CN103282581A - 用于适于医学用途的热封包装的纤维材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于可热封的医用包装的纤维材料，该纤维材料包括非织造的纤维单层基片或纸张，至少一种聚氨酯、至少一种增粘剂和可选地至少一种功能添加剂浸渍到所述非织造的纤维单层基片或纸张的芯部。本发明还涉及用于制造该纤维材料的方法以及在该制造方法中所用的施胶组合物和包括该纤维包装材料的医用包装。

Description

用于适于医学用途的热封包装的纤维材料
技术领域
本发明涉及具有热封性能的多孔材料，该多孔材料具有制备在医学领域中的包装的用途，尤其是耐消毒。这些材料，尤其是膜、布或纸的形式，尤其是非织造的和纤维状的，尤其具有形成用于需要消毒的医疗器具和设备的包装的用途。
背景技术
特别地，这样的医疗器具尤其可以是注射器、植入体、阀、缝合套件等。
通常在医疗器具仍在包装中时，进行消毒操作，使得所述医疗器具在被敞开之前保持无菌。常用的消毒工具是伽马辐射或者使用氧化乙烯气体、水蒸汽或甲醛蒸汽，消毒工具穿过材料的孔以便对包装中包括的器具或假体消毒。
用于医疗器具或假体的包装通常由刚性的或伪刚性的或柔性的部件制成，其基本上可以采用考虑的医学对象的形状，其上热封有热封基片。例如，刚性的或伪刚性的或柔性的部件是热成型的。通常在密封所处的位置处打开该包装。
考虑到其特定的用途，这样的包装，尤其是用来制作密封件的可热封的材料，通常必须满足几个标准。因此，除了其热封性能之外，该材料还应该有利地是透气材料，即具有合适的渗透性，以通过允许消毒剂（例如环氧乙烷、水蒸汽或甲醛蒸汽）穿透能够进行消毒操作，同时防止消毒之后发生污染。该包装材料可具有允许其被打印而所需的特性。
此外，为了允许无菌打开，当包装被打开时，该材料必须具有抗分层的性能。
最后，材料的强度必须足以保护所包装的对象，并且抵挡在运输阶段期间可能由内容物导致的任何穿孔。
已知的做法是通过使用可热封剂离线涂覆纸，来制备可热封的纸。
离线涂覆成倍地增大了额外的工作和存储成本。
WO98/24970描述了一种可剥离的包装，该包装包括涂覆有由聚烯烃的聚合物和共聚物形成的介电材料层的可热封的增强纸。
此外，例如，公布申请EP528874、US2007/0107381或WO99/32044描述了因其粘合性而使用的聚氨酯，尤其是在层压件中，或者可替选地，WO03/086877描述了使用聚氨酯来形成胶缝，包括用于可消毒的包装胶缝。例如，在US6063498中，聚氨酯还用在医学应用中。
需要利用纤维材料，该纤维材料满足与其在医学领域中的用途相关的需求，可以更经济地制造该纤维材料。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种纤维包装材料，该纤维包装材料形成合适的感染屏障，该材料是可热封的，尤其在消毒后具有合意的密封强度，并且具有符合医疗装置的包装的机械强度和抗分层性。
本发明的另一目的是提供一种用于制备这样的材料的方法，该方法既简单又适于现有的造纸机或者用于通过干法或湿法形成非织造网的任何其他工具。
难题之一在于以下事实：纤维材料的与热封的聚烯烃配对物接触的表面处的纤维未完全地覆盖有一层涂层（参见图2C）。热封之后，两种材料的分离或剥离发生在实际的界面处，因此对纤维材料的纤维施加应力，导致纤维材料发生分层，如果确保无菌打开医疗装置包装，则这不会发生（参考图2D）。
因此，需要提供一种施胶组合物，该施胶组合物既能够提供增强纤维材料以便保证无菌打开的功能，又能够提供热封功能，同时既保留足以允许当消毒剂为气态（蒸汽、环氧乙烷、甲醛）时消毒剂可以通过的透气度，又提供对微生物的阻隔。
因此，本发明还旨在提供一种用于获得所述可热封的材料的施胶组合物。
因此，根据本发明的一个方面，本发明的主题是一种用于可热封的医用包装的纤维材料，其包括非织造的纤维单层基片或纸张，至少一种聚氨酯浸渍到所述非织造的纤维单层基片或纸张的芯部。
根据本发明的一个方面，本发明的主题还是一种用于可热封的医用包装的纤维材料，其包括非织造的纤维单层基片或纸张，至少一种聚氨酯、至少一种增粘剂和可选地至少一种功能添加剂浸渍到所述非织造的纤维单层基片或纸张的芯部。
根据本发明的另一方面，本发明针对一种制造用于热封的医用包装的纤维材料的方法，该方法至少包括：
i.用施胶组合物施胶到非织造的纤维单层基片或纸张的芯部的步骤，所述施胶组合物包括至少一种聚氨酯的水分散体，优选地包括至少一种聚氨酯的水分散体和至少一种增粘剂以及至少一种功能添加剂，以及
ii.干燥步骤。
本发明的主题还在于一种用于对非织造的纤维单层基片或纸张施胶的组合物，该组合物包括：
i.至少一种聚氨酯，
ii.至少一种增粘剂，
iii.可选地，至少一种共粘合剂或增强剂,
iv.和可选地，至少一种功能添加剂。
本发明还扩展到一种用于可热封的医用包装的纤维材料，其包括非织造的纤维单层基片或纸张，该非织造的纤维单层基片或纸张使用包括至少一种聚氨酯、优选地包括至少一种增粘剂、可选地包括至少一种功能添加剂的组合物涂覆，具体如下文所述。
本发明还涉及一种用于制造这样的用于可热封的医用包装的纤维材料的方法，该方法包括用包括至少一种聚氨酯的水分散体和优选地至少一种增粘剂以及可选地至少一种功能添加剂的组合物涂覆非织造的纤维单层基片或纸张的至少一个步骤。
因此，本发明还涉及用于医用包装的这样的材料，该材料是使用下文描述的且被称为施胶组合物的组合物借助离线涂覆方法而制成的。
最后，本发明涉及一种用于医学用途的包装，其包括根据本发明的用于可热封的医用包装的纤维材料。
本发明最后涉及包括至少一种聚氨酯、至少一种增粘剂和可选地至少一种功能添加剂的施胶组合物的用途，施胶组合物用于浸渍非织造的纤维单层基片或纸张，以便赋予其热封性能，同时保留其透气度而不影响微生物阻隔性能。
本发明可以提供一种用于可热封的医用包装的纤维材料，其在粘合性和剥离性能上具有所需的性能。
此外，通过在线提供粘合性能，本发明与现有技术相比，可以简化用于制造纤维包装材料的方法。
表述“具有可热封性能的纤维包装材料”是指能够密封的纤维包装材料，即，在热的作用下，且通常同时施加压力，使纤维包装材料与第三材料接触预定的时间，该纤维包装材料能够与该第三材料粘合。
更具体地，表述“具有可热封性能的纤维包装材料”是指能够密封的纤维包装材料，即，通过可以使两种材料的界面处达到的温度高于聚氨酯的活化温度（例如在45°C和200°C之间，尤其在60°C和150°C之间）的温度的作用，同时施加大于200kPa的压力持续可以在0.2秒至4秒的范围中的时间，该纤维包装材料能够与第三材料粘合。获得的密封强度将大于100cN/15mm、尤其大于150cN/15mm，这保证了无菌打开。
根据本发明的纤维包装材料可以获得密封，该密封承受得住所选择的消毒模式。纤维包装材料的组合物可以适用于所述模式，如下文所述。
术语“无菌打开”或“剥离性能”是指，当在可热封的材料的层面打开包装时，该材料没有撕裂或者没有分层，以避免形成游离的纤维、颗粒或其他碎屑，游离的纤维、颗粒或其他碎屑会污染从业人员的工作空间；这些颗粒实际上构成用于传播微生物的带菌体。
术语“密封强度”是指为了将两个热密封的部分的端部彼此分离而需要施加到所述端部的拉力。根据ASTM F88以200mm/分钟的拉伸速度在“T-剥离”测试中测量该强度。
术语“单层基片”是指其组成在其宽度上是相对同质的基片。这样的基片不同于由彼此叠置的不同性质的各个层构成的层压制品。
单层基片可以是单层或双层。
通过施胶至单层基片的芯部获得热封的纤维包装材料。
表述“施胶或浸渍至芯部”是指将施胶组合物深植入到基片中以及还植入在表面处。因此，基片的纤维涂覆有该组合物。
该处理尤其不同于涂覆步骤，在涂覆步骤中，涂覆组合物表面涂覆基片而没有到达所述基片的芯部。
非织造的纤维单层基片
用于实现本发明的基片可以是任何纸或无纺布，该任何纸或无纺布尤其是无毒的且具有适于医疗用途的机械性能。
这包括非织造纤维纸，该非织造纤维纸包括天然纤维（尤其是基于纤维素的纤维）或者合成纤维或者天然纤维和合成纤维的混合物。
在天然纤维中，可以提到木质纤维，例如，桉树纤维、针叶树纤维或者其混合物、棉纤维、竹纤维、粘胶纤维、谷草纤维、蕉麻纤维、asperto纤维、大麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维或其混合物。
纤维可以被漂白、半漂白或未经漂白。
在合成纤维中，可以提到聚酯纤维、聚酰胺纤维、人造丝纤维和粘胶纤维。
通常地，在本发明的上下文中，术语“长纤维”是指长度大于或等于0.6mm的纤维，以及术语“短纤维”是指长度小于0.6mm的纤维。
纤维可以是短纤维或长纤维。
纤维的平均长度可以在0.1mm和30mm之间，尤其在1mm和15mm之间。
在一个具体实施方式中，相对于基片的重量，基片包括按重量计至少5%的长纤维。
作为可以在纤维基片中使用的可选的添加剂，可以提到二氧化钛、碳酸钙、高岭土、滑石、淀粉、施胶剂、颜料和防潮剂。
根据一个具体实施方式，非织造的纤维单层基片选自由木质纤维的混合物构成的支撑件。
在施胶之前，纤维基片的每单位面积的质量通常可以在20g/m2和150g/m2之间，优选地从40g/m2到110g/m2。
非织造的纤维单层基片有利地具有符合医学用途的透气性（优选地，Bendtsen透气度高于在标准868-6:2009中描述的下限值18ml/min，即，当根据ISO5636-3测量透气度时，透气度大于0.2μm/Pa）以允许消毒气体（例如，环氧乙烷、甲醛蒸汽或水蒸气）通过以及具有根据常用标准的微生物阻隔性能。
因此，在施胶或浸渍之前，可以在本发明的上下文中使用的纤维基片的Bendtsen透气度尤其可以小于3000ml/min、优选地小于2700ml/min、更有利地小于1875ml/min。
在施胶之前的纤维单层基片可以在倾斜台、成型机、长网网案或者圆网机或者能够通过干法工艺（例如根据干法技术）由纤维混合物或者通过湿法工艺（例如，根据湿法技术）由在水中悬浮的纤维混合物形成纤维网的任何其他工具上获得。例如，可以通过以任何比例的长天然木质纤维和/或短天然木质纤维的水相悬浮液，获得基片。这些纤维一旦被制成悬浮液，则这些纤维优选地被细化并且用可以使这些纤维被处理的本领域技术人员熟知的辅助剂进行增补。具体地，可以使用消泡剂、粘合剂、颜料、无机填料、防潮剂和施胶剂。该纤维混合物随后可以排成线，以形成纤维垫，随后使该纤维垫干燥，干燥是于在线施胶步骤之后进行的。
施胶组合物
出于满足上文提出的粘合性和剥离性能的需求的目的，根据本发明的施胶组合物包括至少一种聚氨酯、优选地包括至少一种增粘剂，可选地包括至少一种功能添加剂。施胶组合物还可以包括至少一种共粘合剂或增强剂和/或至少一种功能添加剂。
聚氨酯
根据本发明的一个具体实施方式，聚氨酯在施胶组合物中存在的形式是聚氨酯颗粒的水分散体。
聚氨酯可以由高于25°C、尤其高于40°C且优选高于60°C的活化温度来表征。聚氨酯还可以由低于40°C、优选低于20°C（例如在-85°C和20°C之间）、优选低于10°C、更优选低于0°C的玻璃化转变温度或Tg来表征。
在本发明的上下文中，术语“活化温度或T活化”是指这样一温度，超过该温度显示出热封性能，且更具体地是指这样一温度，从该温度开始，聚氨酯粘合至材料且同时显示出大于60cN/15mm的密封强度。
可以提到以下物质（不限制本发明的范围）：由Alberding-boley公司以名称CUR21（Tg=0°C）、U400N（Tg=-75°C）和U210-1VP（Tg=0°C）销售的乳剂，以及由Bayer Material Science公司销售的名称为Dispercoll U42（Tg=-5°C/T活化=80-100°C）、U53（Tg=-55°C/T活化=45-55°C）、U54（Tg=-55°C/T活化=45-55°C）和U56（Tg=-55°C/T活化=40-50°C）的分散体，和由DSM Resin公司销售的乳剂Neoresine R551和Neoresine R9330（Tg=-47°C/T活化=65°C）。
这些颗粒的尺寸可以在50nm和500nm之间、或者甚至在100nm和300nm之间，颗粒尺寸是使用扫描电子显微镜或者使用联接到激光计数器的粒度分析仪进行观察而测量。
相对于组合物的总重量，聚氨酯在该组合物中可以存在的按重量计的含量在1.5%和60%之间，尤其在1.5%和40%之间，尤其在5%和50%之间、尤其在2%和35%之间，或甚至在2.5%和30%之间、更特别地在10%和30%之间。
共粘合剂或增强剂
根据本发明的一个实施方式，施胶组合物还可以包括共粘合剂或增强剂。
在本发明的上下文中，术语“共粘合剂”和“增强剂”被视为是等同的。
共粘合剂或增强剂的目的具体是增强纤维基片。因此，所述纤维基片被加强使得避免了分层，分层有助于污染包装中包括的对象。
在本发明的上下文中，纤维基片的增强可以通过乳胶来提供。
在本发明的上下文中，术语“乳胶”是指在水介质中为乳剂的任何聚合物。
作为可以用于形成增强的纤维基片的共粘合剂或增强剂，尤其可以提到：丙烯酸共聚物的乳剂（诸如，由Celanese公司销售的4375，Tg=3°C）、醋酸乙烯酯的乳剂（诸如，BASF公司的
Figure BDA00003471500000082
500D，Tg=-13°C；Scott Bader公司销售的
Figure BDA00003471500000083
03-029（Tg=13°C）以及
Figure BDA00003471500000084
13-976（Tg=5°C））和其混合物，优选地苯乙烯丙烯酸乳剂（诸如，来自Rohm&Haas公司的ECO3836，Tg=-12°C；或者来自Clariant公司的Cartacoat B600，Tg=-25°C；以及来自ScottBader公司的
Figure BDA00003471500000085
13976，Tg=5°C）或者苯乙烯丁二烯乳剂（来自Dow公司的XZ94755，Tg=-25°C）。
共粘合剂或增强剂特征可以在于：其玻璃化转变温度Tg低于50°C，尤其低于20°C，优选低于0°C。
根据一个具体实施方式，共粘合剂或增强剂可以选自：苯乙烯丙烯酸酯，例如，来自Clariant公司的丙烯酸酯
Figure BDA00003471500000086
3836；和苯乙烯丁二烯产品，例如来自Dow的XZ94755；和醋酸乙烯酯，例如来自BASF公司的
Figure BDA00003471500000087
500D。
相对于组合物的总重，共粘合剂或增强剂在该组合物中存在的按重量计的干物质含量可以小于50%，尤其小于35%，更特别地小于20%，尤其在1.5%和40%之间，3%到35%、或者3.5%到30%。
增粘剂
施胶组合物还可包括至少一种增粘剂。
根据本发明的一个具体方面，施胶组合物包括至少一种聚氨酯和至少一种增粘剂。
增粘剂的目的具体是按照需要来根据消毒的性质和刚性的或半刚性的基于聚烯烃的配对物的性质来调节基片的热封性能。
所述增粘剂可以选自乙烯丙烯酸共聚物、萜烯衍生物、离子键聚合物和其混合物。
例如，可以提到以下物质：对于乙烯丙烯酸而言，Clariant公司销售的Cartaseal SVU，Michelman公司销售的Michem Prime4983RE、Michem Prime4990RE和Michem Prime2960E，Trub公司销售的Tecseal E787；对于萜烯衍生物而言，例如，通过DRT公司销售的Dermulsen TR602；和对于离子键聚合物而言，通过Dow Chemical公司销售的Surlyn D3308。
乙烯和丙烯酸的共聚物或乙烯和甲基丙烯酸的共聚物可以选择成丙烯酸的百分比在0%和40%之间，更具体地在10%和30%之间。该共聚物还可以具有聚合物熔体流动，以g/10min计，聚合物熔体流动在50g/10分钟和1000g/10分钟之间。它们还可具有的软化温度Tm°C高于35°C，优选高于45°C，以及在一个具体实施方式中，优选高于60°C。
萜烯衍生物可以选自具有低于120°C、优选低于100°C的软化温度的萜烯衍生物。
根据一个具体实施方式，增粘剂选自乙烯丙烯酸的共聚物，常称为EAA。
相对于所述组合物的总重，增粘剂在组合物中存在的按重量计的干物质含量可以小于25%、特别地小于20%、更优选地小于15%，尤其在0.2%和20%之间，或者在0.2%和10%之间。
功能添加剂
根据一个有利的实施方式，根据本发明的组合物还包括功能添加剂，例如，能够改善组合物的均匀化的功能添加剂，或例如能够允许在施胶机中使用施胶组合物的功能添加剂，或者能够根据需要调节施胶组合物渗入纤维基片的渗透性的功能添加剂。
作为功能添加剂，可特别提到聚乙烯醇，本领域的技术人员可以根据他们的常识按照摩尔质量和水解度来选择聚乙烯醇以便调整粘度。
聚乙烯醇可以从相应的聚醋酸乙烯酯的水解来获取。该水解（或皂化）度有利地以皂化的聚醋酸乙烯酯单元的摩尔百分比来表示。
按照根据标准DIN53015在23°C下测量的聚乙烯醇的4%水溶液的粘度，本领域的技术人员可以选择聚乙烯醇。
因此，根据一个具体实施方式，聚乙烯醇可具有如下文所述的粘度，即小于10mPa.s，以及具有大于85%的水解度，优选地具有小于6mPa.s的粘度和大于95%的水解度。
还可以提到其他功能添加剂：施胶剂（例如基于烷基烯酮二聚体的施胶剂）、羟甲基纤维素、消泡剂、淀粉、无机填料（诸如碳酸钙、滑石、高岭土或钛）、颜料、阻隔低表面张力的脂肪和油脂的产品和能够调整pH值的化合物（诸如，氢氧化钾或氨水）。
功能添加剂还可以选择成具有的粘度特征使得，在添加功能添加剂的形式中，该功能添加剂使施胶组合物产生的最终的布鲁克费尔德粘度，在23°C下以100rpm测量时，小于1000厘泊，尤其小于500厘泊，优选地小于250厘泊。
相对于组合物的总重，这些功能添加剂可以特别地存在的按重量计的干物质含量小于10%，在一个具体实施方式中小于2%，尤其在0%和10%之间，尤其在0%和5%之间。
通过根据本领域的技术人员已知的技术混合上述化合物，可以获得施胶组合物。
具体地，混合可需要搅拌步骤，或者甚至蒸煮步骤。
根据一个具体实施方式，施胶组合物包括：聚氨酯，例如，其活化温度高于60°C；乙烯丙烯酸的共聚物，其尤其包括在10%和30%之间的丙烯酸且具有高于60°C的熔点；和聚乙烯醇，其按重量计4%的水溶液在23°C下尤其具有小于6mPa.s的粘度，且其具有大于95%的水解度。
用于可热封的医用包装的纤维材料
热封的纤维包装材料可以被制成能够被印刷。
纤维包装材料的组合物
可以在0.5%和6%之间、优选地在4%和6%之间的湿度下进行源于根据本发明的纤维包装材料中的施胶组合物的化合物的干物质含量的测量。
在这些条件下，相对于最终的纤维包装材料的总重，聚氨酯原材料的含量可以从按重量计1%到25%、尤其从按重量计2%到20%、优选地从按重量计2%到15%。
在同样的条件下，相对于最终的纤维包装材料的总重，当存在共粘合剂或增强剂时，共粘合剂或增强剂的干物质含量可以在从按重量计1%到15%、尤其从按重量计2%到15%、优选地从按重量计2%到10%的范围中。
仍在这些同样的条件下，相对于最终的纤维包装材料的总重，增粘剂的干物质含量小于按重量计15%、尤其可以在从按重量计0.2%到15%、优选地从按重量计0.2%到10%的范围中。
仍在这些同样的条件下，当存在功能添加剂时，相对于最终的纤维包装材料的总重，功能添加剂的含量在按重量计0.1%和7%之间、尤其在按重量计0.1%和5%之间、且特别地，当功能添加剂由聚乙烯醇构成时，功能添加剂的含量小于按重量计2%、尤其小于按重量计1%。
根据一个具体实施方式，热封的纤维包装材料包括非织造的纤维单层基片或纸张，用至少一种聚氨酯（例如，具有高于60°C的活化温度）、乙烯丙烯酸的至少一种共聚物（尤其包括10%和30%之间的丙烯酸且具有高于60°C的熔点）以及至少一种聚乙烯醇（其4%的水溶液在23°C下的粘度尤其小于6mPa.s，且其水解度尤其大于95%）浸渍到该非织造的纤维单层基片或纸张的芯部。
不管利用包装组合物实施的方法如何（即，涂覆或施胶到芯部），上述重量百分比是有效的。
因此，根据第一实施方式，本发明针对一种用于可热封的医用包装的纤维材料，其包括非织造的纤维单层基片，用尤其如上文所限定的至少一种聚氨酯和至少一种共粘合剂或增强剂施胶至该非织造的纤维单层基片的芯部。
根据该实施方式，相对于最终的纤维包装材料的总重，聚氨酯的干物质含量可以在按重量计1%和25%之间，尤其在按重量计2%和20%之间，共粘合剂或增强剂的干物质含量可以在按重量计1%和15%之间，尤其在按重量计2%和10%之间。
根据第二实施方式，本发明针对一种用于热封的医用包装的纤维材料，该纤维材料包括非织造的纤维单层基片，用尤其如上文所限定的至少一种聚氨酯和至少一种增粘剂施胶至该非织造的纤维单层基片的芯部。
根据该实施方式，相对于最终的纤维包装材料的总重，聚氨酯的干物质含量可以在按重量计1%和20%之间、尤其在按重量计2%和15%之间，以及，相对于最终的纤维包装材料的总重，增粘剂的干物质含量可以小于按重量计15%，在按重量计0.2%和10%之间，尤其在按重量计0.5%和7%之间。
根据第三实施方式，本发明针对一种用于热封的医用包装的纤维材料，该纤维材料包括非织造的纤维单层基片，用尤其如上文所限定的至少一种聚氨酯、至少一种共粘合剂或增强剂以及尤其如上文所限定的至少一种增粘剂施胶至该非织造的纤维单层基片的芯部。
根据该实施方式，相对于最终的纤维包装材料的总重，聚氨酯的干物质含量可以在按重量计1%和20%之间、尤其在按重量计2%和15%之间，共粘合剂或增强剂的干物质含量可以在按重量计1%和15%之间，尤其在按重量计2%和10%之间，以及增粘剂的干物质含量可以在按重量计0.2%和10%之间，且尤其在按重量计1%和7%之间。
根据第四实施方式，用于可热封的医用包装的纤维材料不包括任何聚烯烃，尤其是不包括任何聚乙烯和聚丙烯。
用于可热封的医用包装的纤维材料的特征
根据施胶至芯部的优选实施方式，用于可热封的医用包装的纤维包装材料可以容易地与目前为止常用的医用纸区分开，这是由于因获得的单层材料的两面上存在施胶组合物而两面具有热封性能。现有技术的涂覆的或层压的纸不是这种情况。
微生物阻隔
根据本发明的热封的纤维包装材料符合根据以下标准中的微生物阻隔测试的要求：题目为“BARRIER DIN TEST”DIN ISO58953-6（子条款）第3部分（在湿度下）&第4部分（透气性）。具体地，关于在湿度下的第三部分，已经通过20个根据本发明的材料的样品的微生物群体的总数可以在0和4之间（通过/未通过），并且尤其等于0。具体地，在标准DIN-ISO58953/6的第4部分中描述的阻隔测试条件下，已经通过10个根据本发明的材料的样品的微生物群体的总数可以在0和15之间，且尤其等于0，而单独地看，每个样品上没有超过5，且优选地等于0。
根据本发明的纤维包装材料有利地还特征在于，根据依照标准ASTM F2101-01描述的细菌过滤效率测试对其评估的阻隔性能。该测试表示为所测试的材料所阻隔的微生物的数量除以散布在所测试的材料上的微生物的数量的比率。具体地，根据本发明的材料所阻隔的微生物的比率可以在80%和100%之间，尤其是大于95%。
根据本发明的热封的纤维包装材料优选地满足这些相同的要求，包括在消毒之后也满足。
对液体的阻隔
根据本发明的热封的纤维包装材料有利地具有液体阻隔性能，该液体阻隔性能可以根据ISO535中描述的“Cobb”方法来量化，其中，在一分钟之后，测量纤维包装材料所吸收的水的量。
根据该方法，纤维包装材料有利地具有的Cobb值小于30g/m2，特别地小于20g/m2、尤其是15g/m2。
密封强度
根据本发明的纤维包装材料有利地具有符合其用途的密封强度。
可以根据ASTM F88所述的方法B（端部固定）来测量密封强度。在200mm/min的恒定端部分离速度下测量密封强度。
具体地，当根据标准ASTM F88在T-剥离测试中测量时，根据本发明的用于热封的医用包装的纤维材料可具有大于100cN/15mm、尤其大于120cN/15mm、优选地大于150cN/15mm、或甚至是175cN/15mm的密封强度。
最大孔径
当根据在EN868-3：2009的标准附录D中描述的方法测量时，本发明的纤维包装材料的微生物阻隔性能还取决于最大孔径。
具体地，本发明的纤维包装材料的最大孔径可以有利地小于50μm、特别地小于35μm、优选小于20μm。
Bendtsen透气度
根据标准ISO5636-3，根据Bendtsen透气度测量方法，热封的纤维包装材料的透气度可以特别地在从20ml/min到2500ml/min的范围中，特别地从100ml/min到1500ml/min。
制备用于可热封的医用包装的纤维材料的方法
本发明针对一种制造用于热封的医用包装的纤维材料的方法，其特征在于，所述方法至少包括：
i.用施胶组合物施胶至非织造的纤维单层基片或纸张的芯部的步骤，所述施胶组合物包括至少一种聚氨酯的水分散体和优选地至少一种增粘剂，和
ii.干燥步骤。
可以使用各种施胶方法。
在施胶方法中，可以提到在芯部进行的浸渍、浸透、沉析或者喷洒。本领域的技术人员熟知所有这些方法。
典型地，根据第一实施方式，通过借助于压力优选地在纤维单层基片的任一面上进行涂覆而使该基片接触过量的施胶溶液。例如，使纤维单层基片通过压力机，例如施胶机，随后干燥。
当然，与施胶机等效的任何其他设备可以在本发明的上下文中使用，条件是获得浸透至芯部和表面，例如，浸渍机、薄膜压榨机、辊压涂布机、网纹辊。
典型地，根据第二实施方式，用根据本发明的施胶溶液喷洒纤维基片，随后干燥。
根据第三实施方式，在板的形成之前，溶液以水相形式沉析在基片的芯部，随后干燥整个组件。
根据一个实施方式，该施胶步骤是在线进行的，即，在来自成型网的宽度上进行施胶，施胶以与纤维基片的形成速度相同的速度进行。例如，所用的机器是具有完整的长网网案的造纸机，或者用于通过干法处理形成非织造网的Airlaid类型的机器。
在基片的任一面上优选地过量施加施胶组合物可以获得深入浸渍至基片中。施加的压力可以使组合物透入基片的孔并且可以获得在所有的三个维度上均匀浸渍的基片。
可以通过刮擦去除过量的组合物。
施胶步骤之后是干燥步骤。例如，纤维基片通过由蒸汽加热的圆柱体制成的干燥部，该干燥部与纤维基片的两面接触，或者该纤维基片经受红外辐射，或者该纤维基片通过一通道，该通道鼓吹有通过纤维基片的热空气。
干燥可以在50°C和250°C之间、尤其在60°C和150°C之间、优选地低于110°C的温度下进行。
例如，水被蒸发掉，以实现其在最终的纤维基片中的按重量计的含量为在0.5%和6%之间，例如在4%和6%之间，优选地在3%和6%之间。
根据本发明的一个实施方式，该方法不包括用热粘组合物涂覆的步骤。
包装
本发明还涉及一种包装，尤其医用包装，包括根据本发明的可热封的至少一种医用纸。
包装的通常热成形的刚性的或伪刚性的或柔性的部分还适于形成抗细菌的屏障。其尤其可以由选自以下聚合物的至少一种聚合物组成的常规聚合物制成：聚酯（PES）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、非晶形的聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）和聚氯乙烯（PVC）。
附图说明
通过观察附图，将可以更清楚地理解本发明，其中：
-图1概略地示出根据本发明的可热封的纤维医用基片的制造，
-图2A至图2D是三种类型的纤维基片的剖视图或俯视图的照片。
具体实施方式
图1局部示出了纤维基片生产线，其中，例如，纤维单层基片5离开纤维基片形成槽且通过经过施胶机2用施胶组合物1而浸渍到芯部，施胶组合物1包括在水相5中分散的至少一种聚氨酯，干物质以6表示。纤维基片由此被浸渍，随后通过干燥段3。
图2A和图2B分别示出了纤维单层基片10的剖视图和俯视图的照片。
互相交织的纤维11是显著的。
根据本发明，作为由离线涂覆制备的用于医学用途的可热封的纸张的说明，在图2C中示出了被涂覆的纤维材料的照片。涂层12与纤维材料13清楚地区分开来。
根据本发明的可热封的医用纤维材料的照片如图2D所示，该医用纤维材料包括聚氨酯和乙烯丙烯酸的混合物。应该注意，该组合物分布在纤维网内。
还应当注意所述纤维材料的均匀性。
该纸张的单位面积的质量是80g/m2。
下文的实施例说明了本发明而不限制本发明的范围。
实施例1：施胶组合物
根据本发明中描述的第一实施方式，例如，可以提到包括聚氨酯和增粘剂的以下施胶组合物。
根据一个优选的制备，聚氨酯乳剂的引入先于增粘剂的引入。
Figure BDA00003471500000171
（1）通过Bayer Material Science公司销售的名称Dispercoll U42的聚氨酯。
（2）通过Michelman公司销售的名称Michem Prime2960E的增粘剂。
实施例2：用于可热封的医用包装的纤维材料
初始物料是由漂白的桉树短纤维和漂白的针叶树长纤维的混合物组成的纤维基片。在5%的湿度下的条件下，相对于最终纸张的总重，纤维的干重含量分别是，对于漂白的短纤维是42%，对于漂白的长纤维是42%。
在浸渍之前，该纤维基片具有1400ml/min的Bendtsen透气度。该纤维基片一旦形成且通过经过蒸汽加热辊而干燥，则利用施胶机用根据实施例1的施胶组合物在线浸渍该纤维基片，随后使该纤维基片干燥。最终湿度是5%且每单位面积的最终质量是82g/m2。
得到的纸张特征在于，其在热封的医用纸张中存在的干物质重量百分比如下：
聚氨酯 6.2%
增粘剂 3.9%
共粘合剂或增强剂 0%
水 5%
全部干物质 10.1%
最大孔径
当根据标准EN868-3:2009的规范附录D描述的方法测量时，平均最大孔径是17.5μm，而不超过20μm。
实施例2的ASTM F88密封强度
在两种类型的膜上评估密封性能：
1-由聚酰胺和聚乙烯组成的85μm厚度的膜，
2-由PET/PE组成的52μm厚度的膜。
密封条件分别是：
1-在160°C下施加450kPa的压力持续1.2秒。
2-在160°C下施加600kPa的压力持续2秒。
在这些条件下，获得“可剥离的”的密封，当打开可热封的纤维材料时，其不导致可热封的纤维材料发生任何分层。
根据标准ASTM F88描述的“T-剥离”开封方法且以200mm/min的开封速度，当紧贴着由聚酰胺/聚乙烯制成的85μm的第一膜密封纸张时，所评估的开封力为250cN/15mm，当紧贴着52μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯膜密封纸张时，所评估的开封力为350cN/15mm。
实施例3：施胶组合物
根据本发明中描述的第二实施方式，例如，可以提到以下施胶混合物，该施胶混合物包括聚氨酯乳剂以及共粘合剂或增强剂，共粘合剂或增强剂在制备的最后加入。
Figure BDA00003471500000181
Figure BDA00003471500000191
（1）通过Bayer Material Science公司销售的名称为Dispercoll U56的聚氨酯。
（3）通过Dow公司销售的名称为XZ94755的共粘合剂。
实施例4：用于可热封的医用包装的纤维材料
根据本发明的实施例2中描述的同样的制备方法，初始物料是由漂白的桉树短纤维和漂白的针叶树长纤维的混合物组成的纤维基片。在5%的湿度下的条件下，相对于最终纸张的总重，基于纤维素的纤维的干重含量分别是，对于漂白的短纤维是47%，对于漂白的长纤维是32%。
在浸渍之前，该纤维基片具有2000ml/min的Bendtsen透气度。该纤维基片一旦形成且干燥，则利用施胶机用根据实施例3的施胶组合物在线浸渍该纤维基片，随后使该纤维基片干燥。最终湿度是5%且每单位面积的最终质量是89g/m2。
得到的纸张特征在于，其在热封的医用纸张中存在的干物质重量百分比如下：
聚氨酯 7.5%
共粘合剂或增强剂 7.2%
水 5%
全部干物质 14.7%
透气度：
根据标准ISO5636描述的测试，得到的纸张具有756ml/min的Bendtsen透气度。
当根据该标准测量时，最大孔径是17.8μm。
密封强度
通过在160°C下施加600kPa的压力持续1.2秒，在最终纸张和170μm厚的聚酰胺/聚乙烯膜之间可以获得可剥性密封。开封不导致在该实施例4中获得的可热封的医用纸张发生分层。
在“T-剥离”测试中根据标准ASTM F88采用200mm/min的打开速度来测量开封力。
随后评估用环氧乙烷气体消毒前后的开封力。在这两种情况下，该开封力保持大于175cN/15mm。
在消毒前的开封力：   198cN/15mm
在消毒后的开封力：   188cN/15mm
实施例5：施胶组合物
根据所述的第三实施方式，该实施例说明了使用以下施胶组合物，该施胶组合物包括聚氨酯、共粘合剂或增强剂、增粘剂以及用于调整浴液的粘度和浸入纤维基片的均匀性的功能添加剂。
在制备期间，在第一部分水之后，引入共粘合剂或增强剂，随后依次是功能添加剂、聚氨酯乳剂和增粘剂。最后，添加最后一部分水。
Figure BDA00003471500000201
（1）通过Bayer Material Science公司销售的名称为Dispercoll U56的聚氨酯。
（2）通过Michelman公司销售的名称为Michem Prime4983RE的增粘剂。
（3）通过Scott Bader公司销售的名称为03-29的共粘合剂或增强剂。
（4）通过Celanese公司销售的名称为Celvol4-98的聚乙烯醇。
实施例6：用于可热封的医用包装的纤维材料
初始物料是由桉树短纤维和半漂白的针叶树纤维的混合物组成的纤维基片。在4%湿度条件下，相对于最终纸张的总重，短纤维的按重量计的含量是33.5%，半漂白的长纤维的按重量计的含量是50%。
在浸渍之前，该纤维基片具有1550ml/min的Bendtsen透气度。该纤维基片一旦形成且干燥，则利用施胶机用根据实施例5的施胶组合物在线浸渍该纤维基片，随后使该纤维基片干燥。最终湿度是4%。每单位面积的最终质量是75g/m2。
得到的纸张特征在于，其在热封的医用纸张中存在的干物质重量百分比，如下所示：
聚氨酯 4%
增粘剂 2%
共粘合剂或增强剂 4.5%
功能添加剂 0.2%
水 4%
全部干物质 10.7%
然后出于确定其各种特性的目的，测试得到的纸张。
微生物阻隔测试
根据标题为“细菌过滤效率”（“Bacterial Filtration Efficiency”）的标准ASTM F2101-01，获得的纸张所阻隔的微生物的比例是99.6%。
当根据标准DIN ISO58953-6的第三部分和第四部分中描述的方法测试时，该纸张还描述成在湿状态和干燥状态下足以阻隔微生物。
液体阻隔测试
当根据标准ISO535描述的Cobb测试方法测量时，最终的纸张的疏水性是16g/m2。
ASTM F88密封强度
通过将最终纸张密封在厚度为85μm且包括聚酰胺和一层聚乙烯的膜上，测量密封性能。
在600kPa的压力和160°C的温度下进行密封，持续1.2秒。
随后以200mm/min的拉伸速度在“T-剥离”测试中测量密封强度，并且估值为250cN/15mm。没有观测到分层。
表述“包括一”应理解成与“包括至少一个”同义，除非另外指明。

Claims (18)

1.一种用于可热封的医用包装的纤维材料，包括非织造的纤维单层基片或纸张，至少一种聚氨酯和至少一种增粘剂浸渍到所述非织造的纤维单层基片或纸张的芯部。
2.根据权利要求1所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，所述聚氨酯具有在-85°C和25°C之间、尤其低于10°C、或甚至优选低于5°C的玻璃化转变温度。
3.根据权利要求1或2所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，所述聚氨酯具有高于25°C、尤其高于40°C、优选高于60°C的活化温度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，在0.5%和6%之间、优选在4%和6%之间的湿度下测量时，相对于纤维包装材料的总重，所述聚氨酯的干物质含量按重量计在1%和25%之间、尤其在2%和20%之间、更特别地在2%和15%之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，还包括至少一种共粘合剂或增强剂。
6.根据前一项权利要求所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，所述共粘合剂或增强剂选自醋酸乙烯酯的丙烯酸共聚物和其混合物，优选地选自苯乙烯丙烯酸乳剂和苯乙烯丁二烯乳剂。
7.根据权利要求5或6所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，在0.5%和6%之间、优选在4%和6%之间的湿度下测量时，相对于纤维包装材料的总重，所述共粘合剂或增强剂的干物质含量按重量计在1%和15%之间、尤其按重量计在2%和15%之间、更特别地按重量计在2%和10%之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，所述增粘剂选自乙烯丙烯酸共聚物、萜烯衍生物和其混合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，在0.5%和6%之间、优选在4%和6%之间的湿度下测量时，相对于纤维包装材料的总重，所述增粘剂的干物质含量按重量计小于15%、尤其在0.2%和15%之间、更特别地按重量计在0.2%和10%之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，还包括功能添加剂，在0.5%和6%之间、优选在4%和6%之间的湿度下测量时，相对于纤维包装材料的总重，所述功能添加剂能够以按重量计在0.1%和7%之间、更特别地在0.1%和5%之间的含量存在，尤其以按重量计小于2%、更特别地小于1%的含量存在。
11.根据前一项权利要求所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，所述功能添加剂选自改性的或未改性的聚乙烯醇、施胶剂、羟甲基纤维素、消泡剂、淀粉、无机填料、颜料、阻隔具有低表面张力的脂肪和油脂的产品和能够调整pH的化合物，其中，所述功能添加剂尤其是聚乙烯醇。
12.根据前述权利要求中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其特征在于，所述纤维材料包括非织造的纤维单层基片或纸张，至少一种聚氨酯、乙烯丙烯酸的至少一种共聚物以及至少一种聚乙烯醇浸渍到该非织造的纤维单层基片或纸张的芯部，其中，所述至少一种聚氨酯例如具有高于60°C的活化温度，所述乙烯丙烯酸的至少一种共聚物尤其包括10%和30%之间的丙烯酸且具有高于60°C的熔点，所述至少一种聚乙烯醇的按重量计4%的水溶液在23°C下的粘度尤其小于6mPa.s且所述至少一种聚乙烯醇的水解度尤其大于95%。
13.根据前述权利要求中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，其中，所述基片是非织造的纤维基片，所述非织造的纤维基片包括天然的、尤其基于纤维素的纤维或者合成纤维或者天然纤维和合成纤维的混合物。
14.根据前述权利要求中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料，当根据标准ASTM F88在T-剥离测试中测量时，所述纤维材料的密封强度大于100cN/15mm、尤其大于150cN/15mm、优选地大于175cN/15mm，例如是175cN/15mm。
15.一种制造用于可热封的医用包装的纤维材料的方法，尤其用于制造如权利要求2至14中任一项所限定的纤维包装材料，所述方法至少包括：
i.用施胶组合物施胶至非织造的纤维单层基片的芯部的步骤，所述施胶组合物包括至少一种聚氨酯的水分散体和至少一种增粘剂，和
ii.干燥步骤。
16.根据前一项权利要求所述的制造用于可热封的医用包装的纤维材料的方法，其中，所述施胶步骤尤其使用施胶机或者喷洒管或者使用沉析而在所述芯部上在线执行。
17.一种用于医学用途的包装，包括权利要求1至14中任一项所述的用于可热封的医用包装的纤维材料。
18.一种用于对非织造的纤维单层基片施胶的组合物，尤其用于实现权利要求15或权利要求16所述的方法，所述组合物包括：
i.至少一种聚氨酯,
ii.至少一种增粘剂，尤其是权利要求8中所限定的增粘剂，
iii.可选地，至少一种共粘合剂或增强剂，尤其如权利要求6中所限定的共粘合剂或增强剂，
iv.和可选地，至少一种功能添加剂，尤其如权利要求11所限定的功能添加剂，尤其是聚乙烯醇。
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