Mono-PE-slangzak in plaats van PE/PA/PE: SÜDPACK ontwikkelt steriel barrièresysteem voor life-scienceverpakkingen

Met een innovatieve mono-PE-sterilisatiebarrièreoplossing voor veeleisende Life-Science-toepassingen biedt SÜDPACK Medica vanaf nu een alternatief voor PE/PA/PE-composietstructuren. De oplossing combineert een hoge mechanische belastbaarheid met een verminderd migratierisico en is compatibel met bestaande PE-recyclingstromen. De ontwikkeling was gebaseerd op het doel om de prestaties van een PE/PA/PE-structuur te bereiken zonder polyamide en andere kritische receptuurbestanddelen.

De eisen aan verpakkingen voor Life-Science-toepassingen nemen voortdurend toe. Naast productveiligheid, processtabiliteit en naleving van regelgeving komen ook aspecten van de circulaire economie en hulpbronnenefficiëntie steeds meer op de voorgrond – ook al valt de farmaceutische industrie momenteel niet volledig onder de geldende PPWR-regelgeving. Tegen deze achtergrond heeft SÜDPACK Medica een mono-PE-sterilisatiebarrièreoplossing ontwikkeld die specifiek kan worden ingezet als omverpakking van proceszakken voor gevoelige celkweek- en bioproces-toepassingen.

De folie beschermt de primaire verpakking tijdens transport, opslag en handling tegen mechanische belastingen en beschadigingen. Tegelijkertijd volgt de ontwikkeling een nieuwe aanpak: in plaats van te vertrouwen op klassieke PE/PA/PE-composietstructuren, is de oplossing volledig gebaseerd op polyethyleen en bevat deze geen polyamide, hechtmiddelen of andere bestanddelen die in conventionele co-extrusiestructuren potentieel kunnen migreren. De op deze basis geproduceerde slangzakken worden onder andere vervaardigd in de nieuwe cleanrooms van klasse ISO7 in Coulmer. 

Nieuwe eisen aan sterilisatiebarrièresystemen

PE/PA/PE-co-extrusiefolies gelden al vele jaren als gevestigde standaard voor toepassingen met hoge mechanische eisen. Terwijl polyethyleen de sealbaarheid en verwerkingseigenschappen ondersteunt, zorgt polyamide doorgaans voor de noodzakelijke stabiliteit en belastbaarheid.

Met name in de Life-Science-omgeving worden mogelijke interacties tussen verpakkingsmaterialen en gevoelige biotechnologische processen echter intensief onderzocht. Zelfs kleine hoeveelheden migrerende stoffen kunnen bij bepaalde toepassingen als kritisch worden beoordeeld. Dienovereenkomstig ontstond vanuit de industrie de behoefte om verpakkingssystemen verder te ontwikkelen en potentiële bronnen van verontreiniging tot een minimum te beperken.

Mechanische prestaties en een laag migratierisico

De volgens cytotoxische criteria geoptimaliseerde slangzakoplossing van SÜDPACK Medica bestaat uit een nieuw barrièresysteem dat wat betreft mechanische en barrière-eigenschappen de prestaties van eerdere PE/PA/PE-structuren evenaart met een mono-PE-oplossing. Dit werd bereikt door uitgebreide screening van grondstoffen, een gerichte materiaalkeuze en procestechnische optimalisaties in het co-extrusieproces. Volgens interne tests onderscheidt de folie zich met name door een hoge perforatieweerstand, een uitgesproken bestendigheid tegen flex-cracking en betrouwbare verwerkings- en sealeigenschappen. Tegelijkertijd blijven de transparantie en optische kwaliteit op een hoog niveau behouden.

Daar komt bij dat het sterilisatiebarrièresysteem tot nu toe de enige oplossing op de markt voor deze toepassing is die volledig kan afzien van kritische, migrerende bestanddelen van conventionele PE/PA/PE-co-extrusiefolies, zoals caprolactam, antioxidanten, glijmiddelen of hechtmiddelen. Zo kon een materiaalconcept worden gerealiseerd dat specifiek is afgestemd op de eisen van gevoelige procestoepassingen en tegelijkertijd rekening houdt met de wettelijke verwachtingen van de sector.

Bijdrage aan de circulaire economie

Naast de functionele eigenschappen stonden ook ecologische aspecten centraal bij de ontwikkeling. De mono-PE-structuur is compatibel met gevestigde PE-recyclingstromen en de recyclebaarheid ervan werd volgens een interne evaluatie met de CHIRA-software berekend op 100%.

Tot slot laat een screening-LCA van SÜDPACK Medica in vergelijking met een overeenkomstige PE/PA/PE-structuur een significante reductie van de CO2e-emissies met meer dan 50% zien. De resultaten hebben betrekking op de in het project onderzochte referentiesystemen en de aan de analyse ten grondslag liggende aannames.

Met de ontwikkeling van de nieuwe mono-PE-sterilisatiebarrièreoplossing laat SÜDPACK Medica zien dat hoge mechanische prestaties, wettelijke eisen en recyclebaarheid elkaar niet hoeven uit te sluiten. De oplossing biedt fabrikanten van Life-Science-producten een extra optie om bestaande verpakkingsconcepten verder te ontwikkelen met het oog op toekomstige wettelijke en technische eisen.