Un guide de fabrication complet pour remplir des cartouches sans fuite.
Pourquoi les cartouches de vaporisateur fuient-elles ? C’est une question qui fait que tout le monde se pointe du doigt pour savoir quel est le véritable coupable. Est-ce l’huile, le terpène, le matériel de mauvaise qualité, la technique de remplissage, ou simplement les utilisateurs qui laissent leurs cartouches dans une voiture surchauffée ? Cet article a pour but de décortiquer les principaux aspects des fuites de cartouches afin que les directeurs de laboratoire puissent réduire les rétrofacturations et accroître la satisfaction client. Lorsque j’ai commencé à investir dans le secteur des produits réglementés en 2015, l’une des premières personnes que j’ai rencontrées m’a présenté une cartouche et on m’a expliqué que ce morceau de plastique et de métal était l’un des plus gros problèmes du secteur. Plus de cinq ans plus tard, après de multiples investissements dans l’extraction, la fabrication et la distribution auprès de certaines des plus grandes entreprises de vape des États-Unis, j’ai dressé une liste des éléments qui impactent les fuites de vaporisateurs.
Quelles sont les causes des fuites ?
Perte de vide – voilà la solution. Quelle qu'en soit la raison, quelque chose, quelqu'un ou un événement a provoqué la libération du vide. Les cartouches modernes sont conçues selon le principe du vide et, pour éviter les fuites, les directeurs de laboratoire peuvent souvent combiner le procédé de fabrication et la modification de la formulation. Lorsque la cartouche aspire le liquide dans le vaporisateur, un léger vide se forme au sommet du réservoir. Ce vide « retient » les extraits dans la chambre à huile, tandis que la pression extérieure les repousse. Les trois principales causes de fuites (perte de vide) sont :Erreurs de technique de remplissage– temps de bouchage longs, bouchage défectueux, bouchage inclinéFormulation d'extrait– Charges excessives de terpènes et de diluants, mélanges de résines vivantes, dégazage de colophane,Comportement de l'utilisateur– Voler avec des cartouches, des voitures chaudes.
Erreurs de fabrication et causes de fuites
1. Capsulage trop lent : Un capsulage trop lent entraîne une absence de formation de bouchon de vide ou un faible effet de bouchon de vide. Le temps nécessaire à la formation d'un bouchon de vide dépend de la température (de l'extrait et de la cartouche) et de la viscosité de l'extrait rempli. En règle générale, le capsulage doit être effectué dans les 30 secondes. La technique de capsulage rapide garantit la formation d'un bouchon de vide lors du capsulage de la cartouche. Jusqu'à la pose du bouchon, les extraits sont exposés à l'air libre. Durant ce processus, l'extrait est absorbé par le réservoir et, s'il n'est pas capsulé, tous les extraits s'écoulent de la cartouche. Cet effet est perceptible sur les machines de remplissage qui remplissent les cartouches sans les capsuler, où les premières cartouches remplies commencent à fuir au fur et à mesure que les dernières sont remplies.
Procédures d’atténuation :
La procédure évidente consiste à fixer le bouchon le plus rapidement possible. Cependant, si, pour une raison quelconque, vous ne pouvez pas le faire, vous pouvez remédier à la situation en suivant les étapes ci-dessous.
●Utilisez des extraits plus puissants (à 90 % de concentration et 5 à 6 % de terpènes) pour augmenter la viscosité. Cela augmente l'épaisseur de la formule finale et prolonge le temps de capsulage.
● Une température de remplissage inférieure à 45 °C prolongera le temps de bouchage. Cette option ne fonctionnera pas pour les solutions très diluées, pour lesquelles la plupart des cartouches nécessitent un bouchage en 5 secondes.
2. Technique de bouchage/bouchage défectueux : La technique de bouchage est un élément que la plupart des directeurs de laboratoire négligent lorsqu'ils évaluent les taux de fuite. Un bouchage incorrect implique généralement 1) une pression oblique sur le bouchon ou 2) un filetage incorrect qui déforme l'intérieur de la cartouche et empêche son étanchéité.
Voici un exemple de serrage en angle : le bouchon est enfoncé de biais. Bien que la cartouche semble intacte de l'extérieur, l'alignement du montant central et les joints intérieurs sont endommagés, compromettant ainsi l'étanchéité des cartouches. Les cartouches à bec de canard et à bouchons irréguliers présentent le plus grand risque de mauvais filetage. Les filetages défectueux sont dus à des filetages mal ajustés lors du vissage. Ce défaut d'alignement provoque une déformation des joints lors du verrouillage, entraînant une perte de vide.
Procédures d’atténuation :
● Pour les lignes de production manuelles : utilisation d'une presse à mandrin grand format. Les presses à mandrin grand format (force d'une tonne et plus) sont plus faciles à utiliser et disposent d'une grande poulie. Contrairement à l'idée reçue, la force d'appui plus importante permet une manipulation plus fluide du personnel d'assemblage, ce qui réduit le nombre de bouchons défectueux.
● Choisissez des capsules faciles à boucher, comme des modèles à canon et à balle, dans toutes les situations. Des embouts faciles à boucher simplifient le processus de bouchage pour tous les processus et le personnel.
Formules d'extraits et leur impact sur les fuites
●Surutilisation de diluants, d'agents de coupe et de terpènes : la pureté de l'extrait et les formulations finales ont un impact important sur le taux de fuite. Les vaporisateurs pour extraits très visqueux comme le D9 et le D8 sont conçus pour ces matériaux, et l'ajout de diluants au-delà des concentrations normales en terpènes a un impact négatif sur le noyau et la cellulose absorbante. Les diluants comme le PG ou l'huile MCT fragilisent la matrice extraite, entraînant la formation de bulles au cœur, qui peuvent se propager vers le réservoir d'huile principal et rompre l'étanchéité.
● Résine vivante – Utilisation excessive de la couche de terpènes et dégazage incorrect : De nombreuses personnes ont signalé des fuites de résine vivante par le passé. Le principal responsable (en supposant que le matériel et la technique de remplissage soient corrects) est l'utilisation excessive de la couche de terpènes provenant d'une résine vivante cristallisée. Généralement, la résine vivante doit être mélangée au distillat dans un rapport 50/50 distillat/résine vivante pour former un mélange final. La couche de terpènes elle-même (un produit extrêmement recherché) n'est pas assez visqueuse pour être retenue dans une cartouche. Les scientifiques en formulation, désireux de créer un produit de meilleure qualité, abusent souvent de la couche de terpènes, ce qui entraîne un excès de terpènes et affaiblit le système de vide de la cartouche. D'autres problèmes plus graves peuvent survenir : un excès de butane résiduel se libère lorsque le vaporisateur commence à chauffer après utilisation. L'excès de butane doit être éliminé lors de l'extraction en laboratoire.
●Colophane – Dégazage inadéquat des arômes légers : Similaire à la résine vivante, la colophane doit être dégazée et cristallisée avant la formulation avec le distillat. Le problème avec la colophane réside dans la présence d'arômes légers. Ces arômes légers (certains totalement insipides) s'évaporent et créent une pression lors de l'activation de la cartouche, ce qui provoque la rupture du joint sous vide et une fuite. Un dégazage correct est essentiel pour garantir une colophane stable utilisable dans les cartouches de vaporisateur.
Procédures d’atténuation :
Diluants, agents de coupe et terpènes en excès :
●Utilisez un distillat de haute qualité dans la plage de 90 % ou plus pour préserver la viscosité.
●5 à 8 % d'ajout de terpènes au total dans toutes les saveurs pour maintenir les diluants à un faible niveau.
Résine vivante :
● Rapport distillat/résine vivante (mélange de couches terpéniques) : 50 %/50 % – 60 %/40 %. Tout pourcentage de terpènes supérieur à 40 % risque de provoquer des fuites, tandis qu'un pourcentage inférieur à 40 % risque de diluer l'arôme.
●Assurer une évaporation adéquate du butane résiduel dans un vide proche de 45 °C.
Colophanes :
●Dégazez correctement les terpènes aromatiques légers à 45 °C – ces aromatiques légers (bien que principalement sans saveur) peuvent être piégés à froid et récupérés pour des produits de dégustation si vous le souhaitez.
Comportement des utilisateurs et son impact sur les fuites et comment les contrer
Chaque fois que vous laissez un objet dans une zone chauffée, vous êtes susceptible de subir des réactions physiques. Chaque fois que les utilisateurs prennent l'avion avec des cartouches, la basse pression de l'avion affaiblit le système de vide. Qu'il s'agisse d'une simple modification de pression ou de réactions chimiques complexes dénaturant les terpènes et provoquant un dégazage, les utilisateurs soumettent les cartouches à de fortes contraintes. Les formulateurs peuvent compenser certains des effets néfastes que subissent leurs produits.
Cartouches dans une voiture chaude :
Température élevée moyenne d'environ 120 °F ou 45 °C provoquant la défaillance des verrous à vide.
Techniques d’atténuation :
Cartouches de distillat standard : Formulations - un distillat de pureté à 90 % utilisé avec une charge de terpène de 5 à 6 % est le plus résistant dans ces conditions Résine vivante : En supposant que les utilisateurs voudront toujours utiliser une cartouche de résine vivante après cet événement (la résine vivante se dénaturera après 3 heures à 45 °C), une cartouche de 60 % de distillat et 40 % de résine vivante sera plus résistante aux fuites. Si les températures augmentent d'environ 45 °C pour la résine vivante, il y a un risque élevé de fuites en raison du dégazage des terpènes dans les cartouches. Colophane : En supposant que les utilisateurs voudront toujours utiliser une cartouche de colophane vivante après cet événement (les colophanes sont encore plus sensibles en raison des cires végétales inhérentes et se dénatureront après 3 heures à 45 °C), une cartouche de 60 % de distillat et 40 % de colophane sera plus résistante aux fuites. Si les températures augmentent d'environ 45 °C pour la résine vivante, il existe un risque élevé de fuites dues au dégagement de gaz terpénique dans les cartouches.
Promenades en avion :
Pression atmosphérique réduite provoquant la défaillance du verrou à vide dans la cartouche.
Stratégie d’atténuation 1 :
Emballage résistant à la pression – cet emballage intégralement scellé empêche les variations de pression d'affecter la cartouche. C'est l'une des meilleures solutions de transport, que ce soit par avion ou par camion de distribution gravissant les montagnes.
Stratégie d’atténuation 2 :
Cartouches de distillat standard : les formulations utilisant un distillat de pureté à 90 % utilisé avec une charge de terpène de 5 à 6 % sont les plus résistantes dans ces conditions. Résine vivante : l'utilisation d'une cartouche de distillat à 60 % et de résine vivante à 40 % sera plus résistante aux fuites induites par la pression. Colophane : une cartouche de distillat à 60 % et de colophane à 40 % sera plus résistante aux fuites induites par la pression.
Date de publication : 22 juin 2022