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阻隔包裝的多樣考量

在阻隔包裝上，前段時(shí)間的納米阻隔層可謂是占盡了風(fēng)頭。然而在阻隔的缺陷問題上，我們又有了新的對(duì)話。

　　納米阻隔技術(shù)回顧

　　當(dāng)前的隔離技術(shù)都著重于在塑料上使用有機(jī)或無機(jī)多層涂布來減少這些缺陷。相較之下，Tera-Barrier則采取了更創(chuàng)新的途徑，該公司利用納米粒子在阻隔氧化膜中來“栓塞”這些缺陷，以解決孔效應(yīng)問題。在其獨(dú)特的納米工程阻隔堆疊中，當(dāng)建構(gòu)阻隔膜時(shí)可將所需的阻隔層數(shù)量降至2層。Tera-Barrier的阻隔堆疊是由阻隔氧化層和納米粒子密封層所組成。用于阻隔膜的納米粒子具有雙重功能，不僅可將缺陷給密封起來，還能阻擋水分和氧氣。其結(jié)果是防潮性能優(yōu)于10-6g/m2.day，據(jù)稱能滿足最嚴(yán)苛的柔性有機(jī)設(shè)備基板要求。在60℃和90%RH(即在這些條件下水分子通過阻隔膜所需時(shí)間)，該阻隔膜的遲滯期超過2,300小時(shí)。

　　然而，阻隔層本身并非為活性材料阻擋氧和水的唯一途徑。如果沒有充份密封，濕氣同樣可以從設(shè)備的側(cè)面滲入。因此，新一代電子設(shè)備需要更高效能的密封膠。當(dāng)在更好的滲透率和靈活性之間尋求平衡之際，設(shè)計(jì)師必須做出更多權(quán)衡。黏著劑所訴求的特性包括更好的防水效能，但卻也更剛性，而這將影響到最終產(chǎn)品的靈活性。因此，目前許多研究和開發(fā)工作均集中于可在滲透率和靈活性之間取得良好折衷之上。

　　多層共擠高阻隔包裝的專家估計(jì)

　　隨著人民生活水平提高，生活節(jié)奏加快，減少?gòu)N房勞作成為人們的需求，而冷凍食品以其方便快捷、美味、品種豐富受到人們青睞，特別是互聯(lián)網(wǎng) 使冷凍食品直達(dá)消費(fèi)者家里，進(jìn)一步促進(jìn)了這個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展。

　　而國(guó)際先進(jìn)的多層共擠高阻隔包裝采用綠色環(huán)保的包裝材料生產(chǎn)，有五層、七層、九層，它不使用粘合劑而是采用3臺(tái)以上的擠出機(jī)，將不同功能的樹脂原料如PA、PE、PP、PET、EVOH等分別熔融擠出在一起，具有無污染、高阻隔、強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)靈活等特點(diǎn)，它使食品包裝和包裝材料生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了無污染。

　　如七層共擠高阻隔包裝由兩層以上尼龍組成，使包裝拉伸和撕裂強(qiáng)度大大提高，可耐-45℃低溫和120℃高溫，抽真空度可達(dá)100%，不易破損凍裂，耐高低溫、耐儲(chǔ)運(yùn)、易保管，可以有效避免食品氧化變質(zhì)和水分流失，抑制微生物繁殖，從而延長(zhǎng)冷凍食品的保質(zhì)期。

　　阻隔包裝的藥包阻隔

　　更高的氣體阻隔特性使高端環(huán)烯烴聚合物的主要特性得到了進(jìn)一步增強(qiáng)，而未喪失任何原有優(yōu)勢(shì)，如低吸附性、無金屬離子析出、高透明度和高濾水性能。

　　生物制藥當(dāng)中的蛋白質(zhì)和肽生產(chǎn)主要面臨再現(xiàn)性、易于擴(kuò)大規(guī)模，以及工藝穩(wěn)健性等方面的挑戰(zhàn)。簡(jiǎn)而言之，生物藥物所具有的特有屬性，意味著它們需要更復(fù)雜的密封容器系統(tǒng)，而玻璃作為常規(guī)的制瓶材料，有時(shí)會(huì)達(dá)到其能力極限。聚乙烯、聚丙烯等塑料聚合物是玻璃的良好替代材料，可以在很多應(yīng)用領(lǐng)域作為初級(jí)包裝材料，如固體和眼科制劑以及輸液制劑。然而，由于在消毒后缺乏透明度，并且氣體阻隔性能不足，這些聚合物并非理想的注射制劑包裝材料。

　　盡管具有優(yōu)越的兼容特性，COP瓶的氣體阻隔性能卻與玻璃一樣較弱，這可能會(huì)影響對(duì)氧氣敏感的生物藥物的保質(zhì)期。糟糕的阻隔性迫使該行業(yè)增加額外的阻隔袋，以阻止氧化和潮氣影響；或通過冷凍干燥提高藥物的穩(wěn)定性。這種袋子可以由聚乙烯/聚酰胺/聚乙烯，或聚乙烯/乙烯醇/聚乙烯構(gòu)成，甚至是不透明的鋁袋，隨著二氧化硅蒸發(fā)，半透明塑料袋也可適用。然而，額外的袋子不僅會(huì)增加生產(chǎn)成本，而且還必須承擔(dān)額外的設(shè)備投資。冷凍干燥也會(huì)大大增加瓶子的生產(chǎn)成本，而且還必需購(gòu)買冷凍干燥設(shè)備。從這方面來看，通過附加一層聚酰胺聚合物，制造出具有更高阻隔特性的多層塑料瓶，不失為一種有吸引力的解決方案。它具有更高的氣體阻隔特性，使COP的優(yōu)異特性更趨完善。

　　具備更強(qiáng)阻隔特性的多層COP塑料瓶，為敏感生物藥物提供了一個(gè)新的選擇，并且沒有現(xiàn)有單層PE、PP、COC或COP塑料瓶通常存在的局限。

　　多層設(shè)計(jì)帶來了更高的抗沖擊特性，從而能解決諸多問題，例如在運(yùn)輸或儲(chǔ)存過程中，確保注射溶液無菌，還可保護(hù)醫(yī)護(hù)人員和患者不會(huì)因意外破損遭受有毒藥物溶液的損傷。玻璃瓶與塑料瓶的抗沖擊特性對(duì)比結(jié)果，取決于選擇的測(cè)試方法和塑料牌號(hào)。多層COP塑料瓶的抗沖擊性能比玻璃瓶高五到十倍。圖5顯示了多層塑料瓶令人印象深刻的抗沖擊特性，在外殼破裂的情況下仍能保持完整。多層結(jié)構(gòu)中抗穿刺的聚酰胺層能防止液體泄漏，并且多層瓶注定可用于細(xì)胞毒性藥物溶液，例如在抗癌治療中。極高的抗破損特性，可防止灌裝和運(yùn)輸過程中的破裂，從而降低了生物制藥的生產(chǎn)成本。這也會(huì)對(duì)總體成本的下降帶來顯著貢獻(xiàn)。

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