CN107652780A - 一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，按重量份数计包括以下组分：孔雀石绿0.1~2份、藏红O 0.1~1.5份、无水乙醇39.5~142份、水30~200份、粘结剂5~50份、助剂0~10份。本发明变色油墨成分配置合理，符合节能、环保要求，制备工艺简单，投入成本低，效益高，制得的变色油墨可印刷于各类基材表面，具有色泽饱满，附着力强，与过氧化氢的反应灵敏度高等优点。本发明选用对环境友好的水和无水乙醇作为变色油墨的溶剂，无毒，无环境污染，可以改善生产环境，有利于操作人员的健康。

Description

一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨

技术领域

本发明涉及医疗消毒灭菌技术领域，特别是涉及了一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

背景技术

灭菌消毒是医疗用品和器械使用前必不可少的环节。随着人民对健康的认识水平不断提高，对各种一次性医疗用品的需求越来越多。这些产品需要在出厂前进行严格的灭菌处理。灭菌过程也涉及到医疗、医药、食品、饮料、卫生用品等诸多领域。 因此，对灭菌效果的常规检验和快速识别提出了更高的要求。

压力蒸汽灭菌是医院最常用的灭菌方式之一，该方法将高温高压饱和水蒸汽引入灭菌柜。水蒸汽在灭菌柜中可迅速穿透灭菌包接触病原微生物，致使其蛋白质的三维结构在高温高压下发生不可逆转的改变（破坏），进而丧失新陈代谢功能，最终导致病原微生物死亡。

然而随着医疗技术的不断发展，各种特殊材质和结构的新型精密器材被广泛使用。因其无法经受高温蒸汽的环境，低温灭菌技术应运而生。目前常见的低温灭菌方式包括环氧乙烷灭菌、过氧化氢等离子体灭菌和甲醛蒸汽灭菌。相比环氧乙烷和甲醛，过氧化氢灭菌由于其安全、环保（分解产物为水和氧气）的特点，成为了最受欢迎的低温灭菌技术。该方法通过气化过氧化氢使其扩散至灭菌柜，有效穿透、覆盖到器械的内外表面，利用其的强氧化性进行灭菌。过氧化氢的氢氧自由基可直接氧化病原微生物蛋白质链中的氨基糖，导致病原微生物死亡。与压力蒸汽灭菌相比，过氧化氢等离子体灭菌特别适用于腔镜、植入性高分子材料等不耐湿不耐高温的医疗器械的灭菌处理。

灭菌指示剂用来监控灭菌过程是否充分有效。化学指示剂作为常用的灭菌监测技术，一般采用变色油墨在灭菌前后发生颜色变化的原理进行指示。中华人民共和国卫生行业标准WS310.03-2009《医院消毒供应中心第三部分：清洗消毒及灭菌效果监测标准》明确规定每个灭菌包包外应使用包外化学指示物，作为灭菌过程的标志；包内应放置包内化学指示物，通过观察其颜色变色，判定其是否达到灭菌合格要求。目前用于过氧化氢等离子体灭菌的化学指示剂普遍存在稳定性差、油墨体系复杂、所用溶剂毒性较大等缺点。如专利CN1610561A公开了一种过氧化氢指示剂，其配方需要至少一种过渡金属盐和一种着色剂的结合才能实现明显的变色，且采用毒性较大的甲醇作为溶剂，若大量生产易对人员和环境造成危害。专利CN105295553A公开了一种过氧化氢灭菌等离子变色油墨，其采用的溶剂体系中包含了气味浓重的乙酸乙酯、乙酸丁酯和具有一定刺激性氨味的三乙醇胺。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，按重量份数计包括以下组分：孔雀石绿0.1~2 份、藏红O 0.1~1.5份、无水乙醇 39.5~142份、水30~200 份、粘结剂5~50份、助剂0~10份。

进一步地，所述粘结剂为乙基纤维素。

进一步地，所述助剂为塑化剂、消泡剂、保湿剂中的至少一种。

进一步地，所述塑化剂为己二酸丙二醇聚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、和己二酸二辛酯中的至少一种。

进一步地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

进一步地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

进一步地，所述保湿剂为丙二醇、丁二醇、山梨醇、丙三醇、和聚乙二醇中的至少一种。

进一步地，所述变色油墨的制备方法包括以下步骤：

S1：称量，按照配方重量称量物料备用；

S2：将无水乙醇和水混合形成溶剂；

S3：将粘结剂及助剂加入上述溶剂中，缓慢搅拌至全部溶解，形成第一溶液；

S4：将孔雀石绿和藏红O加入上述第一溶液中，室温下搅拌至溶解完全，形成深蓝色的第二溶液，即可配制成过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

本发明还提供一种过氧化氢低温等离子体灭菌化学指示卡，其是通过丝网印刷将上述变色油墨涂布于PVC白卡纸表面，在50℃下干燥5min制得。

本发明具有如下有益效果：

（1）本发明选用对环境友好的水和无水乙醇作为变色油墨的溶剂，无毒，无环境污染，可以改善生产环境，有利于操作人员的健康，使用该变色油墨可以避免或明显降低由含有大量有毒有害溶剂的同类产品所造成的环境污染和对人体健康的危害，使残留的有害物质达到安全卫生标准。

（2）本发明创造性地采用孔雀石绿和臧红O为染料，孔雀石绿被过氧化氢氧化后由深绿色变为无色，臧红O遭遇过氧化氢低温等离子体灭菌过程颜色不发生变色，在白卡纸等承印基材上的变色油墨对过氧化氢低温等离子体的响应性能较好，经过氧化氢低温等离子体灭菌后，该变色油墨可由深蓝色均匀变色为品红色，变色前后颜色易判读，且变色性能稳定。

（3）本发明变色油墨成分配置合理，符合节能、环保要求，制备工艺简单，投入成本低，效益高，制得的变色油墨可印刷于各类基材表面，具有色泽饱满，附着力强，与过氧化氢的反应灵敏度高等优点。

（4）本发明的变色油墨对过氧化氢等离子体灭菌的监测精确度高，能够达到最新的ISO 11140-1:2014 《医疗保健产品的灭菌—化学指示剂—第1部分：通则》四类化学指示物的标准。

具体实施方式

一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，由以下组分组成：染料、无水乙醇、水、粘结剂、助剂。

本发明中使用的“份”表示一个单位，1份可以为1kg，也可以为1g，在这里仅表示物质之间的重量比例关系。

本发明的染料包括遭遇过氧化氢低温等离子体灭菌过程颜色能够发生变化的第一染料以及遭遇过氧化氢低温等离子体灭菌过程颜色不发生变化的第二染料，其中第一染料颜色的改变是由于第一染料与过氧化氢反应，染料结构发生变化。本发明人在多年潜心研究变色油墨的基础上，从众多的染料中进行筛选，发明人研究发现采用孔雀石绿（CAS号为2437-29-8）作为第一染料，采用臧红O（CAS号为477-73-6）作为第二染料，在白卡纸等承印基材上的变色油墨对过氧化氢低温等离子体的响应性能较好，经氧化氢低温等离子体灭菌后，该变色油墨可由深蓝色均匀变色为品红色，变色前后颜色易判读，且变色性能稳定，可以快速、直接的观察和判断灭菌效果是否充分，以防止灭菌前后物品包的混淆，杜绝污染、使用方便、经济实用，进而保证对医疗器械灭菌的可靠性，满足国内对于氧化氢低温等离子体灭菌包装和监测产品的需求。

本发明选用对环境友好的水和无水乙醇作为变色油墨的溶剂，可以调节体系粘度，使得各组分分散均匀，增加各组分之间的界面作用，提高体系的协同性；另一方面，水和无水乙醇无毒，无环境污染，可以改善生产环境，有利于操作人员的健康，使用该变色油墨可以避免或明显降低由含有大量有毒有害溶剂的同类产品所造成的环境污染和对人体健康的危害，使残留的有害物质达到安全卫生标准。

本发明中，孔雀石绿0.1~2 份、藏红O 0.1~1.5份、无水乙醇 39.5~142份、水30~200 份。本发明人研究发现，孔雀石绿和臧红O的添加量与变色油墨对过氧化氢低温等离子体的响应性能是呈非线性关系的，也就是说，并不是孔雀石绿和臧红O的添加量加的越多，变色油墨对过氧化氢低温等离子体的响应性能就越好， 孔雀石绿和臧红O的量还必须和其他的成分含量相匹配才行，并且，通过大量的实验也发现了，若要实现变色油墨对过氧化氢低温等离子体的响应性能的提高，孔雀石绿和臧红O的添加量也并不是连续的，即只有将它们限定在一些小的范围内，才能实现对变色油墨对过氧化氢低温等离子体的响应性能的优化效果，且有可能能实现这一效果的范围也是不连续的，尽管本案目前只发现上述提到的这一配比。

本发明采用的粘结剂优选为乙基纤维素，乙基纤维素在变色油墨固化后，具有成膜作用，一方面，增强变色油墨的附着力，使其满足印刷对油墨附着力的要求，另一方面，粘结剂成膜后对变色颜料具有保护作用，避免颜料与产品直接接触。发明人经过大量研究发现，添加乙基纤维素可以有效的解决了孔雀石绿和臧红O的相容性差和附着力低的缺陷，可以有效的提高变色油墨的稳定性和附着力。

本发明采用的助剂为塑化剂、消泡剂、保湿剂中的至少一种。本发明所采用的整体配方以变色油墨的整体作用出发而考虑，所采用的助剂能够有效改善和提升油墨的印刷工艺，从而得到性能良好的变色油墨。

作为塑化剂，优选为己二酸丙二醇聚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、和己二酸二辛酯中的至少一种。

作为消泡剂，优选为有机硅类消泡剂，在油墨的制备中，避免汽泡来带的表面缺陷，利于油墨在基材表面流平；更优选地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

作为保湿剂，优选为丙二醇、丁二醇、山梨醇、丙三醇、和聚乙二醇中的至少一种。

本发明提供的变色油墨的配方搭配合理、科学，各组分协同作用，具有色泽饱满，附着力强，与过氧化氢的反应灵敏度高等优点。

本发明还提供一种过氧化氢低温等离子体灭菌化学指示卡，其是通过丝网印刷将上述变色油墨涂布于PVC白卡纸表面，在50℃下干燥5min即成。灭菌化学指示卡通常放于标准测试包、灭菌物品包每大包中心处或难消毒部位。

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

实施例1

一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，由以下组分组成：孔雀石绿0.5份、藏红O 0.3份、无水乙醇63.2份、水120 份、乙基纤维素40份、聚乙二醇1.5份、邻苯二甲酸二丁酯5份。

所述变色油墨的制备方法为：

S1：称量，按照配方重量称量物料备用；

S2：将无水乙醇和水混合形成溶剂；

S3：将乙基纤维素、聚乙二醇及邻苯二甲酸二丁酯加入上述溶剂中，室温下缓慢搅拌至全部溶解，形成第一溶液；

S4：将孔雀石绿和藏红O加入上述第一溶液中，室温下搅拌至溶解完全，形成深蓝色的第二溶液，即可配制成过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

实施例2

一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，由以下组分组成：孔雀石绿0.4份、藏红O 0.4份、无水乙醇 39.5份、水150份、乙基纤维素30份、丙三醇1份、邻苯二甲酸二辛酯3份。

所述变色油墨的制备方法为：

S1：称量，按照配方重量称量物料备用；

S2：将无水乙醇和水混合形成溶剂；

S3：将乙基纤维素、丙三醇及邻苯二甲酸二辛酯加入上述溶剂中，室温下缓慢搅拌至全部溶解，形成第一溶液；

S4：将孔雀石绿和藏红O加入上述第一溶液中，室温下搅拌至溶解完全，形成深蓝色的第二溶液，即可配制成过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

实施例3

一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，由以下组分组成：孔雀石绿0.1份、藏红O 0.1份、无水乙醇 39.5份、水30份、乙基纤维素5份。

所述变色油墨的制备方法为：

S1：称量，按照配方重量称量物料备用；

S2：将无水乙醇和水混合形成溶剂；

S3：将乙基纤维素加入上述溶剂中，室温下缓慢搅拌至全部溶解，形成第一溶液；

S4：将孔雀石绿和藏红O加入上述第一溶液中，室温下搅拌至溶解完全，形成深蓝色的第二溶液，即可配制成过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

实施例4

一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，由以下组分组成：孔雀石绿2 份、藏红O 1.5份、无水乙醇 142份、水200份、乙基纤维素50份、聚二甲基硅氧烷2份、己二酸丙二醇聚酯2份。

所述变色油墨的制备方法为：

S1：称量，按照配方重量称量物料备用；

S2：将无水乙醇和水混合形成溶剂；

S3：将乙基纤维素、聚二甲基硅氧烷及己二酸丙二醇聚酯加入上述溶剂中，室温下缓慢搅拌至全部溶解，形成第一溶液；

S4：将孔雀石绿和藏红O加入上述第一溶液中，室温下搅拌至溶解完全，形成深蓝色的第二溶液，即可配制成过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

实施例5

一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，由以下组分组成：孔雀石绿0.6份、藏红O 0.8份、无水乙醇 90份、水120份、乙基纤维素35份、聚二甲基硅氧烷3份、丁二醇4份、己二酸二辛酯2份。

所述变色油墨的制备方法为：

S1：称量，按照配方重量称量物料备用；

S2：将无水乙醇和水混合形成溶剂；

S3：将乙基纤维素、聚二甲基硅氧烷、丁二醇及己二酸二辛酯加入上述溶剂中，室温下缓慢搅拌至全部溶解，形成第一溶液；

S4：将孔雀石绿和藏红O加入上述第一溶液中，室温下搅拌至溶解完全，形成深蓝色的第二溶液，即可配制成过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

试验例

将实施例1-5制备的变色油墨涂布于PVC白卡纸表面，50℃干燥5min，得到过氧化氢低温等离子灭菌化学指示卡，按照最新版本的ISO 11140-1:2014 《医疗保健产品的灭菌—化学指示剂—第1部分：通则》相关标准对实施例1-5的变色油墨的变色性能进行测试，结果如表1所示；同时观测变色油墨附着力、色泽、稳定性等性状，结果如表2所示。

表2

可见采用本发明制备的过氧化氢等离子体灭菌变色油墨完全符合ISO 11140-1:2014《医疗保健产品的灭菌—化学指示剂—第1部分：通则》 四类（Type 4）化学指示物的标准要求。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：孔雀石绿0.1~2 份、藏红O 0.1~1.5份、无水乙醇 39.5~142份、水30~200 份、粘结剂5~50份、助剂0~10份。

2.如权利要求1所述的过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，其特征在于，所述粘结剂为乙基纤维素。

3.如权利要求1所述的过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，其特征在于，所述助剂为塑化剂、消泡剂、保湿剂中的至少一种。

4.如权利要求3所述的过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，其特征在于，所述塑化剂为己二酸丙二醇聚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯中的至少一种。

5.如权利要求3所述的过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

6.如权利要求5所述的过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，其特征在于，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

7.如权利要求3所述的过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，其特征在于，所述保湿剂为丙二醇、丁二醇、山梨醇、丙三醇、聚乙二醇中的至少一种。

8.如权利要求1所述的过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨，其特征在于，所述变色油墨的制备方法包括以下步骤：

S1：称量，按照配方重量称量物料备用；

S2：将无水乙醇和水混合形成溶剂；

S3：将粘结剂及助剂加入上述溶剂中，缓慢搅拌至全部溶解，形成第一溶液；

S4：将孔雀石绿和藏红O加入上述第一溶液中，室温下搅拌至溶解完全，形成深蓝色的第二溶液，即可配制成过氧化氢低温等离子体灭菌的环保型变色油墨。

9.一种过氧化氢低温等离子体灭菌化学指示卡，其特征在于，其是通过丝网印刷将权利要求1-8任一项所述变色油墨涂布于PVC白卡纸表面，在50℃下干燥5min制得。