CN113369115A

CN113369115A - 一种高透气性包装材料及其制备方法

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Publication number: CN113369115A
Application number: CN202110582913.9A
Authority: CN
Inventors: 黄文娟; 李全布; 王清; 赵刚; 陈健
Original assignee: Jiangyin Baobo Packing Co ltd
Current assignee: Jiangyin Baobo Packing Co ltd
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2021-09-10

Abstract

本发明公开了一种用于医疗器械包装的高透气性包装材料，所述包装材料的膜层结构由内至外依次包括第一热封层、基材层和/或第二热封层，所述第一热封层和/或第二热封层是以包含热封树脂的物料作为原料，采用凹版印刷的方法，将原料涂布在基材层的单面或双面，分别形成第一热封层和/或第二热封层。本发明还公开了一种高透气性包装材料的制备方法。本发明采用凹版印刷的方法，将热封树脂定点涂布在基材层的单面或双面，使得包装材料具有良好的孔隙率，且孔隙均匀，孔洞小，达到了优异的透气效果，降低了环氧乙烷的灭菌难度，提高环氧乙烷等灭菌的效果，使得采用本发明的包装材料包装的医疗器械在运输、储存和使用中，保持长久的无菌效果。

Description

一种高透气性包装材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及一种用于医疗器械包装的高透气性包装材料及其制备方法。

背景技术

医疗器械灭菌包装作为医疗器械的重要组成部分，广泛应用于无菌医疗器械生产产品包装中，确保医疗器械产品在运输、储存和使用中保持产品的无菌条件。纸塑袋，铝塑袋、透气性极好的透析纸、特卫强、吸塑成型膜，以及多种材质的吸塑盒是医疗器械灭菌包装的主要材料。

透析纸广泛用在医疗灭菌上，所谓透析就是阻止一部分东西，而允许某部分东西穿透。用于医疗器械灭菌的透析纸，一般允许的是诸如EO环氧乙烷灭菌因子，但微生物是被阻隔在外的。所谓的隔绝微生物是指透析纸能够阻止外界环境中的微生物透过，避免造成医疗器械灭菌过程或灭菌后细菌感染的性能。

透析纸一般是采用原纸经胶涂布、印刷、制袋制成，用于包装医疗器械进行灭菌。而目前的一些透析纸的制作过程中，对原纸的涂布一般采用满涂的方式，但是，满涂的方式，既增加了胶的使用量，增加了制作成本，也在一定程度上牺牲了透气性；且采用满涂的透析纸包装医疗器械在环氧乙烷灭菌的过程中，气体透过性变差，增加了灭菌难度，且在灭菌解析过程中容易爆袋，降低了成品率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够降低生产成本，提高透气性，降低灭菌难度，提高成品率且制作工艺简单的高透气性包装材料。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种高透气性包装材料，所述包装材料的膜层结构由内至外依次包括第一热封层、基材层和/或第二热封层，所述第一热封层和/或第二热封层是以包含热封树脂的物料作为原料，采用凹版印刷的方法，将原料涂布在基材层的单面或双面，分别形成第一热封层和/或第二热封层。本发明采用透气性能好的基材作为基材层，采用凹版涂布的方法，将热封树脂原料定点，间断性涂布在基材层的单面或双面，凹版定点涂布，使得基材层表面的热封树脂原料定点，阵列不连续的涂覆在基材层的表面，热封树脂原料在基材层的表面不会形成连续的膜层结构，未被涂布热封树脂原料的基材层的部位即形成透气的孔隙，此种热封树脂原料凹版定点涂布的方法，使得包装材料具有良好的孔隙率，且孔隙均匀，孔洞小，达到了优异的透气效果，降低了环氧乙烷的灭菌难度，提高环氧乙烷等灭菌的效果，使的采用本发明的包装材料包装的医疗器械在运输、储存和使用中，保持长久的无菌效果。

为了适应不同产品的需求，优选的技术方案为，所述基材层包括特卫强、透析纸、无纺布或纸张。选择无纺布作为基材层可用于印刷制备例如干燥剂包装材料；选择特卫强或透析纸作为基材层可用于制备医疗器械包装材料。

进一步优选的技术方案为，所述包含热封树脂的原料按照重量百分比计，包括60-80％的固含量为40-45％的水性树脂、10-30％的固含量为65-70％的水性合成橡胶树脂、1-3％的氨水、0.1-0.3％的分散剂、0.1-0.3％的消泡剂。以水性树脂作为热封树脂原料的主要组分，水性合成橡胶树脂做有机填料，提高热封树脂原料的可印刷性能。

进一步优选的技术方案为，所述热封树脂还包括0.01-0.1％的染料。在热封树脂中加入适用于印染和热封的耐温染料，增加印刷在基材层上的热封树脂的辨识度，对热封树脂的位置起到指示作用。

进一步优选的技术方案为，所述包含热封树脂的原料还包括5-10％的无机填料。热封树脂原料中添加少量无机填料，能够降低热封树脂原料在印刷基材层表面的成膜能力；另外，无机填料表面的微观孔洞结构，提高了包装材料的透气性。

进一步优选的技术方案为，所述无机填料包括氧化锌、气相二氧化硅和二氧化钛，其中，氧化锌、气相二氧化硅和二氧化钛的重量比为1:2-3：1，所述无机填料的粒径为0.1-1um。氧化锌可以提高抑菌性，二氧化硅增加透气性，二氧化钛可提高白度。

为了提高包装材料的热封强度，进一步优选的技术方案为，所述水性树脂包括水性EVA乳液或水性PE乳液。

本发明还公开了一种高透气性包装材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：制作印版，制作表面凹坑阵列排布的印版；

S2：包含热封树脂的原料的配制，将原料的各组分按照重量百分比计量，依次向均质混料器内加入水性EVA或PE树脂、水性合成橡胶树脂、氨水、无机填料、分散剂和消泡剂，搅拌1-10h，制成均匀分散的热封树脂原料；

S3：热封树脂原料的印刷涂布，将热封树脂原料加入凹版印刷机的墨槽或胶槽内，待印基材放卷，采用步骤S2制作的印版对待印基材的单面或者双面进行热封树脂的阵列印刷涂布，制成高透气性包装材料。

本发明的高透气性包装材料的制备方法工序简单，成本低廉，包装材料制作效率高。

为了提高包装材料的透气性，优选的技术方案为，所述步骤S1中制作的印版表面的阵列凹坑的间距为10-100um，凹坑深度为10-80um，凹坑倒角为30-60°。凹坑有规律的阵列式的间距排列，单位面积中增加未被涂布热封树脂的点位，增加包装材料的透气性能。

进一步优选的技术方案，所述步骤S3中，还包括设置加热辊或烘箱对待印基材和热封树脂进行加热，所述加热辊或烘箱的温度为40-80℃。设置加热辊或烘箱对待印刷基材和热封树脂进行加热，有利于印刷树脂的粘附力的提高和干燥，同时又不能设置过高的加热温度，避免过高温度使得热封树脂过黏，降低了热封树脂的可印刷性能，且破坏了被印刷在基材表面的热封树脂在包装材料表面的平整度，影响后续油墨层表面印刷的外观平整度和美观性。

本发明的优点和有益效果在于：本发明采用透气性能好的基材作为基材层，采用凹版涂布的方法，将热封树脂原料定点，间断性涂布在基材层的单面或双面，凹版定点涂布，使得基材层表面的热封树脂原料定点，阵列不连续的涂覆在基材层的表面，热封树脂原料在基材层的表面不会形成连续的膜层结构，不影响没有涂布热封树脂原料的基材位置的透气性，此种热封树脂原料凹版定点涂布方法，使得包装材料具有良好的孔隙率，且孔隙均匀，孔洞小，达到了优异的透气效果，降低了环氧乙烷的灭菌难度，提高环氧乙烷等灭菌的效果，使的采用本发明的包装材料包装的医疗器械在运输、储存和使用中，保持长久的无菌效果。本发明的高透气性包装材料的制备方法工序简单，成本低廉，制膜效率高。

附图说明

图1是本发明高透气性包装材料的印刷制备示意图。

图中：1、基材层；2、印版；3、凹坑；4、热封树脂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明是一种高透气性包装材料，所述包装材料的膜层结构由内至外依次包括第一热封层和基材层1；所述基材层是特卫强；所述第一热封层是以包含热封树脂的物料作为原料，采用凹版印刷的方法，将原料涂布在基材层的单面或双面，分别形成第一热封层和/或第二热封层。

所述包含热封树脂的原料按照重量百分比计，包括70％的固含量为40％的水性EVA乳液、20％的固含量为65％的水性丁基橡胶树脂、7.6％的无机填料、2％的氨水、0.2％的分散剂、0.2％的消泡剂。所述分散剂包括脂肪族酰胺类，如乙撑双硬脂酸酰胺或硬脂酸酰胺；聚乙烯蜡粉、高分子嵌段共聚物、硅酸盐类分散剂、聚羧酸铵盐等；所述消泡剂包括矿物油类、有机硅类等消泡剂；例如：德国巴斯夫的Foamaster MO 2190消泡剂、德国巴斯夫的Foamex 1488消泡剂、陶氏公司的Adcote 7R1消泡剂。

所述无机填料包括氧化锌、气相二氧化硅和二氧化钛，其中，氧化锌、气相二氧化硅和二氧化钛的重量比为1：2：1，所述无机填料的粒径为1-5um。

所述高透气性包装材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：制作印版2，制作表面凹坑3阵列排布的印版，所述印版的表面的阵列凹坑的间距为50um，凹坑深度为45um，凹坑倒角为45°；

S2：包含热封树脂的原料配制，将原料的各组分按照重量百分比计量，依次向均质混料器内加入水性EVA乳液、水性丁基橡胶树脂、氨水、无机填料、分散剂和消泡剂，搅拌均匀，制成热封树脂原料；

S3：热封树脂原料印刷涂布，将热封树脂原料加入凹版印刷机的胶槽内，待印基材放卷在加热辊上，所述加热辊的温度为60℃；采用步骤S1制作的印版对待印基材的单面或者双面进行热封树脂原料的阵列印刷涂布，制成高透气性包装材料。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，所述包含热封树脂的原料按照重量百分比计，包括60％的固含量为40％的水性EVA乳液、30％的固含量为65％的水性丁基橡胶树脂、5.4％的无机填料、3％的氨水、0.3％的分散剂、0.3％的消泡剂。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于，所述包含热封树脂的原料按照重量百分比计，包括56.4％的固含量为40％的水性EVA乳液、30％的固含量为65％的水性丁基橡胶树脂、10％的无机填料、3％的氨水、0.3％的分散剂、0.3％的消泡剂。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，所述水性树脂为水性PE乳液。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，所述包含热封树脂的原料按照重量百分比计，包括70％的固含量为40％的水性EVA乳液、20％的固含量为65％的水性丁基橡胶树脂、7.5％的无机填料、2％的氨水、0.2％的分散剂、0.2％的消泡剂、0.1％的染料，所述染料包括医用级亮蓝色素、医用级别果绿色素、医用级别温感变色色素的一种。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于，所述无机填料包括氧化锌和气相二氧化硅，其中，氧化锌、气相二氧化硅的重量比为1：2。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于，本发明是一种高透气性包装材料，所述包装材料的膜层结构由内至外依次包括第一热封层、基材层和第二热封层；所述第一热封层、所述第二热封层是包含热封树脂的物料作为原料代替印刷油墨，采用凹版涂布的方法，将原料涂布在基材层的双面，分别形成第一热封层和第二热封层，热封方式通过第一热封层和第二热封层进行搭封。

实施例8

实施例8与实施例1的区别在于，所述基材层为纸张。

对上述各实施例制备的复合膜进行性能检测，检测结果如下：

	热封强度(N)	透气度(S/100cc)
			实施例1	4～5	80～100
实施例2	3～4	70～90
			实施例3	2～3.5	60～90
实施例4	4～5	80～100
			实施例5	4～5	80～90
实施例6	4～5	70～95
			实施例7	4～5	80～120
实施例8	4～5	120～150

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种高透气性包装材料，其特征在于，所述包装材料的膜层结构由内至外依次包括第一热封层、基材层和/或第二热封层，所述第一热封层和/或第二热封层是以包含热封树脂的物料作为原料，采用凹版印刷的方法，将原料涂布在基材层的单面或双面，分别形成第一热封层和/或第二热封层。

2.根据权利要求1所述的高透气性包装材料，其特征在于，所述基材层包括特卫强、透析纸、无纺布或纸张。

3.根据权利要求2所述的高透气性包装材料，其特征在于，所述包含热封树脂的原料按照重量百分比计，包括60-80％的固含量为40-45％的水性树脂、10-30％的固含量为65-70％的水性合成橡胶树脂、1-3％的氨水、0.1-0.3％的分散剂、0.1-0.3％的消泡剂。

4.根据权利要求3所述的高透气性包装材料，其特征在于，所述包含热封树脂的原料还包括0.01-0.1％的染料。

5.根据权利要求4所述的高透气性包装材料，其特征在于，所述包含热封树脂的原料还包括5-10％的无机填料。

6.根据权利要求5所述的高透气性包装材料，其特征在于，所述无机填料包括氧化锌、气相二氧化硅和二氧化钛，其中，氧化锌、二氧化硅和二氧化钛的重量比为1:2-3：1，所述无机填料的粒径为0.1-1um。

7.根据权利要求6所述的高透气性包装材料，其特征在于，所述水性树脂包括水性EVA乳液或水性PE乳液。

8.一种根据权利要求7所述的高透气性包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制作印版，制作表面凹坑阵列排布的印版；

9.根据权利要求8所述的高透气性包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中制作的印版表面的阵列凹坑的间距为10-100um，凹坑深度为10-80um，凹坑倒角为30-60°。

10.根据权利要求9所述的高透气性包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，还包括设置加热辊或烘箱对待印基材和热封树脂进行加热，所述加热辊或烘箱的温度为40-80℃。