Verpackungen für kosmetische Aerosole: Druck- und Vakuumanforderungen (Einkaufsleitfaden)

Was bedeutet „Druckanforderung“ für ein Kosmetik-Aerosol?

Ein Aerosol ist per Definition ein nicht wiederbefüllbarer Behälter, der ein Produkt und ein Treibmittel unter Druck enthält und über eine Auslösevorrichtung verfügt, die den Inhalt in einen Sprühnebel, Schaum oder ein Pulver verwandelt. Das Treibmittel erzeugt den Druck. Das Gesetz berücksichtigt nicht die ausgefeilte Rezeptur; es begrenzt den Druck, den die Dose erreichen darf, auf 50 °C, da dies die Temperatur ist, der ein Behälter in einem geparkten Lieferwagen oder einem Sommerlager ausgesetzt sein kann.

In der EU legt die Aerosolspenderrichtlinie 75/324/EWG die Höchstwerte je nach Gasart fest. Der aktuelle Text begrenzt den Druck bei 50 °C wie folgt:

Dieselbe Richtlinie legt auch einen Mindestprüfdruck für den leeren Behälter fest: mindestens 10 bar für Dosen, die unter 6,7 bar bei 50 °C befüllt wurden, und 50 % über dem Innendruck bei 50 °C für alle höher befüllten Behälter. Der vollständige Text ist auf der Website der britischen Gesetzgebung veröffentlicht, wo der Anhang der Richtlinie wortgetreu wiedergegeben wird. Richtlinie 75/324/EWG, Anhang 3.1 Die

Das umgekehrte Epsilon-Zeichen und was es tatsächlich beweist

Ein EU-konformes Aerosol trägt keine CE-Kennzeichnung. Es ist mit dem umgekehrten Epsilon-Symbol (ε) gekennzeichnet. Dieses Symbol bestätigt dem Hersteller, dass die Dose die Druck- und Füllprüfungen bestanden hat und der Richtlinie entspricht. Wenn Sie fertige Aerosole beziehen oder abfüllen lassen, sollten Sie als Erstes das umgekehrte Epsilon-Symbol am Boden oder an der Schulter überprüfen: Fehlt dieses Symbol, liegt keine zulässige EU-Kennzeichnung vor, unabhängig davon, wie gut sich der Sprühnebel anfühlt. Die Kennzeichnung der Verpackung selbst unterliegt der ISO 22715:2006, dem internationalen Standard, der die Anforderungen an die Verpackung und Kennzeichnung von Kosmetikprodukten festlegt, die zum Verkauf oder zur kostenlosen Abgabe angeboten werden.ISO 22715:2006 ).

Vakuumdosierung ist ein anderes physikalisches Problem

Eine luftdichte Pumpflasche ist kein Aerosol und wird nicht mit einem Treibmittel unter Druck gesetzt. Am Flaschenboden befindet sich ein Kolben oder ein Beutel. Beim Drücken des Pumpmechanismus saugt eine Feder oder die zurückströmende Atmosphäre das Produkt durch die Öffnung nach oben. Der Druck im Flaschenhals bleibt nahezu konstant, und es wird kein komprimiertes Gas auf die Formulierung ausgeübt. Genau das ist der entscheidende Vorteil: Empfindliche Wirkstoffe wie Vitamine, Peptide oder ungesättigte Öle kommen nie mit einem Treibmittel in Kontakt und sind nach dem Verschließen der Flasche deutlich weniger Sauerstoff ausgesetzt.

Für Käufer ist der Unterschied klar: Aerosole eignen sich für Sprays, Nebel und Schäume, bei denen ein Gas benötigt wird. Airless-Pumpen sind hingegen ideal für Seren, Lotionen und oxidationsempfindliche Cremes, bei denen Luft ferngehalten werden soll. Die folgende Tabelle vergleicht beide Systeme.

Bei luftlosen Leitungen verlagern sich die Spezifikationen von Druck auf Evakuierungsrate und Kolbendichtungslebensdauer. Unser Artikel dazu Spezifikationen für luftlose Pumpensysteme und das dazugehörige Stück über Kolbenentleerungsrate Gehen Sie detailliert auf diese Zahlen ein.

Das Behältermaterial bestimmt den Druckraum

Die Richtlinie behandelt Metall, Glas und Kunststoff unterschiedlich, da sie unterschiedlich versagen. Metallene Monoblock- und Dreiteildosen erfüllen die höchsten Anforderungen und sind der Standard für echte Aerosole. Glas ist nur eingeschränkt zulässig: Kunststoffbeschichtete oder dauerhaft geschützte Glasbehälter dürfen maximal 220 ml fassen und müssen mindestens 12 bar (komprimiertes oder gelöstes Gas) bzw. 10 bar (flüssiges Gas) standhalten; ungeschütztes Glas ist auf 150 ml und einen 12-bar-Test begrenzt. Aerosolbehälter aus Kunststoff (laminiert oder geformt) sind zwar erhältlich, unterliegen aber denselben Druckanforderungen und werden bei Kosmetiksprays seltener verwendet. Wenn eine Formel Metall angreift, sind in der Regel beschichtete Dosen oder luftdichte Glasbehälter die Lösung, nicht etwa dünnere Wände.

Bei allen Druckverpackungen für Endverbraucher ist der Verschluss entscheidend. Ein Druckbehälter benötigt einen Verschluss, der sich während des Transports nicht löst, und für bestimmte Produktarten ist ein kindersicherer Verschluss erforderlich. Weitere Informationen finden Sie in unserem Leitfaden. Kindersichere Verschlüsse für Kosmetikprodukte für die Abwägung zwischen Design und Konformität.

Bei der Wahl des Treibstoffs entscheidet sich, ob Druck ausgeübt wird oder nicht.

Die meisten Druckprobleme entstehen beim Abfüllen, nicht in der Dosenabfüllanlage. Flüssige Gase (die in Kosmetiksprays verwendeten Gemische aus Dimethylether und Propan oder Butan) liegen in der Dose flüssig vor und erzeugen einen Dampfdruck, der mit der Temperatur stark ansteigt. Komprimierte Gase (Stickstoff, Druckluft) ergeben einen sanfteren, flacheren Druckverlauf, aber einen schwächeren Sprühnebel. Die richtige Treibmittelmenge ist ein Kompromiss: genug, um die Formulierung zu zerstäuben, aber nicht so viel, dass die Temperaturgrenze von 50 °C überschritten wird.

Veröffentlichte Füllstudien grenzen das Optimum in einen engen Bereich ein. Eine Untersuchung zur Aerosolabsaugung ergab die besten Ergebnisse bei einem Treibstoffmassenanteil von 13,79 %, wobei der Überdruck 0,4 MPa betrug und innerhalb des akzeptablen Bereichs von 0,2 bis 0,6 MPa blieb ( Studie zur Optimierung von Aerosoltreibstoffen, Zenodo Das ist ein Forschungswert, keine Spezifikation für Ihr Produkt, aber er zeigt, warum der Treibmittelanteil in einer realen Abfüllanlage als kontrollierte Variable und nicht als Schätzung behandelt wird.

Transport und Lagerung: Der Druck folgt der Temperatur

Die 50°C-Grenze ist nicht willkürlich. Sie entspricht der Temperatur des abschließenden Heißwasserbadtests, bei dem jede gefüllte Dose so lange erhitzt wird, bis ihr Innendruck dem Druck bei gleichmäßigen 50°C entspricht. Anschließend wird sie auf Undichtigkeiten, bleibende Verformungen oder Bersten geprüft. Eine Dose, die diesen Test besteht, ist für normale Lagerung und Straßentransporte unbedenklich. Für Luftfracht und grenzüberschreitenden Versand gelten Aerosole gemäß den UN- und ICAO-Vorschriften als Gefahrgut unter Druck. Daher sind Nettofüllgewicht und korrekte Gefahrenkennzeichnung Bestandteil derselben Spezifikation und nicht erst nachträglich festgelegt.

Eine fünfstufige Spezifikationscheckliste für Käufer

Bevor ich eine Aerosol- oder Airless-Produktlinie für die Werkzeugherstellung freigebe, stehen diese fünf Punkte auf dem Datenblatt:

• Druckklasse: Bitte bestätigen Sie die Art des Treibstoffs und stellen Sie sicher, dass der Druck bei 50 °C unter dem Grenzwert von 12, 13,2 oder 15 bar für dieses Gas liegt.
• Konformitätskennzeichen: Umgekehrtes Epsilon auf der Dose für alle EU-Aerosole; überprüfen Sie die Prüfberichte des Abfüllers.
• Behälterqualifizierung: Material, Gesamtvolumen und Mindestprüfdruck müssen den in der Richtlinie festgelegten Grenzwerten für Glas und Metall entsprechen.
• Formelverträglichkeit: Kontakt zwischen Treibmittel und Produkt, Konservierungsmittelbedarf und Sauerstoffempfindlichkeit (bei Empfindlichkeit luftleer arbeiten).
• Verschluss und Transport: Verschlussdrehmoment oder CR-Anforderung, plus UN- oder ICAO-Nettofüllmenge und Gefahrenkennzeichnung für den Versand.

Die Sprühcharakteristik ist eine eigene Spezifikation. Unsere Notizen dazu Feinnebelzerstäubung und die Leitfaden zur Beschaffung von Parfümzerstäubern Verwandeln Sie „machen Sie es zu einem feinen Nebel“ in messbare Zahlen, die Sie an jeden Lieferanten senden können.

Häufig gestellte Fragen

Welcher maximale Innendruck ist in einem Kosmetik-Aerosol zulässig?

Gemäß Richtlinie 75/324/EWG darf der Innendruck bei 50 °C 12 bar für verflüssigte brennbare Gase, 13,2 bar für verflüssigte nicht brennbare Gase bzw. 15 bar für komprimierte oder gelöste nicht brennbare Gase nicht überschreiten. Der leere Behälter muss zudem einem Mindestprüfdruck von mindestens 10 bar standhalten.

Nutzt eine luftlose Pumpe Druck wie ein Aerosol?

Nein. Eine Airless-Pumpe wird nicht mit einem Treibmittel unter Druck gesetzt. Ein Kolben oder Beutel und eine Feder ziehen das Produkt bei nahezu atmosphärischem Druck nach oben. Deshalb werden Airless-Verpackungen eher für sauerstoffempfindliche Formulierungen als für Sprays verwendet.

Was bedeutet das umgekehrte Epsilon-Symbol auf einer Aerosoldose?

Es handelt sich um das gemäß Richtlinie 75/324/EWG vorgeschriebene Konformitätszeichen. Es signalisiert dem Markt, dass der Spender die Druck- und Füllprüfungen bestanden hat. Ein EU-Aerosol ohne dieses Zeichen darf nicht rechtmäßig in Verkehr gebracht werden.

Wie beeinflusst die Wahl des Treibmittels den Aerosoldruck?

Flüssige Gase ermöglichen eine starke Zerstäubung, jedoch steigt der Druck mit der Temperatur steil an, weshalb der Füllgrad genau kontrolliert werden muss. Komprimierte Gase ergeben eine flachere Druckkurve und einen schwächeren Sprühnebel. Die Treibmittelmenge wird so eingestellt, dass die Temperatur unter 50 °C bleibt und gleichzeitig die für die Formulierung erforderliche Sprühqualität gewährleistet ist.

Abschluss

Druck und Vakuum sind keine Designmerkmale, sondern entscheidende Faktoren für die Tragfähigkeit von Aerosol- oder Airless-Verpackungen. Der maximale Druck von 12 bis 15 bar, die umgekehrte Epsilon-Markierung, der Prüfdruck des Behälters und die Treibmittelmenge sind die vier Werte, die darüber entscheiden, ob ein Format sicher, zulässig und angenehm in der Anwendung ist. Wenn diese Werte vor der Werkzeugfertigung im Datenblatt erfasst sind, treten die meisten Ausfälle im Feld gar nicht erst auf. Falls Sie diese Werte für Ihre spezifische Rezeptur und Ihren Markt ermitteln möchten, Sie erhalten von unserem Ingenieurteam ein maßgeschneidertes Datenblatt für Aerosolverpackungen. Die