药品铝塑泡罩包装印刷材料的发展创新
2015-04-08朱俊
朱 俊
(湖北省武汉市汉江化工材料公司)
药品是用于人类防御疾病、治疗疾病和康复保健的特殊商品,药品类产品的包装印刷材料和药品质量密切相关,从而直接关系到人类的生命安全。药品的包装印刷材料在我国具有较好的市场前景,值得业内人士的重视。
1.药品铝塑泡罩包装印刷材料的选择要从人类健康出发
众所周知,药品贮藏过程中主要受热、光、水分及空气的影响,包装设计就是要排除这些因素的干扰,从人类生命健康安全出发,药品包装材料与药物制剂不能相互作用,因此药品包装材料往往有玻璃、塑料、橡胶、金属及复合材料等。此外还应该根据药物的理化性质选择包装容器和包装,例如光敏感的药物选用棕色玻璃瓶包装或容器内衬垫黑纸,避光贮存。对光、空气、水汽等都较稳定的药物则可选用质地轻巧,不易破碎的塑料瓶。而泡罩式包装则是将药剂单个包装,提高了对药品的保护作用,使每份药剂均处密封状态,有利于稳定及杜绝污染,这种包装方式被越来越多地采用。此外,在选择药品包装材料的时要更多的从环保方面的考虑,多使用再生材料、可降解材料,以减少对环境的污染。
铝箔纸表面是金属铝,具有一定的隔离空气、防潮、隔热、耐蚀的作用。铝箔一般是采用99.9%优质纯铝,经过高温熔炼,压延成0.006mm~0.020mm的薄片,也可制成极细的粉状颗粒进行喷射涂布。经过以上方法和底纸结合,制成铝箔纸。但底部的纸张必须质量较好、表面光洁,否则会影响铝箔的平整度和光泽度。铝箔本身是银色的,但可经过染色变成有色,以适应各种色相的包装装演制品的需求。生产PTP铝箔所用的原料为工业用纯铝箔,一般要求厚度为0.02mm、抗拉强度为98kPa,破裂强度为90kPa、表面洁净、平整、无皱纹,无压痕损伤,无成片荧光物质。由于铝箔中针孔是穿透性的缺陷,保健食品、药品受到氧气、水蒸气及光线侵人会使药效降低或变质,所以对针孔度的要求甚为严格。另外铝箔厚度如果超出所要求的偏差(10%)时,会对粘合层及保护层的涂布量有影响。
药品的泡罩包装又称为水泡眼包装,简称为PTP。这种药品的包装形式具有多种长处,给患者提供了一次剂量的药品包装方法,手工可撕裂,既便利又经济。铝塑泡罩包装保护药品的性能好,生产速度快,成本较低,贮存占有的空间小,重量轻运输方便。再就是安全性好,由于泡罩包装铝箔表面印有文字说明,发药者在多种片剂的发放过程中可避免错药的发生。泡罩包装用的铝箔能印刷成各种颜色并有药品的服用方法,发药者在多种片剂的发放中可避免错发药及混药的发生;泡罩包装保护机能好,耐药性、化学不乱性优良;出产速度快,成本相对较低。贮存占用空间小,重量轻,运输便利。因此,今后的一个时期内我国将大幅度地增加优质的泡罩品包装,以满足药品市场的需求。预计用于药品泡罩材料的包装将占未来药品的片剂、胶囊包装的60% ~70%左右,是目前发展前景最好的药品包装材料之一。
药品包装所所承印材料铝箔及铝箔用油墨、粘合剂均能满足国内印刷行业的需求。在今后的一个时期内我国将大幅度地增加优质的药品铝箔泡罩包装,以满足医药市场的需求。因此药用印刷包装材料中的药用铝箔承印材料,药用铝箔印刷油墨,以及附属材料粘合剂,和药用聚氯乙烯材料,是目前药品软包装印刷中发展前景较好的药品包装材料。
2.药用泡罩铝箔包装用主要的印刷材料
药用泡罩铝箔包装材料的印刷是在专用的铝箔印刷涂布机械上进行的,其原理为通过印刷辊表面的下凹表面来完成印刷文字或图案,所以又称凹版印刷。它是通过印刷辊的下凹表面印刷文字图案,将印版辊筒通过外加工制成印版图文,图文部分在印刷辊筒铜质镀层表面被腐蚀成墨孔或凹坑,非图文部分则是辊筒外层铜质镀层表面本身。印刷时印版辊筒在墨槽内转动,在每一个墨孔内填充稀簿的油墨,当辊筒转动从表面墨槽中旋出时,上面多余的油墨由安装在印版辊筒表面上的刮墨刀刮去。印版辊筒旋转与承印物铝箔接触时,表面具有弹性的压印辊筒将铝箔压向印版辊筒,使墨孔中的油墨转移到铝箔表面,便完成了铝箔印刷。这样周而复始,铝箔表面就被印制成为连续的文字图案。在印刷中所使用的主要原材料是药用铝箔、铝箔用油墨及溶剂材料和铝箔涂布用粘合剂材料。
药品泡罩包装印刷材料铝箔,是密封在药用塑料聚氯乙烯,硬片上的封口材料,也被称为盖口材料,它的表面可印刷成五颜六色的文字或图案,而且正反两面都具有可印性,铝箔是采用纯度为99%的电解铝,经过压延制做而成。它无毒无味,具有优良的导电性和遮光性,有极高的防潮性、阻气性和保味性,由于铝箔具有高度致密的金属晶体结构,所以完全可以阻隔任何气体,水蒸汽和光线,因而能最有效地保护药品,在现代包装中几乎所有要求不透光或高阻隔复合材料的产品,均采用铝箔为阻隔层因此应用十分广泛,尤其是药品包装,对铝箔的物理机械性能要求为破裂强度应大于90kPa,抗拉强度为98MPa,厚度为0.02mm,表面洁净、平整,无皱纹、无压痕、无损伤、无成片萤光物质,直径大于0.3mm的针孔每立方米不超过1个,表面湿润张力不低于32。
当今我国药品软包装用高聚物材料发展非常迅速,随着新材料的不断出现,人们对使用材料认识的不断提高,高聚物材料也随之更新换代,如现市场上应用广泛的泡罩软包装基层材料聚氯乙烯(PVC),它属于无定形高分子聚合物,它在加工应用时的主要特性是没有明显的熔点,加热到120℃~150℃时具有可塑性,由于它热稳定性较差,在该温度下有氯化氢放出,促使其进一步分解,故必须加入碱性稳定剂中和氯化氢,而抑制其自催化的裂解反应。
3.药品铝塑泡罩包装印刷材料的应用
药品的铝塑印刷泡罩包装所使用的材料是以产业用纯铝箔为印刷基材,在专用的铝箔印刷涂布机械上,采用凹版印刷技术及辊涂布的方法在铝箔基材的表面印制文字或图案并涂以保护剂;在铝箔的另一表面涂以粘合剂,在涂粘合剂之前也可印刷文字或图案。所以铝箔的反面正面均可印刷,有良好的适印性。由于这种包装形式给患者提供了一次剂量的药品包装,既方便又经济。铝塑泡罩包装保护药品的性能好、生产速度快,成本较低,贮存占有的空间小,重量轻,运输方便,近几年来更多地受到生产商的重视及消费者的欢迎。药品泡罩包装材料应用量不断增长,在今后的一个时期内我国将大幅度地增加优质药品铝箔泡罩包装,其泡罩包装成为今后药品包装的新的增长点。泡罩包装中的主要印刷材料,如药用铝箔承印材料,药用铝箔印刷用油墨以及附属材料粘合剂,保护剂和药用聚氯乙烯材料,是目前药品软包装印刷中发展远景较好的包装材料之一。目前应用于铝箔印刷的油墨主要分为两大类:
一是醇溶型聚酰胺类油墨。由于聚酰胺树脂对种类承印材料都有很好的粘附性,尤其适应于印刷聚烯烃类薄膜,加上分散性好、光泽好、柔软、耐磨性好、溶剂释放及印刷性能良好,所以最多的是用来配专用于经处理后的LDPE、CPP、OPP等薄膜表面印刷的凹版表印油墨。由于此种油墨用途广、抗粘连、易干燥,也被用于药用铝箔的表面印刷。此类油墨在进行铝箔印刷时,各种优良性能均能表现出来,而且耐热性能也能满足铝箔印刷和使用过程中的要求,是当前药用铝箔印刷采用最多的一种类型。但是此类油墨毕竟不是铝箔表印专用油墨,存在的问题在铝箔大面积表面印刷时曾出现过油墨剥离现象。目前国内已有油墨厂能生产铝箔凹版表印专用聚酰胺类油墨,部分用户使用情况表明:该油墨耐热性好、附着力强,200℃高温热合试验,印刷文字图案依然清晰不变色。
二是以氯乙烯、醋酸乙烯共聚合树脂和丙烯酸树脂为主要成份的铝箔专用油墨。这是一种新开发的凹版里印油墨,其特点是色泽鲜艳、浓度高,与铝箔的粘附性特别强,有良好的透明性,铝箔的金属光泽再现性优异。但由于是凹版里印油墨,其溶剂挥发度大,用于铝箔表印时容易造成凹版辊着墨孔内油墨干结产生糊版现象,影响印刷质量。
以上两种油墨在用于药用铝箔表面印刷时均存在不足,如果是调整第二类铝箔专用油墨的混合溶剂组成,适应铝箔表面印刷的需要,将会更多地应用于铝箔的表面印刷。
目前市场的印刷油墨种类繁多,品牌各异。但是从药用铝箔的印刷工艺和药品包装的特殊要求上考虑,铝箔用的印刷油墨必须对铝箔有良好的粘附性,印刷文字图案牢固清楚,溶剂开释快,耐热性能要好,耐摩擦性能优良,光泽好、颜料无毒,不能使油墨内所含的化学成分造成迁移而污染所包装的药品,实用粘度应符合铝箔印刷工艺的要求。
4.药品铝塑泡罩包装印刷材料是未来市场新的经济增长点
药用铝箔是以工业用纯铝箔为基材在表面印刷文字图案并除以保护剂,而在另一面涂以粘合剂。其目的是防止表面印刷油墨层磨损,同时也防止铝箔制成收卷时外层油墨与内层粘合剂接触而造成药品被污染。粘合剂的作用是粘接铝箔与塑料硬片,使药品被密封。
目前使用的粘合剂主要分为单组份胶和双组份胶。单组份胶的成分主要是天然橡胶,以及硝化棉纤维、丙烯酸酯费类制成。由于主剂是弹性体,再加上增粘合剂做助剂,用有机溶剂配成乳液,具有不干性、热熔性和一定的粘合强度。随着对药品包装材料卫生要求的提高,这种单组分粘合剂应用量逐渐减少,而更多采用双组分的聚氨酯胶粘剂。它主要由主剂和固化剂构成。主剂一般含有许多活泼氢如羟基、氨基等物质,而固化剂是由多异氰酸酯的化合物组成。当固化剂中的异氰酯基与主剂分子中的活泼氢接触时,便会自动进行加成反应。生成氨基甲酸酯的结构,主剂与固化剂相互结合后的分子量成倍增加,直至生成带支链结构的立体构象的交联产物,具有较好的耐高低温、抗介质侵蚀、粘结力高等特点。
由于聚氨酯分子含有大量的极性基团,偶极矩大,对被粘材料有很大的亲合力,所以对铝箔、塑料等多种印刷材料起粘结作用。另外固化剂中的异氰酸酯基是一个十分活泼的反应基团,它除能与試一剂分子中的活泼氢反应,生成化学键,使胶粘剂分子同与被粘合的材料起架桥作用,产生更强的粘结力。由于此类粘剂粘合力好,已广泛应用铝箔印刷涂布粘合以及种类塑料薄膜的印刷与复合。今后铝箔印刷用粘合剂的应用向无溶剂型方向发展,它的组成也是双组份的聚氨酯类型,其不同点是主剂和固化剂在室温下的粘度较高,但仍具有流动性,属半固化剂按比例混合放到具有加热保温功能的凹版辊涂到铝箔基材上,涂胶后不必经烘道加热干燥,因为本无任何溶剂,直接可与另一种基材进行粘合。使用无溶剂的粘合剂不存在废气排放问题,不需要在印刷涂布设备中配备庞大的烘道加热干燥及鼓风排风装置。国外由于对环境保护的高度重视,已采用此种粘合剂。
美国华盛顿软包装协会预测:未来5年,药品软包装是包装市场新的经济增长点,除了医疗用产品的自身发展势头强劲外,可控制剂量的热成型挤压泡罩包装将迅速增长。目前药品真空包装机和包装材料的更新换代比较快,旧的包装材料己逐渐被淘汰,而新的药品包装已大量投入市场,如药品包装用泡罩包装、中成药软包装塑料膜及铝塑复合膜等。
总体上来看,我国医药包装企业在防伪技术方面还是比较落后的,在新的防伪材料与防伪技术的投资应用上不尽人意,有必要在今后相当长的时期内,重点加强仿伪这方面的推广与使用的力度。比如在药品包装方面可采用一种或多种防伪技术:数码防伪、油墨防伪、特种印刷防伪、核径迹防伪,生物防伪以及DNA防伪技术是今后药品包装防伪应用的发展方向。
5.结束语
药品是用于人类防御疾病、治疗疾病和康复保健的特殊商品,由于药品类产品的特殊性,产品包装的设计有其特殊的规律。药品类产品的包装设计和药品质量密切相关,从而直接关系到人类的生命安全。包装材质和工艺运用得如何,很大程度上影响着其药品包装的美观程度和质量。一个产品想获取更多的消费者的青睐,占有更大的市场的话,首先就得从包装入手,运用优质的包装材料和精良的印刷包装工艺,使产品在外观形象上有个质的飞跃,加深在消费者心目中的印象,让他们过目不忘,这样,购买的人多了,市场就会慢慢做大。