Einleitung
Die Prüfung istein wesentlicher Schritt bei der Auswahl geeigneter flexiblerVerpackungsmaterialien wie PE, PP und PET sowie bei der Qualitätskontrolle vonVerpackungen. Diese Tests gewährleisten, dass die Verpackung das Produktwirksam schützen, die Lieferkette unbeschadetdurchlaufen und die geltenden Sicherheitsvorschriften einhalten kann. DieBewertung umfasst im Allgemeinen vier Hauptkategorien: Barriereeigenschaftsprüfungen mitFokus auf die Produkterhaltung; mechanische Prüfungen mitFokus auf die Haltbarkeit der Verpackung; Integritätsprüfungen mitFokus auf die endgültige Verpackungsstruktur; sowie chemische Sicherheits- undVerträglichkeitsprüfungen, die insbesondere in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie vonentscheidender Bedeutung sind und sich auf die Produktsicherheit sowie dieEinhaltung gesetzlicher Vorschriften durch Überwachung der Materialmigrationkonzentrieren.
Barriereeigenschaftsprüfungen
Diese Prüfungen sindentscheidend für die Bestimmung der Haltbarkeit und dieErhaltung der Produktqualität, da sie die Fähigkeit des Materials messen,äußere Einflüsse fernzuhalten (oder innere Bestandteilewie Aromen einzuschließen).
l Sauerstofftransmissionsrate (OTR) (z. B. nachASTM D3985): Misst, wie schnell Sauerstoffgas durch die Folie dringt.Sauerstoff ist die Hauptursache für Verderb undQualitätsminderung und beeinträchtigt Geschmack, Farbe und Frischeempfindlicher Produkte wie Kaffee, Snacks und Arzneimittel.
l Wasserdampftransmissionsrate (WVTR) (z. B. nachASTM F1249): Misst den Feuchtigkeitsdurchtritt durch die Folie. Die Kontrolleder Feuchtigkeit ist entscheidend für dieProduktqualität; zu viel Feuchtigkeit kann zum Verklumpen von Pulvern oder zumAltbackenwerden von Trockenwaren führen, während zuwenig Feuchtigkeit zur Austrocknung des Produkts führenkann.
l Gasdurchlässigkeit (z. B. nachASTM D1434): Misst spezifisch die Transmissionsrate anderer Gase wie CO₂ oder Stickstoff. Dies ist essenziell fürProdukte wie kohlensäurehaltige Getränke (bei denen PET den CO₂-Verlust verhindert) und für Verpackungenmit modifizierter Atmosphäre (MAP), die auf spezifischen Gasmischungen zurVerlängerung der Haltbarkeit beruhen.
Mechanische Prüfungen
Diese Prüfungenbewerten die Festigkeit und Haltbarkeit der Folie und stellen sicher, dass sieHochgeschwindigkeitsverpackungsprozessen sowie den physischen Belastungen durchVersand und Handhabung standhält.
l Zugfestigkeit und Bruchdehnung: Messendie zum Zerreißen der Folie erforderliche Kraft sowie die Dehnung bis zumBruch. Dies gewährleistet, dass die Folie auf schnellen Produktionslinien nichtreißt und den inneren Belastungen durch Befüllung und Produktbewegungstandhält.
l Weiterreißfestigkeit: Misstdie Kraft, die erforderlich ist, um einen einmal begonnenen Riss fortzusetzen.Eine hohe Weiterreißfestigkeit ist entscheidend, um ein katastrophales Versagendurch kleine Kerben oder Durchstöße während des Transports zu verhindern, dasandernfalls zur sofortigen Produktfreisetzung und zum Verderb führen würde.
l Durchstoßfestigkeitsprüfung: Bestimmtdie Energie oder Kraft, die ein spitzer Gegenstand benötigt, um die Folie zudurchdringen. Dies schützt das Produkt vor scharfen Inhalten (wie Knochenfleisch oder Nüssen) oder äußeren Stoßeinwirkungen während der Lagerung undHandhabung.
l Reibungskoeffizient (COF): Misstdie „Gleitfähigkeit“ der Folienoberfläche. DerCOF muss für die Effizienz optimiert sein: Einniedriger COF ermöglicht einen reibungslosen Lauf der Folie aufHochgeschwindigkeitsmaschinen, während ein höherer COF auf der Außenseite derfertigen Verpackung für stabileres Stapeln oftbevorzugt wird.
Integritätsprüfungenvon Verpackungen
Nachdem die Verpackungversiegelt ist, überprüfen diese Tests, ob die endgültige Struktur einwandfrei ist, insbesondere an den Siegelstellenund Verbindungen der verschiedenen Schichten.
l Siegelfestigkeit: Misstdie Kraft, die zum Aufbrechen der versiegelten Bereiche der fertigen Verpackungerforderlich ist. Dies gewährleistet, dass die Verpackung nicht versehentlichleckt oder reißt, während gleichzeitig bestätigt wird, dass der Verbraucher siewie vorgesehen öffnen kann.
l Kopfraumgasanalyse: Bestimmtdie Konzentration spezifischer Gase (z. B. O₂und CO₂), die im Freiraum der versiegelten Verpackungverbleiben. Entscheidend für Verpackungen mit modifizierterAtmosphäre (MAP). Bestätigt, dass die gewünschteAtmosphäre erfolgreich erzeugt und aufrechterhalten wurde, und gewährleistet soProduktsicherheit und Frische, insbesondere bei verderblichen Waren.
l Verbundfestigkeit/ Delaminationsprüfung: Misst die Kraft, die erforderlich ist, umdie einzelnen Schichten einer laminierten Folie voneinander zu trennen (z. B. Trennungder PET-Schicht von der PE-Schicht). Dieser Test stellt sicher, dass dieVerpackung ihre strukturelle Integrität behält; bei Schichtablösung gehen dieentscheidenden Barriereeigenschaften verloren.
l Dichtheits-,Berst- und Kriechprüfungen (z. B. nachASTM F1140, ASTM F2338): Überprüfen dieGesamtintegrität der versiegelten Verpackung. Dazu gehören zerstörendeVerfahren (wie Berst- und Kriechprüfungen) sowiewesentliche zerstörungsfreie Methoden wie die Vakuumzerfallsprüfung (ASTM F2338). Bei derVakuumzerfallsmethode wird die Verpackung in einer abgedichteten Kammerplatziert und die Druckänderung über die Zeit gemessen.Dies ermöglicht die schnelle, hochempfindliche Erkennung von Mikrolecks ohneZerstörung des Produkts und ist daher besonders geeignet für pharmazeutische Verpackungen wie Durchstechflaschen und Ampullen.
l Dickenmessung: Überprüft dieGleichmäßigkeit und Konsistenz der Foliendicke. Eine gleichmäßige Dicke istentscheidend für zuverlässiges Heißsiegeln,vorhersagbare Barriereleistung und die Kontrolle der Materialkosten.
Chemische Sicherheits-und Verträglichkeitsprüfungen
FürLebensmittel- und Getränke- sowie Pharma-/Medizinprodukte erfordert dieEinhaltung gesetzlicher Vorschriften nicht nur die Prüfungder physikalischen Integrität, sondern auch der grundlegenden chemischenSicherheit. Diese Tests stellen sicher, dass Bestandteile desVerpackungsmaterials nicht in schädlichen Mengen auf das Produkt übergehen, dies ist von größter Bedeutung fürdie Sicherheit von Verbrauchern und Patienten.
l Gesamtmigrationsprüfung(Overall Migration, OM) (z. B. nach EU-Verordnung10/2011): Wird hauptsächlich für Materialien mitLebensmittelkontakt eingesetzt. Dieser Test quantifiziert die Gesamtmenge annichtflüchtigen Substanzen, die unter definierten Zeit-und Temperaturbedingungen vom Verpackungsmaterial in Lebensmittelsimulanzien(Lösungsmittel, die verschiedene Lebensmitteltypen wie Wasser, Säure und Fettrepräsentieren) übergehen. Er bestätigt die Einhaltungder strengen Grenzwerte der Aufsichtsbehörden.
l Studienzu extrahierbaren und auslaugbaren Stoffen (E & L-Studien): Diesesind für pharmazeutische und medizinische Verpackungen von entscheidenderBedeutung. Extrahierbare Stoffe sind Verbindungen, die mitaggressiven Lösungsmitteln und erhöhten Temperaturen aus demVerpackungsmaterial herausgelöst werden können (eine „Worst-Case“-Bewertung). Auslaugbare Stoffe (Leachables) sindVerbindungen, die unter normalen Lagerbedingungen während der Haltbarkeitsdauervom Verpackungsmaterial in die tatsächliche Arzneimittelformulierung übergehen. E & L-Studien identifizieren und quantifizieren diesepotenziellen Kontaminanten wie Weichmacher, Stabilisatoren und Druckfarbenrückstände und stellen sicher, dass sie die Wirksamkeit, Stabilitätoder Patientensicherheit des Arzneimittels nicht beeinträchtigen.
Fazit
Die Aufgabe modernerflexibler Verpackungen geht weit über die reine Aufbewahrunghinaus, es geht darum, die Produktintegrität zu garantieren und einenachhaltige Kreislaufwirtschaft voranzutreiben. Die Strategie für Verpackungsmaterialien muss durch ein umfassendes Prüfprogramm rigoros validiert werden, von der Bestätigung dermechanischen Haltbarkeit und Barriereleistung über dieGewährleistung der chemischen Sicherheit (durch OM- und E & L-Studien) bishin zur strukturellen Integrität mittels fortschrittlicher zerstörungsfreierVerfahren wie der Vakuumzerfallsprüfung. Letztlichbesteht die Mission der Branche darin, Materialwissenschaft und strenge Prüfungen zu nutzen, um Abfall zu minimieren, die Produktsicherheit zumaximieren und dem globalen Verbraucher bequeme, verantwortungsvolle undansprechende Lösungen zu bieten, damit die Verpackung ihr Versprechen vomWerksband bis zum Moment des Öffnens einhält.