عملکرد سد میکروبی از فیلم بسته بندی ترموفرمینگ ابتدا به ترکیب مواد آن بستگی دارد. مواد بسته بندی سنتی مانند پلی اتیلن (PE) و پلی پروپیلن (PP) دارای پایداری فیزیکی و شیمیایی خاصی هستند، اما از نظر سد میکروبی عملکرد متوسطی دارند. به منظور افزایش عملکرد سد میکروبی، صنعت شروع به کشف مواد جدید با خواص ضد باکتریایی کرده است.
کاربرد نانو نقره و کیتوزان: نانو نقره به دلیل خواص ضدباکتریایی وسیع الطیف و مقاومت کم در برابر مقاومت دارویی، به یک افزودنی ضد باکتری ایده آل در فیلم های بسته بندی حرارتی تبدیل شده است. با پراکندگی یکنواخت ذرات نانو نقره در مواد فیلم، می توان رشد میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها و کپک ها را به طور موثر مهار کرد. کیتوزان یک پلی ساکارید طبیعی با وزن مولکولی بالا با زیست سازگاری خوب و خواص ضد باکتریایی است. فیلم کیتوزان نه تنها می تواند به طور موثر میکروارگانیسم ها را مسدود کند، بلکه باعث بهبود زخم می شود، بنابراین چشم انداز کاربرد گسترده ای در زمینه بسته بندی پزشکی دارد.
افزودن عوامل ضد میکروبی: علاوه بر نانو نقره و کیتوزان، سایر عوامل ضد میکروبی مانند نمکهای آمونیوم چهارتایی و اسیدهای آلی نیز در فیلمهای بستهبندی حرارتی کاربرد فراوانی دارند. این عوامل ضد میکروبی با تخریب دیواره سلولی میکروارگانیسم ها یا تداخل در فرآیندهای متابولیک آنها از رشد میکروارگانیسم ها جلوگیری می کنند.
طراحی ساختاری یکی دیگر از جنبه های کلیدی برای بهبود خواص سد میکروبی فیلم های بسته بندی گرما شکل است. تکنولوژی هماکستروژن چندلایه با هماکسترود کردن لایههای فیلم از مواد و عملکردهای مختلف، یک فیلم کامپوزیت با ساختار چند لایه را تشکیل میدهد. این ساختار نه تنها استحکام فیزیکی، پایداری شیمیایی و ویژگیهای بازدارنده فیلم را بهبود میبخشد، بلکه امکانات بیشتری را برای سد میکروبی فراهم میکند.
تنظیم لایه بازدارنده: در فیلم های چند لایه کواکسترود شده، معمولاً یک یا چند لایه مانع برای جلوگیری از نفوذ اکسیژن، بخار آب و میکروارگانیسم ها تنظیم می شود. این لایههای مانع ممکن است از مواد با مانع بالا مانند EVOH (کوپلیمر اتیلن وینیل الکل) و PA (نایلون) ساخته شوند تا اطمینان حاصل شود که فیلم دارای خواص مانع میکروبی عالی است.
افزودن لایه عملکردی: علاوه بر لایه مانع، فیلمهای چند لایه هماکسترود میتوانند لایههای کاربردی دیگری مانند لایه ضد باکتری، لایه مقاوم در برابر رطوبت، لایه مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش و غیره را در صورت نیاز اضافه کنند.
فرآیند تولید همچنین تأثیر مهمی بر ویژگیهای مانع میکروبی فیلمهای بستهبندی حرارتی دارد. در طول فرآیند تولید فیلم، پارامترهایی مانند کیفیت مواد خام، دمای پردازش و سرعت اکستروژن باید به شدت کنترل شوند تا از یکنواختی و پایداری فیلم اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، فیلم باید به شدت مورد بازرسی و آزمایش قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که خواص سد میکروبی آن مطابق با استانداردها و الزامات مربوطه است.
کنترل کیفیت مواد خام: کیفیت مواد خام مستقیماً بر ویژگی های سد میکروبی فیلم تأثیر می گذارد. بنابراین، مواد خام باید در طول فرآیند تولید به شدت غربال شوند تا اطمینان حاصل شود که خلوص، پایداری و خواص ضد باکتریایی آنها مطابق با الزامات است.
دمای پردازش و سرعت اکستروژن: دمای پردازش و سرعت اکستروژن عوامل کلیدی موثر بر ساختار و عملکرد فیلم هستند. دمای بیش از حد پردازش ممکن است باعث تجزیه مواد خام، تولید بو و مواد مضر شود. در حالی که دمای بسیار پایین پردازش ممکن است باعث ساختار ناهموار فیلم و کاهش عملکرد شود. به طور مشابه، سرعت اکستروژن خیلی سریع یا خیلی آهسته نیز بر یکنواختی و پایداری فیلم تأثیر می گذارد. بنابراین، این پارامترها باید در طول فرآیند تولید به شدت کنترل شوند تا از ویژگی های مانع میکروبی فیلم اطمینان حاصل شود.
علاوه بر ترکیب مواد، طراحی ساختاری و فرآیند تولید، آببندی، ضخامت و عملیات سطحی فیلم نیز عوامل مهمی هستند که بر ویژگیهای سد میکروبی آن تأثیر میگذارند.
آب بندی: مهر و موم خوب کلید اطمینان از استریل بودن محیط داخلی بسته بندی است. فیلم های بسته بندی ترموفرم شده معمولا با آب بندی حرارتی یا آب بندی اولتراسونیک مهر و موم می شوند. برای اطمینان از اثر آب بندی، پارامترهایی مانند دما، فشار و زمان آب بندی باید به شدت کنترل شوند تا از مشکلاتی مانند نشتی و آب بندی مجازی جلوگیری شود.
ضخامت: ضخامت لایه به طور مستقیم بر خواص بازدارنده و استحکام مکانیکی آن تأثیر می گذارد. به طور کلی، فیلمهای ضخیمتر دارای خواص بازدارنده و استحکام مکانیکی بهتری هستند، اما هزینه و وزن را نیز افزایش میدهند. بنابراین هنگام انتخاب ضخامت فیلم لازم است عواملی مانند نیاز بسته بندی محصول، هزینه و حمل و نقل به طور جامع در نظر گرفته شود.
درمان سطحی: عملیات سطحی می تواند کشش سطحی، ترشوندگی و چسبندگی فیلم را بهبود بخشد، در نتیجه تناسب و اثر آب بندی آن را با جسم بسته بندی شده افزایش می دهد. روشهای متداول درمان سطحی شامل درمان کرونا، تصفیه پلاسما، شعلهکاری و غیره است. این روشهای تصفیه نه تنها میتوانند خواص سد میکروبی فیلم را بهبود بخشند، بلکه خواص چاپ و لمینیت آن را نیز بهبود میبخشند.
