Film- und Folienkaschierungen, die für Beutelanwendungen in der gesamten Branche der medizinischen Verpackungen verwendet werden, erfüllen einen wichtigen Zweck beim Schutz von Einweg-Medizinprodukten sowie diagnostischen und pharmazeutischen Produkten.
Es handelt sich um ausgezeichnete mikrobielle Barrieren, die einer Vielzahl von Sterilisationsmodalitäten standhalten. Die große Auswahl an mehrschichtigen Strukturen bietet Verpackungsingenieuren Flexibilität bei der Auswahl der richtigen Struktur für einen bestimmten Leistungsbedarf oder eine bestimmte Anwendung. Dies kann zusätzliche Festigkeit und Durchstoßfestigkeit, Abziehbarkeit, Feuchtigkeits- und Sauerstoffbarriereeigenschaften, Bedruckung oder sogar eine Kombination dieser oder anderer funktionaler Anforderungen umfassen. Aber wie werden diese Schichten kombiniert? Im Allgemeinen werden die meisten in unserer Branche verwendeten Beutellaminate entweder durch Klebekaschierung oder Extrusionskaschierung hergestellt. Erörtern wir den Unterschied zwischen diesen beiden Methoden und ergründen, warum er sowohl für die Film- und Folienkonstruktion als auch für die endgültige Anwendung der sterile Barriere wichtig ist.
Klebekaschierung:
Bei der Klebekaschierung wird ein Klebstoff auf eine Trägerbahn aufgetragen, die dann auf eine zweite Bahn laminiert wird. Ein gängiges Branchenbeispiel wäre das Auftragen von Klebstoff auf PET als Trägerfilm und die anschließende Verbindung mit LDPE. Die Klebeschicht fungiert als „Kleber“ zwischen den PET- und LDPE-Filmen. Der verwendete Kleber kann lösemittelhaltig oder lösemittelfrei sein. Obwohl beide Typen weitläufig eingesetzt werden und einige Anbieter aus verschiedenen Gründen den einen dem anderen vorziehen, konzentrieren wir uns hier auf lösemittelfreie Klebekaschierungen, da sich die Branche allmählich immer mehr in diese Richtung bewegt.
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Kompatibel mit einer Vielzahl von Trägerwerkstoffen, einschließlich PET, PE, Nylon, Aluminiumfolie, PP und AlOx-beschichteten Folien
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Verfahren mit geringem Energiebedarf – Energie wird nur benötigt, um die Maschine zu betreiben und den Klebstoff aufzuheizen.
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Die Anwendungstemperatur ist wichtig, um sicherzustellen, dass sie für den verwendeten Klebstoff angemessen, aber nicht zu heiß für einen bestimmten Trägerwerkstoff ist (z. B. PE, das möglicherweise empfindlich auf Wellen reagiert).
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Heikler Prozess – die aufgetragene Klebeschicht ist sehr dünn.
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Erforderliche Aushärtezeit:
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Weitere Schichten können nach etwa 24 Stunden appliziert werden; die endgültige Laminierung benötigt jedoch 3–5 Tage, um vollständig auszuhärten (abhängig vom Trägerwerkstoff und der Temperatur).
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Die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit ist von entscheidender Bedeutung – ist die Luft zu trocken, härtet der Klebstoff möglicherweise nicht zu 100 % aus, was in trockenen Klimazonen kritisch wird.
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Extrusionskaschierung:
Bei der Extrusionskaschierung werden zwei Trägerwerkstoffe abgewickelt, dazwischen wird ein extrudiertes Polymer eingebracht (in unserer Branche üblicherweise LDPE) und alle drei Schichten werden wieder zusammen aufgewickelt. Bei diesem Verfahren fungiert das extrudierte Polymer als „Kleber“, der zwischen zwei anderen Schichten wie PET und LDPE liegt.
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Kompatibel mit einer Vielzahl von Trägerwerkstoffen, ähnlich wie bei der Klebekaschierung
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Prozess mit höherem Energiebedarf – es ist viel mehr Wärme erforderlich, um Trägerwerkstoffe richtig zu verbinden.
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Erfordert eine Untergrundbehandlung, abhängig von den Schichten:
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LDPE haftet nicht gut auf PET oder Aluminium; eine PET-Trägerbahn erfordert eine Grundierung UND viel Hitze, um eine Brücke mit LDPE zu bilden, und Aluminium erfordert eine modifizierte LDPE-Extrusion. Eine Koronabehandlung vor der Verarbeitung (oft inline) führt außerdem zu einer höheren Oberflächenspannung bei PET oder Aluminium, wodurch gute Bindungseigenschaften erzielt werden.
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Die Dicke der extrudierten Schicht hängt von der Ausrüstung ab und trägt zur Gesamtdicke der fertigen Struktur bei.
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Die Extrusionsschicht kann getönt werden, um der Struktur Farbe zu verleihen, ohne die Trägerbahn(en) zu beeinträchtigen oder sich auf den Druck zu verlassen.
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Es ist keine Aushärtungszeit erforderlich, und je nach Ausrüstung und endgültiger Struktur/Schichtmuster kann die vollständige Umwandlung in einem Durchgang abgeschlossen werden.
Warum sollte sich ein Verpackungstechniker für medizinische Verpackungen also darüber Gedanken machen, eine Kaschierungsart oder die andere zu verwenden? Obwohl mit beiden Verarbeitungsarten qualitativ hochwertige Film- und Folienbeutelstrukturen hergestellt werden können, gibt es ein paar Dinge, die Sie berücksichtigen oder mit Ihrem Lieferanten besprechen sollten:
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Eine Klebekaschierung bietet möglicherweise eine höhere Stabilität gegenüber aggressiven 2x-EO-Tests – etwas, das bei einer Fehlersuche oder während des Designs und der Entwicklung berücksichtigt werden sollte.
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Bei Klebekaschierungen kann nahezu jede Art von Tinte zum Drucken verwendet werden, während für Extrusionskaschierungen hitzebeständige Tinten erforderlich sind.
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Die meisten Trägerwerkstoffe für Beutel in der Industrie sind mit beiden Verfahren kompatibel; allerdings ist dünnes Aluminium möglicherweise anfälliger für Faltenbildung, wenn die Klebekaschierung verwendet wird.
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Während Extrusionskaschierungen sofort verwendet werden können (keine Aushärtezeit erforderlich), erfordern Klebekaschierungen weniger Energie im Verfahren und bieten möglicherweise die Möglichkeit, eine insgesamt dünnere Struktur zu erreichen – ein Aspekt, den es für Nachhaltigkeitsinitiativen zu erkunden gilt.
Letztendlich werden sowohl durch Klebe- als auch durch Extrusionskaschierverfahren Beutelfilme und -folien erzeugt, die zum Schutz von Medizinprodukten und zur Aufrechterhaltung der Sterilbarriere bis zum Verwendungsort erforderlich sind. Aber ein allgemeines Verständnis der Unterschiede zwischen diesen Prozessen kann Ihnen helfen, fundierte Gespräche mit Ihren Lieferanten zu führen, um bei Ihren Entscheidungen zum Verpackungsdesign und bei der Fehlersuche gezielt vorzugehen.
