Die mikrobielle Barriereleistung von Tiefziehverpackungsfolie hängt zunächst von seiner Materialzusammensetzung ab. Herkömmliche Verpackungsmaterialien wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) weisen eine gewisse physikalische und chemische Stabilität auf, weisen jedoch hinsichtlich der mikrobiellen Barriere nur eine mittelmäßige Leistung auf. Um die mikrobielle Barriereleistung zu verbessern, hat die Industrie begonnen, neue Materialien mit antibakteriellen Eigenschaften zu erforschen.
Anwendung von Nanosilber und Chitosan: Nanosilber hat sich aufgrund seiner antibakteriellen Breitbandeigenschaften und seiner geringen Resistenz gegen Arzneimittelresistenzen zu einem idealen antibakteriellen Zusatzstoff in Tiefziehverpackungsfolien entwickelt. Durch die gleichmäßige Verteilung der Nanosilberpartikel im Folienmaterial kann das Wachstum von Mikroorganismen wie Bakterien und Schimmel wirksam gehemmt werden. Chitosan ist ein natürliches Polysaccharid mit hohem Molekulargewicht und guter Biokompatibilität sowie antibakteriellen Eigenschaften. Chitosan-Folien können nicht nur Mikroorganismen wirksam blockieren, sondern auch die Wundheilung fördern und haben daher breite Anwendungsaussichten im Bereich der medizinischen Verpackung.
Zusatz von antimikrobiellen Wirkstoffen: Neben Nanosilber und Chitosan werden auch andere antimikrobielle Wirkstoffe wie quartäre Ammoniumsalze und organische Säuren häufig beim Tiefziehen von Verpackungsfolien eingesetzt. Diese antimikrobiellen Wirkstoffe hemmen das Wachstum von Mikroorganismen, indem sie die Zellwände von Mikroorganismen zerstören oder ihre Stoffwechselprozesse stören.
Strukturdesign ist ein weiterer wichtiger Aspekt zur Verbesserung der mikrobiellen Barriereeigenschaften von thermogeformten Verpackungsfolien. Bei der Mehrschicht-Coextrusionstechnologie entsteht durch die Coextrusion von Folienschichten aus unterschiedlichen Materialien und Funktionen eine Verbundfolie mit mehrschichtigem Aufbau. Diese Struktur verbessert nicht nur die physikalische Festigkeit, chemische Stabilität und Barriereeigenschaften der Folie, sondern bietet auch mehr Möglichkeiten für eine mikrobielle Barriere.
Einstellung der Sperrschicht: Bei mehrschichtigen coextrudierten Folien werden üblicherweise eine oder mehrere Sperrschichten angebracht, um das Eindringen von Sauerstoff, Wasserdampf und Mikroorganismen zu blockieren. Diese Barriereschichten können aus Hochbarrierematerialien wie EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer) und PA (Nylon) bestehen, um sicherzustellen, dass die Folie hervorragende mikrobielle Barriereeigenschaften aufweist.
Hinzufügen einer Funktionsschicht: Zusätzlich zur Barriereschicht können mehrschichtige coextrudierte Folien bei Bedarf auch andere Funktionsschichten hinzufügen, wie z. B. eine antibakterielle Schicht, eine feuchtigkeitsbeständige Schicht, eine UV-beständige Schicht usw. Die Hinzufügung dieser Funktionsschichten verbessert die mikrobiellen Barriereeigenschaften der Folie weiter und ermöglicht es ihr, vielfältigere Verpackungsanforderungen zu erfüllen.
Auch der Produktionsprozess hat einen wichtigen Einfluss auf die mikrobiellen Barriereeigenschaften von tiefgezogenen Verpackungsfolien. Während des Produktionsprozesses der Folie müssen Parameter wie Rohstoffqualität, Verarbeitungstemperatur und Extrusionsgeschwindigkeit streng kontrolliert werden, um die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Folie sicherzustellen. Darüber hinaus muss die Folie streng geprüft und getestet werden, um sicherzustellen, dass ihre mikrobiellen Barriereeigenschaften den relevanten Standards und Anforderungen entsprechen.
Qualitätskontrolle der Rohstoffe: Die Qualität der Rohstoffe wirkt sich direkt auf die mikrobiellen Barriereeigenschaften der Folie aus. Daher müssen die Rohstoffe während des Produktionsprozesses streng überprüft werden, um sicherzustellen, dass ihre Reinheit, Stabilität und antibakteriellen Eigenschaften den Anforderungen entsprechen.
Verarbeitungstemperatur und Extrusionsgeschwindigkeit: Verarbeitungstemperatur und Extrusionsgeschwindigkeit sind Schlüsselfaktoren, die die Struktur und Leistung der Folie beeinflussen. Eine zu hohe Verarbeitungstemperatur kann zur Zersetzung der Rohstoffe sowie zur Entstehung von Gerüchen und Schadstoffen führen; während eine zu niedrige Verarbeitungstemperatur zu einer ungleichmäßigen Filmstruktur und einer verminderten Leistung führen kann. Ebenso beeinträchtigt eine zu schnelle oder zu langsame Extrusionsgeschwindigkeit die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Folie. Daher müssen diese Parameter während des Produktionsprozesses streng kontrolliert werden, um die mikrobiellen Barriereeigenschaften der Folie sicherzustellen.
Neben Materialzusammensetzung, Strukturdesign und Produktionsprozess sind auch die Versiegelung, Dicke und Oberflächenbehandlung der Folie wichtige Faktoren, die ihre mikrobiellen Barriereeigenschaften beeinflussen.
Versiegelung: Eine gute Versiegelung ist der Schlüssel zur Gewährleistung der Sterilität der inneren Umgebung der Verpackung. Die Versiegelung thermogeformter Verpackungsfolien erfolgt üblicherweise durch Heißsiegeln oder Ultraschallsiegeln. Um die Versiegelungswirkung sicherzustellen, müssen Parameter wie Versiegelungstemperatur, -druck und -zeit streng kontrolliert werden, um Probleme wie Undichtigkeiten und virtuelle Versiegelung zu vermeiden.
Dicke: Die Dicke der Folie wirkt sich direkt auf ihre Barriereeigenschaften und mechanische Festigkeit aus. Im Allgemeinen weisen dickere Folien bessere Barriereeigenschaften und mechanische Festigkeit auf, erhöhen aber auch die Kosten und das Gewicht. Daher müssen bei der Wahl der Foliendicke Faktoren wie Produktverpackungsbedarf, Kosten und Transport umfassend berücksichtigt werden.
Oberflächenbehandlung: Eine Oberflächenbehandlung kann die Oberflächenspannung, Benetzbarkeit und Haftung der Folie verbessern und dadurch deren Passung und Dichtwirkung am verpackten Gegenstand verbessern. Zu den gängigen Oberflächenbehandlungsmethoden gehören Koronabehandlung, Plasmabehandlung, Flammenbehandlung usw. Diese Behandlungsmethoden können nicht nur die mikrobiellen Barriereeigenschaften der Folie verbessern, sondern auch ihre Druck- und Laminierungseigenschaften verbessern.
