Lufterfrischer

Hintergrund

Ein Lufterfrischer ist ein Produkt, das entwickelt wurde, um unangenehme Raumgerüche zu überdecken oder zu entfernen. Diese Produkte geben normalerweise Duftstoffe und andere geruchshemmende Mittel in die Luft ab. Sie tun dies über eine Vielzahl von Produktformaten, darunter Aerosole, Kerzen, Potpourri und Gele. Bis Ende der 1990er Jahre überstiegen die Verkäufe von Lufterfrischern in den Vereinigten Staaten mehrere hundert Millionen Dollar pro Jahr. Eines der erfolgreichsten neuen Produkte sind Glade Plug-Ins, die durch elektrischen Strom erzeugte Wärme nutzen, um lufterfrischende Inhaltsstoffe zu verdampfen.

Verlauf

Duftstoffe werden seit der Antike verwendet, um die Luft zu erfrischen und Gerüche zu überdecken. Zum Beispiel waren die alten Ägypter dafür bekannt, Moschus und andere natürliche Materialien zu verwenden, um ihre Gräber zu riechen. In den letzten 2.000 Jahren wurden eine Vielzahl von Verbindungen, darunter zahlreiche Gewürze und Blütenextrakte, wegen ihrer Fähigkeit, ein angenehmes Aroma zu verleihen, verwendet. Doch erst 1948 wurde der erste moderne Lufterfrischer eingeführt. Dieses Produkt, bei dem eine vom Militär entwickelte Technologie zur Abgabe von Insektiziden verwendet wurde, war ein unter Druck stehendes Spray, das etwa 1 % Parfüm, 24 % Alkohol oder andere Lösungsmittel und 75 % Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW) als Treibmittel enthielt. Dadurch konnte ein feiner Duftnebel abgegeben werden, der über einen langen Zeitraum in der Luft schwebend blieb. Dieses Produktformat wurde zum Standard in der Branche und der Umsatz wuchs enorm. In den frühen 1950er Jahren begannen viele Unternehmen, ihren Rezepturen geruchshemmende Chemikalien hinzuzufügen. Dies waren Chemikalien, die dazu bestimmt waren, unangenehme Gerüche zu zerstören oder zu neutralisieren, anstatt sie einfach mit Duftstoffen zu überdecken. Parfümerien zeigten, dass diese aktiven Chemikalien in der Lage sind, eine Vielzahl von unangenehmen Gerüchen zu reduzieren, wie Zigarettenrauch, Urin- und Fäkaliengerüche, Kochgerüche und Amingerüche, die typischerweise mit Fisch verbunden sind. Zu diesem Zweck wurden verschiedene ungesättigte Ester, langkettige Aldehyde und einige Präpolymere verwendet.

In den nächsten 25 Jahren wurden die Aerosol-Lufterfrischer-Formeln modifiziert, um die Leistung zu verbessern und die Formelkosten zu senken. In den 1970er Jahren verlagerte sich der Markt jedoch deutlich von Aerosolen, da Bedenken hinsichtlich der Zerstörung der Ozonschicht durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) bestanden. Während die Neuformulierung durch die Aerosolindustrie verhindert hat, dass diese Produktform vollständig verschwindet, werden alternative Lieferformen von Lufterfrischern immer beliebter. In den 1990er Jahren führte ein Wiederaufleben von Potpourri und Kerzen zu einer Vielzahl neuer Lufterfrischungsprodukte. Das Potpourri von Kalib Enterprises Ltd., das eine Mischung aus trockenen Gewürzen und Kräutern enthält, verwendet beispielsweise einen batteriebetriebenen Ventilator, um den Duft durch den Raum zu verteilen. Der Geschäftsbereich Crystal Candle von Arizona Natural Resources Inc. hat Kerzen auf den Markt gebracht, die Gerüche abtöten, sowie Aromatherapiekerzen mit spezifischen therapeutischen Zwecken.

Eines der innovativsten und beliebtesten neuen Formate sind Glade Plug-Ins, hergestellt von S. C. Johnson aus Racine, Wisconsin. Plug-Ins verwenden durch Strom erzeugte Wärme, um Duftstoffe durch die Luft zu verteilen. Es besteht aus einer winzigen Plastikschale, die ein gelartiges Duftkonzentrat enthält. Der Verbraucher zieht einfach eine mehrschichtige Barrierefolie von der Oberseite der Schale ab und hinterlässt eine permanente Membranschicht, in die der Duft eindringen kann Ein Beispiel für einen elektrischen Plug-in-Lufterfrischer. die Luft. Das Tablett wird in eine Wärmeeinheit eingesetzt, die dann an eine Steckdose angeschlossen wird. Beim Aufheizen des Wärmegeräts dringt der Duftstoff mit kontrollierter Geschwindigkeit durch die Folienmembran und verteilt sich in der Luft.

Design

Plug-Ins bestehen aus einer kleinen Plastikschale, die eine gelartige Duftmischung enthält. Dieses Fach wird in eine Kunststoffeinheit eingesetzt, die mit elektrischen Stiften ausgestattet ist, die in eine Standardsteckdose eingesteckt werden können. Der elektrische Strom bewirkt, dass sich ein Heizelement erwärmt und die flüchtigen Duftstoffkomponenten verdampft. Der Duft im Tray hält mehrere Wochen, dann legt der Konsument einfach ein frisches Tray ein. Das Produkt wurde mit einer Vielzahl von Dufttypen entwickelt, um ein breites Verbraucherpublikum anzusprechen, darunter Honey-Suckle, Mountain Meadow, Country Breeze, Powder Fresh und Country Garden.

Der Deckelstock der Duftschale wurde speziell entwickelt, um den Duft sowohl aufzunehmen als auch kontrolliert abzulassen. Unter Verwendung einer patentierten Technologie wird die proprietäre laminierte Folie mit einer mehrschichtigen Barriere und einer durchlässigen Membran hergestellt. S. C. Johnson Wax lizenzierte patentierte Filmtechnologie von American National Can, die eine entfernbare Barriere und eine permanente Membran umfasst. Das Deckelmaterial, kombiniert mit der richtigen Heißsiegeltemperatur, dem richtigen Druck, der Verweilzeit und dem Siegeldesign, ist für die einfache Verwendung durch den Verbraucher ausgelegt.

Die Kompatibilität zwischen der Duftformulierung und dem Deckelmaterial ist der Schlüssel zur Produktleistung. Während der Tests verfeinerten die Forscher von S. C. Johnson die Formulierungen weiter, als sie lernten, wie sie sich mit Filmen verhalten. Auch ihre Zulieferer haben viel über die Verbesserung ihrer Folientechnologie gelernt. Die Folienstruktur wird in einem einstufigen Verfahren während eines Form-Fill-Seal-Vorgangs aufgebracht. Ein abgewinkeltes Stück der Folie ermöglicht es dem Verbraucher, die äußere Folie/Folien-Sperrschicht leicht abzuziehen. Die Innenmembran bleibt jedoch fest mit dem winzigen Tablett verbunden. Beim Erwärmen des Duftes ermöglicht die Membran eine kontinuierliche und regulierte Duftabgabe. Wenn der Duftstoff freigesetzt wird, bricht das Konzentrat und trocknet aus, was dem Verbraucher visuell signalisiert, die Nachfüllschale auszutauschen. Das Tablett verfügt außerdem über einen patentierten Steg in der Mitte, der als Führung beim Einsetzen des Tabletts in den Wärmer dient.

Sogar der Karton, der das Produkt enthält, ist einzigartig. Dieses innovative einteilige Paket durchlief mehr als 25 Designänderungen, bevor es alle Marketing- und Herstellungsanforderungen erfüllte. Konkret enthält es eine spezielle fünfte Platte, die die Wärmeeinheit und die Duftpackung während der Verpackung und der Verkaufspräsentation sichert. Der Karton verfügt über ein Polyesterfenster, das sich um die Seite des Faltkartons wickelt, sodass der Verbraucher die elektrischen Klingen der Wärmeeinheit sehen kann. Der Karton ist so konzipiert, dass er die Wärmeeinheit und ihre Klingen zur Geltung bringt, die Duftstoffpackung präsentiert, leicht in die Regale passt, auf Großserienmaschinen läuft und einen angemessenen Preis hat.

Rohstoffe

Die zur Herstellung von Duftkonzentraten in den Lufterfrischern verwendeten Parfümöle können in verschiedene Typen eingeteilt werden. Dazu gehören Aldehyde, die zur Gruppe der synthetischen Duftstoffe gehören. In konzentrierter Form riechen Aldehyde seifig oder fettig; Wenn sie jedoch im richtigen Verhältnis mit Wasser gemischt werden, entwickeln sie einen süßen, blumigen Geruch. Grüne Düfte sind frisch, riechen ähnlich wie geschnittenes Gras oder Pflanzenstängel und werden meist auch von synthetischen Parfümölen erzeugt. Aber auch natürliche Quellen für grüne Noten wie Galbanum, ein tropisches Harz oder Veilchenblattöl werden verwendet. Blumige Noten gehören zu den ältesten und beliebtesten Duftkomponenten. Beispiele sind Jasmin-Rosen-Komplexe, gemischt mit Flieder und Maiglöckchen. Auch herb-würzige Duftnoten sind wichtige Bestandteile. Lavendel, Salbei, Moos, Zimt, Nelken, Sandelholz und Zeder werden verwendet, um diese Noten zu liefern. Schließlich können orientalische Duftnoten enthalten sein. Diese sind süß, schwer und stark und werden oft in natürlichen tierischen Materialien wie Moschus gefunden. Spezifische Beispiele für Duftstoffe, die in Plug-Ins verwendet werden, sind Bergamotte, Bitterorange, Zitrone, Mandarine, Kümmel, Zedernblatt, Kleeblatt, Zedernholz, Geranie, Lavendel, Patschuli, Lavandan, Rosenabsolue und viele andere. Diese können mit einer Vielzahl von synthetischen Duftkomponenten wie Aldehyden, Ketonen, Estern, Alkohol, Terpenen usw. gemischt werden. Diese Komponenten werden zusammengemischt und mit einer Vielzahl von Gelierbestandteilen vermischt. Die den Duftstoff enthaltende Gelmatrix kann ein organisches oder anorganisches System sein. Diese werden typischerweise heiß zubereitet, und der Duft wird hinzugefügt, wenn das Produkt abkühlt, um die Integrität des Duftes zu bewahren.

Der Herstellungsprozess

Duftpackungskonstruktion

• 1 Die Duftschalen von Plug-Ins werden auf Form-Füll-Versiegelungsmaschinen an mehreren Standorten hergestellt, darunter auch im Werk Waxdale von S. C. Johnson. Diese Einwegkartusche besteht aus einem transparenten, dampfundurchlässigen Polyvinylfilm und aus einer Vielzahl anderer Thermoplaste, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat. Diese Thermoplaste werden aus verschiedenen Polymeren hergestellt. Diese Fertigungslinien können entweder die Primärverpackung oder die Nachfüllverpackung betreiben. Beim Betrieb der Nachfüllpackung wird eine von Warren Industries gebaute Zusammentrag-/Verpackungsmaschine verwendet. Diese Herstellungsanordnung ermöglicht es dem Hersteller, schnell und einfach zwischen verschiedenen Duftstofftypen zu wechseln. Handräder an der Kartonmontagemaschine bewegen die Zähler beim Wechsel zwischen Primärverpackung und Nachfüllkarton auf voreingestellte Zahlen. Dadurch ist der Wechsel zwischen den Düften in wenigen Minuten erledigt.

Heizungskonstruktion

• 2 Die elektrischen Wärmeeinheiten werden für S. C. Johnson von Heaters Engineering und Constar Industrial hergestellt. Das Gehäuse für die elektrische Steckervorrichtung besteht typischerweise aus einem Thermoplast, wie beispielsweise Phenol-Formaldehyd, Epoxid, Polyphenylensulfid, Polyphenylenoxid, Polycarbonat und Polyimid. Einige Komponenten können aus thermoplastischen Polymeren wie Polyethylen, Polypropylen und Polyamid hergestellt sein. Um die Kosten der Einheit zu reduzieren und die Montagezeiten auf ein Minimum zu reduzieren, bestehen das elektrische Steckergehäuse und die Zinken aus einer einzigen, miteinander vergossenen Struktur, und die Oberfläche der Zinken ist metallisch beschichtet, damit sie elektrischen Strom leiten können.

Endmontage und Verpackung

• 3 Die Duftschale und die Heizeinheit werden mit Maschinen bei Warren Industries in einem Karton verpackt. Die Faltschachteln werden alle 20 Minuten manuell in Magazine auf dem Kartonformer geladen. Drei Kartons werden gleichzeitig aufgerichtet und an einen von Kliklok speziell entwickelten Falzapparat für die fünfte Tafel geschickt. Zwei Klappen am fünften Paneel erstrecken sich über die Seiten des Kartons, um das Paneel beim Laden der Duftstoffpackung und der Wärmeeinheit zu unterstützen.
• 4 Die Verpackungskartons werden auf dem Fließband gedreht, und auf jeder Seite wird eine Linie mit Schmelzklebstoff aufgetragen.
• 5 Die Duftstoffpackungen werden in zwei Maschinen geladen, die die Packungen zum Einsetzen in den zusammengesetzten Karton ausrichten. Diese Maschinen werden alle 30 Minuten mit Dufttabletts beladen, um die Verpackungslinie mit optimaler Geschwindigkeit zu betreiben. Beim Passieren des Kartons an der Zuführschüssel legen die Maschinen eine Duftstoffpackung in jeden zweiten Karton.
• 6 Die elektrischen Wärmeeinheiten werden dann manuell in die Kartons gelegt. Versandkisten werden aufgebaut und der Linie zugeführt. Fertige Pakete werden manuell in zwei Sechserreihen zusammengestellt und geladen. Die Kartons werden heißschmelzversiegelt, manuell palettiert und dehnbar verpackt.

Qualitätskontrolle

Die Qualitätskontrolle erfolgt in mehreren Stufen während des Herstellungsprozesses. Eingehende Rohstoffe, die für den Duftstoff und die Gelmatrix verwendet werden, werden untersucht, um sicherzustellen, dass sie den Spezifikationen entsprechen und den entsprechenden Geruch liefern. Die Duftstoffe selbst müssen den Vorschriften des California Air Quality Board (CARB) entsprechen, das für die Reduzierung der Emission flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) verantwortlich ist, zu denen auch die in Duftstoffen verwendeten Chemikalien gehören. VOCs haben per Definition Dampfdrücke von mehr als 0,1 mm Hg-Grad (68 °F oder 20 °C) oder, wenn der Dampfdruck unbekannt ist, enthalten 12 oder weniger Kohlenstoffatome im Molekül. Andere Bundesstaaten, darunter New York, haben ähnliche Gesetze erlassen. Diese Vorschriften haben die Formulierung einer Vielzahl von Lufterfrischerformulierungen dramatisch beeinflusst. Darüber hinaus werden Kunststoffkomponenten nach dem Gießen überprüft, um sicherzustellen, dass sie frei von scharfen Kanten und Rissen sind, die die Integrität des Gehäuses beeinträchtigen könnten.

Die Zukunft

Die Zukunft von Plug-Ins und anderen Lufterfrischerprodukten wird teilweise durch das regulatorische Umfeld für Verbraucherprodukte bestimmt. Genauso wie Aerosolsprays von VOC-Bestimmungen erheblich betroffen waren, könnten ähnliche Gesetze Auswirkungen auf die Duftstoffe haben, die in anderen Lufterfrischerprodukten verwendet werden dürfen. Darüber hinaus werden Fortschritte in der Verpackungs- und Dispergiertechnologie zu verbesserten Produkten zur Kontrolle von Raumgerüchen führen. Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Artikels wird beispielsweise die nächste Generation von Plug-In-Produkten entwickelt. Diese Produkte sind mit einer nachfüllbaren Kammer für Duftöl ausgestattet.