa única, duas empresas, a Lindal Group (Bi valve) e a Toyo Aerosol industry (Dual), desenvolveram um sistema de dispensação no qual duas bolsas são preenchidas, permitindo que dois produtos diferentes sejam dispensados, tanto como produtos separados, ou mais tipicamente como um produto único, com a mistura ocorrendo no conjunto de válvula. No último caso, o conjunto de válvula tem um tubo de imersão (80) que divide / se bifurca em dois, cada um com acessórios para conectar uma bolsa ao mesmo. As bolsas são geralmente sacos de 3 camadas, ou 4 camadas, respectivamente feitas de poliacrilato/alumínio/polipropileno ou polietileno (PA/ALU/PP ou PE) ou poli(tereftalato de etileno)/alumínio/poliamida orientada/polipropileno ou polietileno (PET/ALU/OPA/PP ou PE).

[082] Ao contrário da técnica anterior, o conjunto de válvula (10) de acordo com o primeiro aspecto da invenção (como melhor ilustrado nas Figs. 2A e 2B, tem um copo de montagem (30), um par de gaxetas (42 e 44), uma sede de válvula (50), mola (70) e invólucro (70), com um tubo de imersão (80) que se divide, em sua extremidade inferior, para receber dois tubos (82; 84) em respectivos acessórios

(182; 184). Um reservatório contentor (110) de ingrediente (100) ou bolsa ou saco (150) é conectado a um primeiro tubo (82) e uma frita ou filtro (120) é conectado a um segundo tubo (84), e atua impedindo que partículas finas de carvão ativo sejam dispensadas. Ambos os tubos se estendem para o recipiente dispensador (90), que é preenchido com um gás transportador de dispensação (140), tipicamente dióxido de carbono, que é adsorvido por carvão ativo (130), que preenche ou preenche parcialmente o recipiente dispensador (90). Sob acionamento, o gás transportador de dispensação (140) é liberado junto com o ingrediente (100) armazenado na bolsa (150), e o ingrediente (100) e o gás transportador (140) se misturam à medida que passam através do conjunto de válvula (10) para sair do recipiente dispensador por meio do bico pulverizador do atuador (200).

[083] O dispensador (20) ilustrado na Fig. 2D compreende um recipiente dispensador ou lata (90) (Fig. 2B) que é preenchido ou preenchido parcialmente com carvão ativo (130) e o conjunto de válvula (10) é crimpado, ou de alguma outra forma vedado, para fechar a abertura (94) (Fig. 2B) da lata de dispensação (90). O dispensador (20) pode ser carregado com um gás transportador de dispensação (140) antes ou após a crimpagem ou, alternativamente, vedação, como revelado, por exemplo, no pedido do Reino Unido No GB1703286.3 incorporado para fins de referência. De maneira similar, a bolsa ou saco (150) pode ser preenchido com seus ingredientes (100) antes ou após a crimpagem.

[084] O dispensador preenchido (20) é substancialmente como ilustrado nas Figs. 2C e 2D.

[085] A invenção permite, por exemplo, que óleos/fragrâncias essenciais sejam misturados rapidamente por vaporização/atomização devido ao contato com uma corrente de gás em alta velocidade.

[086] O ingrediente ativo (100) está geralmente na forma de um líquido ou óleo, mas poderia ser qualquer fase móvel transportando o ingrediente ativo.

[087] A bolsa ou saco (150) é geralmente enrolado em um cilindro oco (vide a Fig. 2B) em volta do primeiro tubo (82) para facilidade de inserção, e o segundo tubo adjacente (85) e a frita (120) são inseridos em uma lata previamente preenchida com carvão ativo granular (130), os primeiro e segundo tubos (82) e (84) sendo conectados ao conjunto de válvula por meio de conectores (182) e (184), respectivamente. (o carvão granular é facilmente deslocado para acomodar a bolsa enrolada que agora está circundada pelos grânulos de carvão ativo). A lata (90) é então crimpada, e o lado de bolsa da lata é preenchido com a quantidade necessária do ingrediente ativo (100). O lado de frita da válvula é então preenchido com gás pressurizado (geralmente, ar, oxigênio, nitrogênio ou dióxido de carbono). Ao acionar a válvula, o conjunto permite que o gás transportador de dispensação (140) seja misturado ou fisicamente saturado, pelo menos em parte, com quaisquer ingredientes ativos, por exemplo, uma fragrância para aplicações de odorização de ambientes, um medicamento ou um inseticida. Quando o gás de dispensação é ar ou oxigênio, é possível fornecer ar ou oxigênio aromatizado, leve o suficiente para respirar. Preencher a bolsa (150) com uma preparação medicinal (tal como óleo de planta ou um ingrediente ativo do mesmo) e usar o gás de dispensação (140) possibilita o uso como um inalador médico, opcionalmente provido de um regulador de dose e espaçador. Exemplo 1

[088] Uma lata de alumínio (90) (173 x 53 mm) com um volume interno de 330 ml foi preenchida com um carvão ativo de alta atividade (130) (aproximadamente 120 g) e gelo seco (140) (57,5 g). A lata foi agitada para distribuir a mistura. Um conjunto de bolsa e frita em válvula (10), de acordo com o primeiro aspecto da invenção, e 20 ml de óleo de fragrância puro (100) foram adicionados à bolsa (150). A bolsa foi inserida na lata (90) manipulando-a através dos grânulos de carvão ativo e a lata foi crimpada ao conjunto de válvula (10) para formar um dispensador (20).

[089] O dispensador (20), e seus conteúdos, foram deixados para aquecer à temperatura ambiente. A quantidade de dióxido de carbono gerou uma pressão de 12 barg. (Sem o carvão ativo, calculou-se que a pressão de dióxido de carbono neste volume seria equivalente a 54 barg, correspondendo a 31 litros de gás).

[090] Quando o dispensador (20) foi acionado, um jato quase seco foi gerado, produzindo um odor forte e persistente. Uma vez que o dispositivo não requer um solvente, a fragrância está em uma forma concentrada, e não há a necessidade de identificar um solvente compatível. O atuador (200) pode estar em qualquer estrutura que permita que a quantidade necessária de aroma (ou outro componente ativo) seja distribuída.

[091] Em uma concepção alternativa (Fig. 3A e Fig. 3B), a bolsa (150) é substituída por um recipiente contentor de ingrediente (160), e, opcionalmente, um material absorvente (170) e fechada com uma tampa (180) compreendendo dois conectores (182) e (184), que se conectam ao primeiro tubo (82) e ao segundo tubo (84), respectivamente.

[092] O recipiente (160) é conectado ao conjunto de válvula (20) por meio de um tubo longo (82), de modo que o recipiente (160) seja disposto em direção à base (82) da lata (90). Um segundo tubo (84), com uma frita (120) em sua extremidade, que é idealmente, mas não essencialmente, assentado acima da linha de enchimento (132) de carvão (130), permite que o gás de dispensação (140) passe ao longo do tubo (84) e para o recipiente (160), onde ele transporta o ingrediente (110) ao longo do tubo (82) para o conjunto de válvula (10) de modo que possa sair da lata (90) através do bico pulverizador do atuador (200). O recipiente (160) pode incluir uma manta absorvente (170) que é embebida no ingrediente líquido (110) de escolha. Alternativamente, o recipiente (160) pode alojar um sólido sublimável, tais como cristais de mentol ou cânfora. O recipiente (160) e os tubos (82; 84) são inseridos na lata (90), conectados ao conjunto de válvula (10), previamente preenchidos com carvão ativo granular (130), e a lata (90) é gaseificada sob o copo de montagem (30) com o gás aéreo (140) (de preferência, mas não limitado a dióxido de carbono). O copo de montagem (30) é então crimpado sobre a lata (90). Quando do acionamento da válvula, o conjunto permite a saturação do gás com a fragrância ou outro ingrediente, que é então dispensado no ambiente ou para um indivíduo, sem o acompanhamento de solvente ou de propelente liquefeito.

[093] Embora esta montagem permita que o vapor da fragrância ou outro ingrediente se difunda e potencialmente entre em contato com o carvão ativo, o exemplo a seguir mostra que a difusão de, por exemplo, limoneno, é bastante limitada: - Exemplo 2

[094] Usando limoneno (massa molecular = 136.2 g/mol, ponto de ebulição = 176 °C) como um exemplo, para o qual a pressão de vapor saturado a 25 °C é de 2 mm Hg.

[095] Em uma pressão média de lata de 5 atmosferas (5,07 bar), a concentração do vapor de limoneno é:

[096] 760 x 2/5 = 5.3E-4 = 5.3E-4 x 136,2 g/mol = 0,072 g limoneno/mol de gás = 0,072/24 = 3.0E-3 g limoneno/litro de gás = 3 g limoneno/m3 de gás.

[097] Aplicando a lei de Fick’s: F = D A c/L

[098] Em que: F = vazão de difusão, D = coeficiente de difusão, A = área de seção transversal do tubo (diâmetro = 4 mm), c = concentração de vapor, L = comprimento do tubo (10 cm).

[099] Por conseguinte, F = 1 x 10-7 m2s-1 x 12,6 x 10-6 m2 x 3 g/m3 x 1/0,1 m = 3,6 x 10-11 g/s = 0,001 g/ano.

[0100] A taxa de difusão do limoneno sobre o carvão ativo sob essas condições, portanto, é de apenas 0,001 g/ano.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispensador (20), compreendendo um recipiente dispensador (90) preenchido com um gás transportador de dispensação (140) provido de um conjunto de válvula (10), compreendendo i) um copo de montagem (30); ii) uma ou mais gaxetas (42; 44); iii) uma sede de válvula (50); iv) uma mola (60); v) um invólucro (70); e vi) um tubo de imersão (80) CARACTERIZADO pelo fato de que o recipiente dispensador (90) é preenchido com carvão ativo (130), ou outro adsorvente, um ingrediente (100) para dispensação está contido em um reservatório contentor de ingrediente (110/150; 110/160), e o reservatório contentor de ingrediente (110/150) é operativamente conectado ao recipiente dispensador (90) e ao tubo de imersão (80) por meio do primeiro e segundo tubos (82; 84) de modo que, quando do acionamento do conjunto de válvula (10), o ingrediente (100) e o gás transportador de dispensação (140) se desloquem ao longo do primeiro tubo (82) e do segundo tubo (84), respectivamente, e se misturem no conjunto de válvula (10) antes de sair do recipiente dispensador (90) por meio do bico pulverizador do atuador (200) para um ambiente ou indivíduo; ou o gás transportador de dispensação (140) se desloca ao longo do segundo tubo (84) para o reservatório contentor de ingrediente (110/160) e transporta o ingrediente (100) ao longo do primeiro tubo (82), onde eles se misturam no conjunto de válvula (10) antes de sair do recipiente dispensador (90) por meio do bico pulverizador do atuador (200) para um ambiente ou indivíduo.

2. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo de imersão (80) do conjunto de válvula se divide no primeiro e segundo tubos (82; 84) assentados dentro de um recipiente dispensador (90), e em que o primeiro tubo (82), assentado dentro do dispensador, é conectado ao reservatório contentor (110/150) de ingrediente (100), permitindo que o ingrediente seja dispensado sob acionamento da válvula, e o segundo tubo (84) compreende uma frita ou filtro (120) para impedir que o carvão ativo (130) passe para o tubo quando o gás transportador de dispensação (140) pressurizado é liberado.

3. Dispensador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o reservatório contentor de ingrediente (110) é uma bolsa ou saco (150).

4. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo de imersão (80) do conjunto de válvula é conectado ao reservatório ou recipiente contentor (110/160) de ingrediente (100) por meio de uma tampa (180) compreendendo primeiro (182) e segundo (184) conectores, o primeiro conector (182) conectando o primeiro tubo (82), que conecta o conjunto de válvula (10) ao contentor de ingrediente (110), o segundo conector conecta o segundo tubo (84), compreendendo uma frita ou filtro (120), que impede o carvão ativo (130) de passar para o tubo para o reservatório contentor de ingrediente, permitindo assim que o gás transportador de dispensação (140) pressurizado conduza o ingrediente (100) para fora do reservatório contentor de ingrediente (110/160) quando do acionamento.

5. Dispensador, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o reservatório contentor de ingrediente (110) compreende um recipiente aberto (160), preenchido com um ingrediente sublimável (100) ou um material absorvente de ingrediente (170) sobre o qual o ingrediente (100) é absorvido, recipiente aberto (160) este que é fechado pela tampa (180).

6. Dispensador, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO por compreender três ou mais tubos e pelo menos dois reservatórios contentores de ingredientes (110) compreendendo diferentes ingredientes (100).

7. Dispensador, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um dispositivo de medição.

8. Dispensador, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um espaçador.

9. Dispensador, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que o gás transportador de dispensação é óxido nitroso ou um gás aéreo, tal como ar, nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono ou argônio.

10. Dispensador, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o gás aéreo é dióxido de carbono.

11. Dispensador, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO por ser isento de um propelente liquefeito e/ou um solvente.

12. Dispensador, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente ativo é uma fragrância, aroma, feromônio, pesticida, nutracêutico ou produto farmacêutico.

13. Método de distribuição de um ingrediente (100) a partir de um dispensador (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente (100) é liberado do reservatório contentor de ingrediente (110) sob pressão junto com o gás transportador de dispensação (140), que também é liberado sob acionamento do conjunto de válvula (10), ingrediente (100) e gás transportador de dispensação (140) estes que se deslocam ao longo do primeiro tubo (82) e do segundo tubo (84), respectivamente, e se misturam no conjunto de válvula (10) antes de sair do recipiente dispensador (90) por meio do bico pulverizador do atuador (200) para um ambiente ou indivíduo.

14. Método de distribuição de um ingrediente (100) a partir de um dispensador (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 4 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente (100) é liberado do reservatório contentor de ingrediente (110) sob pressão junto com o gás transportador de dispensação (140), que também é liberado sob acionamento do conjunto de válvula (10), gás transportador de dispensação (140) este que se desloca ao longo do segundo tubo (84) para o reservatório contentor de ingrediente (110/160) e transporte o ingrediente (100) ao longo do primeiro tubo (82), onde eles se misturam no conjunto de válvula (10) antes de sair do recipiente dispensador (90) por meio do bico pulverizador do atuador (200) para um ambiente ou indivíduo.

15. Conjunto de válvula (10) para um dispensador (20), compreendendo: i) um copo de montagem (30); ii) uma ou mais gaxetas (42; 44); iii) uma sede de válvula (50); iv) uma mola (60); v) um invólucro (70); e vi) um tubo de imersão (80) que se divide em pelo menos dois tubos (82; 84) assentados dentro de um recipiente dispensador (90), CARACTERIZADO pelo fato de que um primeiro tubo (82), assentado dentro do dispensador, é conectado a um reservatório contentor (110/150) de ingrediente (100), permitindo que o ingrediente seja dispensado sob acionamento da válvula, e um segundo tubo (84) compreende uma frita ou filtro (120) para impedir que o carvão ativo (130) passe para o tubo quando um gás transportador de dispensação (140) pressurizado é liberado.

16. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o reservatório contentor de ingrediente (110) é uma bolsa ou saco (150).

17. Conjunto de válvula (10) para um dispensador (20), compreendendo: i) um copo de montagem (30); ii) uma ou mais gaxetas (42; 44); iii) uma sede de válvula (50); iv) uma mola (60); v) um invólucro (70); e vi) um tubo de imersão (80); CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo de imersão (80) é conectado a um reservatório contentor (110/160) de ingrediente (100) por meio de uma tampa (180) compreendendo primeiro (182) e segundo (184) conectores, o primeiro conector (182) conectando um primeiro tubo (82), que conecta o conjunto de válvula (10) ao reservatório contentor de ingrediente (110), e o segundo conector conecta um segundo tubo (84), compreendendo uma frita ou filtro (120), que impede o carvão ativo (130) de passar para o tubo para o reservatório contentor de ingrediente, permitindo assim que um gás transportador de dispensação (140) pressurizado conduza o ingrediente (100) para fora do reservatório contentor de ingrediente (110/160) quando do acionamento.

18. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o reservatório contentor de ingrediente (110) compreende um recipiente aberto (160), preenchido com um ingrediente sublimável (100) ou um material absorvente de ingrediente (170) sobre o qual um ingrediente é absorvido, recipiente este que é fechado pela tampa (180).

19. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um atuador (200).

20. Conjunto de válvula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, CARACTERIZADO por compreender três ou mais tubos e pelo menos dois reservatórios contentores de ingredientes (110) compreendendo diferentes ingredientes (100).

21. Conjunto de válvula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um dispositivo de medição.