Aerosole

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Eine Spraydose erscheint wie ein alltäglicher Gegenstand und jeder von uns benutzt diese Art von Verpackung. Aerosole sind eine bequeme Möglichkeit Kosmetika in einer anderen Applikationsform anzubieten. Aerosole bieten den Vorteil

  • einer langen Haltbarkeit
  • exakte Dosierung-sparsame Anwendung
  • verschiedene Treibmittel ergeben verschiedene Produkte
  • es können keine Mikroorganismen eindringen
  • unkonservierte Produkte sind möglich

Was sind Aerosole?

Der Begriff Aerosol leitet sich vom griechischen Aer = Luft und dem lateinischen solutio= Lösung ab. Die wissenschaftliche Definition lautet “ eine Lösung nicht gasförmiger Stoffe in einem Gas“.

Feinste Partikel schweben in einem Gas und natürliche Aerosole sind Nebel, Wolken ( feinster Wassertröpfchen in der Luft) und Rauch (Staubpartikel in der Luft).

Kosmetische Aerosole entstehen erst durch Betätigung des Sprühkopf und werden damit erst bei Bedarf und in der benötigten Menge hergestellt. Diese geniale Idee geht auf den Norweger Eric Andreas Rotheim im Jahre 1927 zurück. Rotheim suchte nach einer einfacheren Möglichkeit zum Einwachsen seiner Skier. Heute sind Aerosol als Haarspray, Duschschaum, Lackspray oder Silikonölspray in allen Bereichen des täglichen Lebens im Einsatz.

Im Bereich Kosmetik bieten wir verschiedene Grundlagen als Haarspray, Deospray, Rasierschaum, Rasiergel, Bodymousse, Enthaarungsmousse, Haartönungsmousse, Schaumfestiger, Desinfektionsspray, Fussspray, Sonnenschutzschäume und Kühlspray an.

Wie funktioniert ein Aerosol?

Durch den Innendruck der Spraydose wird der Inhalt genau dann freigesetzt, wenn man den Sprühkopf betätigt. Das Geheimnis liegt in der Mischung aus Wirkstoff und Treibgas. Ein Teil des Treibmittels (Luft, Kohlendioxid, Distickstoffoxid, Dimethylether, Propan/Butan, Isopentan) ist gelöst in der Wirkstofflösung (dem eigentlichen Produkt) und der andere Teil liegt als Gas vor. Wird der Sprühknopf nun betätigt, treibt der gasförmige Anteil des Treibmittels, die Wirkstofflösung durch das Ventil nach außen. Jetzt verdampft das Treibmittel extrem schnell und die zurückbleibende Wirkstofflösung verteilt sich sehr fein und gleichmäßig.

Aufbau einer Aerosoldose

Aerosoldosen sind in der Regel aus Weißblech oder Aluminium. Mittlerweile gibt es auch Dosen aus PET, allerdings mit sehr geringer Marktbedeutung. Die Metalldosen sind am Boden nach Innen gewölbt und das aus zwei Gründen:

Der erste Grund liegt in der Sicherheit

Durch starke Hitzeeinwirkung kann ein Überdruck entstehen, dann wölbt sich der Boden nach Außen und die Dosen entlastet sich vom hohen Druck. Eine Gefährdung ist somit kaum möglich. Beim Bundesamt Für Materialforschung BAM können solche Test durchgeführt werden. Oft halten moderne Spraydosen Temperaturen von bis zum 90Grad aus, ehe sie bersten. Unter normalen Umständen bedeutet eine Temperatur bis 50 Grad keine Gefährdung von Produkt und Verbraucher.

Der zweite Grund ist in einer effektiven Produktnutzung zu sehen. Der Ventilkörper ist mit einem Steigrohr verbunden und dieses Steigrohr ragt bis auf den Boden-so ist eine praktisch vollständige Entleerung möglich.

Eine besondere Form liegt in der Bag-in-Can Dose. Mit dieser Aerosoltechnologie lassen sich auch dickflüssige Produkte z.B. Hautcremes oder Rasiergele, austragen. Hierbei werden Treibgas und Wirkstofflösung voneinander getrennt und liegen in Zweikammern vor. Meist beinhaltet ein Aluminiumbeutel die Wirkstofflösung und dieser Beutel ist mit dem Ventil verbunden. Das Treibmittel umgibt den Beutel und liefert den notwendigen Druck. Bei der Betätigung des Sprühkopfes quetscht das Treibmittel nun Produkt aus dem Beutel und das sogar kopfüber.

Materialien einer Aerosoldose

Überwiegend werden Dosen aus Weißblech und Aluminium verwendet, weil diese stabil, leicht und sehr gut recyclebar sind. Bei der Herstellung wird oft ein medizinisches Weissöl als Gleitmittel verwendet, hier sollte darauf geachtet werden, dass es kompatibel mit der Wirkstofflösung ist.

Die Dosen werden mit einem Innenlack überzogen, damit Bestandteile der Wirkstofflösung nicht das Aluminium oder Weißblech angreifen können. Solche Wechselwirkungen sind bei qualitativminderwertigen Lacken meist als Korrosion oder Nebengerüche wahrgenommen.

In geringen Umfang sind auch PET- und Glasgefässe als Aerosol im Einsatz. Glas ist dann meist mit eine, hauchdünnen, flexiblen Plastikmantel überzogen, damit bei Beschädigung keine Glassplitter für eine Gefährdung sorgen können.

Die Ventiltechnik eines Aerosols

Das Ventil ist das komplizierteste Bauteil einer Spraydose. Oben sitzt ein offenes Plastikröhrchen mit einem Loch in der Seite. Ein Gummiring dichtet dieses seitliche Loch ab. An der unteren Seite des Röhrchens ist eine Feder aufgesteckt, die mit dem unteren Teil des Röhrchens in einem Plastikgehäuse sitzt. Der Gummiring liegt auf dem Rand der Dose auf. Der Ventilteller presst diese Anordnung so fest auf, das sich nur noch das Röhrchen bewegen kann. Der Sprühkopf, der auf dem Plastikröhrchen steckt, bewegt nun das Röhrchen nach unten und gibt das Loch frei. Hierdurch kann nun Gas und Wirkstofflösung austreten. Lässt der Druck auf den Sprühkopf nach, verschließt der Gummiring wieder das Loch im Röhrchen und die Dose ist wieder dicht.

Wenn oben kein sichtbares Plastikröhrchen sitzt, spricht man von der „weiblichen“ Ventilform, wenn das Plastikröhrchen sichtbar ist, spricht man von der „männlichen“ Form. Am häufigsten wird das männliche Ventil verwendet.

Eine Schwachstelle im Ventil ist der Gummiring, der auch aus anderen Materialien bestehen kann.

Je nach Wechselwirkung mit der Wirkstofflösung kann es zu Migrationen, Wirkstoffabbau oder Ausbildung von Nebengerüchen kommen. Hierauf muss bei der Entwicklung geachtet werden.

Rezepturparameter

Neben der Entwicklung der Wirkstofflösung in Hinblick auf den typischen kosmetischen Kriterien wie Verteilbarkeit, Klebrigkeit, Viskosität und Einzugsvermögen, kommt bei der Entwicklung eines Aerosols noch die technischen Parameter wie

  • Verhältnis von Wirkstofflösung zu Treibmittel
  • Art des Treibmittels
  • Größe der Ventilöffnung
  • Größe der Sprühkopföffnung

Ein Rasierschaum enthält in der Regel 5% Treibgas und ein Haarspray bis zu 40% Treibmittel.

Je nach gewünschter Produkteigenschaft kann hier kombiniert und ausprobiert werden. So kann eine einige Rezeptur ganz unterschiedliche Tröpfchengrössen aufweisen, je nachdem welches Ventil, Sprühkopf oder Treibgas verwendet wird.

Herstellung nie ohne Sicherheitscheck

Jede Aerosoldose wird einem Sicherheitscheck, meist in einem Wasserbad bei 50C, unterzogen.

Jede Undichtigkeit würde hier durch Blubbern sichtbar und die Dose würde aussortiert werden. Auch alternative Checkmethoden wie Röntgenstrahlung sind vereinzelt schon im Einsatz.

Durch diese Sicherheitsprüfung wird sichergestellt, dass keine gefährliche Dose in den Handel und damit letztendlich beim Verbraucher landet. Aerosole sind einfach und sicher in der Anwendung.

Dennoch müssen Aerosol, die mit brennbaren Treibmittel befällt werden, umfangreiche Sicherheitshinweise enthalten:

  • Behälter steht unter Druck
  • Vor Sonnenlicht und Temperaturen über 50C schützen
  • Nach Gebrauch nicht gewaltsam öffnen oder verbrennen
  • Nicht gegen offenen Flammen oder glühende Gegenstände sprühen
  • Von Zündquellen fernhalten
  • Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen

Ein Flammensymbol und das Wort „Hochendzündlich“ runden die Warnhinweise ab.

Hier gibt es mittlerweile textliche Vorgaben, die der Sicherheitsbewerter in der jeweils aktuellen Form bereithält.

Wenn Sie auch Aerosole anbieten möchten, sprechen Sie uns gerne an. Wir arbeiten mit der Firma Rudolf Dankwardt in Norderstedt zusammen und können somit alle Aerosolformate und Rezepturvarianten bedienen.

 

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