مروری بر فرآیند تولید و تعیین ماهیت پلیمرهای تشکیل‌دهنده بسته‌بندی چندلایه محصولات پزشکی
الموضوعات :محمدمهدی اشتری برزکی 1 , احسان گائینی 2
1 - مالک اشتر
2 - گروه مهندسی پلیمر دانشکده مهندسی شیمی تهران
الکلمات المفتاحية: فیلم‌های چندلایه, بسته‌بندی پلیمری, کو اکستروژن, خواص مانع, کاربردهای پزشکی, بهینه‌سازی افزودنی.,
ملخص المقالة :
فیلم‌های پلیمری چندلایه به دلیل خواص سدکننده عالی، استحکام مکانیکی، خواص حرارتی و انعطاف‌پذیری به طور گسترده در بسته‌بندی‌های پزشکی و مواد غذایی استفاده می‌شوند. این فیلم‌ها از لایه‌های پلیمری متعددی تشکیل شده‌اند که هر کدام برای ارائه ویژگی‌های خاصی مانند مقاومت در برابر اکسیژن/رطوبت، دوام و حفاظت میکروبی طراحی شده‌اند. در کاربردهای پزشکی، ایمنی و یکپارچگی فرآورده‌های خونی، دارویی را در حین نگهداری و حمل‌ونقل تضمین می‌کنند. فرایندهای تولید متداول عبارت‌اند از کو اکستروژن و لمینت که لایه‌هایی مانند مانع (به‌عنوان‌مثال EVOH، PVDC)، لایه حجیم (به‌عنوان‌مثال مانند PE، PP) و لایه آب‌بندی (به‌عنوان‌مثال مانند LDPE، EVA) را برای بهینه‌سازی عملکرد ترکیب می‌کنند. افزودنی‌هایی مانند آنتی‌اکسیدان‌ها، تثبیت‌کننده‌های UV و عوامل لغزش برای افزایش خواصی مانند پایداری حرارتی و عملکرد سطحی مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش‌های شناسایی پیشرفته، از جمله میکروسکوپی (به‌عنوان‌مثال، SEM)، طیف‌سنجی FTIR، و کالری‌متری اسکن تفاضلی (DSC)، برای شناسایی ترکیب لایه و رفتار حرارتی فیلم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. نفوذپذیری گاز و بخار آب معیارهای مهمی هستند که با موادی مانند EVOH (مانع اکسیژن عالی) و پلی‌اتیلن (مقاومت در برابر رطوبت برتر) می‌توانند کنترل شوند. چالش‌هایی مانند چسبندگی بین لایه‌ها با استفاده از لایه‌های چسب یا سازگارکننده‌ها برطرف می‌شوند. نوآوری در فناوری‌های اکستروژن و لمینت، کنترل دقیق ضخامت و عملکرد لایه را امکان‌پذیر ساخته و کارایی، هزینه و ماندگاری محصول را بهبود می‌بخشد. این بررسی اهمیت انتخاب مواد، ترکیب افزودنی‌ها و بهینه‌سازی فرایند تولید را در توسعه فیلم‌های چندلایه با کارایی بالا برای برنامه‌های کاربردی در بخش بهداشتی و نگهداری مواد غذایی برجسته می‌کند.
G. L. Robertson, Food Packaging. CRC Press, 2016. K. Marsh and B. Bugusu, “Food packaging—roles, materials, and environmental issues,” J. Food Sci., vol. 72, no. 3, pp.
R39–R55, 2007. S. Jadhav, S. Gyan, and V. Univeristy, “Study of different methods of Pharmaceutical Packaging. Sapana,” vol. XV, no.
February, pp. 254–277, 2023. T. Rydzkowski, J. Wróblewska-Krepsztul, V. K. Thakur, and T. Królikowski, “Current trends of intelligent, smart packagings
in new medical applications,” Procedia Comput. Sci., vol. 207, pp. 1271–1282, 2022, doi: 10.1016/j.procs.2022.09.183. A. Hasanvand, “A Review of Multilayer Flexible Packaging Structures,” J. Packag. Sci. Technol., vol. 14, no. 2, pp. 45–56,
2023.
Y. Teck Kim, B. Min, and K. Won Kim, General Characteristics of Packaging Materials for Food System. Elsevier Ltd, 2013. S. Roy, T. Ghosh, W. Zhang, and J. W. Rhim, “Recent progress in PBAT-based films and food packaging applications: A
mini-review,” Food Chem., vol. 437, no. P1, p. 137822, 2024, doi: 10.1016/j.foodchem.2023.137822. G. Bang and S. W. Kim, “Biodegradable poly(lactic acid)-based hybrid coating materials for food packaging films with gas
barrier properties,” J. Ind. Eng. Chem., vol. 18, no. 3, pp. 1063–1068, 2012, doi: 10.1016/j.jiec.2011.12.004. M. Ščetar, M. Kurek, and K. Galić, “Trends in Fruit and Vegetable Packaging,” Univ. Zagreb. Fac. food Technol. Biotechnol.
Pierottijeva 6, 10000 Zagreb. Croat., vol. 5, no. 3–4, pp. 69–86, 2010.
M. Ščetar, Multilayer packaging materials. 2021.
K. L. Yam, The Wiley encyclopedia of packaging technology. John Wiley & Sons, 2010. A. ;ب Mieth, C. ; Simoneau, and E. Hoekstra, Guidance for the identification of polymers in multilayer-LBNA27816ENN.
2016.
W. J. John R, Multilayer Flexible Packaging. 2010.