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醫用塑料包裝薄膜市場需求多元化

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醫用塑料包裝薄膜市場需求多元化

發布日期:2017-11-26 00:00 來源: 點擊:

醫用塑料包裝薄膜用途十分廣泛,不僅可用於片劑、粉劑、顆粒狀藥品包裝,也可用於膏狀、液體以及藥品紙盒包裝的內襯以及醫療器械等的包裝,常用薄膜有收縮薄膜、纏繞薄膜、多層複合膜等。在藥劑包裝中,過去沿用的玻璃瓶、塑料瓶正逐漸被塑料薄膜所替代,特別是醫用液體塑料軟包裝如輸液袋、血漿袋等發展更為迅速。  


    據美國工業市場研究公司Freedonia Grouplnc.所做的調查顯示,1997~2007年全球醫藥品包裝需求年均增長率達4.3%。據英國市場情報組織公布的對歐洲藥品包裝市場的研究表明,在歐洲包裝市場年總銷售額32.46億美元中醫用包裝膜、袋占28%。  

    我國醫藥包裝行業的年產值在150億元左右,年均增長率超過10%。近年來,塑料製品在我國醫用包裝中的應用比例正在迅速提升。資料顯示,我國藥品片劑用鋁、塑包裝比例已從1990年的10%提升到了目前的40%,醫用塑料薄膜已成為薄膜新的發展熱點。預計2005年我國藥品片劑、膠囊用塑料包裝需求量將增加到40億隻。  

    醫用塑料薄膜有許多種,應用較為廣泛的主要有PE、PP、PET、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)PA、PVA、PVC、PVDC、PC以及新開發的環烯共聚物(COC)等,其中聚烯烴用量最大。  

    原料向多元化發展  

    1、PE  

    據Mastio公司對PE薄膜市場狀況調研報告表明,PE醫用塑料包裝薄膜是種塑料薄膜中增長最快品種之一。據預測,未來幾年全球PE醫塑料薄膜需求將以年均7%的速度增長。PE醫用薄膜的最大潛在增長市場是防感染醫療用品包裝袋,其次是一次性襯膜、小包裝袋及醫療器械包裝用薄膜。目前全球約有40多家公司生產醫用PE包裝產品,前五大公司是Clopay公司(Griffon Corp)、P1iant公司、Maxxin醫用品公司、Rexam醫用包裝公司和Banta保健公司,它們的市場占有率約為50%。  

    PE醫用薄膜中,用量增長最快的是LLDPE,2003年LLDPE醫用薄膜的用量占市場PE醫用薄膜總用量的52%,預計2006年將達到54%。LLDPE醫用薄膜快速發展的主要原因是由於它可以製得在相同厚度下強度高於LDPE的薄膜,從而可製得薄型薄膜,節省原材料,降低成本。近年LDPE醫用薄膜每年產量超過4萬t,在總用量中占39%,居第二位。HDPE和MDPE用量較小,市場份額在10%以下。  

    2、PP  

    茂金屬催化乙烯基塑性體和PP的共混物能夠提高PP薄膜輻射後的抗脆化能力,可用於醫療器械的包裝。  

    近年來,通過對PP的改性,其在藥用液體包裝袋的開發方麵取得了較大進展。Buxter公司在對原材料進行篩選後,認為如采用PP製作藥用液體軟包裝袋,需要綜合等規PP的高熔點和柔性PP的彈性嵌段結構,這兩種材料具有優異的軟度和柔性、良好的低溫韌性和高於121oC的熔點,同時由於其密度比PVC低約30%,從而使單位成本與PVC相近。據報道,MontellCatalloy共聚物公司和亨斯邁公司的柔性聚烯烴FPOs達到了上述要求,目前已在美國和亞洲生產了Rxloy產品,在歐洲取得了生產許可證。但FPOs的結晶度較PP99%的結晶度低17%~25%,而且具一定粘性,難於處理,因此通常需要通過共混來改進其性能,例如必須使用Adflexks353、密度為0.89g/cm3的材料作為表層,以確保其強度和121oC以上的熔點,表層需使用高透明級別的專用樹脂提供所需透明性。 

另外通過共擠工藝可以克服PP表麵霧度大的缺點,通過配方設計可改善PP熱封性能,采用密度在0.89g/cm3牌號的PP樹脂,可減薄厚度,降低成本等。 阿莫科公司和斯坦福大學聯合研發出具有類似PVC性能的PP彈性體。埃克森公司和陶氏化學公司開發的mLLDPE也正在試用於醫用液體軟包裝袋,它們具有優異的潔淨度、透明性和力學性能,而且還具有可減薄薄膜厚度而帶來潛在的成本優勢。但mLLDPE熔點較低,不能適應在121oC下進行20min的消毒處理,因此目前主要用於人體排泄液的收集袋,如果用作輸液袋、輸血袋尚需進一步改性。  

    在聚烯烴作為PVC的替代材料開發過程中,由於醫用產品在消毒殺菌、灌裝、密封、使用等過程都要求使用專用聚烯烴樹脂,因此成本較高成為聚烯烴無法快速替代PVC的重要原因之一。但是,通過改變加工條件和使用新的助劑,PP性能近年來正得到逐步改善,另外熱封和消毒條件等與裝配線相關的問題,則可以通過設備改進來解決。因此,PP薄膜可以用於第四代輸液袋和血漿袋已是指日可待。  

    3、PVC  

    PVC具有良好的耐化學藥品性、力學性能和電性能,但耐光和熱穩定性差。PVC薄膜可以采用壓延法,也可采用擠出吹塑法生產。由於PVC為熱敏性樹脂,而且硬度大,因此軟質薄膜加工過程必須加入熱穩定劑和增塑劑,其軟質及半硬質薄膜可廣泛用於醫療用輸液袋和輸血袋,當用於醫用包裝材料時,PVC樹脂中氯乙烯單體含量應小於lmg/kg,應使用無毒的熱穩定劑和無毒、不易遷移的增塑劑,以確保產品的安全性。硬質PVC薄膜可用作藥品包裝用膜,大多為透明或琥珀色薄膜,經真空吸塑成型小凹窩後填裝藥片,然後與塗布EVA熱封劑的蓋材複合。為提高與蓋材的熱合性,PVC內層也司塗布EVA或PVDC塗層。  

    近年來由於PVC軟包裝使用的鄰苯二甲酸酯類增塑劑被認為有毒以及PVC軟包裝袋用後不易回收處理引發的環境問題,致使在使用上遇到了嚴重威協和挑戰,尤其在一些歐洲國家PVC醫藥包裝市場正在逐漸萎縮。  

    4、PA  

    PA薄膜具有強韌性和良好的耐穿刺性、耐用性、耐化學藥品性,其使用溫度範圍較寬,但吸濕性大,熱封性差,故多與聚烯烴等製成複合薄膜使用。由於PA薄膜良好的綜合性能非常適用於保護貯運期間已經消毒好的醫療器械,因此醫療器械包裝將是PA薄膜新的應用領域。  

    5、CTEF薄膜  

    CTFE薄膜是以乙烯/三氟氯乙烯共聚物製成的,其透明度高,阻燃、阻透性;優良。該薄膜具有獨特的應用範圍,—195.50C以下仍是柔軟的,其熔點在182~204oC。  

    6、PET  

    雙向拉伸的PET薄膜具有極高的機械強度和剛性,耐熱性極高,耐藥性好,透明度和光澤度十分優良,水氣和氧氣透過性較小,具有很好的保味性和無毒性。PET薄膜可直接用於與藥品接觸的場合,常用於藥片特別是中藥藥片的包裝。另外由於其保味性和耐熱性高,可用作多層複合膜中的阻透層,以保證藥片在有效期內不變質。 

    複合膜與塗覆薄為發展趨向  

    藥品對包裝材料的基本要求是防止內容物變質,其主要措施是防濕;阻氣;:避光、無菌、熱封。此外,為了確保內容物的品質以及填充包裝、儲運過程的安全,還要求包裝材料確保內容物穩定、耐熱以及不會產生有害物遷移等衛生性能;同時還要求材料具有一定的拉伸、抗衝擊、耐穿刺和耐撕裂強度等。目前還沒有單層薄膜兼具以上各種功能,采用二層或二層以上多層複合、多殼複合製得的多層複合薄膜或者塗薄膜,則可以取長補短,滿足多項要求。  

  

    1.代表性產品  

    LDPE可與多種聚烯烴複合製成軟包裝袋,如Howadenkok公司生產的醫用液體包裝袋,其原料為LDPE與乙烯--α烯烴的共聚物。能經受1000C以上的高溫殺菌處理,並具有良好的柔韌性,采用LDPE、粘接劑、PA等原料製得的多層複合薄膜,具有與PVC、PP相似的優點,用途廣泛。  

    PP薄膜可大量用作醫用軟包裝複合膜的內外層材料。BOPP具有良好的透明性、耐熱性和阻透性,用於複合袋的外層。將它與熱封性好的LDPE、EVA、EEA、EAA或與鋁箔複合,能提高複合膜的物理機械性能;如在BOPP基膜上塗上防潮及阻透性優良的PVDC,可提高其阻氣和阻濕性能。  

    流延PP薄膜(CPP)具有良好的熱封性,多用於複合包裝袋的內層,真空鍍鋁後可再與BOPP、PET、OPA、PT複合,是藥品包裝的重要材料。  

    PVDC塗布複合膜在藥品包裝中已獲廣泛應用,可起到阻濕、保味、防潮等作用。目前市麵上的PVDC實際上是偏二氯乙烯(VDC)與氯乙烯或丙烯酸單體的共聚物,單體含量通常為75%~90%。PVDC具有透明、柔韌、耐油、耐化學藥品以及優異的阻氣性和阻濕性等特點,是廣泛使用的一種高效阻透材料。在高阻透醫藥包裝中,它通常作為塗複材料使用,在PP、CPE、PET薄膜上塗布2~4/μm PVDC的複合薄膜,可使其透氣性、透濕性最適用於製造藥品的泡罩包裝膜和包裝顆粒料、散劑等低價位藥品的複合包裝袋。  

    真空鍍鋁膜是在高真空狀態下將鋁蒸發到各種基膜上,其鍍鋁層薄。目前在中藥的粉劑、顆粒劑、散劑外包裝中廣泛使用的有PETP、CPP、PT;BOPP;PE等真空鍍鋁膜。其中應用最多的是PETP;CPP;PE真空鍍鋁膜。該薄膜除了具有塑料基膜的特性外,還具有裝飾性和良好的阻透性,尤其是各種塑料基材經鍍鋁後,透光率、透氧率和透蒸汽率降低幾十倍或上百倍。這種薄用於藥品包裝能防止藥品發黴、受潮變質,是今後藥品包裝材料的主要發展方向之一。  

   CTFE薄膜化學性質是惰性的,能經受金屬、陶瓷和其他塑料不能經受的烈性化學藥物的侵蝕。另外CTFE薄膜的蒸汽滲透率比其他任何塑料薄膜都低,無吸濕,而且它能與各種基料如PE、PVC、PET、PA等複合;也可用真空噴(鍍)鋁法噴(鍍》金屬。CTFE薄膜及其複合物主要是用來包裝需要高度防潮的藥片和膠囊。  

    2.國外複合膜發展近況  

    多層結構醫用包裝薄膜一般采用PE/粘接劑/PA/粘接劑/PE/粘結劑/PA/粘接劑/PE9層結構,也可用PP代替PA,其他結構一樣,厚度通常為0.05~0.4mm。目前共擠薄膜的層數在不斷增加,已有多家公司能夠生產8層、9層甚至11層的醫用包裝薄膜。  

    目前,國外藥品包裝用多層複合薄膜都是在以食品包裝公司為主力,在其多層結構食品包裝薄膜生產線上開發的。美國Bemis公司早在1996年將其當時規模較小的醫藥包裝薄膜業務與其收購的Perfecseal公司的合並,成立醫藥包裝公司,生產低成本的多層結構薄膜。目前Perfecseal公司已建立了專門的醫藥用塑料包裝薄膜廠,所生產的薄膜的層數均在5層以上。  

    加拿大Winpak公司原有一條11層生產食品包裝阻透膜的流延法生產線,經改進後生產含PA的11層殺菌袋用醫用包裝薄膜,在北美市場獲得成功。該公司至今沒有公開這種多層薄膜的結構。該公司還采用其原有8台和9台擠出機的多層共擠吹膜生產線生產多層吹塑薄膜,已獲準用於醫藥包裝。  

   澳大利亞Amcor公司收購了美國Rexam保健品軟包裝公司後,將多層結構食品包裝薄膜技術應用到醫藥包裝領域。Rexam保健品軟包裝公司有2條5層共擠吹塑薄膜生產線和一條含PA的5層共擠薄膜試驗生產線,後者可以生產薄型薄膜,如可由0.3mm含離子交聯聚合物的3層共擠薄膜減薄到0.25mm含PA的5層薄膜。Rexam還采用共擠塗複技術生產多層複合薄膜,降低了成本。  

    芬蘭Wipak公司也是一家著名的高科技包裝薄膜生產商,已獲得北美管理部門的批準,在歐洲安裝了一條專用流延薄膜生產線,這是世界上第一條醫藥塑料包裝薄膜潔淨室生產線。由於醫用塑料包裝具有較大的市場潛力,且利潤較高,目前還有多家食品包裝薄膜公司擬進軍醫藥包裝薄膜領域。醫藥包裝多層複合薄膜的生產技術與食品包裝薄膜一樣,有多層共擠吹塑法和多層共擠流延法。北美的醫藥包裝複合膜大部分采用共擠吹塑法生產,這主要由於該工藝生產的多層吹塑薄膜具有內在取向性及較高的撕裂強度。歐洲的醫藥包裝更多是采用共擠流延法生產,這是由於流延薄膜尺寸精度更高,薄膜更柔軟之故。此外,醫用儀器設備包裝用的熱成型薄膜,通常采用EVA/離子交聯聚合物/EvA3層結構或采用離子交聯聚合物為中間層EvA/混合物為內外層的3層共擠薄膜。離子交聯聚合物韌性高,透明,但成本高;如果要求厚度大的薄膜和袋,常常將上述3層複合薄膜自身疊壓形成6層複合薄膜,可完全滿足要求。



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