一、药品的铝塑泡罩包装印刷的应用要点
药品的铝塑泡罩包装PTP,铝箔是由厚度为0.07m较多用0.5mm的工业纯铝板经过多次冷轧减薄而制成的可挠性金属薄材药品包装的铝箔印刷其简要工艺流程为:铝箔放卷→凹版印刷→干燥→涂保护层→干燥→涂黏合层→干燥→铝箔收卷。
铝箔印刷用油墨应对铝箔有良好的粘附性,印刷的文字图案要牢固结实,同时溶剂释放性能要快、耐热性好、耐磨性及光泽性能好,且无毒,不会污染所包装的药品,实用粘度应该符合铝箔印刷时速度及干燥的要求。铝箔用的印刷油墨目前主要分为两类:一是聚酰胺类油墨。这种油墨对各类物质的印刷都有很好的黏附性、分散性、光泽性、耐磨性,且溶剂释放性好,柔软,多被用于塑料薄膜的印刷。在用于铝箔材料的印刷时,该种油墨的优良性能均能表现出来,而且其耐热性也能满足铝箔印刷的要求。二是以氯乙烯醋酸乙烯共聚合成树脂/丙烯酸树脂为主要成分的铝箔专用油墨,其特点是色泽鲜艳,浓度高,与 铝箔的黏附性特别强,有良好的透明性,但由于用于凹版印刷时,其溶剂挥发度大,用于保健食品、药用 PTP铝箔表面印刷时容易造成凹版辊着墨孔内油墨干结、沉积,产生糊版现象。
整个生产工艺过程中,对凹版印刷文字图案的表面质量和黏合层所要达到的热封强度,保护层的黏合性及其于燥温度性以及涂布机械运行的速度 张力控制,是工艺操作中需要严格把握的。因此在《药品包装用铝箔》国家标准中对药用铝箔印刷文字的表面质量有明确要求,对保护层、黏合层的性能也均有理化指标,从而保护药用PTP铝箔具有较好的阻隔性、卫生安全性、热封性和良好的物理机械性能。要在PTP铝箔印刷涂布生产过程中达到上述要求的各项性能,尚需熟悉所应用的原材料性能,并在操作过程中应注意以下几个问题:
掌握好铝箔及印刷油墨的特性。生产PTP铝箔所用的原料为工业用纯铝箔,一般要求厚度为 002mm,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,表面润湿张力不低于32。对药用铝箔针孔度的要求是直径0.1-0.3mm的针孔不多于1个/m^2。由于铝箔中针孔是穿透性的缺陷,药品受到氧气、水蒸汽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,会对黏合层及保护层的涂布量有影响,需引起操作者的注意。
对油墨的沉积凝冻进行必要的预处理,其方法是对沉积凝冻的油墨进行搅拌或增加温度冰浴)。如果油墨的储存时间过长,油墨会出现沉积,造成油墨上层树脂溶液多,下层颜料多,上层颜色淡,下层颜色深,也应搅拌均匀后使用。
油墨中加人溶剂量要适当。当粘度大的原厂油墨需要用大量的稀释剂稀释时,应边加稀释剂边搅拌,使稀释剂均匀分布在整个油墨中。用品度计测定约在20-30S之间。室内温度与湿度对油墨浓度有影响,最好采用油墨浓度检测器来确定加人溶剂的量,并根据温度和湿度的变化,每隔一定的时间测定一下油墨的浓度。采用凹版印刷印制铝箔产品时,油墨浓度太低,会造成印刷文字图案色彩不鲜亮,网纹处产生糊版现象;油墨浓度太高,则图文处会产生龟裂现象,不仅浪费油墨,而且易造成印刷表面不平整,也不美观。
根据铝箔印刷涂布机的速度和印刷凹版辊的着墨孔深度制订最佳的油墨。黏合剂应符合有关要求, PTP铝箔的黏合剂是涂布在铝箔的内侧,其作用是使铝箔与药用PVC硬片能牢固地热压合,使塑料硬片泡罩内的药品与夕卜界隔开,达到使药品密封的目的。在装人药品进行热封的过程中,黏合层受热压作用而活化,从而与PVC塑料硬片牢固地黏接为一体,这就要求黏合层与PVC树脂应有良好的热敏性及与基材的相溶性。印刷涂布掌握好干燥的温度与时间,印刷的图文及黏合层与保护层在涂布过程中均需干燥,铝箔表面涂层的干燥需要有一个过程,故需要在设备烘道中停留一定的时间,这取决于涂布机械收卷的速度大小和烘道内选取的温度高低,两者应保持相应关系。
由于铝箔材料的厚度不同,物理机械性能均有差别,而材质在设备中运行时的热胀、收缩、延伸性也有一定的差异,故不应在很高的温度下停留时间过长,否则铝箔也易发生起皱及表面变色现象。一般烘道温度控制在170℃-210 ℃为宜。
印涂布速度、涂布张力及涂层厚度与黏合质量分析。印刷涂布过程中黏合层的涂布厚度对塑料 PVC硬片的黏接牢固程度影响较大,黏合层涂的太薄,热压PVC硬片时会因缺料而降低黏接牢度;黏合层涂布过厚,不但增加成本,而且干燥时间也要加长,因此需控制在适当的厚度范围内。黏合层的涂布厚度受黏合剂的浓度、涂布张力、涂布速度、网纹辊线数的影响。在涂辊网纹的形状、深度、每英寸线数及两辊之间接触线压力调定的情况下,黏合剂浓度越大,涂布张力越小、涂布速度越快,则涂层越厚。因此黏合层的厚度一般是通过黏合剂的浓度和涂布机的张力来调节的。不同品种的铝箔对黏合层厚度的要求亦不同,一般涂层厚度应控制在3.5-7um为宜。在铝箔印刷涂布时,机速、温度、张力这三者之间既相互关联,又相互牵制,它们之 间配合得好坏,直接关系到铝箔的印涂布质量。
二、药品铝塑泡罩包装的铝箔印刷涂布与粘合剂的发展前景趋势
泡罩包装采用的材料包括:印刷涂布保护层和黏合层材料,被称为保护剂和黏合剂,用作盖材的是药用铝箔,简称为PTP铝箔。泡罩包装是当前制药企业应用最为广泛,发展速度最快的片剂包装材料之一,也是目前我国保健食品、药品固体剂型的主要包装形式。
我国保健食品、药品泡罩包装材料过去主要依 赖进口,到20世纪90年代我国已能制造单色或多色的铝箔印刷涂布设备,到目前泡罩包装所用材料已全部国产化,并满足国内保健食品、药品包装的需求,西药片剂是当今种类最多、销量最大的保健食品剂 型,铝箔泡罩包装正成为最主要的片剂包装形式。
药品包装用铝的印刷与涂布是在专用的药用包装涂布印刷机上进行的,该设备具有多色印刷功能、铝箔涂布功能及烘干和收放卷功能。而铝箔的涂布系统是在基材上涂覆粘合利或保护剂的装置,在涂覆的操作过程中,其粘合剂在铝箔基材上单位面积的质量与所粘接的塑料硬片的牢度有很大关 系,因此我们称涂布基材上的粘合剂的质量为涂布量。涂布量过大则增加成品的成本,造成不必要的浪费,涂布量过小则对粘合质量有影响,所以我们来分析一下影响药用铝箔涂布量大小的因素,以便更好地掌握与控制好涂布的程度,准确地达到所要求的最佳的粘合效果。经涂布后的铝箔与聚氯乙烯(PVC)硬片进行热合,两者热封后的粘合牢固程 度通常用粘合层的热封强度〈剥离强度)来衡量,经物理试验研究表明,在一定范围内铝箔与PVC的热封强度与涂布量成正比,但到了一定的程度后就不能成正比了。在大多数的试验情况下,涂布量3-6g/m^2(干膜)就能满足热封强度的要求,如果增加涂布量(大于6g/m^2以上)其热封强度曲线趋于平稳,其曲线变化较小,因此再增加涂布量就显得没有必要,还会造成浪费,增大产品成本。
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涂以保护剂,而在另一面涂以粘合剂。 涂保护剂的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夕卜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亻分胶。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,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,所以可对铝箔、塑料等多种印刷材料起粘结作用。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 将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。
我国有铝箔生产企业近百家,部分企业拥有现代化的生产设备,但大部分铝箔包装袋生产企业规模小,设备水平与发达国家相比还有很大差距,中低档产品多,高精尖产品少。铝箔行业同全球同行业水平相比存在明显的差异,在技术及设备、管理方面都有待提高。因此,我国铝箔市场从发展前景看,无论是消费量还是产品档次都有巨大的发展空间。
除去香烟包装外,铝箔包装的应用主要包括:铝塑复合袋、药品铝箔泡罩式包装和巧克力包装等。一些高档啤酒也在瓶口上包裹铝箔。药用泡罩包装包括药用铝箔、PVC塑料硬片、热封涂料等材料。药用铝箔是密封在塑料硬片上的封口材料,具有无毒、耐腐蚀、不渗透、阻热、防潮、阻光、可高温灭菌等优点。
参考观研天下发布《2018年中国药品包装市场分析报告-行业运营态势与发展前景预测》
药用铝箔厚度一般为002mm,由保护层、油墨印刷层、基材与粘合层构成,全铝泡罩由于成本较高,主要用于一些昂贵的药品包装 铝塑复合袋除制作软罐头外,还在小食品、油炸食品等方面有广泛用途。此外,铝塑复合袋可包装药品片剂或中药散剂。由于具有优异的阻隔性能,铝塑复合材料在军械和军需品包装方面也有较大用量。在工业包装方面,铝箔包装是近年来发展的一个亮点,也是铝箔行业一个高速增长点。工业用铝箔袋也称复合铝箔,具有防静电、防潮、防氧 化、抽真空等优良特性。在近几年电子产品的高速发展背景下,铝箔袋在电子行业,尤其是高敏感电子元器件生产制作行业,是必不可少的首选包装。
不过,铝箔也面临着和其他材料的竞争。在食品包装方面,主要面临的竞争来自尼龙、EVOH和PEN等高阻隔性复合塑料膜。后者具有透明性,制作包装更具吸引力;而药用铝箔受到涂覆PVDC的硬制PVC膜片的竞争,后者在成本上具有优势。当然,最大的竞争来自镀铝技术的发展。由于真空镀铝产品可以以纸或塑料等多种材料为基材,应用范围广、成本低,因此,在很多中低端市场侵占了铝箔的应用市场。如真空镀铝纸具有金属光泽又易于印刷,能够满足化妆品对美观和时尚的要求;真空镀铝纸易于进行激光全息处理,具有很好的防伪作用,可根据不同化妆品的需要在外包装上增加闪光的激光标志或特定的漂亮图案。因此,真空镀铝包装材料已经在很多场合逐渐代替了铝箔复合纸成为主要的铝纸基材。随着技术的提高,铝箔应用范围会进一步扩大,现在日常生活中铝箔包装及工业制造中铝箔袋的应用呈现大幅度增加,同时也带动铝箔技术的变革更新。相信在未来,铝箔包装会在包装市场发挥更大作用。
三、结束语
总之,药品包装是隶属于包装领域内的一种非常特殊的商品包装。它要具有包装的各种优良性能;还必须具备保持药品疗效的功能。用铝箔作为药品的包装,具有美观、质轻、阻气、阻光等优点,从而使它成为药品包装材料中的明星。作为生产药用PTP包装材料的厂家,在印前选择优质的厚材料是生产出用户满意产品的先决条件,铝箔和油 墨等印刷材料质量的高低,关系到产品质量的优劣,在印刷前为避免质量问题的产生,一定要对原材料进行检测与控制。随着人们健康保健方面意识的提高,铝箔已深人到我们每个人的生活中,为了人类的健康而担负着重要的包装使命。
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