Pouch statt Pumpe: Das Bild zeigt, wie sich der Innenbeutel bei Entleerung zusammenzieht. Bild: Inotech Group
Airless-Systeme
Kolben oder Pouch?
Inotech hat einen Pouch für Airless-Systeme entwickelt, der PPWR-Konformität erlaubt und Refill ermöglicht – und sagt ehrlicherweise, dass das nicht die Rundum-Lösung für alle Anwendungen ist. In ihrem Gastbeitrag diskutiert Inotech-Managerin Lena Radetzky die Airless-Prinzipien.
Airless-Verpackungen haben sich in vielen Anwendungen etabliert. Je nach Produkt, Viskosität und Verpackungsformat unterscheiden sich die Anforderungen an Förderung und Dosierung jedoch erheblich. Dabei geht es nicht um die Frage, welches Airless-Prinzip – ob mit Kolben oder mit Pouch – grundsätzlich überlegen ist. Vielmehr hängt die Wahl des Systems von den Eigenschaften des Füllguts, der Gebindegeometrie und der gewünschten Produktausbeute ab.
Das Pouch-Airless-System von Inotech kombiniert eine starre Außenhülle mit einem flexiblen, innenliegenden Pouch. Im Unterschied zu kolbenbasierten Airless-Systemen zieht sich der dünnwandige Innenpouch während der Entleerung zusammen. Dadurch kann die Produktausbeute deutlich erhöht werden – abhängig von der Formulierung sind Entleerungsraten von bis zu 98 Prozent möglich. Gleichzeitig trennt das System Produktschutz und Außenverpackung funktional voneinander: Das Produkt befindet sich ausschließlich im Innenpouch, während die Außenhülle primär Stabilitäts-, Schutz- und Designfunktionen übernimmt und flexibel gestaltet werden kann.
Das klassische Kolben-Airless-System funktioniert dagegen über einen beweglichen Kolben, der sich bei der Entleerung auf und ab bewegt und das Füllgut nach oben schiebt. Dafür braucht es einen entsprechend ausgelegten Innenraum, weshalb sich das Prinzip besonders für zylindrische Gebinde bewährt hat.
Welches System sinnvoll ist, hängt jedoch nicht allein von der Geometrie ab. Auch die Eigenschaften des Füllguts spielen eine entscheidende Rolle: Viskosität und Fließeigenschaften beeinflussen, wie sich ein Produkt aus dem jeweiligen System entleeren und dosieren lässt. Pouch-Systeme kommen beispielsweise bei kosmetischen Formulierungen wie Cremes, Lotionen und Seren zum Einsatz.
Eine pauschale Zuordnung nach dem Muster „Kolben für Produkt A, Pouch für Produkt B“ greift jedoch zu kurz. Entscheidend ist vielmehr das Zusammenspiel von Formulierung, Gebindegeometrie, Dosierung und gewünschter Produktausbeute. Ein Kolben-System eignet sich insbesondere dann, wenn Innenraum, Kolbenbewegung, Füllgut und Dosieranforderungen gut aufeinander abgestimmt sind. Der Pouch eröffnet dagegen zusätzliche konstruktive Möglichkeiten, etwa wenn eine flexible Produktkammer, besondere Geometrien, eine hohe Produktausbeute oder die funktionale Trennung von Füllgut und Außenmaterial gefragt sind.
Daneben gibt es auch bei der Materialauswahl des Pouches unterschiedliche Möglichkeiten. Je nach Auslegung können beispielsweise PE- oder PET-basierte Materialien zum Einsatz kommen. Welche Materialkombination im konkreten Fall geeignet ist, hängt unter anderem von den Anforderungen des Systems und von der jeweiligen Formulierung ab.
Die funktionale Trennung von Pouch und Außenhülle eröffnet zusätzlich neue Möglichkeiten für nachhaltigere Materialstrategien. Da das Füllgut nicht direkt mit dem Außenmaterial in Kontakt kommt, können für den Außenbehälter unterschiedlichste Materialien eingesetzt werden – darunter PCR-Kunststoffe, Aluminium oder andere recyclingfähige Werkstoffe. Das Füllgut kommt auf diese Weise nicht mit Rezyklat in Kontakt.
Zudem lässt sich auch der Materialeinsatz pro Verpackung durch die Systemarchitektur beeinflussen. Je nach Herstellungsverfahren können beispielsweise vorhandene Hohl- beziehungsweise Freiräume innerhalb der Außenhülle konstruktiv genutzt werden. Dadurch kann Material gezielt dort eingesetzt werden, wo es für die Stabilität und die Funktion tatsächlich benötigt wird. Die Optimierung erfolgt damit nicht allein über die Wahl eines bestimmten Werkstoffs, sondern bereits über die Gestaltung des gesamten Verpackungssystems.
Häufig konzentriert sich die Diskussion um nachhaltige Verpackungen auf Einzelmaterialien oder Recyclingquoten. Tatsächlich wird jedoch zunehmend die gesamte Systemarchitektur entscheidend. So lässt sich durch den metallfreien Pumpenmotor im Pumpenmechanismus beispielsweise die Anzahl unterschiedlicher Materialien innerhalb des Gesamtsystems reduzieren. Auch dies kann mit Blick auf Materialtrennung und Recycling ein Vorteil sein.
Die funktionale Trennung von Außenhülle und Pouch kann Refill-Konzepte ermöglichen: Beim Airless-Glas-Refill bleibt zum Beispiel die stabile Außenhülle erhalten und kann weiterverwendet werden, während der innenliegende Pouch flexibel ausgelegt ist und entnommen und ersetzt werden kann. Ganz weich ist er allerdings bewusst nicht: Für die Stabilität und eine sichere Verarbeitung beim Abfüllen braucht auch der Pouch eine definierte Festigkeit.
Entsprechend ausgelegte Systeme können auch mit Blick auf das Recycling Vorteile bieten: Materialien wie Kunststoff und Glas lassen sich voneinander trennen und anschließend den jeweiligen Recyclingströmen zuführen. Die Verpackung wird damit bereits bei ihrer Konstruktion auf eine möglichst saubere Materialtrennung vorbereitet.
Der grundlegende Airless-Mechanismus ist bei beiden Systemen vergleichbar: Sowohl Kolben- als auch Pouch-Systeme erzeugen einen Unterdruck und verhindern, dass während der Entleerung atmosphärische Luft in die Produktkammer gelangt. Beim klassischen Kolbensystem ermöglicht der Unterdruck die Bewegung des Kolbens; beim Pouch unterstützt er das kontrollierte Zusammenziehen des Innenbehälters. In Bezug auf den Hub, also der Produktmenge, die bei einer Betätigung der Pumpe abgegeben wird, setzt Inotech bei den Pouch-Systemen standardmäßig etwa 0,25 ml, bei kleineren Gebinden bis 50 ml ein.
Damit verschiebt sich der Blick auf Airless-Verpackungen von der einzelnen Komponente hin zur funktionalen Systemarchitektur. So entsteht Nachhaltigkeit dort, wo Materialeinsatz, Produktausbeute, Gewicht, Trennbarkeit und mögliche Wiederverwendung gemeinsam betrachtet werden.
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