一種環(huán)境友好型高阻隔多層共擠出醫(yī)用輸液膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)境友好型高阻隔多層共擠出醫(yī)用輸液膜。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)大輸液年需求量已達(dá)到100多億(瓶)袋，并以每年15?20%的速度遞增，位居世界首位。玻璃瓶和塑料瓶輸液包裝材料由于存在諸多缺陷，將逐步被新產(chǎn)品所取代，致使使用率呈下降趨勢(shì)。但目前市場(chǎng)上大量的PVC輸液軟袋中含有增塑劑DEHP，這種增塑劑會(huì)從輸液軟袋中溶出混入藥液中，不少患者因此而出現(xiàn)熱原反應(yīng)，破壞男童的生殖機(jī)能，甚至對(duì)孕婦腹中的胎兒造成傷害。國(guó)家藥品監(jiān)督管理局也曾于2000年11月明文指出新上或改造輸液生產(chǎn)項(xiàng)目時(shí)應(yīng)該考慮不宜采用PVC袋子灌裝輸液。不僅如此，含PVC的輸液膜處理也非常麻煩，無(wú)論是焚燒還是深埋都會(huì)造成環(huán)境污染。而二噁英是世界醫(yī)學(xué)界所公認(rèn)的強(qiáng)致癌物質(zhì)，對(duì)人類(lèi)生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)都會(huì)造成嚴(yán)重傷害。我國(guó)國(guó)家環(huán)保總局也明確規(guī)定不得使用PVC醫(yī)療包裝袋。再加上PVC膜對(duì)氧氣和水蒸氣的透過(guò)率高、溫度適應(yīng)性差(_30°C即脆裂)，高溫滅菌時(shí)易變形(不能高于109°C )，抗拉強(qiáng)度較低等，種種缺陷限制了其作為藥包材料尤其是輸液包裝材料的進(jìn)一步推廣使用。
[0003]目前我國(guó)大部分多層共擠輸液軟袋灌裝生產(chǎn)線都使用美國(guó)希銳爾公司生產(chǎn)的M312膜，這種膜的結(jié)構(gòu)為五層共擠(改性乙烯-丙烯聚合物/聚乙烯/聚乙烯/乙烯甲基丙烯酸酯聚合物/多酯共聚物)，價(jià)格昂貴、供貨周期長(zhǎng)，資金占用量大。巨大的輸液包裝材料高端市場(chǎng)完全為外國(guó)公司所壟斷。美國(guó)希銳爾公司生產(chǎn)的M312輸液軟袋包裝膜，是目前世界上公認(rèn)的最先進(jìn)的多層共擠輸液軟袋包裝膜，具有無(wú)毒，無(wú)污染，耐高溫，等性能，在121°C、15分鐘消毒，仍能保持完好狀態(tài)。通過(guò)生物、物理、化學(xué)等主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試，都達(dá)到了安全使用的要求。因此壟斷著我國(guó)90%以上的多層共擠輸液軟袋包裝膜市場(chǎng)。但是，目前國(guó)內(nèi)外使用的多層共擠輸液軟袋包裝膜，其阻濕阻氧性能只能滿足葡萄糖、鹽水及一般治療性藥物制劑的包裝，不能滿足脂肪乳、氨基酸、血漿代用輸液和治療性輸液等制劑對(duì)高阻隔包裝材料的要求。因此，這些藥物制劑的包裝大部分還在沿用傳統(tǒng)的玻璃瓶包裝，少數(shù)采用多層共擠輸液軟袋包裝的，也必須使用外加袋及吸氧劑包裝，這種方式不僅增加了成本，也增大了在包裝、運(yùn)輸及使用過(guò)程中，由于外袋的破損而造成的高阻隔性能的下降，從而導(dǎo)致藥物制劑的失效變質(zhì)。另外，現(xiàn)有的多層共擠輸液包裝膜泡沫實(shí)驗(yàn)不合格也是困擾國(guó)內(nèi)外輸液行業(yè)多年的技術(shù)難題，產(chǎn)生泡沫的原因主要由兩方面，一方面是由于采用了輻射交聯(lián)生產(chǎn)工藝，中間層的超低密度聚乙烯分子鏈發(fā)生斷鏈，產(chǎn)生了大量的小分子游離到薄膜表面，并迀移到藥物中，從而產(chǎn)生泡沫；另一方面是加工過(guò)程中聚酯樹(shù)脂發(fā)生了熱氧降解，產(chǎn)生的小分子迀移到藥液產(chǎn)生泡沫。
[0004]21世紀(jì)是環(huán)保世紀(jì)，環(huán)境題目日趨重要，構(gòu)筑循環(huán)經(jīng)濟(jì)社會(huì)，走可持續(xù)發(fā)展道路已成為全球關(guān)注焦點(diǎn)和迫切的任務(wù)。為適應(yīng)新時(shí)代的要求，塑料包裝材料除要求能滿足市場(chǎng)的要求外，其發(fā)展必須以節(jié)省資源，節(jié)約能源，用后易回收利用，易處置或被易環(huán)境消納或降解為技術(shù)開(kāi)發(fā)的出發(fā)點(diǎn)。隨著環(huán)境治理標(biāo)準(zhǔn)IS 14000系列的實(shí)施，其中環(huán)境友好、易回收再利用的新興的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)綠色塑料包裝材料備受關(guān)注。PEN的機(jī)械性能較PET高，具有耐高溫性、高透明度和高阻隔性等。PEN不像EVOH(乙烯-乙烯醇聚物)和尼龍的阻隔性受環(huán)境濕氣影響很大，其阻隔性可與PVDC (聚偏二氯乙烯)相匹敵，PEN樹(shù)脂可以反復(fù)使用20余次，沒(méi)有任何環(huán)保方面的問(wèn)題。但因?yàn)镻EN結(jié)構(gòu)中的萘環(huán)比PET結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)具有更大共軛性和剛直性，因此單獨(dú)使用PEN制多層共擠輸液膜的外層，柔軟度、耐化學(xué)性和耐UV性較差。而PCCE共聚酯醚(I，4-環(huán)己烷二羧酸、I，4-環(huán)己烷二甲醇和聚1，4- 丁二醇的共聚物)是一種脂環(huán)族聚酯彈性體，與芳香族聚酯PEN相比，PCCE彈性體具有良好的耐UV性、耐化學(xué)性和較低的模量，同時(shí)還具有優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性和透明度。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，尚未見(jiàn)到PCCE共聚酯醚作為外層相關(guān)的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種環(huán)境友好型高阻隔多層共擠出醫(yī)用輸液膜的技術(shù)方案，該醫(yī)用輸液膜具有環(huán)境友好、透明度良好、熱焊封性?xún)?yōu)良、耐高溫、耐化學(xué)性及高阻隔性等特點(diǎn)，滿足國(guó)內(nèi)外對(duì)高阻隔醫(yī)用輸液包裝材料的使用需要。
[0006]為解決上述目的本發(fā)明提供一種環(huán)境友好型高阻隔多層共擠出醫(yī)用輸液膜，該醫(yī)用輸液膜采用七層膜復(fù)合結(jié)構(gòu)，由外向內(nèi)依次為A/B/C/D/E/F/G層，其特征在于:所述的A層為外層，材料為由1，4-環(huán)己烷二羧酸、I, 4-環(huán)己烷二甲醇和聚1，4-丁二醇的共聚而成的共聚酯醚PCCE和聚萘二甲酸乙二醇酯反應(yīng)共混酯化而成的混合樹(shù)脂層為第一粘合層，材料為乙烯甲基丙烯酸酯共聚物；C層為次芯層，材料為茂金屬線性聚乙烯山層為芯層，材料為耐高溫乙烯-乙烯醇共聚物；E層為次芯層，材料為茂金屬線性聚乙烯；F層為第二粘合層，材料為茂金屬線性聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐；G層為內(nèi)層，材料為乙烯-丙烯共聚物。
[0007]所述A層中的共聚酯醚PCCE與聚萘二甲酸乙二醇酯的重量比為80/20。
[0008]所述的A/B/C/D/E/F/G各層所采用的材料均為醫(yī)用級(jí)。
[0009]所述的A/B/C/D/E/F/G 各層的厚度依次為 18 μ m、10 μ m、40 μ m、50 μ m、40 μ m、10 μ m、18 μ m。
[0010]所述的A/B/C/D/E/F/G 各層的厚度依次為 20 μ m、8 μ m、45 μ m、52 μ m、45 μ m、8 μ m、20 μ m。
[0011 ]所述的 A/B/C/D/E/F/G 各層的厚度依次為 19 μ m、12 μ m、40 μ m、60 μ m、40 μ m、12 μ m、19 μ m。
[0012]本發(fā)明中，A層為外層，材料為共聚酯醚PCCE (1，4-環(huán)己烷二羧酸、1，4-環(huán)己烷二甲醇和聚1，4- 丁二醇的共聚物)和聚萘二甲酸乙二醇酯PEN按80/20的重量比反應(yīng)共混酯化而成，提供優(yōu)良的熱焊性、保護(hù)性和高阻氧阻濕性；
B層為第一粘合層，材料為乙烯甲基丙烯酸酯共聚物，提供A層與C層間的粘合作用； C層為次芯層，材料為茂金屬線性聚乙烯，提供水汽阻隔性和柔軟性；
D層為芯層，材料為耐高溫乙烯-乙烯醇共聚物，提供氧氣阻隔性和柔軟性；
E層為次芯層，材料為茂金屬線性聚乙烯，提供水汽阻隔性和柔軟性；
F層為第二粘合層，材料為茂金屬線性聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐，提供E層與G層間的粘合作用； 的G層為內(nèi)層，材料為乙烯-丙烯共聚物，該層為封口層，具有良好的輸液產(chǎn)品的相容性，優(yōu)秀的熱焊封性和優(yōu)良的緩沖外界撞擊性。
[0013]本發(fā)明研由于采用了分子設(shè)計(jì)和反應(yīng)共混改性技術(shù)，研制微觀結(jié)構(gòu)均勻、環(huán)境友好、透明度良好、熱焊封性?xún)?yōu)良、耐高溫、耐化學(xué)性及高阻隔性能柔軟的新型多酯共聚物PCCE/PEN材料，并結(jié)合獨(dú)特的多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，組成最佳交叉用結(jié)構(gòu)材料，結(jié)合工藝配方設(shè)計(jì)，輸液膜多層共擠采用全密閉充氮工藝，避免了輻射交聯(lián)改性導(dǎo)致分子鏈斷鏈及聚酯材料的熱氧降解所產(chǎn)生的小分子迀移至藥液中，從而導(dǎo)致泡沫實(shí)驗(yàn)不合格的問(wèn)題，解決困擾國(guó)內(nèi)外輸液行業(yè)多年的技術(shù)難題。本發(fā)明研制的“一種環(huán)境友好型高阻隔多層共擠出醫(yī)用輸液膜”，起步水平高，將填補(bǔ)我國(guó)乃至世界在該領(lǐng)域的空白，也解決了相關(guān)企業(yè)的急需。
[0014]本發(fā)明的有益效果是由于采用了獨(dú)特的多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，組成優(yōu)異的交叉用結(jié)構(gòu)材料，結(jié)合工藝配方設(shè)計(jì)，不僅具備現(xiàn)有醫(yī)用輸液膜所有的特性，而且所使用的材料均為環(huán)境友好型惰性醫(yī)用高分子材料，不含氯乙烯單體，使用廢棄燃燒后不會(huì)產(chǎn)