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Bomboletta spray

contenitore per spruzzare sostanze
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La bomboletta spray è un contenitore, in banda stagnata o alluminio, contenente del liquido la cui espulsione avviene grazie ad un gas liquefatto che ha lo scopo di diffondere il contenuto della bomboletta sotto forma di aerosol.

Immagine di una bomboletta

L'invenzione di questo processo, risalente al 1926, si deve al chimico norvegese Erik Rotheim[1][2], che ne vendette il brevetto a una azienda statunitense. Nel 1939 Julian Seth Kahn produsse la prima bomboletta spray.

Una delle prime applicazioni importanti dell'invenzione avvenne durante la seconda guerra mondiale, quando fu approntato uno spray destinato a diffondere insetticida contro gli insetti portatori della malaria.

Nel 1949 Edward Seymour introdusse per la prima volta nelle bombolette spray della vernice.[3]

Il principio di funzionamento modifica

 
 
Ugello tradizionale a sinistra in funzione, ugelli a doppia funzione a destra

Il gas, solitamente un miscela di propano e butano (o isobutano), compresso sino a raggiungere lo stato liquido[4], nel momento in cui viene premuta la valvola in materiale plastico tende a uscire violentemente da un piccolo ugello, trascinando con sé anche la sostanza utile con cui era stato miscelato, e si dissolve nell'aria.

Inizialmente il gas più usato nelle bombolette era il freon ma, dal 1989, in tutto il mondo è stato messo al bando a causa dei danni causati dallo stesso allo strato di ozono dell'atmosfera.

Le bombolette attuali possono contenere i materiali più diversi: molto comuni sono quelle contenenti profumi, insetticidi, prodotti per la pulizia, lubrificanti industriali e vernice. Per il fatto che contengono gas sotto pressione molto spesso infiammabile, si consiglia cautela sia nell'utilizzo, sia nel trasporto. Il trasporto delle bombolette spray è in genere soggetto alla normativa sul trasporto di merci pericolose via strada (European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road, in breve ADR), via mare (IMDG), via aerea (ICAO) e via ferrovia (ADN).

L'uso della vernice in spray è una delle tecniche preferite dagli artisti dediti al graffitismo.

Al termine del ciclo di vita della bomboletta è utile conferirla alla raccolta differenziata al fine di garantire il riciclo del metallo, a condizione che essa non contenga sostanze tossiche o infiammabili.

Storia modifica

 
La bomboletta spray inventata dai ricercatori dell'USDA, Lyle Goodhue e William Sullivan.

I concetti di aerosol risalgono probabilmente al 1790[5]. Il primo brevetto di bomboletta spray fu concesso a Oslo nel 1927 a Erik Rotheim, un ingegnere chimico norvegese, e fu concesso un brevetto statunitense per l'invenzione nel 1931. I diritti di brevetto furono venduti a una società statunitense per 100.000 corone norvegesi[6][7]. Il servizio postale norvegese[8], Posten Norge, ha celebrato l'invenzione emettendo un francobollo nel 1998.

Nel 1939, l'americano Julian S. Kahn ricevette un brevetto per una bomboletta spray usa e getta, ma il prodotto rimase in gran parte sottosviluppato[9][10]. L'idea di Kahn era di mescolare panna e un propellente da due fonti per fare la panna montata a casa, non un vero e proprio aerosol.

Fu solo nel 1941 che la bomboletta spray fu utilizzata per la prima volta dagli americani Lyle Goodhue e William Sullivan del Bureau of Entomology and Plant Quarantine degli Stati Uniti, che sono accreditati come gli inventori della moderna bomboletta spray[11][12]. Il design di una bomboletta spray ricaricabile, soprannominata aerosol bomb o bug bomb, è l'antenato di molti prodotti spray commerciali. Era una lattina d'acciaio delle dimensioni di una mano caricata con un gas liquefatto a una pressione di 75 libbre e un prodotto da espellere sotto forma di nebbia o schiuma[13]. Sull'invenzione è stato rilasciato un brevetto di servizio pubblico e assegnato al Segretario dell'Agricoltura ad uso gratuito del popolo degli Stati Uniti[14]. Pressurizzata da gas liquefatto, che le conferiva qualità propellenti, la piccola lattina portatile consentiva ai soldati di difendersi dalle zanzare portatrici della malaria spruzzando all'interno di tende e aeroplani nel Pacifico durante la seconda guerra mondiale[15].

Nel 1948, tre società ottennero licenze dal governo degli Stati Uniti per la produzione di spray aerosol. Due delle tre società, Chase Products Company e Claire Manufacturing, continuano a produrre spray aerosol. La valvola detta "crimp-on", utilizzata per controllare lo spray nelle bombolette aerosol a bassa pressione, è stata sviluppata nel 1949 dal proprietario dell'officina meccanica del Bronx Robert H. Abplanalp[12][16].

Nel 1974 i dottori Frank Sherwood Rowland e Mario J. Molina hanno proposto che i clorofluorocarburi, usati come propellenti negli spray aerosol, contribuissero all'esaurimento dello strato di ozono terrestre[17]. In risposta a questa teoria, il Congresso degli Stati Uniti ha approvato nel 1977 emendamenti al Clean Air Act che autorizzano l'Agenzia per la protezione ambientale a regolamentare la presenza di CFC nell'atmosfera[18]. Il Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente ha richiesto la ricerca sullo strato di ozono quello stesso anno e, nel 1981, ha autorizzato una convenzione del quadro globale sulla protezione dello strato di ozono[19]. Nel 1985, Joe Farman, Brian G. Gardiner e Jon Shanklin hanno pubblicato il primo articolo scientifico che descrive in dettaglio il buco nello strato di ozono[20]. Nello stesso anno, in risposta all'autorizzazione delle Nazioni Unite, fu firmata la Convenzione di Vienna. Due anni dopo fu formalmente firmato il Protocollo di Montreal, che regolava la produzione di CFC. È entrato in vigore nel 1989. Gli Stati Uniti hanno formalmente eliminato i CFC nel 1995[21].

Fabrican modifica

Fabrican è una tecnologia per tessuti a spruzzo istantaneo. Il materiale da spruzzare è costituito da polimeri e fibre naturali o sintetiche. Lo spray viene erogato da una pistola ad aria compressa o da una bomboletta spray e si asciuga istantaneamente a contatto con l'aria, creando un tessuto non tessuto che può essere applicato su molte superfici (compresa l'acqua). Il materiale è sterile quando viene erogato dalla bomboletta spray o dalla pistola[22][23][24].

È stato inventato dal Dr. Manel Torres mentre studiava modi per accelerare i metodi convenzionali di costruzione degli indumenti come parte della sua ricerca di dottorato in Moda presso il Royal College of Art e l'Imperial College di Londra. Il Dr. Torres ha fondato Fabrican Ltd nel 2003[25].

Fabrican è stato presentato alla London Fashion Week 2010, a sfilate di moda a Milano e Mosca e a TED Talks. La tecnologia è stata descritta nei media dalla BBC, Discovery Channel, CBS News ed è apparsa nel film Mr. Nobody con Jared Leto[26][27][28][29][30][31][32][33].

Nel 2014, in conformità con l'enfasi organizzativa sullo sviluppo di applicazioni biomediche, Fabrican ha occupato nuove strutture di laboratorio presso il London Bioscience Innovation Center[34].

Imballaggio modifica

I moderni prodotti spray aerosol hanno tre parti principali: la bomboletta, la valvola e l'attuatore o pulsante. La lattina è più comunemente di banda stagnata laccata (acciaio con uno strato di stagno) e può essere composta da due o tre pezzi di metallo aggraffati insieme. Le lattine di alluminio sono comuni e generalmente utilizzate per prodotti più costosi o destinati ad avere un aspetto più pregiato, come i prodotti per la cura della persona. La valvola è aggraffata al bordo interno della bomboletta e il design di questo componente è importante per determinare la velocità di spruzzatura. L'attuatore viene premuto dall'utente per aprire la valvola; una molla chiude nuovamente la valvola quando viene rilasciata. La forma e la dimensione dell'ugello nell'attuatore controlla la dimensione delle particelle aerosolizzate e la diffusione dello spray aerosol[35].

Alternative di imballaggio non propellenti modifica

I veri spray aerosol rilasciano il loro propellente durante l'uso. Alcune alternative non propellenti includono vari flaconi spray, flaconi a compressione e sistemi di aerosol a gas compresso Bag on Valve (BoV) o Bag in Can (BiC)[6][7].

Gli imballaggi che utilizzano un sistema di barriera a pistone di CCL Industries o EarthSafe di Crown Holdings sono spesso selezionati per prodotti altamente viscosi come gel per capelli post-schiumogeni, creme e lozioni dense, creme da spalmare, prodotti industriali e sigillanti[36]. Il principale vantaggio di questo sistema è che elimina la permeazione di gas e assicura la separazione del prodotto dal propellente, mantenendo la purezza e l'integrità della formulazione per tutta la sua durata.

Problemi di sicurezza modifica

 
L'aria compressa spray non contiene aria ed è pericolosa, anche mortale, se inalata[37].

Le bombolette spray hanno tre aree principali di preoccupazione per la salute:

  • Il contenuto può essere inalato deliberatamente per ottenere l'intossicazione dal propellente (noto come abuso di inalanti o "soffio"). Chiamarli "aria in scatola" o "lattine di aria compressa" potrebbe indurre in errore alcuni utenti a pensare che siano innocui; infatti tale uso improprio ha causato morti[38].
  • Le lesioni da ustione da aerosol possono essere causate dall'irrorazione di aerosol direttamente sulla pelle, in una pratica talvolta chiamata "frosting"[39].
  • I propellenti nelle bombolette aerosol sono in genere combinazioni di gas infiammabili ed è noto che causano incendi ed esplosioni[40]. Tuttavia, gas compressi non infiammabili come azoto e protossido di azoto sono stati ampiamente adottati in numerosi sistemi aerosol come deodoranti per ambienti e panna montata, così come propellenti liquidi non infiammabili[41].

Negli Stati Uniti le bombolette spray non vuote sono considerate rifiuti pericolosi[40], ma sono ancora considerate "riciclabili quando vuote" nei programmi di riciclaggio come lo US curbside recycling programs[42].

Silly string modifica

 
Stringa sciocca blu e rosa

Silly String (generalmente noto come aerosol string o stringa sciocca) è un giocattolo di corda di plastica flessibile, a volte dai colori vivaci, azionata come un flusso di liquido da una bomboletta spray. Il solvente nella corda evapora rapidamente a mezz'aria, creando un filo continuo.

Uso militare modifica

Stringhe sciocche e prodotti simili sono stati utilizzati dai militari per rilevare i cavi di scatto per trappole esplosive. La corda viene spruzzata nell'aria sopra l'area, rivelando i fili nascosti che si impigliano su di essi. La corda è abbastanza leggera da non rompere i fili e non innescare l'esplosivo[43][44][45].

A partire dal 2006 è stato utilizzato dalle truppe statunitensi in Iraq per questo scopo[46][47][48]. Tuttavia, poiché il materiale è un aerosol, non può essere spedito privatamente in Iraq e non è fornito dai canali ufficiali. Pertanto, 80.000 lattine sono state immagazzinate involontariamente nel New Jersey[49]. Nell'ottobre 2007 è stata trovata una compagnia di navigazione con le credenziali richieste[50].

Divieti modifica

 
Los Angeles, cartello di divieto di stringhe sciocche nella notte di Halloween

L'uso di prodotti come la stringa sciocca è stato vietato in diversi luoghi per vari motivi, inclusi i costi di pulizia e rimozione e il timore di potenziali danni alla vernice delle case o dei veicoli[51].

È stato bandito nella città di Ridgewood, nel New Jersey, e in numerosi altri luoghi, e anche in occasione di incontri ed eventi pubblici. Il consiglio comunale di Huntington a Long Island ha vietato la vendita di stringhe sciocche entro 1.500 piedi (460 m) dal percorso di una parata[52]. Nel 2001 la città di Middleborough (Massachusetts) bandì le stringhe sciocche punendo i trasgressori con multe[53].

Nel 2004 Los Angeles ha emanato un'ordinanza cittadina per vietare le stringhe sciocche a Hollywood la notte di Halloween[54][55].

Legislazione italiana modifica

In Italia la vendita di bombolette spray contenenti vernici non biodegradabili ai minori di 18 anni è punita con una sanzione amministrativa fino a 1000 euro.[56]

Impatto ambientale modifica

Le bombolette spray hanno un impatto ambientale negativo, sia per quanto riguarda lo spruzzo delle sostanze che contengono sia nel caso di abbandono delle bombolette (anche vuote) nell'ambiente[57][58][59][60][61].

Galleria d'immagini modifica

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    Fuoriuscita di una sostanza da una bomboletta spray
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    Un tipico sistema di valvole della bomboletta avrà una valvola "femmina". Essa può essere pre-assemblata con la coppa della valvola e installata sulla bomboletta come un unico pezzo, prima del riempimento a pressione. L'attuatore viene aggiunto in seguito.
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    Illustrazione della copertura del ventaglio di spruzzatura (la distanza e l'area coperta da una sostanza spruzzata da una bomboletta spray).
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    Una bomboletta spray usata e abbandonata nell'ambiente.
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    Persona coperta da stringhe sciocche spruzzate da una bomboletta spray.
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    Bombolette spray giganti all'angolo tra Manchester St e Lichfield St, Christchurch, Nuova Zelanda.

Note modifica

  1. ^ History of Science 2008: Assignment 5-Erik Rotheim (archiviato dall'url originale il 16 gennaio 2014).
  2. ^ HowStuffWorks "How Aerosol Cans Work".
  3. ^ The History of Aerosol Spray Cans. URL consultato il 26 aprile 2009 (archiviato dall'url originale il 26 maggio 2012).
  4. ^ In questo caso, come spesso succede nella pratica, per "gas" non si intende un fluido a temperatura superiore a quella critica, bensì un fluido allo stato gassoso, ovvero un aeriforme.
  5. ^ Bellis, Mary The History of Aerosol Spray Cans. URL consultato il 26 aprile 2009 (archiviato dall'url originale il 26 maggio 2012).
  6. ^ a b Norwegian Patent No. 46613, issued on November 23, 1926
  7. ^ a b (EN) US1800156, United States Patent and Trademark Office, Stati Uniti d'America. — Method and Means for the Atomizing or Distribution of Liquid or Semiliquid Materials, issued April 7, 1931
  8. ^ (NO) Svend Ole Kvilesjø, Sprayboksens far er norsk, in Aftenposten, 17 febbraio 2003. URL consultato il 6 febbraio 2009 (archiviato dall'url originale il 30 giugno 2008).
  9. ^ (EN) US2170531, United States Patent and Trademark Office, Stati Uniti d'America. — Appratus for Mixing a Liquid With a Gas, granted August 22, 1939.
  10. ^ Carlisle, Rodney (2004). Scientific American Inventions and Discoveries, p.402. John Wiley & Songs, Inc., New Jersey. ISBN 0-471-24410-4.
  11. ^ (EN) US2331117, United States Patent and Trademark Office, Stati Uniti d'America., filed October 3, 1941, and granted October 5, 1943. Patent No. 2,331,117 (Serial No. 413,474) for an aerosol "dispensing apparatus", filed by Lyle D. Goodhue and William N. Sullivan (including dispenser drawing)
  12. ^ a b Kimberley A. McGrath e Bridget E. Travers (a cura di), World of Invention "Summary", Detroit, Thomson Gale, 1999, ISBN 0-7876-2759-3.
  13. ^ Article “Aerosol Bomb”, by The Golden Home and High School Encyclopedia, Golden Press, New York, 1961.
  14. ^ Article "Aerosols and Insects", by W.N. Sullivan, "The Yearbook of Agriculture - Insects", United States Department of Agriculture, 1952
  15. ^ Core, Jim, Rosalie Marion Bliss, and Alfredo Flores. (September 2005) Archiviato il 15 luglio 2012 in Archive.is. "ARS Partners With Defense Department To Protect Troops From Insect Vectors". "ARS Partners With Defense Department To Protect Troops From Insect Vectors".. Agricultural Research MagazineVol. 53, No. 9 . Archived from http://ars.usda.gov/is/ar/archive/sep05/vector0905.htm?pf=1.
  16. ^ (EN) US2631814, United States Patent and Trademark Office, Stati Uniti d'America. — Valve Mechanism for Dispensing Gases and Liquids Under Pressure; application September 28, 1949, issued March 17, 1953
  17. ^ Chloroflurocarbons CFCs History, su aerosolproducts.org, Consumer Aerosol Products Council. URL consultato il 20 luglio 2015 (archiviato dall'url originale il 15 luglio 2015).
  18. ^ Clean Air Act Amendments of 1977 ( p. 726)
  19. ^ Edith Brown Weiss, The Vienna Convention for the Protection of the Ozone Layer and the Montreal Protocol on Substances That Deplete the Ozone Layer (PDF), su United Nations Audiovisual Library of International Law, United Nations, 2009. URL consultato il 20 luglio 2015.
  20. ^ Eric R. Nash, History of the Ozone Hole, su NASA Ozone Hole Watch, NASA, 23 settembre 2013. URL consultato il 20 luglio 2015.
  21. ^ The Accelerated Phaseout of Class I Ozone-Depleting Substances, su epa.gov, United States Environmental Protection Agency, 19 agosto 2010. URL consultato il 20 luglio 2015.
  22. ^ Fabrican Ltd on the Discovery Channel.
  23. ^ Fabrican's Medical Applications.
  24. ^ Fabrican: direttamente sulla pelle lo spray diventa un vestito, su OUBLIETTE MAGAZINE, 5 novembre 2012. URL consultato il 25 giugno 2022.
  25. ^ Designers create reusable spray-on clothes, su tgdaily.com, TG Daily. URL consultato il 17 settembre 2010 (archiviato dall'url originale il 18 settembre 2010).
  26. ^ Fabrican Spray On Fabric, su geeky-gadgets.com, Geeky Gadgets. URL consultato il 17 settembre 2010.
  27. ^ Milano: Furniture Fair 2011 - Principia – Rooms and Substances of the Next Arts exhibition, su contessanally.blogspot.co.uk, Contessanally, Blogspot. URL consultato il 27 aprile 2011.
  28. ^ Fabrican Ltd, Moscow Design Week 2011, su vimeo.com, Alvaro Díaz, Vimeo. URL consultato il 5 dicembre 2011.
  29. ^ From fashion to technology - creating a new material: Manel Torres at TEDxVienna.
  30. ^ Spray-on clothing developed by designer and scientists, su bbc.co.uk, Neil Bowdler, BBC. URL consultato il 17 settembre 2010.
  31. ^ An interview with a textiles engineer, su bbc.co.uk, The Imagineers, BBC. URL consultato il 4 giugno 2013.
  32. ^ Fabrican Ltd on the Discovery Channel, su youtube.com, fabricanltd, YouTube. URL consultato il 19 febbraio 2013.
  33. ^ Fabrican Spray-On Fabric: Fashion Designer Wants To Spray On Your Shirt (VIDEO), su huffingtonpost.com, Huffington Post. URL consultato il 18 marzo 2010.
  34. ^ Fabrican’s innovative Spray-on Fabric (PDF).
  35. ^ Sebastian Wittwer, Ivo Sandor, Preliminary Design of Variable Nozzle Turbines Based on Sensitive Parameters, su dx.doi.org, 16 luglio 2021. URL consultato il 25 giugno 2022.
  36. ^ image: aerosol and bov pressurized containers, illustration (PNG). URL consultato il 25 giugno 2022 (archiviato dall'url originale il 10 agosto 2016).
  37. ^ (EN) Dust Off Death, su Snopes.com. URL consultato il 25 giugno 2022.
  38. ^ Dust Off Death, su snopes.com. URL consultato il 24 maggio 2015.
  39. ^ Deodorant burns on the increase, ABC News, 10 luglio 2007.
  40. ^ a b Paint & Aerosol Safety, su uvm.edu, The University of Vermont. URL consultato il 20 luglio 2015 (archiviato dall'url originale l'11 agosto 2015).
  41. ^ Solstice Propellant for Aerosols, su Honeywell Aerosols. URL consultato l'11 marzo 2019 (archiviato dall'url originale il 14 agosto 2020).
  42. ^ How to Recycle Aerosol Cans, su Earth911.
  43. ^ Military Uses for Silly String - Schneier on Security, su schneier.com. URL consultato il 25 giugno 2022.
  44. ^ (EN) 30 Nov 2006, Not So Silly String, su Military.com, 28 novembre 2017. URL consultato il 25 giugno 2022.
  45. ^ (EN) N.J. woman collects Silly String for serious use, su NBC News. URL consultato il 25 giugno 2022.
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  47. ^ cbsnews.com.
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  49. ^ (EN) Peter Applebome, Toy Goo Might Save Some Soldiers’ Lives, but It’s Stuck Here, in The New York Times, 20 settembre 2007. URL consultato il 25 giugno 2022.
  50. ^ Silly String care packages on the way to troops, at last - USATODAY.com, su usatoday30.usatoday.com. URL consultato il 25 giugno 2022.
  51. ^ web.archive.org, su time.com. URL consultato il 25 giugno 2022 (archiviato dall'url originale il 19 gennaio 2011).
  52. ^ metro.co.uk.
  53. ^ Bellicose Bumpkin » Town By-Laws, su nemasket.net. URL consultato il 25 giugno 2022.
  54. ^ (EN) Silly String Banned In Hollywood This Halloween, su LAPD Online. URL consultato il 25 giugno 2022.
  55. ^ clkrep.lacity.org (PDF).
  56. ^ http://www.senato.it/service/PDF/PDFServer/BGT/00426852.pdf
  57. ^ Rita Sparano, Gas serra, mai più bombolette spray, su Cronachedi, 2 settembre 2021. URL consultato il 25 giugno 2022.
  58. ^ Bombolette spray, anche loro sono amiche dell'ambiente, su la Repubblica, 24 giugno 2015. URL consultato il 25 giugno 2022.
  59. ^ Quotidiano Nazionale, "Le bombolette spray inquinano più delle auto" - Magazine - quotidiano.net, su Quotidiano Nazionale, 29 aprile 2021. URL consultato il 25 giugno 2022.
  60. ^ (EN) sfc, The Environmental Impact of Aerosol Spray, su Signature Filling Company, 5 giugno 2020. URL consultato il 25 giugno 2022.
  61. ^ (EN) sfc, Aerosol Spray Environmental Effects, su Signature Filling Company, 22 ottobre 2020. URL consultato il 25 giugno 2022.

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