挤出复合工艺在药品包装生产上有五大优势,行业人士根据自身的生产经验做了分析和总结。

牛奶包装的薄膜种类

当今社会对环保理念的大力宣传,促使各行各业未来发展愈加重视环保理念,传统薄膜制品生产的包装产品会对人体产生巨大危害。
不久的将来无公害的水溶性薄膜技术将会大受欢迎。
日前美国Cortec公司展现最新EcoSol®水溶性薄膜技术。

1、使用粘合剂量少,有着极低甚至无残留溶剂

根据其层数结构,基本上可分为3种。

EcoSol®是一种水溶性、可生物降解的聚乙烯醇膜,非常适用于生产各类包装产品。
由EcoSol®应用生产的水溶性聚乙烯醇袋、小药囊等包装产品具有便利、安全、经济等优良的特点,同时该产品被广泛应用于洗涤剂、清洁剂、脱脂剂、混凝土、添加剂、色素、杀菌剂、农产品等领域。

挤出复合工艺就是用挤出机挤出粘合树脂将被复合的材料层压成型的复合膜制造方法,使用少量AC剂,有着极低甚至无残留溶剂,在溶剂残留量的控制上,挤出复合比干法复合有着绝对的优势。
能够保证药品包装用复合膜对药品包装的溶剂残留的要求。
以PET/
PE塑塑结构为例,分别用挤出复合和干法复合来完成,测其溶剂残留量,表1中的数据为两种复合方式溶剂残留量的对比。

1、简易包装膜

EcoSol®膜溶解于水后无毒无害

表1:干法复合和挤出复合溶剂残留量对比图

一般为单层膜,它是由各种聚乙烯料添加一定比例的白色母料,经吹膜设备生产而成的。
这种包装薄膜为非阻隔型结构,采用巴氏杀菌法进行热灌装,保质期较短。

EcoSol®膜具有优异的耐用及溶剂性,该产品制成的EcoSol®袋子不仅可用来存放干粉产品,还适用于液体产品。
Cortec公司研发的薄膜提供了非常好的机械性能、抗拉强度、抗撕裂强度以及耐穿刺性,由于上述具备的优秀性能使EcoSol®产品不仅适用于多种领域,甚至还能在更严格的应用中使用。

复合方式

2、三层结构的黑白共挤包装膜

此次研发的新产品EcoSol®扩展了其公司可生物降解材料的产品组合,Cortec公司表示该产品浸渍在规定的温度下,几分钟后这个环保安全的薄膜产品溶解在水中后留下的是无害无毒的水性聚乙烯醇溶液。

溶剂残留量(mg/m2)

采用LDPE、LLDPE、EVOH、MLLDPE等树脂,配合黑、白母料共挤吹制而成的高性能复合膜。
热封内层中所添加的黑色母料起到阻挡光线的作用。
这种包装膜采用超高温瞬时杀菌和双氧水杀菌法,常温下保质期可达到30天左右。

PVOH接触到常见的微生物比如水处理厂中排放的一些物质,在30天以内会转化成为二氧化碳和水。
此外,EcoSol®袋产品具有耐化学性:比如一些矿物、动植物油、脂肪族经、醚、酯、酮侵蚀都不会对该产品产生影响。

苯类

3、五层结构的黑白共挤包装膜

EcoSol®膜可用于洗涤剂、颜料、化妆品等包装

总量

吹膜时增加了中间阻隔层(由EVA、EVAL等高阻隔性树脂组成),因此,这种包装膜属于高阻隔性无菌包装膜,有较长的保质期,常温下可保存90天左右。
三层及多层黑白共挤包装膜具有优异的热封性能以及避光阻氧性,同时具有价格低廉、运输方便、储存空间小、实用性强等优点。

Cortec公司表示EcoSol®膜材料可用于生产洗涤剂、清洁剂、脱脂剂、混凝土添加剂、颜料、水处理产品、杀生物剂、沐浴产品、化妆品工业等领域包装产品,是包装理想选择。

2、卫生性能好

乳品用聚乙烯薄膜的性能要求

EcoSol® 袋子是由赖特 –
帕特森空军基地提出的“绿色”倡议,他们希望改变冷却和加热系统,凭借“绿色”、“安全”的理念替代传统工艺。
Cortec公司研发的EcoSol®袋内运用了Boiler Lizard®以及Loop
Gator®,使该产品提供了优异的防腐、清洁、可靠、高效、环保和安全的优点。

挤出复合热封层是在GMP生产环境下由挤出机经过高温加热把熔融的LDPE淋膜到基材上,使产品的卫生性能得到更好的保证;而干式复合或无溶剂复合的热封PE层为吹塑或流延PE薄膜,大多数不是在GMP洁净环境下生产的,在卫生性能上存在着较大的风险。

为适应牛奶灌装和印刷的要求,对聚乙烯薄膜主要有如下几个方面的要求。

据市场调查分析:截至2020年,未来水溶性薄膜市场有巨大潜力,目前该公司是美国唯一一家生产水溶性薄膜产品的公司。

同时由于涂覆级LDPE不含有氧化剂、滑爽剂等,使用淋膜的LDPE作为热封层,在与药品相容性上不论是迁移还是吸附,均较其他材料卫生,因此更适合药品的包装。

1、爽滑性

3、挤出涂布的复合薄膜各层的厚度可以自由调节和控制

薄膜的内外表面应当具有良好的爽滑性,以确保其在高速自动灌装机上能够顺利地进行灌装,因此,薄膜表面的动静摩擦系数要比较低,一般要求为0.2~0.4薄膜的爽滑性主要是通过添加爽滑剂来实现的,在薄膜成型后,爽滑剂从薄膜内迁移到表面,聚积成均匀的薄层,能够显著地降低薄膜的摩擦系数,使薄膜具有良好的爽滑效果。

干式复合薄膜的厚度决定于所选基材,无法调整,特别对于热封层控制在30μm以下的,吹塑薄膜就无法满足。

2、拉伸强度

挤出复合挤出层厚度可以从12μm-50μm之间任意设定,通过在线自动测厚吗,实时监测产品的厚度变化,通过人机界面设定厚度偏差范围,检测到超标现象,通过报警装置能够及时报警,及时在人机界面上实施在线自动调整模头间隙调整,进行厚度偏差修正,精确控制厚度偏差,并能对检测数据记录进行打印,保证了产品质量稳定。

由于在灌装过程中塑料薄膜要受到来自自动灌装机的机械拉力的作用,因此,要求薄膜必须具有足够的拉伸强度,防止在自动灌装机拉力的作用下而被拉断。
在吹膜过程中选用熔融指数较低的LDPE或者HDPE粒子,对于提高聚乙烯薄膜的拉伸强度十分有利。

4、选择不同的热塑性树脂可生产不同功能的复合材料

3、表面润湿张力

生产药品包装用复合膜时应根据不同的被包装物、不同的包装机械和不同的包装条件来选择不同的热封树脂。
对耐热性差的药品包装,应选用低温热封材料,对于重型包装应选用热封强度高和机械强度高、冲击性能好的热封材料。
对于高速包装机,应选用低温热封和热粘强度高的热封材料,对于粉剂、液体等污染性较强的药品包装应选用抗污染良好的热封材料。

为了使印刷油墨能够在聚乙烯塑料薄膜表面顺利铺展、润湿和附着,要求薄膜的表面张力应当达到一定的标准,需依赖电晕处理而达到较高润湿张力,否则就会影响油墨在薄膜表面的附着力和牢固度,从而影响印刷品的质量。
一般要求聚乙烯薄膜的表面张力应达到38dyne以上,若能达到40dyne以上更佳。
由于聚乙烯属于典型的非极性高分子材料,分子结构中不含极性基团,且结晶度高,表面自由能低,惰性较强,化学性能稳定,因此,薄膜材料的印刷适性较差,对油墨的附着力不理想。

使用纯LDPE作挤出热封层,挤出复合的热封强度在20N/15mm左右,特别适应于一般的内容物500g以内的包装材料。

4、热封性

MLLDPE、IR等热封合树脂淋膜做热封层,使复合膜的低温热封性、抗污染封口性、热粘强度得到改善,提高快速包装速度,保证抗污染,密封性能,保证产品的保质期。

薄膜自动包装最担心的就是漏封、虚封而导致破袋问题,因此,薄膜要有良好的热封制袋性,有良好的封断性,有一个较宽的热封范围,以便在包装速度变化时,热封效果不受太大的影响,还常采用MLLDPE作为热封层,以充分保证热封条件的稳定性及可热封性。
也就是说,既要保证热封,又要能够顺利切断,使熔融树脂不会粘刀。

选用特殊树脂淋膜做热封层还可以生产易剥离材料。

在吹膜过程中添加一定比例的LLDPE可以明显改善薄膜的低温热封性能和夹杂物热封性能,但LLDPE的添加量不能过大,否则会使聚乙烯薄膜的黏性太高,热封时就容易发生粘刀故障。
对于薄膜的结构设计,可根据包装内容物及其保质期的不同,选择相应结构的包装膜。

以PET/AL/PE为例,不同的内层材料有着不同的热封效果,见下表:

50%LDPE+50%MLLDPE

实验证明,通过添加热封合树脂大大降低了挤出复合产品的低温热封性能,同时也使其热封强度超过一般的干式复合产品。

5、复合膜缺口易撕性好,方便患者的使用

淋膜LDPE作热封层的挤出复合的复合膜直角撕裂强度比干法复合的直角撕裂强度小,缺口处容易撕开,在产品的撕裂性方面具有良好的表现。
同时,淋膜的热封层LDPE膜的拉伸强度不如干法复合热封层吹塑膜的拉伸强度,在自动设备包装中具有优良切断性,较少出现吹塑PE复合膜切不断现象。
此性能被广泛用于易撕产品包装上。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜

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