Sprej

Rozbalit box

Obsah boxu

Sprej je obecné označení pro zařízení, které slouží k rozptylování kapaliny ve formě jemných kapiček, tedy aerosolu. Nejčastěji se tímto termínem rozumí aerosolový rozprašovač – tlaková nádoba naplněná účinnou látkou a hnacím plynem. Spreje se staly nedílnou součástí moderního života díky své schopnosti aplikovat látky rovnoměrně, rychle a na těžko dostupná místa.

Sprej (Aerosolový rozprašovač)
Soubor:Spray can mechanism.svg
Schéma fungování typického aerosolového spreje
Princip	Tlak hnacího plynu, atomizace kapaliny
Typ	Dávkovací zařízení, tlaková nádoba
Vynálezce	Erik Rotheim (první patent)

📜 Původ názvu a etymologie

Slovo sprej je přímým fonetickým přepisem z anglického slova spray, které znamená "rozprašovat", "stříkat" nebo "kropit". Původ tohoto slova sahá až do střední holandštiny a odkazuje na pohyb vody. Do češtiny, stejně jako do mnoha dalších jazyků, se toto slovo dostalo ve 20. století spolu s masovým rozšířením samotné technologie.

⏳ Historie

💡 Rané nápady a první patent

Princip rozprašování kapalin byl znám již dříve, ale myšlenka uzavřít látku a hnací plyn do jedné jednorázové nádoby se zrodila až ve 20. století. Za otce moderního spreje je považován norský chemický inženýr Erik Rotheim. V roce 1927 získal patent na první aerosolový rozprašovač, který dokázal uchovávat a dávkovat různé produkty, od barev po vosky. Jeho vynález byl však technicky složitý a předběhl svou dobu.

💣 "Bomba na hmyz" a druhá světová válka

Skutečný průlom přišel během druhé světové války. Američtí vojáci v Tichomoří trpěli nemocemi přenášenými hmyzem, jako je malárie. Ministerstvo zemědělství USA pověřilo vědce Lyle Goodhuea a Williama Sullivana, aby vyvinuli přenosné zařízení pro rozprašování insekticidů. V roce 1943 představili malou, znovuplnitelnou tlakovou nádobu, které se přezdívalo "bug bomb" (bomba na hmyz). Používala zkapalněný plyn (freon) jako hnací médium, což bylo mnohem efektivnější než Rotheimův koncept. Bylo vyrobeno přes 40 milionů těchto sprejů pro armádu, což technologii masivně zpopularizovalo.

🏠 Poválečný boom a masové rozšíření

Po válce si firmy uvědomily obrovský komerční potenciál. Práva na technologii byla odkoupena a začal vývoj pro civilní trh. Klíčovou inovaci přinesl v roce 1953 vynálezce Robert Abplanalp, který vytvořil levný a spolehlivý nasazovací ventil z plastu. Tento vynález umožnil masovou a levnou výrobu jednorázových sprejů. Od 50. let se spreje staly hitem a rychle pronikly do všech oblastí spotřebního zboží – od laků na vlasy a deodorantů po barvy a šlehačku ve spreji.

⚙️ Princip fungování (Aerosolový sprej)

Princip fungování aerosolového spreje je založen na Pascalově zákonu a vlastnostech hnacího plynu (propelentu).

Základní komponenty

1. Tlaková nádoba: Obvykle z hliníku nebo oceli, musí odolávat vysokému vnitřnímu tlaku. 2. Účinná látka: Produkt, který má být rozprášen (barva, deodorant). 3. Hnací plyn (Propelent): Látka, která vytváří v nádobě tlak. Nejčastěji se používají zkapalněné uhlovodíky jako propan a butan. Tyto plyny jsou pod tlakem v kapalném stavu, ale při normálním tlaku se okamžitě odpařují. 4. Ventil: Mechanismus, který uvolňuje obsah nádoby. 5. Stoupací trubička (Dip Tube): Úzká trubička sahající téměř ke dnu nádoby. 6. Rozprašovač (Actuator/Nozzle): Tlačítko s tryskou, které uživatel stiskne.

Mechanismus

V uzavřené nádobě se část zkapalněného hnacího plynu odpaří a vytvoří v horní části plynný polštář s vysokým tlakem. Tento tlak působí na hladinu směsi účinné látky a zbytku kapalného propelentu.

1. Když uživatel stiskne tlačítko, otevře se ventil. 2. Vysoký tlak v nádobě okamžitě vytlačí směs kapaliny stoupací trubičkou nahoru k ventilu. 3. Směs projde úzkou tryskou v rozprašovači. 4. Jakmile se směs dostane z trysky ven do prostředí s normálním atmosférickým tlakem, zkapalněný hnací plyn v ní explozivně expanduje a okamžitě se odpaří. 5. Tato rychlá expanze a odpaření roztrhá účinnou látku na miliony mikroskopických kapiček, čímž vznikne jemný a rovnoměrný aerosol.

📋 Typy sprejů

Spreje lze rozdělit do dvou základních kategorií podle způsobu, jakým vytvářejí tlak potřebný k rozprášení kapaliny.

💨 Aerosolové spreje (Tlakové)

Jak bylo popsáno výše, využívají k vytvoření tlaku hnací plyn (propelent) uložený v nádobě spolu s účinnou látkou.

• Výhody: Vytvářejí velmi jemný a konzistentní aerosol, umožňují nepřetržitý postřik a fungují v jakékoliv poloze (u moderních typů).
• Nevýhody: Obsahují hořlavé a těkavé organické látky, nádoba je pod stálým tlakem a nelze ji znovu naplnit.
• Příklady: Deodoranty, laky na vlasy, sprejové barvy, maziva (WD-40), osvěžovače vzduchu, šlehačka ve spreji (zde je hnacím plynem oxid dusný).

ポンプ Mechanické spreje (Rozprašovače)

Tyto spreje neobsahují hnací plyn. Tlak potřebný k rozprášení kapaliny vytváří uživatel mechanicky stisknutím páčky nebo pumpičky.

• Princip fungování: Stisknutí spouště pohybuje malým pístem, který nasaje kapalinu z nádoby a pod tlakem ji protlačí úzkou tryskou. Proud kapaliny se o hranu trysky roztříští na kapičky.
• Výhody: Jsou bezpečnější (neobsahují hořlavé propelenty), ekologičtější, levnější na výrobu a často znovuplnitelné.
• Nevýhody: Vytvářejí hrubší a méně konzistentní aerosol, vyžadují opakované stlačování a neumožňují souvislý postřik.
• Příklady: Čisticí prostředky na okna, nosní spreje, rozprašovače na květiny, některé parfémy.

🏭 Široké spektrum použití

Technologie spreje nalezla uplatnění v nespočtu odvětví.

• Kosmetika a osobní hygiena: Deodoranty, antiperspiranty, laky na vlasy, suché šampony, pěny na holení, spreje na opalování.
• Domácnost: Čisticí prostředky, osvěžovače vzduchu, insekticidy, škroby na prádlo.
• Barvy a nátěry: Sprejové barvy jsou oblíbené u umělců (graffiti), kutilů i v průmyslu pro rychlou a rovnoměrnou aplikaci barvy.
• Technika a údržba: Maziva (WD-40), čističe brzd, rozmrazovače zámků, spreje na čištění elektroniky.
• Zdravotnictví: Astmatické inhalátory, nosní spreje, dezinfekční spreje na rány, chladicí spreje pro sportovce.
• Potravinářství: Oleje na vaření ve spreji, šlehačka ve spreji, potravinářské barvy.

🌍 Environmentální a zdravotní dopady

ozone Ozonová díra

V 70. a 80. letech 20. století se zjistilo, že chlor-fluorované uhlovodíky (CFC), známé jako freony, které se tehdy masivně používaly jako hnací plyny, poškozují ozonovou vrstvu Země. To vedlo k přijetí Montrealského protokolu v roce 1987, který výrobu a používání freonů celosvětově zakázal. Dnešní aerosolové spreje používají jako hnací plyny směsi propanu a butanu, které ozonovou vrstvu nepoškozují.

Těkavé organické látky (VOC)

Moderní hnací plyny (propan, butan) a některá rozpouštědla ve sprejích patří mezi těkavé organické látky (VOC – Volatile Organic Compounds). Tyto látky mohou přispívat ke vzniku přízemního ozonu a smogu v městských oblastech. Při používání v uzavřených, nevětraných prostorách mohou také dráždit dýchací cesty. Proto je důležité spreje používat v dobře větraném prostředí.

Bezpečnost

Vzhledem k tomu, že hnací plyny jsou hořlavé a nádoba je pod tlakem, je nutné se spreji zacházet opatrně. Neměly by být vystavovány vysokým teplotám ani přímému slunci a nesmí se vhazovat do ohně, protože hrozí nebezpečí exploze.

Pro laiky

Představte si, že máte láhev se sodovkou. Když s ní zatřesete, oxid uhličitý uvnitř vytvoří velký tlak. Kdybyste do víčka udělali malou dírku, tlak by kapalinu vystříkl ven v tenkém proudu.

Aerosolový sprej funguje na podobném, ale chytřejším principu.

• Uvnitř není jen bublinková voda, ale zkapalněný plyn, něco jako plyn do zapalovače. Část tohoto plynu se odpaří a vytvoří obrovský tlak, mnohem větší než v sodovce.
• Když stisknete tlačítko, tento tlak vytlačí tekutinu ven.
• Ten zkapalněný plyn, který je smíchaný s tekutinou (např. s barvou), se na vzduchu okamžitě a explozivně odpaří – jako by se "rozprskl".
• Právě tento "rozprsk" na vzduchu rozbije barvu na miliony neviditelných kapiček, které vytvoří jemnou mlhu.

Je to tedy jako miniaturní, řízená exploze plynu, která za vás udělá práci a rovnoměrně rozpráší obsah.