CN109837027B

CN109837027B - 一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带

Info

Publication number: CN109837027B
Application number: CN201910144856.9A
Authority: CN
Inventors: 王卫; 李宇生
Original assignee: Nanjing Jusha Display Technology Co Ltd; Nanjing Jusha Medical Technology Co Ltd; Nanjing Jusha Commercial and Trading Co Ltd
Current assignee: Nanjing Jusha Display Technology Co Ltd; Nanjing Jusha Medical Technology Co Ltd; Nanjing Jusha Commercial and Trading Co Ltd
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2021-08-20
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: CN109837027A

Abstract

本发明公开了一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，依次包括粘结剂层、美纹纸、指示油墨层、防水封闭油墨层以及离型剂层，其中美纹纸印刷所述指示油墨层后经增韧剂增韧处理，所述防水封闭油墨，以质量百分比计，包括纳米氧化锡锑5‑10％、聚甲基丙烯酸甲酯10‑15％、天然松香3‑5％、增韧改性酚醛树脂5‑15％、油性溶剂50‑60％以及增塑剂5‑15％。本发明制备的灭菌监测指示胶带具有防止指示油墨脱落、转移以胶残留的特点。

Description

一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带

技术领域

本发明涉及一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，属于医用灭菌指示胶带技术领域。

背景技术

医用灭菌包裹的灭菌效果监测是医疗机构控制感染的关键环节，而灭菌指示胶带是用于对医用包装材料形成封闭的无菌屏障系统，粘贴在敷料包或手术器械包外，指示胶带上的变色油墨条纹用于标示该物品包是否已经过灭菌处理过程，以区分未灭菌包裹。灭菌后，若指示胶带变色不均匀或不彻底，可提示该包裹未经过符合条件的灭菌处理；打包时，如不使用封包胶带，灭菌指示胶带可以包扎包裹。医疗包经过灭菌后，应检查灭菌指示胶带监测结果是否合格，合格后该医疗包方可送往手术室。若灭菌指示胶带配方工艺未经合适的防水防粘防脱墨处理，或防水涂层不耐高温蒸汽且与胶带基材附着力较差，灭菌指示油墨与医用美纹纸胶带基材的附着力不佳，均较易出现指示油墨脱落现象，可能导致灭菌员误判，误使灭菌合格的医疗包二次灭菌，增加了医疗包的灭菌成本。若灭菌监测指示胶带选用的压敏胶粘剂耐温性偏差，则极易导致灭菌指示胶带在复用棉布包装材料上留下大量残胶，进而容易导致灭菌后的棉布包被二次污染。因此，为避免油墨转移导致灭菌员误判灭菌监测指示胶带变色结果，避免复用棉布上留有残胶导致待灭菌包裹被二次污染，使用变色性能稳定、无油墨转移无残胶灭菌监测指示胶带显得尤为重要。而灭菌指示胶带如何能在保障指示胶带变色稳定，与医用包装材料有较强的附着力，兼顾无油墨转移、在包装材料上无残胶，往往是个难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以避免指示油墨脱落、转移以胶残留的灭菌监测指示胶带。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，依次包括粘结剂层、美纹纸、指示油墨层、防水封闭油墨层以及离型剂层，其中美纹纸印刷所述指示油墨层后经增韧剂增韧处理，所述防水封闭油墨，以质量百分比计，包括纳米氧化锡锑5-10％、聚甲基丙烯酸甲酯10-15％、天然松香3-5％、增韧改性酚醛树脂5-15％、油性溶剂50-60％以及增塑剂5-15％。其中采用纳米氧化锡锑一方面是考虑其具有较大的比表面积，且其本身有良好的吸热特性，可有效避免较厚的防水封闭涂层导致下层的指示油墨热量传递不均，用以保证指示油墨的均匀变色，另一方面作用是在防水封闭油墨中作为一个无机填料，改善聚甲基丙烯酸甲酯的刚性和韧性，使油墨成膜后防水封闭强度更高，酚醛树脂采用增韧改性酚醛树脂，可用于对聚甲基丙烯酸甲酯中的羧基进行封端，提高油墨的整体防水效果，

进一步的，所述氧化锡锑介孔孔径为5-10nm，纳米材料粒径为300-600nm。

进一步的，所述油性溶剂优选乙二醇乙醚醋酸酯或丙二醇单甲醚乙酸酯。油性溶剂优选乙二醇乙醚醋酸酯或丙二醇单甲醚乙酸酯，对防水封闭中所有的物料有较好的兼容性，且可兼顾环保。

进一步的，增塑剂优选2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯，可有效降低整体油墨的粘度，便于涂布和印刷，同时增强油墨成膜后表层的抗磨损能力，使胶带表面不易有刮痕。

进一步的，基于美纹纸的拉伸强度和伸长率会影响封包效果，因而要求其抗张强度>42N，伸长率15％～17％，基于美纹纸的水分含量大小会影响后续油墨的印刷效果，因而美纹纸水分应控制在4.0％～4.5％。基于美纹纸的厚度会影响胶带产品的封包效果和客户解卷的使用质感，因而厚度建议为0.12-0.18mm，克重为60-80g/㎡，具体的，美纹纸优选Smith特种纸业的H60A。

进一步的，所述指示油墨，以质量百分比计，包括碱式碳酸铜10-15％、碱式碳酸铋8-15％、单质硫8-12％、碳酸镁5-8％、抗坏血酸3-5％、聚甲基丙烯酸甲酯15-20％、丙二醇甲醚醋酸酯40-50％以及有机硅氧烷消泡剂0.1-0.5％。其中碱式碳酸铜和碱式碳酸铋提供铜离子和铋离子，单质硫提供硫源，在碱性催化剂碳酸镁的作用下经过压力蒸汽灭菌发生化学反应，颜色从绿色变为黑色。聚甲基丙烯酸甲酯作为树脂粘结剂，丙二醇甲醚醋酸酯作为溶剂。变色指示油墨在美纹纸上的有效印刷墨层厚度为1～10μm。

进一步的，所述增韧剂，以质量百分比计，包括天然橡胶15-20％、脲醛树脂10-15％、120#矿物油50-60％、硬脂酸2-5％、氧化锌1-2％、二苯胍1-2％以及单质硫1-2％。增韧剂可用于提高美纹纸的拉伸强度和韧性。由于天然橡胶具有优异的弹性，且不溶于水，因而选用天然橡胶作为增韧剂，来增强美纹纸的韧性。但天然橡胶需要经过硫化之后，其强度才能显著提升。因而增韧剂配方中采用硬脂酸、氧化锌、二苯胍、单质硫分别作为天然橡胶的增溶剂、催化剂、促进剂、硫化剂来使用。120#矿物油为天然橡胶的溶剂。脲醛树脂的加入是用于提高天然橡胶的防水性，以及树脂的热固性。其中天然橡胶优选越南进口3L标准天然橡胶。

进一步的，所述粘结剂为丙烯酸型压敏胶黏剂，其中丙烯酸有效固含量不小于40％，粘度不小于6000mPa·s，上胶厚度为21-25μm。

进一步的，所述离型剂优选有机硅改性水性丙烯酸或聚甲基丙烯酸十八烷基酯。上述长碳链聚合物具有以下三个方面特性：胶带解卷时离型力适中且方便解卷、解卷时指示油墨不转移到胶面、与防水封闭油墨有优异的结合力，其中有机硅改性水性丙烯酸优选陶氏PRIMAL R-225M，聚甲基丙烯酸十八烷基酯为甲基丙烯酸十八烷基酯的聚合物。

本发明所达到的有益效果：本发明中采用防水封闭油墨层可以有效地保护变色油墨不被冲刷脱落或被压敏胶粘掉，方便灭菌员准确、快速识别指示胶带变色结果，避免灭菌合格的医疗包被再次灭菌；离型剂与防水封闭油墨有适当的结合力，与胶层有适当的离型力，进一步的避免了指示油墨的脱落或转移；增韧剂可提高美纹纸的拉伸强度和韧性；耐高温型丙烯酸压敏胶粘剂结合灭菌指示胶带成型工艺，可实现灭菌指示胶带在使用过程中复用包装材料表面(尤其是棉布和不锈钢器械表面)无明显残胶。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供了一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，为压力蒸汽灭菌指示胶带，依次包括粘结剂层、美纹纸、指示油墨层、防水封闭油墨层以及离型剂层，其中美纹纸印刷指示油墨层后还经增韧剂增韧处理，具体制备方法如下：

实施例一

美纹纸采用Smith纸业提供的米黄色美纹纸，克重为60g/㎡，厚度为0.12mm，抗张强度>42N，伸长率17％，水分4.5％。美纹纸宽幅为1280mm。

增韧剂为天然橡胶(越南3L标准胶)、脲醛树脂、120#矿物油、硬脂酸、氧化锌、二苯胍、单质硫分别按照质量百分数为15％、15％、60％、5％，2％，2％，1％组成的混合物。先将天然橡胶溶解于120#矿物油中球磨12h,加入脲醛树脂球磨12h，再分别加入硬脂酸、氧化锌、二苯胍和单质硫，气动球磨1h。得均匀半透明的淡黄色增韧剂。

胶黏剂选用德国汉高/DURO-TAK87-2677丙烯酸型压敏胶黏剂,其中丙烯酸有效固含量为98％，耐高温胶黏剂在美纹纸上的上胶厚度为24μm。

防水封闭油墨耐140℃高温蒸汽，且与美纹纸基材具有一定附着力，该附着力等级为ISO-4B。

防水封闭油墨的配制，其中氧化锡锑为自制10％锑掺杂的氧化锡介孔球形纳米材料，介孔孔径为10nm，纳米材料粒径为300-600nm。具体制备方法如下：

采用溶剂热法制备氧化锡锑：

1)分别称取PVP(25g),SnCl4·5H2O(17.5g)和SbCl3(1.14g)，溶解于300mL甲醇中；

2)待反应原料搅拌10min后得到无色透明溶液，将所得混合溶液置于500mL反应釜中，密封，180℃高温反应6h；

3)待反应釜自然冷至室温，将反应产物离心，用甲醇洗涤3次，60℃烘12h。为提高产物的结晶度和其他性质，将得到的浅黄色产物研磨均匀后，500℃高温煅烧2h，即可得到均匀分散介孔微球。

将氧化锡锑(自制，质量百分比为10％)、聚甲基丙烯酸甲酯(璐彩特2044,15％)、天然松香(5％)、酚醛树脂(济宁泰诺化工有限公司9017K，5％)、丙二醇单甲醚乙酸酯(60％)、和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯(伊士曼TXIB,5％)混合球磨2h即可得到均匀分散的防水封闭油墨。

离型剂选用陶氏PRIMAL R-225M，主要活性成分为有机硅改性水性丙烯酸。

指示油墨采用无铅型灭菌指示油墨作为变色指示成分，由碱式碳酸铜(质量百分比10％)、碱式碳酸铋(10％)、单质硫(8％)、碳酸镁(5％)、抗坏血酸(3％)、聚甲基丙烯酸甲酯(15％)、丙二醇甲醚醋酸酯(48.9％)、有机硅氧烷消泡剂(0.1％)组成。

制备方法如下：先采用凹版印刷的方式在美纹纸上印刷蒸汽灭菌变色油墨，待其被100℃干燥10min后，再用增韧剂进行涂覆增韧处理，以提高美纹纸的抗张强度和抗水性，再在有指示油墨的一面涂布一层厚度为2μm防水封闭油墨,然后在防水封闭油墨上方涂覆离型剂0.5μm。最后在印有指示油墨的反面涂布耐高温胶黏剂，经烘干后即得无反粘无残胶型灭菌监测指示胶带。

实施例二

美纹纸采用Smith纸业提供的米黄色美纹纸，克重为75g/㎡，厚度为0.14mm，抗张强度为44N，伸长率17％，水分4％。美纹纸宽幅为1280mm。

增韧剂为天然橡胶(越南进口3L标准天然橡胶)、脲醛树脂、120#矿物油、硬脂酸、氧化锌、二苯胍、单质硫分别按照质量百分数为20％、15％、56％、5％，2％，1％，1％组成的混合物。

胶黏剂选用德国汉高/DURO-TAK87-2677丙烯酸型压敏胶黏剂,其中丙烯酸有效固含量为98％，耐高温胶黏剂在美纹纸上的上胶厚度为22μm。

防水封闭油墨的配制：将氧化锡锑(自制，制备方法同实施例一，质量百分比为5％)、聚甲基丙烯酸甲酯(璐彩特2044，15％)、天然松香(5％)、酚醛树脂(济宁泰诺化工有限公司9017K，15％)、油性溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯，50％)、和增塑剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯，伊士曼TXIB,10％)混合搅拌12h后球磨即得均匀分散的防水封闭油墨。

离型剂选用自制聚甲基丙烯酸十八烷基酯作为胶带离型剂的主要活性成分，聚合物单体为甲基丙烯酸十八烷。

无铅指示油墨由碱式碳酸铜(质量百分比12％)、碱式碳酸铋(12％)、单质硫(12％)、碳酸镁(6％)、抗坏血酸(2.9％)、聚甲基丙烯酸甲酯(15％)、丙二醇甲醚醋酸酯(40％)、有机硅氧烷消泡剂(0.1％)组成。

制备方法如下：先采用丝网印刷的方式在美纹纸上印刷蒸汽灭菌变色油墨，待其被110℃干燥7min后，再用增韧剂进行涂覆增韧处理，提高美纹纸的抗张强度和抗水性，再在有指示油墨的一面涂布一层厚度为2μm防水封闭油墨,然后在防水封闭油墨上方涂覆离型剂0.5μm。最后在印有指示油墨的反面涂布耐高温胶黏剂，经烘干后即得无反粘无残胶型灭菌监测指示胶带。

实施例一与实施例二制备的胶带油墨蒸汽灭菌条件下变色灵敏性和稳定性符合ISO1140-1：2014和GB18282.1-2015中对一类化学指示物的要求；防水封闭油墨层耐140℃高温蒸汽，且与美纹纸基材具有一定附着力，附着力等级为ISO-4B；胶黏层耐温温度大于140℃，最高耐温温度下的耐温时间不小于30min。初粘力≥14#球，180°剥离强度≥8N/25mm。

以下为采用不同耐温性能的胶黏剂进行胶残留实验，其中胶残留严重程度采用N表示，无残留为0N，100％残留为5N。结果如下表1所示：采用耐温性较低的粘结剂(丙烯酸压敏胶)制备指示胶带，可发现在经过压力蒸汽灭菌(134℃-30min)后胶残留明显加重。

表1不同胶黏剂胶残留实验结果

以下为采用不同的离型剂进行油墨转移实验，其中油墨转移严重程度采用N表示，无油墨转移为0N，100％油墨转移为5N。结果如下表2所示：采用其他品牌离型剂或低碳连丙烯酸烷基酯类离型剂制备指示胶带，可发现在经过压力蒸汽灭菌(134℃-30min)后胶带油墨转移明显加重。

表2不同离型剂油墨转移结果对比

离型剂品牌	型号	油墨转移等级
			厦门斯坦福	SN401	1N
自制	聚甲基丙烯酸十八烷基酯	0N
			自制	聚甲基丙烯酸十六烷基酯	1N
自制	聚甲基丙烯酸十二烷基酯	2N
			陶氏	PRIMAL R-225M	0N
不添加离型剂	NA	4N

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，其特征是，依次包括粘结剂层、美纹纸、指示油墨层、防水封闭油墨层以及离型剂层，其中美纹纸印刷所述指示油墨层后经增韧剂增韧处理，所述防水封闭油墨，以质量百分比计，包括纳米氧化锡锑5-10%、聚甲基丙烯酸甲酯10-15%、天然松香3-5%、增韧改性酚醛树脂5-15%、油性溶剂50-60%以及增塑剂5-15%；所述粘结剂选用德国汉高DURO-TAK87-2677丙烯酸型压敏胶黏剂；所述离型剂为陶氏PRIMAL R-225M有机硅改性水性丙烯酸或聚甲基丙烯酸十八烷基酯。

2.根据权利要求1所述的一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，其特征是，所述氧化锡锑介孔孔径为5-10nm，粒径为300-600nm。

3.根据权利要求1所述的一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，其特征是，所述油性溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯或丙二醇单甲醚乙酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，其特征是，所述增塑剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯。

5.根据权利要求1所述的一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，其特征是，所述美纹纸抗张强度>42N，伸长率为15~17%，水分为4.0~4.5%。

6.根据权利要求1所述的一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，其特征是，所述指示油墨，以质量百分比计，包括碱式碳酸铜10-15%、碱式碳酸铋8-15%、单质硫8-12%、碳酸镁5-8%、抗坏血酸3-5%、聚甲基丙烯酸甲酯15-20%、丙二醇甲醚醋酸酯40-50%以及有机硅氧烷消泡剂0.1-0.5%。

7.根据权利要求1所述的一种无油墨转移无残胶的灭菌监测指示胶带，其特征是，所述增韧剂，以质量百分比计，包括天然橡胶15-20%、脲醛树脂10-15%、120#矿物油50-60%、硬脂酸2-5%、氧化锌1-2%、二苯胍1-2%以及单质硫1-2%。