ออกซิเจนเป็นสาเหตุหลักของการสูญเสียคุณภาพในผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์หลายชนิด ตั้งแต่อาหารไปจนถึงยา เมื่อออกซิเจนแทรกซึมเข้าไปในบรรจุภัณฑ์ จะทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ทำให้ไขมัน วิตามิน รสชาติ และสีเสื่อมสภาพ กระเป๋ากั้นออกซิเจน OTR ได้รับการออกแบบมาเพื่อจำกัดการส่งผ่านออกซิเจนและรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ตลอดอายุการเก็บรักษาที่กำหนดไว้
การเลือกโครงสร้างกั้นออกซิเจนที่เหมาะสมจำเป็นต้องทำความเข้าใจความไวของผลิตภัณฑ์ต่อออกซิเจน อายุการเก็บรักษาเป้าหมาย และสภาพการเก็บรักษาที่บรรจุภัณฑ์จะเผชิญ ด้วยการจับคู่การเลือกวัสดุกับปัจจัยเหล่านี้ ผู้ผลิตสามารถจัดส่งถุงที่รักษาความสดและรสชาติในขณะที่ยังคงความคุ้มทุนได้
อัตราการส่งผ่านออกซิเจน (OTR) วัดปริมาณออกซิเจนที่ไหลผ่านพื้นที่ที่กำหนดของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ตลอด 24 ชั่วโมง โดยแสดงเป็นลูกบาศก์เซนติเมตรต่อตารางเมตรต่อวัน (cc/m²/วัน) ค่า OTR ที่ต่ำกว่าบ่งชี้ถึงประสิทธิภาพการกั้นออกซิเจนที่ดีขึ้น สำหรับบริบท ฟิล์มโพลีเอทิลีนมาตรฐานอาจมี OTR หลายพัน cc/m²/วัน ในขณะที่ลามิเนตฟอยล์อลูมิเนียมเข้าใกล้ศูนย์ และโครงสร้างที่ใช้ EVOH สามารถบรรลุค่าที่ต่ำกว่า 1 cc/m²/วัน
OTR ได้รับการทดสอบภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความชื้นที่เฉพาะเจาะจง เนื่องจากปัจจัยเหล่านี้มีอิทธิพลต่อการซึมผ่านของโพลีเมอร์ ตัวอย่างเช่น EVOH จะสูญเสียประสิทธิภาพของการกั้นออกซิเจนที่ความชื้นสูง ดังนั้น OTR จึงต้องได้รับการประเมินภายใต้เงื่อนไขที่บรรจุภัณฑ์จะต้องเผชิญจริง เมื่อเปรียบเทียบค่า OTR ระหว่างวัสดุหรือซัพพลายเออร์ ให้ยืนยันว่าเงื่อนไขการทดสอบสอดคล้องกัน ข้อมูล OTR ที่ไม่มีเงื่อนไขที่ระบุไว้จะไม่สมบูรณ์และอาจนำไปสู่การเลือกวัสดุที่ไม่ถูกต้อง
ผลิตภัณฑ์แต่ละชนิดมีระดับความทนทานต่อออกซิเจนต่างกัน อาหารที่มีไขมันสูง เช่น ถั่ว น้ำมันปรุงอาหาร และผลิตภัณฑ์ของขบเคี้ยวจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับออกซิเจน ทำให้เกิดรสชาติที่ไม่ปกติและมีกลิ่นหืน โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์เหล่านี้ต้องการค่า OTR ต่ำกว่า 1 ซีซี/ตรม./วัน สำหรับอายุการเก็บรักษา 6 ถึง 12 เดือน กาแฟมีความไวต่อออกซิเจนสูง เนื่องจากการออกซิเดชันจะทำลายสารประกอบกลิ่นหอมที่ระเหยได้ และสร้างรสชาติที่จืดชืดภายในไม่กี่วันหลังสัมผัส
ผลิตภัณฑ์นมผง เช่น นมผงสำหรับทารกและอาหารเสริมโปรตีนมีไขมันและวิตามินที่จะสลายตัวเมื่อได้รับออกซิเจน ซึ่งจำเป็นต้องมีโครงสร้างกั้นที่ใช้ฟอยล์ ยาเม็ดและโภชนเภสัชอาจมีส่วนผสมออกฤทธิ์ที่ออกซิไดซ์ ซึ่งจะลดประสิทธิภาพลงเมื่อเวลาผ่านไป อาหารสัตว์เลี้ยงแบบเปียกในถุงรีทอร์ทต้องมีตัวกั้นออกซิเจนสูง เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของไขมันในระหว่างอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานที่อุณหภูมิแวดล้อม ผลิตภัณฑ์แต่ละประเภทมีการกำหนดขีดจำกัดการสัมผัสออกซิเจนซึ่งกำหนด OTR ที่ต้องการของบรรจุภัณฑ์
อลูมิเนียมฟอยล์ให้ OTR ต่ำสุดที่มีอยู่ในบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น ปิดกั้นออกซิเจนทั้งหมดได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อโครงสร้างไม่บุบสลาย โครงสร้าง PET/AL/PE เป็นมาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการการป้องกันออกซิเจนสูงสุด รวมกับความสามารถในการปิดผนึกที่ดีและความแข็งแรงเชิงกล โดยทั่วไปชั้นฟอยล์จะมีความหนาตั้งแต่ 7 ถึง 12 ไมครอน โดยฟอยล์ที่หนากว่าจะช่วยป้องกันสิ่งกีดขวางและความต้านทานการเจาะทะลุได้ดีกว่า
ฟิล์มที่อัดรีดร่วมของ EVOH มอบกำแพงออกซิเจนที่ดีเยี่ยมที่ความชื้นต่ำ โดยมีค่า OTR ต่ำเพียง 0.5 cc/m²/วัน สำหรับโครงสร้าง เช่น PE/EVOH/PE เนื่องจาก EVOH ดูดความชื้นได้ จึงถูกประกบอยู่ระหว่างชั้นป้องกันความชื้นซึ่งช่วยรักษาประสิทธิภาพของกั้น โครงสร้าง PA/PE กั้นออกซิเจนได้ดีพร้อมต้านทานการเจาะทะลุ เหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์สุญญากาศและการใช้งานเทอร์โมฟอร์ม ฟิล์ม PET เคลือบโลหะมีคุณสมบัติกั้นออกซิเจนในระดับปานกลาง โดยทั่วไปคือ 1 ถึง 5 ซีซี/ตรม./วัน ทำให้เหมาะสำหรับความต้องการอายุการเก็บรักษาระดับกลาง
Metallized PET ถูกสร้างขึ้นโดยการวางชั้นอลูมิเนียมบาง ๆ ลงบนพื้นผิวฟิล์ม PET ในห้องสุญญากาศ ชั้นโลหะนี้กั้นออกซิเจนและความชื้น พร้อมทั้งคุณสมบัติกันแสงด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่าอลูมิเนียมฟอยล์เนื้อแข็ง PET เคลือบโลหะมักใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหารขบเคี้ยว ถุงกาแฟ และถุงตั้งยืน โดยที่มีสิ่งกีดขวางระดับกลางเพียงพอและมีลักษณะเป็นโลหะเป็นที่พึงปรารถนาสำหรับการสร้างแบรนด์
อลูมิเนียมฟอยล์ยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับการใช้งานกั้นสูงสุด ฟอยล์เป็นชั้นโลหะแข็งที่กั้นการส่งผ่านก๊าซและไอได้เกือบทั้งหมด ต่างจากฟิล์มเคลือบโลหะ โครงสร้างฟอยล์จะใช้เมื่ออายุการเก็บรักษาเกิน 12 เดือน เมื่อผลิตภัณฑ์มีความไวต่อออกซิเจนสูง หรือเมื่อจำเป็นต้องมีการประมวลผลแบบรีทอร์ท ทางเลือกระหว่าง PET เคลือบโลหะและฟอยล์ขึ้นอยู่กับความไวของออกซิเจนของผลิตภัณฑ์ อายุการเก็บรักษาเป้าหมาย และงบประมาณ วิธีปฏิบัติคือการทดสอบทั้งสองโครงสร้างกับผลิตภัณฑ์จริงภายใต้สภาวะการจัดเก็บที่สมจริง
การทดสอบ OTR เป็นไปตามวิธีการมาตรฐาน เช่น ASTM D3985 (วิธีคูลอมเมตริกเซนเซอร์) และ ISO 15106-2 ตัวอย่างฟิล์มถูกติดตั้งไว้ระหว่างสองห้อง โดยห้องหนึ่งเต็มไปด้วยออกซิเจน และอีกห้องหนึ่งมีก๊าซพาหะเฉื่อย ขณะที่ออกซิเจนซึมผ่านฟิล์ม เซ็นเซอร์จะตรวจจับและวัดปริมาณ โดยทั่วไปสภาวะการทดสอบจะใช้อุณหภูมิ 23 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ 0 หรือ 75 เปอร์เซ็นต์ แต่สามารถปรับสภาวะเพื่อจำลองสภาพแวดล้อมการจัดเก็บจริงได้
โปรแกรมควบคุมคุณภาพจะทดสอบฟิล์มกั้นขาเข้าสำหรับ OTR ก่อนการผลิต และตรวจสอบกระเป๋าที่เสร็จแล้วเป็นระยะๆ ในระหว่างดำเนินการผลิต สำหรับบรรจุภัณฑ์สำเร็จรูป สามารถตรวจวัด OTR บนฟิล์มแบนก่อนการแปลง หรือบนถุงที่ขึ้นรูปโดยใช้การทดสอบการซึมผ่านของบรรจุภัณฑ์ทั้งหมด นอกจากนี้ ยังมีการทดสอบความสมบูรณ์ของซีลด้วย เนื่องจากออกซิเจนสามารถเข้ามาผ่านซีลที่ไม่สมบูรณ์ได้ แม้ว่าตัวฟิล์มกั้นจะดีเยี่ยมก็ตาม บันทึกการทดสอบรองรับข้อกำหนดด้านการตรวจสอบย้อนกลับและเอกสารด้านคุณภาพ
การสร้างแบบจำลองอายุการเก็บรักษาใช้ข้อมูล OTR ร่วมกับปัจจัยเฉพาะผลิตภัณฑ์เพื่อคาดการณ์ว่าผลิตภัณฑ์จะคงเป็นที่ยอมรับได้นานแค่ไหนภายใต้เงื่อนไขการจัดเก็บที่กำหนดไว้ แบบจำลองนี้จะพิจารณาปริมาณออกซิเจนเริ่มต้นในพื้นที่ส่วนหัว อัตราการส่งผ่านออกซิเจนของบรรจุภัณฑ์ พื้นที่ผิวของบรรจุภัณฑ์ และการสัมผัสออกซิเจนสูงสุดที่ยอมรับได้ของผลิตภัณฑ์ ด้วยการรวมอินพุตเหล่านี้ วิศวกรสามารถประมาณอายุการเก็บรักษาที่สามารถทำได้ด้วยโครงสร้างกั้นที่แตกต่างกัน
วิธีการสร้างแบบจำลองนี้ทำให้สามารถเปรียบเทียบตัวเลือกวัสดุก่อนดำเนินการผลิตได้ หากแบบจำลองคาดการณ์ว่าโครงสร้าง PET เคลือบโลหะมีอายุการเก็บรักษาที่เพียงพอสำหรับผลิตภัณฑ์ ผู้ซื้อสามารถหลีกเลี่ยงต้นทุนที่สูงขึ้นของลามิเนตฟอยล์ได้ หากแบบจำลองแสดงว่า PET/PE มาตรฐานไม่เพียงพอ ผู้ซื้อสามารถอัพเกรดเป็นโครงสร้างกั้นที่สูงขึ้นได้ การสร้างแบบจำลองอายุการเก็บรักษามีความแม่นยำที่สุดเมื่อรวมกับการทดสอบการจัดเก็บข้อมูลแบบเรียลไทม์ของผลิตภัณฑ์จริงในแพ็คเกจที่เหมาะสม
คุณสมบัติการออกแบบกระเป๋าส่งผลต่อประสิทธิภาพการกั้นออกซิเจน ซิปจะสร้างเส้นซีลเพิ่มเติมที่ต้องรักษาความสมบูรณ์ และตัววัสดุซิปเองก็อาจมีความสามารถในการซึมผ่านที่แตกต่างจากลามิเนตหลัก พวยและข้อต่อทำให้เกิดเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้น ดังนั้นวิธีการติดและคุณภาพการซีลจึงมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานของสิ่งกีดขวางโดยรวม วาล์วไล่แก๊สที่ใช้ในบรรจุภัณฑ์กาแฟ จะต้องปิดกั้นไม่ให้ออกซิเจนเข้าไปในขณะที่ปล่อยให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เล็ดลอดออกมา
เป้าเสื้อกางเกงและพื้นที่พับสามารถสร้างจุดความเครียดที่ทำให้ชั้นสิ่งกีดขวางเสียหายเมื่อเวลาผ่านไป รูปร่างของถุงส่งผลต่ออัตราส่วนพื้นที่ต่อปริมาตร ซึ่งจะส่งผลต่ออัตราการซึมของออกซิเจนรวมสำหรับปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่กำหนด การออกแบบซีลด้านล่างแบบแบนและแบบสี่เหลี่ยมอาจมีพื้นที่ซีลมากกว่าถุงแบบหมอนธรรมดา ซึ่งจะเป็นการเพิ่มจำนวนเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้น ตัวเลือกการออกแบบแต่ละรายการได้รับการตรวจสอบผ่านการทดสอบเพื่อยืนยันว่าบรรจุภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์นั้นตรงตามเป้าหมาย OTR
ผลิตภัณฑ์ที่บรรจุในถุงกั้นออกซิเจนอาจมีการกล่าวอ้างอายุการเก็บรักษาโดยพิจารณาจากการตรวจสอบประสิทธิภาพของสิ่งกีดขวาง หน่วยงานกำกับดูแลในตลาดต่างๆ จำเป็นต้องมีเอกสารประกอบการกล่าวอ้างเหล่านี้ รวมถึงรายงานการทดสอบ OTR และข้อมูลการศึกษาอายุการเก็บรักษา สำหรับผลิตภัณฑ์อาหาร วัสดุบรรจุภัณฑ์ต้องเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยในการสัมผัสกับอาหารที่เกี่ยวข้อง และการทดสอบการโยกย้ายยืนยันว่าไม่มีสารที่เป็นอันตรายถ่ายโอนจากบรรจุภัณฑ์ไปยังผลิตภัณฑ์
บางครั้งใช้ตัวดูดซับออกซิเจนหรือการชะล้างไนโตรเจนร่วมกับถุงกั้นเพื่อกำจัดออกซิเจนที่ตกค้างออกจากช่องว่างส่วนหัวในขณะที่ทำการเติม หากใช้วิธีการเหล่านี้ โครงสร้างกั้นจะต้องรักษา OTR ต่ำเพื่อป้องกันไม่ให้ออกซิเจนกลับเข้ามาเมื่อเวลาผ่านไป ซัพพลายเออร์ควรจัดเตรียมเอกสารเกี่ยวกับโครงสร้างสิ่งกีดขวาง วิธีการทดสอบ และสถานะการปฏิบัติตามข้อกำหนดเมื่อได้รับการร้องขอ
ปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำสำหรับกระเป๋ากั้น OTR ที่พิมพ์แบบกำหนดเองโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 5,000 ถึง 10,000 หน่วยสำหรับการออกแบบหลายสีที่มีโครงสร้างลามิเนตที่ซับซ้อน รูปแบบที่เรียบง่ายกว่าและมีสีน้อยกว่าอาจมีอยู่ที่ 1,000 ถึง 5,000 หน่วย รูปแบบสต็อคในขนาดมาตรฐานมีจำหน่ายในปริมาณที่น้อยกว่าเพื่อการสุ่มตัวอย่างและการทดลอง
ตัวเลือกการปรับแต่งได้แก่ รูปร่าง กระเป๋า ขนาด ประเภทเป้าเสื้อกางเกง และคุณสมบัติต่างๆ เช่น ซิป พวยกา รอยบาก วาล์วไล่ก๊าซ รูแขวน และที่จับแบบไดคัท ตัวเลือกการพิมพ์ครอบคลุมทั้งการพิมพ์แบบโรโตกราเวียร์สำหรับการสั่งพิมพ์ที่แม่นยำในปริมาณมาก การพิมพ์เฟล็กโซกราฟีสำหรับการพิมพ์ปริมาณปานกลาง และการพิมพ์ดิจิทัลสำหรับการการพิมพ์ระยะสั้นหรือการออกแบบที่หลากหลาย พื้นผิวประกอบด้วยพื้นผิวด้าน เงา สัมผัสนุ่ม เมทัลลิก โฮโลแกรม และพื้นผิวที่มีพื้นผิวพร้อมสปอตยูวีและการปั๊มฟอยล์ร้อนเพื่อเน้นรายละเอียด ระยะเวลาในการผลิตคือ 15 ถึง 25 วันทำการหลังจากได้รับการอนุมัติงานศิลปะ
ซัพพลายเออร์ถุงกั้น OTR ที่มีประสิทธิภาพควรใช้อุปกรณ์ทดสอบในห้องปฏิบัติการสำหรับการวัดอัตราการส่งออกซิเจน และรักษาระบบควบคุมคุณภาพ ISO 9001 ครอบคลุมการตรวจสอบขาเข้า การควบคุมในกระบวนการ และการทดสอบสินค้าสำเร็จรูป ซัพพลายเออร์ควรมีโครงสร้างกั้นหลายแบบ รวมถึงฟอยล์, EVOH, PET เคลือบโลหะ และลามิเนตที่ใช้ PA เพื่อให้สามารถจับคู่วัสดุที่เหมาะสมกับความต้องการของแต่ละผลิตภัณฑ์ได้
Shenlong Packaging Products Co., Ltd. ดำเนินการโรงงานขนาด 30,000 ตร.ม. พร้อมห้องปฏิบัติการที่มีความสามารถสำหรับ OTR, MVTR, ความแข็งแรงของซีล, การรั่วไหล, เดลต้าสี และการทดสอบการย้ายถิ่น บริษัทส่งออกไปยังกว่า 40 ประเทศและนำเสนอโครงสร้างต่างๆ รวมถึง PET/AL/PE, PA/PE, PET/PE, EVOH และฟิล์มเคลือบโลหะ รองรับการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม และมีเอกสารการส่งออกฉบับสมบูรณ์ให้ภายใต้เงื่อนไข EXW, FOB, CIF และ DDP
ถุงกั้นออกซิเจน OTR รักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์โดยการจำกัดการส่งผ่านออกซิเจนผ่านโครงสร้างลามิเนตที่คัดสรรมาอย่างดี การจับคู่วัสดุกั้นกับความไวของออกซิเจนของผลิตภัณฑ์และอายุการเก็บรักษาเป้าหมาย ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันที่มีประสิทธิภาพโดยไม่มีค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น การทดสอบ OTR ที่ได้มาตรฐาน การสร้างแบบจำลองอายุการเก็บรักษา และการออกแบบคุณลักษณะของกระเป๋าอย่างระมัดระวัง ล้วนส่งผลให้บรรจุภัณฑ์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือตลอดทั้งการจำหน่ายและการจัดเก็บ การเป็นพันธมิตรกับซัพพลายเออร์ที่ทดสอบ OTR ภายในบริษัทและให้ผลลัพธ์ที่จัดทำเป็นเอกสารจะช่วยให้ผู้ซื้อมั่นใจในการลงทุนด้านบรรจุภัณฑ์ของตน
โดยทั่วไปสิ่งกีดขวางที่สูงหมายถึงค่า OTR ที่ต่ำกว่า 1 ซีซี/ตรม./วัน โครงสร้างที่บรรลุระดับนี้ ได้แก่ ลามิเนตฟอยล์อลูมิเนียมและการอัดขึ้นรูปร่วม EVOH ที่ความชื้นควบคุม ผลิตภัณฑ์เช่นกาแฟ นมผงสำหรับทารก และอาหารที่มีไขมันสูง มักต้องใช้บรรจุภัณฑ์ที่มีอุปสรรคสูงสำหรับอายุการเก็บรักษา 6 ถึง 12 เดือนหรือนานกว่านั้น
ใช่. EVOH มีคุณสมบัติดูดความชื้น ซึ่งหมายถึงดูดซับความชื้นจากสิ่งแวดล้อม ที่ความชื้นสูง โมเลกุลของน้ำที่ถูกดูดซับจะไปรบกวนโครงสร้างผลึกของโพลีเมอร์ และเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของออกซิเจน เพื่อรักษาประสิทธิภาพ EVOH ถูกประกบอยู่ระหว่างชั้นป้องกันความชื้น เช่น PE หรือ PP ในโครงสร้างอัดรีดร่วมเพื่อจำกัดการสัมผัสความชื้น
การล้างด้วยไนโตรเจนจะกำจัดออกซิเจนออกจากช่องว่างส่วนหัวในขณะที่เติม แต่ไม่ได้ป้องกันออกซิเจนไม่ให้เข้าไปเมื่อเวลาผ่านไป ยังคงจำเป็นต้องใช้ถุงกั้นเพื่อรักษาระดับออกซิเจนต่ำตลอดอายุการเก็บรักษา ทั้งสองวิธีทำงานร่วมกัน: การชะล้างจะกำจัดออกซิเจนตั้งต้น และโครงสร้างกั้นจะป้องกันไม่ให้กลับเข้าไปอีกระหว่างการเก็บรักษา
เลือกฟอยล์เมื่อผลิตภัณฑ์ต้องการ OTR ใกล้ศูนย์เพื่อยืดอายุการเก็บรักษาหรือกระบวนการรีทอร์ท เลือก PET เคลือบโลหะสำหรับความต้องการแผงกั้นระดับกลางด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า โดยทั่วไป PET ที่ผ่านการเคลือบโลหะจะมี OTR ที่ 1 ถึง 5 ซีซี/ตรม./วัน การทดสอบโครงสร้างทั้งสองด้วยผลิตภัณฑ์จริงภายใต้สภาวะที่สมจริงถือเป็นพื้นฐานที่เชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับการเลือก
OTR ได้รับการทดสอบบนฟิล์มเรียบโดยใช้วิธี ASTM D3985 หรือ ISO 15106-2 สำหรับถุงสำเร็จรูป การทดสอบการซึมผ่านของบรรจุภัณฑ์ทั้งหมดจะวัดปริมาณออกซิเจนที่เข้าไปในบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิทเมื่อเวลาผ่านไป การทดสอบความสมบูรณ์ของซีลโดยใช้วิธีเจาะสีย้อมหรือสุญญากาศช่วยยืนยันว่าซีลไม่ได้สร้างเส้นทางการรั่วไหลของออกซิเจน รายงานผลการทดสอบประสิทธิภาพของอุปสรรคสำหรับบันทึกคุณภาพ
