水蒸气是极性分子,挤出复合工艺在药品包装生产上有五大优势

1.分子极性当结晶度一定时,极性大分子或强极性大分子因分子间结合紧密而使气体在其内部的扩散困难。
分子极性越大,其树脂透气率越小,阻气性能越好。
常用塑料树脂中,PET和PVA为强极性树脂,PA、PVC为极性树脂,PS为弱极性树脂,PE、PP等为非极性树脂。
它们的阻气性随分子的提高而提高,如PET和PE对O2透过率相差十分悬殊。
水蒸气是极性分子,根据相似相溶的原理,水蒸气在极性分子塑料中的溶入和扩散速度均大于非极性塑料分子,其透湿系数值也较大。
高阻隔性材料PET分子极性强,而其透湿系数值大于非极性分子PE,故PE是一种极好的防潮包装材料。

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。

LDPE热收缩膜的分类

2.分子结晶性气体和水蒸气透过结晶性塑料薄膜所需要的扩散能量比非结晶性塑料薄膜高,扩散系数小,故结晶性塑料薄膜表现出较好的阻气性。
在其余条件相同的情况下,塑料薄膜分子结晶度越高,表现出越好的阻隔性能。

1、使用粘合剂量少,有着极低甚至无残留溶剂

LDPE热收缩膜分交联和非交联两大类,一般的厂家在生产非交联LDPE热收缩膜时采用MFR为0.3-1.5g/10min的原料,熔融指数越低,收缩性能越均匀,且拉伸强度越大,适合于包装。
有些厂家在生产中采用辐射处理的工艺可以提高热收缩膜的各种性能。

3.分子定向性塑料薄膜因成型时的拉伸而使塑料大分子受到不同程度的定向作用,成规则分布而排列紧密,薄膜阻隔性提高。
定向程度越高,其阻隔性越好。
尤其是薄膜经过双向拉伸处理后,不仅晶粒尺寸可大大降低,而且结晶度也可增高。
可解释为一方面拉伸使原来的结晶颗粒破碎而变小;另一方面拉伸使大分子取向增加,排列更加规整有序,从而提高结晶度和大分子的排列密度。

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。

PE热收缩膜能满足大多数商品的包装要求,是使用最为广泛的一种热收缩膜,使用的LDPE粒子MI为0.3-1.5g/min。
重包装收缩膜或对强度要求高的收缩膜,使用下限的MI的LDPE粒子,LDPE成型温度为130-180℃,用25℃以下的冷风预冷,然后再接近于霜线处吹胀,一次纵向和横向拉伸,总拉伸倍数可达15-35,然后再10-25℃下骤冷收卷或收缩薄膜。
一般收缩率为30%-50%。

4.分子亲水性塑料薄膜中具有亲水性能的主要有PVA、PA等。
亲水性树脂由于其强的吸水性可使树脂溶胀,分子间距离增大可是阻隔性下降。
通常,亲水性塑料薄膜的水蒸气扩散系数不是常数,它随水蒸气的浓度增大而增大,导致透湿系数的改变;而非亲水性塑料薄膜的透湿性几乎不受环境湿度的影响。

表1:干法复合和挤出复合溶剂残留量对比图

1.未交联LDPE收多磨比较柔软,耐冲击性好,并有一定的撕裂强度;

5.环境温度温度对塑料薄膜的分子结构有影响,温度升高将使树脂的结晶度、定向度降低、分子间距拉大、密度降低,这都使塑料薄膜的阻隔性能降低。
一般塑料薄膜的气体透过率均按指数规律随温度的变化而增减,相比而言,PVDC的阻气性受温度的影响较小,非塑料的铝箔材料手温度的影响更小,故一般选用这两种膜做高温蒸煮袋更合适些。
与之相比,超高阻隔性的二氧化硅镀膜材料薄膜的阻隔性受温度的影响更小。
实际应用中,EVOH、PVDC共聚物、PAN共聚物、PA类、PEN、PET等几种材料常常用做阻隔性材料,其中EVOH、PVDC、PAN共聚物和芳香尼龙MXD6为阻隔性材料,其中EVOH、PVDC、PAN共聚物和芳香尼龙MXD6为高阻隔性材料,而PA类、PET类为中等阻隔性材料。
EVOH、PVDC、PEN、PEN、PAN虽阻隔性十分优异,但加工性不好,或价格较高,或性能不全面,一般不单独使用,常用于共混、复合计涂层改性。

复合方式

3.易加工成型,易热封制袋;

该文章转载自华印软包装公众号

溶剂残留量(mg/m2)

4.贮藏时不发生收缩现象。
用于玻璃、陶瓷、食品、建材、化学品、托盘等的收缩包装。
轻型包装厚度为0.02-0.06mm,重型及大型托盘包装厚度为0.075-0.25mm。

苯类

LDPE收缩薄膜的性能

总量

LDPE收缩薄膜的性能有:

2、卫生性能好

1.薄膜厚度薄型为0.02-0.05mm,中型为0.05-0,10mm,而厚型为0.10-0.15mm;

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。

2.拉伸强度薄型为28-38MPa,中型为20-30MPa,而厚型为20-28MPa;

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。

3.收缩率薄型为55%-65%,中型为45%-60%,厚型为30%-50%;收缩温度油浴为110-120℃,热空气为170-180℃;

3、挤出涂布的复合薄膜各层的厚度可以自由调节和控制

4.收缩时间薄型为5-10s,厚型为20-30s。

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。

包装400kg以下的东西最低收缩薄膜厚度为120μm,800kg的需要150μm厚度,1200kg的货物则需要200μm厚度的LDPE收缩薄膜。

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。

4、选择不同的热塑性树脂可生产不同功能的复合材料

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。

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。

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。

选用特殊树脂淋膜做热封层还可以生产易剥离材料。

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。

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