CN102641212B - 一种聚丙烯共混输液袋定型与保持的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械，具体是涉及一种聚丙烯共混输液袋定型与保持的方法，包括药液的灌装和输液袋灭菌，其特征在于：所述的灭菌采用高温、正压环境进行；药液灌装的温度控制在45-65℃；输液袋灭菌时先升温升压，然后保温保压，再降温降压，直到温度降到50℃以下泄压出柜；灭菌过程中，输液袋位于两个平行的立式隔板之间，并呈直立状态，且输液袋较宽的两个立面分别与隔板表面贴靠。本发明通过灌装和灭菌时工艺条件控制，灭菌柜设备的改进解决了聚丙烯共混输液袋变形的问题，便于输液袋包转、运输和使用。尤其是在高海拔地区生产的输液袋在低海拔地区变形的问题得到解决，防止了包装不便以及使用中袋体瘫软变形影响自排液效果，输液袋使用更方便。

Description

一种聚丙烯共混输液袋定型与保持的方法

技术领域

本发明主要涉及医疗器械，具体是涉及用聚丙烯共混输液袋灌装和灭菌的方法。

背景技术

现有技术中聚丙烯共混输液袋粒料是以聚丙烯(即PP)为主要原材料通过添加医药级助剂SEBS共同混合再次挤出造料而成。由于主要原料PP是一种半结晶的高分子材料，它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。鉴于结晶度高，这种材料的表面刚性和抗划痕特性很好，由于材料结晶的特征也决定了PP类收缩率相对较高，一般为1.8～2.5％，原因在于高分子材料之间是有一定分子间隙存在，这个间隙的大小和材料本身结构、温度都有很大关系。但是只要有间隙，温度上升，材料分子热运动都有上升趋势，分子势能也在增加，所以材料体积在增加，相反降温后，物质体积有缩小趋势。我国制药设备发展到今天，仍未出现一种能让聚丙烯共混输液袋灭菌定型比较理想的设备，至今仍然主要沿用非PVC软袋卧式灭菌盒。

但是经过灭菌定型后的聚丙烯共混输液袋都出现了变形，也就是厚度尺寸不一致，或者宽度尺寸不一致的情形。卧式灭菌产生工艺导致厚度与宽度变形显著的原因主要有以下几点：1、灭菌盒本身的变形。由于卧式灭菌盒为双层镂空结构，其强度远远不够，大部分灭菌盒被产品的膨胀力挤压变形，当再次生产时部分产品位于此处则可能导致恶性循环；2、灭菌盒层间差异。卧式灭菌柜单柜通常设置多层灭菌盒，靠下层的产品保持相对较好，越往上层差异越大，这主要是由于下层输液袋累积负重较大，受力相对均一，而灭菌车锁紧装置拉力有限，上部的输液袋由于灭菌盒变形等原因，受力差异大；3、药液配制、灌装温度过高或者过低。聚丙烯共混输液袋内药液的温度高低决定了密封之前排出空气量的多少，如果控制不当将间接影响灭菌过程中袋体的收缩或者膨胀，最终影响灭菌后产品形状的保持。4、灭菌压力控制方式及参数不匹配。直接影响聚丙烯共混输液袋灭菌过程中形状的保持。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种解决聚丙烯共混输液袋定形和保持的方法，可以使所生产的聚丙烯共混输液袋产品外形规则整齐，方便包装、运输和使用。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种聚丙烯共混输液袋定型与保持的方法，包括药液的灌装和输液袋灭菌，其特征在于：所述的灭菌采用高温、正压环境进行。

也就是在高温灭菌的同时，灭菌环境为高于大气压的环境，高压就是高于大气压一定范围。高温可以起到可靠的灭菌环境，高温可以是利用蒸汽实现或者也可以是在高压状态下的水温升高实现。高压可以使得水的沸点升高，获得稳定的水温和灭菌环境，同时避免输液袋的内压升高和胀裂。所生产的输液袋外形规则整齐，方便包装、运输和使用。

进一步优选的方案是：所述的药液灌装的温度控制在45-65℃。

我们知道，在地球表面随地势的升高，地球对大气层气体分子的引力逐渐减小，空气分子的密度减小；同时大气的温度也降低。所以在地球表面，随地势高度的增加，大气压的数值是逐渐减小的。在2000米以内，大气压值可近似认为随地理高度的增加而线性减小；在2000米以外，大气压值随地理高度的增加而减小渐缓。所以过去在初中物理教材中有介绍：在海拔2千米以内，可以近似地认为每升高12米，大气压降低1毫米汞柱。因此高海拔地区的产品到低海拔地区会承受的压力差必须为0.02MPa(相当于2000米高度差)。

在常规工艺中，配药时的药液温度一般控制在65℃以上，灌入输液袋的药液的温度会比环境温度高出很多，而且药液灌装后会立即封口盖紧，为避免药液灌装时溅出或溢出袋口，一般袋的内容积要比所需灌入液体之容积多出至少10％以上，也就是说，热灌装后袋内的药液上存留10％以上的空气，这部分存留空气的温度与药液是一样的，当经过一段时间后，袋内药液及空气降至环境温度时，袋内就会因热胀冷缩和液面上汽体的液化而造成负压，当负压超过袋壁强度时，就会导致塑料袋壁内陷、变形。

在本发明中，配制工序配药时就将药液温度降到45-65℃，使药液的温度不至于过高，从而避免了因袋内就会因热胀冷縮和液面上汽体的液化而造成负压。并可承受一定的压力，保证了输液袋外形的整齐，便于使用。

进一步优选的，所述的输液袋灭菌时先升温升压，然后保温保压，再降温降压，直到温度降到50℃以下泄压出柜。

在灭菌降温到50℃以前，袋内药液温度仍然较高，袋内压力仍然较大，袋子向外膨胀，在出柜以后因其收缩性而使产品变形，所以我们采取0.19-0.24MPa压力进行保压降温到50℃，使灭菌后产品袋型更加美观。出柜温度高导致药液及内部空气温度较高，袋子收缩性较大，降至环境温度时，袋内就会因热胀冷缩和液面上汽体的液化而造成负压。当负压超过袋壁强度时，就会导致塑料袋壁内陷、变形。降至50℃时以下泄压出柜可以使袋内温度与环境温度保持相对一致，防止袋内负压变形。

优选的，所述的保温保压是在121℃并保持压力在0.19～0.24Mpa，灭菌时间12分钟。

进一步优选的，所述的升温升压时，控制达到121℃的灭菌状态时，压力达到0.20MPa；降温时，降温到50℃的压力不小于0.1MPa。便于控制环境条件稳定合理上升或者下降。

进一步优选的，所述的灭菌环境温度以灭菌柜内四个探头中的一个次高点温度为基准。这样检测结果更趋于合理，当然也可以采用数据处理拟合得到的温度数据，也是等同的技术特征。

在灭菌工序中，流程为注水-升温-保温灭菌-冷却-泄压-排水过程。现有技术的工艺中灭菌升温至80℃时压力变为恒压(即增压到设定值)，然后继续升温、保温保压，结束后冷却至80℃时才逐渐梯度泄压。新方法为压力随着温度升高而升高，降温时压力随着温度的降低而降低，当柜内温度冷却至设定温度50℃时灭菌结束，泄压到常温出柜。可以防止输液袋处于内外压力差较大使得输液袋产生不可逆转的变形。

进一步的，所述的灭菌过程中，输液袋位于两个平行的立式隔板之间，并呈直立状态，且输液袋较宽的两个立面分别与隔板表面贴靠。

这样输液袋受隔板的支撑和保护，受力均匀，避免了因输液袋卧式放置时受力不均造型的变形，进一步确保了输液袋产品规则整齐。

实施该优选工艺方案的专用设备：一种输液袋灭菌柜，其特征在于：所述的灭菌柜内部设置多层输液袋，每一层输液袋排布为多列，输液袋直立放置，输液袋的两个较宽表面分别与两个相平行的隔板的相对表面贴靠；输液袋和隔板固定在底部设置通孔的灭菌盒内。通孔便于水汽流通，灭菌盒便于固定输液袋和隔板。

进一步的，相邻两层的输液袋和隔板的布置方向相交错或者每装满一层输液袋装一层空的灭菌盒。这样可以使上层的重力向下分布更均匀，同时隔板可以起到对上层的支撑作用，防止上层输液袋直接压到下层的输液袋。最关键的是，输液袋因为两个较宽表面都与隔板贴靠，所以与隔板的摩擦力很大，隔板本身起到了对输液袋的固定，输液袋对灭菌盒底部的作用力微弱，保证了每一层的输液袋都不受不规则的意外作用力影响。所以本发明的输液袋外形很整齐、很规则。

至于其它的升温设施、喷水布水设施以及固定结构等可以参考现有技术或者做相应改进。例如灭菌柜顶部和周侧设置喷水布水器，隔板为光滑不锈钢板等。由于聚丙烯共混输液袋不同于普通的塑袋产品，其自身根本无法站立，给灭菌过程带来了不小的挑战。若采用传统卧式灭菌车灭菌，灭菌柜中部每一层的灭菌盒体会因重力下压，导致下层的输液袋变形。本发明采用特定设备将输液袋立式放置，完全解决了这一技术难题。

本发明利用聚丙烯材料的特性，在配液、灌装和灭菌时通过降低灌装温度提高袋内压力。通过对配液、灌装和灭菌工艺的改进，采用合适的温度灌装，防止因药液温度高低变化导致袋子收缩。在灭菌升温50℃时和降温到50℃的过程中采用随温度变化来控制灭菌柜内压力，防止袋子因柜内温度的变化而使聚丙烯共混输液袋收缩率发生变化，从而影响袋子的饱满度，提高袋子的抗外压能力，保证袋子形状规则整齐。利用特定的灭菌设备，使得输液袋灭菌时处于直立状态，避免灭菌设备对输液袋的外形干扰。解决了聚丙烯共混输液袋变形的问题，便于输液袋包转、运输和使用。尤其是在高海拔地区生产的输液袋在低海拔地区变形的问题得到解决，防止了包装不便以及使用中袋体瘫软变形影响自排液效果，输液袋使用更方便。

附图说明

图1是本发明的灭菌盒主视图；

图2是图1的左视图；

图3是多层灭菌盒叠置的示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示的实施本发明的优选工艺方案的专用灭菌柜：所述的灭菌柜内部设置多层输液袋，每一层输液袋10排布为多列，输液袋10直立放置，输液袋10的较宽表面与两个相平行的隔板30的相对表面贴靠。进一步的，相邻两层的输液袋10和隔板30的布置方向相交错或者每装满一层输液袋10装一层空的灭菌盒30。这样可以使上层的重力向下分布更均匀，同时也便于水汽流通。也就是如图3所示的，输液袋呈较宽的形状，下层的输液袋10宽面朝向图示的左右方向，上层的输液袋10宽面朝向图纸的里外方向。

下面提供使用本发明的优选实施例。

实施例1

500ml氯化钠注射液

(1)灌装药液温度为48℃；

(2)采用本发明的立式装载方式；

(3)采用灭菌温度121℃，灭菌时间12分钟，灭菌压力0.19MPa；灭菌从13时21分开始升温，当灭菌温度达到121℃时压力达到0.19Mpa开始进行保温保压灭菌12分钟，保温阶段压力维持在0.19MPa，完成后灭菌柜内压力随温度下降而降低，待降温至50℃时压力0.1MPa，然后开始泄压，14时48分压力降至常压出柜；

(4)灭菌后产品饱满，袋型均一、透明度高，袋内压力经检测在0.008-0.013MPa压力之间，提高了袋子的抗外压能力，保证袋子形状不变形。

实施例2

100ml：葡萄糖注射液

(1)灌装药液温度为63℃；

(2)采用本发明的立式装载方式；

(3)采用灭菌温度121℃，灭菌时间12分钟，压力0.21MPa进行灭菌；灭菌从10时09分开始升温，当灭菌温度达到121℃时压力达到0.21MPa开始进行保压灭菌12分钟，保温阶段压力维持在0.21MPa；完成后灭菌柜内压力随温度下降而降低，待降温50℃时降至压力0.13MPa并开始泄压，11时37分压力降至常压出柜；

(3)灭菌后产品饱满，袋型均一、透明度高。袋内压力经检测在0.008-0.013MPa压力之间，提高袋子的抗外压能力，保证袋子形状不变形。

实施例3

100ml：葡萄糖注射液

(1)灌装药液温度为50℃；

(2)采用本发明的立式装载方式；

(3)采用灭菌温度121℃，灭菌时间12分钟，灭菌压力0.24MPa进行灭菌；灭菌从15时23分开始升温，当灭菌温度达到121℃时压力达到0.24MPa开始进行保压灭菌12分钟，保温阶段压力维持在0.24MPa；完成后降温，柜内压力随温度下降而降低，待降温50℃时降至压力0.12MPa并开始泄压，16时49分压力降至10KPa以下时出柜；

(3)灭菌后产品饱满，袋型均一、透明度高。袋内压力经检测在0.011-0.015MPa压力之间，提高袋子的抗外压能力，保证袋子形状不变形。

Claims (2)

1.一种聚丙烯共混输液袋定型与保持的方法，包括药液的灌装和输液袋灭菌，其特征在于按下述步骤进行：

(1)灌装药液温度为50℃；

(2)采用立式装载方式；所述立式装载方式为：输液袋位于两个平行的立式隔板之间，并呈直立状态，且输液袋较宽的两个立面分别与隔板表面贴靠；所述的输液袋和隔板布置多层；相邻两层的输液袋和隔板的布置方向相交错或者每装满一层输液袋装一层空的灭菌盒；

(3)采用灭菌温度121℃，灭菌时间12分钟，灭菌压力0.24MPa进行灭菌；当灭菌温度达到121℃时压力达到0.24MPa开始进行保压灭菌12分钟，保温阶段压力维持在0.24MPa；完成后降温，柜内压力随温度下降而降低，待降温到50℃时降至压力0.12MPa并开始泄压，压力降至10KPa以下时出柜；

(4)灭菌后获得产品饱满，袋型均一、透明度高的输液袋，输液袋内压在0.011-0.015MPa之间。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯共混输液袋定型与保持的方法，其特征在于：所述的灭菌环境温度以灭菌柜内四个探头中的一个次高点温度为基准。