CN102209562B - 包括多层薄膜的一次性袋子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于容纳液体的包括多层薄膜的一次性袋子,及根据本发明的一次性袋子置于其中且包括用于一次性袋子的支撑支架的设备。本发明还涉及生产一次性袋子的方法。
Description
本发明涉及用于容纳液体的包括多层薄膜的一次性袋子,及涉及包括用于根据本发明的一次性袋子的支撑支架的装置,一次性袋子置于该装置中。本发明还涉及用于生产一次性袋子的方法。
多种版本的血液透析设备众所周知。血液和透析液之间的物质交换在透析器中进行,其具有用于血液的第一流动通路和用于透析液的第二流动通路,其中两个流动通路通过半透膜彼此分开。第一流动通路是体外血液循环系统的一部分,该系统具有血液供给线路和返回线路,及可选地还具有支持血流的泵。第二流动通路连接到供给和去除透析液的设备。
目前技术水平的血液透析机的容器通常由玻璃组成,由于无孔表面,其在卫生学和细菌学方面优于其它材料。此外,玻璃很大程度上耐所考虑的化学药品,可进行令人满意的清洗,及生理学上无害。
已知的血液透析设备的特征在于相对简单的结构。然而,缺点在于玻璃容器制造成本相对高昂。此外,在血液透析治疗之前所需要的玻璃容器消毒证明不利,因为通常需要快速重新使用该容器。因此,希望提供一种血液透析装置,该装置在包含透析液的容器需要消毒期间可连续使用。
为实现该目标,US4,767,526提出了一种透析机,透析液保持于其中的储槽排满在使用后丢弃的袋子。优点在于在去除袋子之后储槽可快速再次可用,而储槽本身不需要进行消毒。
DE19825158C1描述了由两片锥形薄膜熔接在一起的大容量袋子。为确保更确定地分开新鲜透析液和用过的透析液,另外的分隔薄膜可熔接在袋子内。
EP1235601B1描述了用于将透析液保持在槽中的袋子。为将该袋子引入容器内,使用特殊的折叠式机构,袋子以方便的形式从该机构展开以形成袋子。
WO83/02061描述了由PVC(聚氯乙烯)制成的、具有几个用于腹膜透析的室的袋子。该袋子用于分开储存透析液的组分,这些组分分开去除且仅在它们给病人时混合。该袋子的缺点在于其由PVC组成。
尽管在透析机中使用上面提及的袋子解决了槽本身不再需要进行耗时消毒的问题,但这些袋子在大小和伴之发生的难用操作处理方面不利。
这些相对大表面的袋子在每日临床活动期间可导致问题,因为袋子通常必须快速更换,但有时负责更换的人是未经良好培训的临床人员。因此,当袋子引入槽内时,袋子的大表面满怀错误使用的危险。因而袋子可被错误地弄皱,以至于在填充透析液时不能完全展开。
此外,当去除液体时由于折皱引起不可去除的剩余量。透析袋子具有入口和出口以能够排出或供给用过的或新鲜的透析液。此外,如果袋子由于已太快地引入储槽内而不正确地折叠或弄皱,折皱可在袋子中形成使得必要的开口被部分或完全封闭。
已经试图将特别(预先)折叠的一次性袋子引入装置中,用于防止不正确的展开,但均未成功。此外,迄今为止,尚未探明大表面一次性袋子的能完全防止展开问题的折叠方式。
目前技术水平的一次性袋子的另一问题在于其缺乏稳定性,尤其在它们必须容纳大容量时,如对本发明尤其重要的大容量。这具体归因于随着填充量增加,接缝上承受的重量或压力显著增加。已知袋子的另一缺点在于,由于其尺寸,需要使用大量材料,这进而导致大量废物。
因此,本发明的目标在于提供适合填充透析液的一次性袋子或装置,其不需要对透析机的储槽进行耗时的消毒,从而使可能在每日临床活动中将一次性袋子引入透析机的储槽时进行安全、快速和无褶皱的处理,需要较少的材料及使袋子具有高稳定性,即在将一次性袋子/装置插入储槽及将满的一次性袋子/装置从储槽移除时具有高输送安全性。
根据本发明,前述目标由用于容纳液体的包括多层薄膜的一次性袋子实现,其中多层薄膜在薄膜的挤出纵向具有250%到850%的抗张伸展率,400%到800%更好,500%到750%尤佳,600%到700%最佳,及在薄膜的挤出横向具有300%到1050%的抗张伸展率,450%到1000%更好,600%到900%尤佳,700%到800%最佳。
抗张伸展率或断裂伸长率意为(断裂时的)长度变化ΔL与起始长度的百分比。其表示在不破裂的前提下材料追随形状变化的能力。抗张伸展率在根据DIN53455的抗张试验中进行测量。
根据本发明,薄膜在挤出纵向具有大的改变其长度的能力在填充透析液或清空(用过的或新鲜的)透析液时具有优点,即袋子经受容量变化但在给定上限之前不会形成裂缝。这导致另一优点,当未填充时,仅需要小量材料,而在填充时仍具有大容量。从而可提供仅引起小量废物的产品。从环境的角度这特别有利。
“一次性袋子”意为可将液体、固体和/或气体容纳特定时间段的任何物品。此外,在本发明的框架内,一次性袋子意为适合在预定应用中使用至少一次的任何物品。
在本发明中,“多层薄膜”意为由通过粘附结合在一起的两层以上不同或相同材料组成的薄膜。
在本发明的框架内,首选多层薄膜由2-10层组成,其中2-5层的结构更好,3或4层的结构最好。多层薄膜可根据本领域技术人员已知的、适合根据本发明的目的的任何方法进行生产。
在本发明的另一实施例中,根据本发明的一次性袋子的多层薄膜在薄膜的挤出纵向具有300N/mm2到350N/mm2的抗撕强度,310N/mm2到340N/mm2更好,320N/mm2到330N/mm2最佳;及在薄膜的挤出横向具有220N/mm2到270N/mm2的抗撕强度,230N/mm2到260N/mm2更好,240N/mm2到250kp/cm2最佳。
“抗撕强度”意为在撕裂时刻施加在物品上的拉伸应力。抗撕强度在根据DIN53455的拉伸试验中进行测量。低于上面提及的下限的抗撕强度是不利的,要不然袋子将因过度伸展而过早撕裂。尽管在高于所提及的上限时袋子非常抗撕扯,但其不足够可伸展。
在本发明的另一实施例中,根据本发明的一次性袋子的多层薄膜优选在橡胶弹性状态具有0.45-0.55的横向应变比μ,0.47-0.53更好,0.49-0.51最好。
横向应变比,也称为泊松比,定义为在暴露于外力或外应力下时厚度的相对变化Δd/d与长度的相对变化Δl/l的比。
根据本发明的另一实施例为其中多层薄膜可通过优选45N-60N的力延伸高达500%的一次性袋子,前述力在48N到62N之间更好,最好为52N到58N。为测量延伸性,对应于特定力(N)的重量均匀施加到15mm宽的薄膜上并测量长度变化。
高延伸性具有袋子在未填充时小因而容易处理的优点。此外,由于材料的显著延伸性,材料需要量小。因而使更简单的材料制造和包装成为可能。
本发明的特别优选的实施例还是这样一种一次性袋子,其中一次性袋子填充到最大时的外表面与未填充时的外表面的比优选在5/1的范围中,≥2/1,最好≥5/1。
典型的上限为约8/1到12/1,例如10/1或9/1。然而,根据本发明,提供更高的比。
“外表面”意为在填充时及未填充时与环境(空气)接触的袋子表面。术语“填充到最大时”由袋子刚好不形成裂缝因而尚未被撕裂时的袋子最大尺寸描述。
“未填充时”意为袋子内部实质上未被任何类型的材料填充时的袋子状态,即实质上不占用空间。
表面增大依赖于填充量的性质确保袋子的多层薄膜在填充期间总是处于压力之下,结果是,随着袋子逐渐填满,该压力增加及多层薄膜在未填充时存在的任何褶皱逐渐消失。根据本发明,这具有确保将一次性袋子无褶皱地引入医疗设备尤其是透析机的储槽内的优点。因而也确保液体完全从袋子去除。
本发明的另一实施例是这样的一次性袋子,其中一次性袋子填充到最大时的容量与多层薄膜未被伸展状态下的容量的比优选≥3/1,最好≥5/1。典型的非限制性范围为3/1到12/1,5/1到11/1更好,7/1到10/1尤佳,及8/1到9/1最佳。
然而,根据本发明,其它更高的上限也是可能的。
“多层薄膜未被伸展状态下的容量”意为在不伸展多层薄膜的前提下可注入袋子内的容量。
在本发明的另一实施例中,上述实施例的一次性袋子优选在填充到最大时具有30L-120L的容量,40L-110L更好,50L-100L尤佳,60L-90L上佳,70L-80L最佳。
本发明的一次性袋子可包含一个室或一个以上(几个)室。“几个”意为存在至少2个室。然而,一次性袋子可具有在本领域技术人员看来适合相应预计用途的室数。
一次性袋子优选包含1-10个室,2-6个室更好,2-4尤佳,最好2或3个室。
如果一次性袋子仅包含一个室,也可在透析机中使用两个一次性袋子,一个用于准备新鲜透析液,而用过的透析液再循环到另一袋子中。然而,如果一次性袋子包含几个室,优选室之一用于准备新鲜透析液,及一个室用于收集用过的透析液。
根据本发明,这样的袋子使用具有可将新鲜和用过的内含物分开因而不会出现交叉污染的优点。此外,不需要在使用的地方排水,因为,由于使用一个具有几个室的袋子或两个以上具有一个室的袋子,用过的透析液可收集在一室中。各个室优选由多层薄膜的部分类似地制造,如下更详细所述。
在本发明的框架内,一次性袋子的优选实施例配备有按一次性袋子的纵向方向排列的室。
各个室中的每一个可具有一个或多个供给和排出线路,尤其在一次性袋子具有2个室的情形下,优选至少一室具有供给线路及另一室具有排出线路。然而,每一单个室也可具有供给和排出线路。
供给和排出线路可牢固熔接到一次性袋子上或经密封系统进行固定或可拆卸地连接。到一次性袋子的软管连接可以是传统连接器。决定性的问题在于一次性袋子可快速附着到供给和排出线路或再次移除以更换一次性袋子。然而,供给和排出线路系统与一次性袋子形成为一件也是可能的。
在根据本发明的另外的实施例中,一次性袋子的多层薄膜包括包含几个组成部分的A型层,其中这些组成部分之一选自下组:苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物、及其混合物,及另一组成部分选自下组:聚乙烯和包括乙烯单位的统计共聚物。
A型层中的另一组成部分尤其优选为由乙烯和辛烯单位组成的统计共聚物。
A型层中的一组成部分相对于A型层的总组成的比例可在35%到99.99%的范围中,50%到99.9%更好,55%到99%尤佳,60%到95%上佳,60%到90%最佳。
A型层中的另一组成部分相对于A型层的总组成因而可在0.01%到65%的范围中,0.1%到50%更好,1%到45%尤佳,5%到40%上佳,10%到40%最佳。
多层薄膜还优选包括一层或多层B型层,其包含独立于彼此的几个组成部分,其中组成部分之一选自下组:苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物(SEB)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、及其混合物;及另一组成部分选自下组:聚丙烯及包括丙烯单位的统计共聚物。
尤其优选的是,B型层中的上述另一组成部分由包括丙烯和乙烯单位的统计共聚物组成。
具有B型层的薄膜由于其高延伸性而有利。B型层中的一组成部分相对于B型层的总组成的比例可在35%到99.99%的范围中,50%到99.9%更好,55%到99%尤佳,60%到95%上佳,60%到90%最佳。
B型层中的另一组成部分相对于B型层的总组成因而可在0.01%到65%的范围中,0.1%到50%更好,1%到45%尤佳,5%到40%上佳,10%到40%最佳。
在本发明的非常特别首选的实施例中,多层薄膜优选由3层层压而成。中间层优选为一层上面提及的A型层。包围A型层的两外层优选为B型层。这些B型外层彼此可具有一样或不同的组成。
特别首选这些薄膜,因为它们确保根据本发明的一次性袋子在填充期间均匀伸展。
在本发明的框架内,“聚乙烯”意为通过乙烯与简化的链结构公式(C2H2)n聚合产生的热塑性材料。包括乙烯单位的共聚物为通过乙烯与任何选择的另一烯烃共聚合产生的聚合物。聚乙烯和包括乙烯单位的共聚物属于聚烯烃的基。
所谓的“另一烯烃”优选为包括3-20个碳原子的α-烯烃。任何选择的另一烯烃的例子为丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯和辛烯,其中特别首选辛烯。
在本发明的框架内,“聚丙烯”意为通过丙烯与简化的链结构公式(C3H6)n聚合产生的热塑性材料。包括丙烯单位的共聚物为通过丙烯与任何选择的另一烯烃共聚合产生的聚合物。聚丙烯和包括丙烯单位的共聚物属于聚烯烃的基。
所谓的“另一烯烃”优选为包括2-4个碳原子的α-烯烃。任何选择的另一烯烃的例子为乙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯和辛烯,其中特别首选乙烯。
各种聚烯烃的已知商标名称为:
区别通常在下述之间形成:
-PE-HD(HDPE):弱分支的聚合物链,因此具有0.94g/cm3和0.97g/cm3之间的高密度(“HD”代表“高密度”)。
-PE-LD(LDPE):强分支的聚合物链,因此具有0.915g/cm3和0.935g/cm3之间的低密度(“LD”代表“低密度”)。
-PE-LLD(LLDPE):线性低密度聚乙烯,其聚合物分子仅具有短的分支。这些分支通过乙烯和更高的α-烯烃(通常为丁烯、己烯或辛烯)的共聚合产生(“LLD”代表“线性低密度”)。
-PE-HMW:高分子量聚乙烯。聚合物链比PE-HD、PE-LD或PE-LLD情形时长,平均分子质量为500kg/mol到1000kg/mol。
-PE-UHMW:平均分子质量高达6000kg/mol及密度在0.93g/cm3到0.94g/cm3之间的超高分子量聚乙烯(“UHMW”代表“超高分子量”)。
上面提及的至少包括乙烯和丙烯单位的共聚物优选为统计共聚物。统计共聚物为其中聚合物由其组成的至少两个不同单体单位现今按随机顺序共聚合的共聚物。上面提及的嵌段共聚物意为其中单体未统计组合到链内而是在彼此结合在一起的均聚链部分中的聚合物。它们表示共聚合产物及聚合物混合物之间的中点并提供改善聚合物的可能性而不改变单体组成。
前述嵌段聚合物的优选例子包括:乙烯、丙烯、α烯烃或异戊二烯及苯乙烯的混合嵌段共聚物(所谓的烯烃苯乙烯嵌段共聚物)或二烯-苯乙烯嵌段共聚物如SEBS、SEPS、SBS、SEB、SEP和SIS等。
在A型层和B型层中使用的优选备选聚合物为弹性苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物,首选二烯相对于共聚物的总重量的重量百分比超过50%;但也可以是树脂苯乙烯-丁二烯及苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物,首选二烯含量低于50%(重量)。
如果使用二烯含量超过50%(重量)的弹性苯乙烯-二烯嵌段共聚物,则它们在混合物中的比例优选在20%和40%(重量)之间,但也可以按需更高或更低。根据本发明,包含超过50%(重量)苯乙烯的树脂苯乙烯-二烯嵌段共聚物,尤其是苯乙烯重量在65%到95%之间的那些共聚物,优选按重量40%到60%的量包含在模塑料中。在另一实施例中,优选一次性薄膜无聚氯乙烯。
在本发明的极为首选的实施例中,多层薄膜由3层构成,其中第一外层包含60%(重量)的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)共聚物及40%(重量)的统计聚丙烯-乙烯共聚物,中间层包含60%(重量)的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物及40%(重量)的统计聚乙烯-辛烯共聚物,及第二外层包含60%(重量)的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)及40%(重量)的统计聚丙烯-乙烯共聚物。
在本发明框架内,另外优选多层薄膜可进行加热消毒。可能仅多层薄膜的一层可进行加热消毒,但多层薄膜的两层以上甚或所有层也可进行加热消毒。特别首选的是,至少形成根据本发明的一次性袋子的内部的层可进行加热消毒。
“可加热消毒性”在此意为在用温度在100-140℃之间及压力在1-2巴之间的蒸汽进行处理期间及之后,多层薄膜保持其外形及其机械和物理化学性质,前述温度优选为110-130℃。
多层薄膜的厚度优选位于1μm到1000μm的范围中,5μm到800μm更好,8μm到500μm尤佳,10μm到150μm最佳。多层薄膜的各层中的每一层可具有一样或不同的厚度。特别优选的是,在3或更多层的多层薄膜情形下,形成外部的两层具有≤40μm的厚度,优选≤20μm。
3或更多层的薄膜的内层优选具有≥500μm的厚度,≥300μm更好,最好≥100μm,藉此实现良好的稳定性和弹性。因而实现高柔性和耐载荷变化。
根据本发明的优选版本,多层薄膜的至少一层还具有添加剂和杂质,如催化剂残余物,分别在5000ppm和200ppm之下的水平。
进一步优选的是,在3或更多层薄膜的情形下,相应外层由可加热消毒的层形成。其优点在于,在加热消毒期间,一次性袋子的内部和外部均不会粘附到其它构件。
进一步优选的是,多层薄膜的至少一层可被密封,优选加热密封。密封温度优选位于160℃到230℃的范围中,最好在180℃到210℃的范围中。
还优选多层薄膜生物相容,尤其优选血相容。
进一步优选多层薄膜为透明薄膜。
多层薄膜进一步优选为无润滑剂、增塑剂、防粘剂、抗静电剂和填料。
本发明还涉及包括支撑装置的设备,根据本发明的一次性袋子置于支撑装置中。支撑装置优选使得将一次性袋子支撑/稳定在熔接点有首先撕裂威胁的点处。因而实现快速且安全地从储槽移除一次性袋子并在其已填充之后吸收袋子弱点处的压力。这样,因而可适当且快速地将弹性容器引入储槽内和从储槽去除弹性容器而没有上面提及的问题如褶皱。
用于接纳根据本发明的一次性袋子的支撑装置优选包括支架,该支架优选使得一次性袋子在填充和未填充时可附着到其上。此外,支撑装置必须足够大以能够支撑对应于应用的扩展容量时的一次性袋子,即至少具有上面提及的一次性袋子的最大支持容量。优选地,支撑装置具有形成为成形盘的接收单元。该成形盘具有中心圆柱形支承面,向外弯曲的上支承面和向外弯曲的下支承面连接到前述中心圆柱形支承面。
优选容器状的支撑装置的形状不受任何限制。如果因技术或美观原因需要,支撑装置可使用完全不同弯曲的和不同形状的内部。在任何情形下,透析液的安全储存由弹性袋子保证。
前述成形盘的优点在于,填充后的一次性袋子可能发现其中的压力得到很好地吸收。换言之,对于医学治疗如血液透析或腹膜透析,一次性袋子放在优选出现在支撑装置中的成形盘中。
当其正用准备使用的透析液填充时,根据本发明的袋子靠在成形支撑装置的壁上并由其安全包围和支撑。使用先前的“批透析”袋子不能保证这样的安全性。随着透析液首先引入袋子内及支撑装置通常包含碳酸氢盐作为组成部分,气体压力由与溶解的碳酸氢盐相平衡的气态CO2施加在袋子壁上。CO2可通过薄膜材料逸走,及透析液的组成将不恒定不变。这可通过弹性袋子壁靠在支撑装置的盘上而得以有效地防止。因此,支撑装置在包括根据本发明的袋子和支撑装置的系统配置中另外用作气体屏障。
在另一优选实施例中,根据本发明的一次性袋子用支架提供在顶端和/或底端,优选固定条的形式,经其可固定到装置上。
因此,在支架的帮助下,一次性袋子可引入装置也可再次去除。特别首选的是,供给和/或排出线路也可经支架进行固定。
支架可固定连接到一次性袋子或易松开地连接到一次性袋子。在第一种情形下,支架也是连同根据本发明的一次性袋子丢弃的物品。
在本发明的意图内,一个以上根据本发明的一次性袋子可附着在支架中,或者几个根据本发明的一次性袋子中的每一个可附着到装置中的支架上。
本发明还涉及根据本发明的一次性袋子或根据本发明的装置在执行医学治疗的装备中的使用。
在本发明的另一实施例中,上一段中提及的装备为用于进行血液透析或腹膜透析的装备,即医学治疗为血液透析或腹膜透析。
本发明还涉及生产根据本发明的一次性袋子的方法。该方法包括下述步骤:
a)生产上面定义的多层薄膜;及
b)将多层薄膜熔接为一次性袋子。
在优选实施例中,根据本发明的方法还包括步骤:将多层薄膜分为几个部分。该步骤优选在上面限定的方法的步骤b)之前执行。
根据本发明的用于生产根据本发明的多层薄膜的方法特征在于:多层薄膜优选通过共挤出法进行生产。为生产根据本发明的多层薄膜,在优选在水冷吹塑薄膜生产线上共挤出之前,对起始材料进行混合、复合和成粒。
优选多层薄膜的各层以彼此直接接触的方式共挤出。在本发明的框架内,通过共挤出生产的保护性薄膜附着在多层薄膜的一侧或两侧。该/这些保护性薄膜可容易地从根据本发明的多层薄膜去除或撕开而不会留下残余物。
此外,多层薄膜也可在分开的挤出过程、压延过程或薄膜流延过程中生产。共挤出结构可在挤出之后立即进行光滑以产生光滑表面。如果希望光滑,多层薄膜也可通过本领域技术人员已知适当的任何其它方法进行光滑。
本发明将使用下述优选实施例结合附图进行更详细地描述,唯一目的是阐释和说明本发明,而不限制本发明的范围。
所示附图为:
图1为根据本发明的具有2个室的一次性袋子,每一室具有供给和排出线路。
图2为根据本发明的具有固定条形式的支架的一次性袋子。
图3为根据本发明的具有2个固定条形式的支架的一次性袋子。
图4为根据本发明的一次性袋子的多层薄膜的力(N)/伸展(%)图。
图5为比较薄膜1的力(N)/伸展(%)图。
图6为比较薄膜2的力(N)/伸展(%)图。
图1示出了根据本发明的一次性袋子1。根据本发明的一次性袋子1以侧视图示出。一次性袋子由分界壁/分界薄膜4分为2个室,每一室具有供给或排出线路2、3。
图2示出了图1的根据本发明的一次性袋子,但其在顶部还装备有固定条形式的支架5,供给和排出线路2、3也附着到该支架上。固定条5还用于固定供给和排出线路2、3。
图3示出了图2的根据本发明的一次性袋子,其在底部还装备有固定条形式的支架6。
图4示出了根据本发明的一次性袋子的多层薄膜的力(N)/伸展(%)图。
图5和6示出了比较薄膜1(图5)和2(图6)的力(N)/伸展(%)图。
例子
在下面的例子中,说明了用于根据本发明的一次性袋子的多层薄膜的优点。需要指出的是,这些例子及在多层薄膜的例子中提及的组成是纯说明性的,绝不限制本发明范围。
在实施例1-5中提及的试样1-3具有下述结构:
试样1
试样1为具有下述结构的三层薄膜:
化合物A:10μm
化合物B:130μm
化合物A:10μm
根据试样1的多层薄膜的外层及特性层包含苯乙烯-乙烯-丙烯(SEP)嵌段共聚物。
试样1的组成如下:
化合物A:100份SEP(Septon2005;Kuraray),70份PP-RCo(PP23M10cs264;Rexene);
化合物B:100份SEP(Septon2005;Kuraray),100份PE共聚物(Engage;DOW)(ρ<0.9g/cm3),70份PP-RCo(PP23M10cs264;Rexene)。
缩写含义:
SEP:苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物
PP-RCo:聚丙烯随机共聚物
PP:聚丙烯
PE:聚乙烯
试样2
下述结构的三层薄膜用作试样2:
化合物A′10μm
化合物B′130μm
化合物A′10μm
试样2的组成如下:
化合物A:100份SEB(分子量<120.000g/mol),70份PP-RCo(PP23M10cs264;Rexene);
化合物B:100份SEB(分子量<120.000g/mol),100份PE共聚物(Engage;DOW)(ρ<0.9g/cm3)。
缩写含义:
SEB:苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物
PP-RCo:聚丙烯随机共聚物
PP:聚丙烯
试样3
根据试样3的薄膜为商用Nissho薄膜。这是具有下述组成的单层薄膜:
54%SEB
23-35%PP
5-23%EAA
缩写含义:
SEB:苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物
PP:聚丙烯均聚物
EAA:乙烯-丙烯酸聚合物
例1
加热消毒期间变形
为了研究薄膜在121℃温度的加热消毒期间的变形,在每一情形下,一张1.33dm2的薄膜无应力加热消毒40分钟。结果如下:纵向收缩:试样1:3.2%,试样2:11.1%,试样3:0.4%*;横向收缩:试样1:1.6%,试样2:2.1%,试样3:0.4%*(*根据试样3的薄膜先前已经进行ETO消毒(环氧乙烷消毒),因而假定无应力)。
例2
加热消毒期间粘附
为了研究薄膜在加热消毒期间的粘附,由相应薄膜生产的空袋子在121℃的温度加热消毒40分钟。当使用根据试样1的多层薄膜时,袋子的内表面表明没有可测量的粘附或凝集。相比于此,当使用根据试样2的多层薄膜时,袋子的内表面粘在一起,及需要约320mmWS(水柱)的流体静力压力以在约90秒内将它们分开10cm长。当使用试样3时,在加热消毒之后,袋子的内表面明显粘在一起,即使经受300mmHg的水压10分钟也不能完全分开。
例3
脆化温度
薄膜的脆化温度根据进行研究。试样1表明在-60℃时初发脆裂,试样2在-65℃,及试样3在-60℃。
例4
耐载荷变化性
耐载荷变化性使用由空气作用驱动的测试装置进行确定。多层薄膜固定在外壳的两半之间。薄膜靠外壳底部平放,同时25-ml球形盖跨外壳顶部延伸。
通过交替暴露给1.5巴的压力,多层薄膜被使得在球形盖和平坦表面之间振荡。假定薄膜均匀变形,理论伸展高达43%。研究用对应于试样1和试样2的加热消毒薄膜在37℃下进行。
载荷变化测试之后使用光显微镜法、REM和靠水漏气进行研究,结果表明即使在20,000载荷变化之后在多层薄膜的试样中仍未发现撕裂或洞。一些试样仅显示很小程度的褶皱,这归因于这些区域的轻微永久伸展。
例5
透气性
下表1表明试样1、2和3对O2和CO2的透气性,其中O2透气性根据ASTMD-3985、DIN53380确定。
表1:透气性
试样 | O2cm3/m2*d*bar | CO2cm3/m2*d*bar | ||
95%r.H-23℃ | 95%r.H-23℃ | |||
1 | 3425 | 9901 | ||
2 | 3021 | 9628 | ||
3 | 1654 | 4047 |
从例5可以看出,根据本发明的薄膜(试样1)无论对O2还是对CO2的透气性均明显高于商用薄膜(试样3)。
例5还表明根据本发明的多层薄膜(试样1)显示在加热消毒期间无可测量的粘附趋势,这归因于外层由至少55%的、平均分子量≥120000g/mol的可加热消毒苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物和少于45%的聚丙烯组成的事实。
例6
用根据本发明的一次性袋子的多层薄膜的试样进行抗张试验。对宽为15mm和厚为120μm的试样进行测试。测试用跨挤出方向(CD)和沿挤出方向(MD)冲切的试样进行。多层薄膜的结构如下:
·PP/SEBS8μm(40%RD204CF,Borealis;60%Septon8004,Kuraray)
·PE/SEBS97μm(25%TuftecH1062,Asahi;40%Engage8003,Dow;35%Septon8004,Kuraray)
·PP/SEBS15μm(40%RD204CF,Borealis;60%Septon8004,Kuraray).
结果在下表2中示出:
表2:抗张试验的结果
抗张试验以1mm/分的进料速度根据DINEN5271-3进行。
用目前技术发展水平已知的薄膜进行比较测试。
用宽为15mm及厚为200μm的试样(比较薄膜1)和宽为15mm及厚为120μm的试样(比较薄膜2)进行类似的测试。比较薄膜的结构如下:
比较薄膜1:
结构约200μm厚
外部约15μm100%聚丙烯-乙烯共聚物
中间约160μm35%SEBS、65%聚丙烯-乙烯共聚物
内部约20μm80%聚丙烯-乙烯共聚物、20%SEBS
比较薄膜2:
结构约180μm厚
外部约20μm100%聚丙烯-乙烯共聚物
中间约120μm60%SEBS、40%聚丙烯-乙烯共聚物
内部约20μm100%聚丙烯-乙烯共聚物
结果在表3(比较薄膜1)和表4(比较薄膜2)中示出。
表3:比较薄膜1
表4:比较薄膜2
Claims (17)
1.用于容纳液体的包括多层薄膜的一次性袋子,其中多层薄膜在纵向具有250%到850%的抗张伸展率,及在横向具有300%到1050%的抗张伸展率;
其中多层薄膜包括包含几个组成部分的A型层,其中所述组成部分之一选自下组:苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物、及其混合物;及另一组成部分选自下组:聚乙烯和包括乙烯单位的共聚物;
其中A型层中的所述另一组成部分相对于A型层的总组成的重量百分比在0.01%到65%的范围中;
其中多层薄膜还包括两层以上B型层,每一B型层包含独立于其它B型层的几个组成部分,其中B型层的所述几个组成部分之一选自下组:苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、及其混合物;及另一组成部分选自下组:聚丙烯及包括丙烯单位的共聚物;
其中A型层为中间层并由两层另外的B型层包围;及
所述一次性袋子在填充时其容量扩展,其中所述一次性袋子在填充到最大时具有30L-120L的容积。
2.根据权利要求1的一次性袋子,其中多层薄膜在纵向具有300N/mm2到350N/mm2的抗撕强度,及在横向具有220N/mm2到270N/mm2的抗撕强度。
3.根据权利要求1或2的一次性袋子,其中多层薄膜在橡胶弹性状态具有0.45-0.55的横向应变比μ。
4.根据权利要求1或2的一次性袋子,其中多层薄膜可通过45N/15mm-60N/15mm的力延伸高达500%。
5.根据权利要求1或2的一次性袋子,其中一次性袋子填充到最大时的外表面与未填充时的外表面的比≥2/1。
6.根据权利要求1或2的一次性袋子,其中一次性袋子填充到最大时的容积与多层薄膜未被伸展状态下的容积的比≥3/1。
7.根据权利要求1或2的一次性袋子,其包含几个室。
8.根据权利要求7的一次性袋子,其中所述室彼此并排地布置在一次性袋子的纵向方向。
9.根据权利要求1的一次性袋子,其还具有供给和排出线路。
10.根据权利要求7的一次性袋子,其还具有供给和排出线路,其中供给和排出线路连到不同的室。
11.根据权利要求1的一次性袋子,其中B型层中的第一组成部分具有≥120000g/mol的平均分子量。
12.一种设备,包括根据权利要求1-11任一所述的一次性袋子及包括支撑装置,其中所述一次性袋子引入于所述支撑装置中。
13.根据权利要求12的设备,其中所述支撑装置包括一次性袋子固定在其上的支架。
14.根据权利要求12或13的设备,其中所述支撑装置包括连接到一次性袋子的成形盘。
15.根据权利要求1-11任一所述的一次性袋子或根据权利要求12-14任一所述的设备在用于进行医学治疗的装置中的用途。
16.根据权利要求15的用途,其中所述装置为用于进行血液透析或腹膜透析的装置。
17.根据权利要求1-11任一所述的一次性袋子的生产方法,包括下述步骤:
a)生产权利要求1-4任一之中定义的多层薄膜;
b)将多层薄膜熔接为袋子。
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