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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein siegelbares Sterilisationsverpackungsmaterial
für medizinische Vorrichtungen,
die sterilisiert werden müssen,
sowie die Sterilisationsverpackung selber.
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Man
kennt bereits siegelbare Sterilisationsverpackungen für medizinische
Geräte,
die sterilisiert werden müssen,
insbesondere von Instrumenten oder wiederverwendbaren Materialien,
wie z.B. Sonden, Skalpelle, Pinzetten, Scheren, Nadeln.
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Um
die medizinischen Vorrichtungen zu sterilisieren, kann man in der
Tat ein heiß siegelbares und/oder
unter Druck siegelbares Sterilisationsverpackungsmaterial verwenden,
das eine weiche oder halbsteife Verpackung in der Form eines Beutels,
eines Umschlags, einer Hülle
oder eines Blisters sein kann, oder auch eine steife Verpackung.
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Die
steife Verpackung ist ein einem Behältnis, das aus einem Behälter bestehet,
im Allgemeinen aus Plastik und thermogeformt, der die zu sterilisierenden
medizinischen Vorrichtungen enthält
und der dann durch einen Deckel geschlossen wird, der eine Papierfolie
sein kann, die eine Barriere gegen Mikroorganismen ist und der siegelbar
ist. Diese Folie ist eine Barrierefolie, ähnlich derjenigen, die für den anderen,
unten beschriebenen Verpackungstyp verwendet wird.
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Die
weiche oder halbsteife Verpackung in der Form eines Beutels, eines
Umschlags, einer Hülle
oder eines Blisters ist eine Verpackung, die aus einem Teil (1)
besteht, der aus einem synthetischen Material sein kann und einer
Papierfolie (2), die eine spezifische Durchlässigkeit hat, miteinander gesiegelt
auf einem bestimmten Umfang gemäß der gewünschten
Form für
die Verpackung, wobei eine mehr oder weniger große Öffnung gelassen wird, um Objekte
einführen
zu können.
Diese zu sterilisierenden Objekte werden in das Innere der Verpackung
gelegt und dann siegelt man diese Verpackung vollständig. Der
Teil (1) aus synthetischem Material kann ein thermoplastischer Film
sein wie Polyethylen oder Polypropylen. Dieser Film ist generell
gas- und wasserdampfundurchlässig
und darüber
hinaus durchsichtig, um den Inhalt der Verpackung zu sehen. Anstelle des
Plastikfilms kann man auch eine Folie verwenden, die ähnlich der
Papierfolie (2) ist, die eine spezifische Durchlässigkeit hat oder eine Papierfolie,
die mit einem siegelnden Produkt überzogen ist, wie eine Hülle aus gespritztem
Polyethylen oder aus Poly(vinylacetat).
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Im
Fall eines Blisters verwendet man einen weichen Plastikfilm, der
gemäß der Form
der zu verpackenden Vorrichtung thermogeformt ist.
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Die
Papierfolie (2) hat eine spezifische Durchlässigkeit, die sie zu einer
Barriere gegen Mikroorganismen macht, aber die es zulässt, die
Sterilisationsmittel durchzulassen, um die Sterilisation der geschlossenen Verpackung
und ihres Inhalts durchzuführen
mit Sterilisationsverfahren, die als Sterilisationsmittel Wasserdampf
oder sterilisierende Gase, wie Ethylenoxid, verwenden. Die Verpackung
kann auch durch ionisierende Strahlen sterilisiert werden, wie Gamma-
oder Beta-Strahlen.
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Diese
Verpackungen bieten vorteilhafterweise die Möglichkeit, die Objekte einzeln
zu verpacken und nur wenn nötig
im Moment der Verwendung des sterilisierten Objekts geöffnet zu
werden. Sie ermöglichen
damit die Lagerung der sterilisierten Objekte in gutem Sterilisationszustand.
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Genauer
wird die Papierfolie (2), die verwendbar ist, um diese Verpackungen
zu bilden, erhalten auf feuchte Weise gemäß einem Papierherstellungsverfahren
durch Abtropfen eines wässrigen
Suspension aus Cellulosefasern, die in der Regel ein Feuchtigkeitswiderstandsmittel
beinhalten. Darüber
hinaus kann ein Bindemittel eingeführt werden entweder in die
Masse in der wässrigen
Suspension der Fasern oder durch eine Oberflächenbehandlung der feuchten
Folie, um die Folie mechanisch zu verstärken. Im Übrigen kann ein Leimmittel
eingeführt
werden, auch entweder in die Masse in die wässrige Suspension der Fasern,
oder durch eine Oberflächenbehandlung
der feuchten Folie, um die Wasserabsorbierung der Folie zu verringern.
Danach trocknet man die Folie.
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Diese
Folie kann auf einer ihrer Seiten, gleichmäßig, mit einer durchgängigen Schicht überzogen
werden, oder gemäß den Mustern
insbesondere von Gittern oder von Zonen mit einem Klebstoff, der
unter Hitze und/oder Druck siegelt. Er wird dann gegen einen Plastikfilm
oder eine andere Papierfolie, die eine Barriere gegen Mikroorganismen
ist, gesiegelt, auf einem bestimmten Umfang gemäß der gewünschten Form für die Verpackung,
wobei eine Öffnung
gelassen wird. In bestimmten Fällen
ist die Papierfolie nicht mit einem solchen Klebstoff überzogen,
weil sie dank ihrer Zusammensetzung, die eine Mischung umfasst,
die thermoversiegelende Eigenschaften hat, wie z.B. Stärke (Amidon)
oder auch ein thermosplastisches Polymer in der Form von Fasern
oder eingebracht in der Form einer stabilen wässrigen Emulsion (Latex), direkt
gegen einen thermoplastischen Film thermogesiegelt werden kann.
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Die
Verpackungen werden in ein adäquates
Format geschnitten.
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Die
spezifische Durchlässigkeit
dieser Papierbögen
wird erhalten durch eine Auswahl von cellulosischen Massen, die
in der Regel zwischen 0 und 70% Gewichtsanteil kurzer Fasern enthält und das
Komplement auf 100 aus langen Fa sern, aus ihrer Raffination (nicht
raffiniert mit einer Raffination von 40 Grad Schoepper-Riegler)
und durch die Einstellungen der Papiermaschine, die dem Fachmann
bekannt sind. Die Verblockung der Fäden der Folie erlaubt es, einen
Kompromiss zwischen der Porosität
der Folie und dem Durchmesser der Poren zu haben, die diese notwendige
spezifische Durchlässigkeit
bewirken und einen krummen Weg, um die Moleküle von Wasserdampf oder sterilisierenden
Gasen einbringen zu lassen, ohne Staubkörner, die Bakterien oder andere
Mikroorganismen tragen, durchzulassen. Auf dem Gebiet der siegelbaren
Sterilisationsverpackungen empfiehlt man einen äquivalenten mittleren Durchmesser
der Poren, der 35 μm
nicht überschreitet,
und dass kein Einzelwert des Durchmessers 50 μm überschreiten soll, gemäß der Norm
BS 3321 : 1986.
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In
der englischen Patentanmeldung
GB
1559843 wird ein Sterilisationsbeutel beschrieben, der
einerseits aus einem undurchlässigen
thermoplastischen Film (1) gebildet wird und andererseits aus einem
Komplex (3) Papierfolie/undurchlässiger
thermoplastischer Film, der mit einer Papierfolie (2) versiegelt
wird, die eine Barriere gegen Bakterien darstellt und durchlässig ist
für Sterilisationsmittel
(Gas- oder Wasserdampf), wobei
der Komplex eine Länge
hat, die geringer als die anderen Bestandteile ist, so dass die
Sterilisationsmittel in dem Bereich des Folie (2) eindringen können, der
durchlässig
bleibt. Die Bildung dieser Verpackung hat zum Ziel, die sterilisierten
Objekte bei der Öffnung
des Beutels zu schützen.
Sie verhindert insbesondere, dass Partikel, die bei der Öffnung von
der Papierfolie (2) abgerissen werden könnten, sich auf den Objekten
ablagern. Sie weist jedoch den Nachteil auf, wenig praktisch in
der Herstellung zu sein, weil man Folien von verschiedener Länge zusammenfügen muss
und die Sterilisationsmittel nur im reduzierten Bereich eindringen können, was
für eine
gute Sterilisation schädlich
sein kann.
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Im Übrigen kennt
man Folien für
siegelbare Sterilisationsverpackungen auf der Basis von Cellulosefasern
allein (ohne synthetische Fasern), die von Arjo Wiggins unter den
Marken ETHYPEL® und
PROPYPEL® in
Europa hergestellt und vertrieben werden. Diese Folien haben eine
erhöhte
bakterielle Barriere, aber sie haben eine mechanische Widerstandfähigkeit,
die sich als ungenügend
herausstellen könnte,
selbst wenn sie auf der Oberfläche
mit einem verstärkenden
Mittel bearbeitet werden, wie Stärke,
Polyvinylalkohol oder einem acrylischen Latex, wenn man schwere
oder stumpfe Objekte verpacken möchte.
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Man
hat deshalb Papierfolien vorgeschlagen, die durch synthetische Fasern
gemischt mit Cellulosefasern verstärkt werden. Solche Folien,
die synthetische Polyesterfasern enthalten, werden z.B. von Arjo
Wiggins unter der Marke STERISHEET® in
Europa verkauft. Bei einem entsprechenden Flächengewicht haben diese verstärkten Folien
eine mechanische Widerstandsfähigkeit,
die größer ist
als diejenige von rein cellulosischen Folien, aber dafür ist ihre
bakterielle Barriere etwas weniger hoch.
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Man
hat auch andere Sterilisationsverpackungsfolien vorgeschlagen, die
nicht gewobene Folien sind, die auf trockene Weise erhalten werden
und nur synthetische Fasern enthalten, die unter Hitze verbunden
werden. Solche Folien mit Polyethylenfasern werden z.B. unter der
Marke TYVEK® von
der Firma Du Pont de Nemours vertrieben. Diese Folien weisen eine
große
mechanische Widerstandsfähigkeit
auf. Ein Nachteil dieser Folien ist jedoch, dass ihre Formation
sehr heterogen ist, d.h., dass die Verteilung der Fasern sehr unregelmäßig ist
und dass deshalb die Durchlässigkeit
der Folie nicht gleichmäßig ist.
An gewissen Stellen kann die Folie deshalb Poren mit zu großem Durchmesser
aufweisen.
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Diese
rein synthetischen Folien haben darüber hinaus den Nachteil, eine
extrem lange Zeit für
den biologischen Abbau aufzuweisen. Im Übrigen sind sie teurer.
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Man
arbeitet deshalb darauf hin, dass eine Sterilisationsverpackungsfolie
gleichzeitig und zwingend mehrere Eigenschaften aufweist.
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Eine
dieser Eigenschaften ist, dass die Folie widerstandsfähig gegen
Zerreißen
sein muss. In der Tat, da sie dazu bestimmt ist, Verpackungen zu
bilden, die Objekte beinhalten werden, die schwer oder stumpf sein können, läuft sie
Gefahr, durch diese Objekte eingerissen oder durchbohrt zu werden
bei der Handhabung dieser Verpackungen. Im Fall der siegelbaren
Sterilisationsverpackung strebt man eine mittlere Reißfestigkeit
an, die höher
ist als 300 mN, gemessen nach der europäischen Norm EN 21974.
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Eine
andere mechanische Eigenschaft ist, dass die Folie widerstandsfähig sein
muss gegen Bersten. Bei der Sterilisation der Verpackungen kann
sie in der Tat einem Druck ausgesetzt sein bei der Einspritzung der
sterilisierenden Gase und einem nachfolgenden starken Unterdruck
beim Abzug der Gase, der vollständig sein
muss. Im Fall der siegelbaren Sterilisationsverpackung strebt man
eine Wiederstandsfähigkeit
gegen Bersten an, die höher
oder gleich 200 kPa ist, gemessen gemäß der Norm ISO 2758.
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Eine
andere mechanische Eigenschaft der Folie ist darüber hinaus ihre Widerstandsfähigkeit
gegenüber
einem Einschlag. Im Fall der siegelbaren Sterilisationsverpackung
strebt man eine Festigkeit an, die durch ihre Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Einschlägen
eines Pendels gekennzeichnet ist, die gemäß der Norm ASTM D3420 gemessen
wird, und die größer oder
gleich 0,40 Joule ist.
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Eine
andere Eigenschaft ist, dass die Folie für die Sterilisationsmittel
durchlässig
sein muss. In der Tat, wie oben beschrieben, wenn man das Objekt
in die Verpackung eingeführt
hat und diese dann gesiegelt hat, setzt man die Gesamtheit einer Wirkung
von sterilisierenden Gasen oder Wasserdampf aus. Im Fall der siegelbaren
Sterilisationsverpackung strebt man eine Luftdurchlässigkeit
an, gemessen nach der Norm ISO 5636-3, Verfahren BENDTSEN, die höher als
0,2 μm/(Pa·s) ist.
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Eine
weitere Eigenschaft ist jedoch, dass die Folie eine Barriere gegen
Bakterien oder andere Mikroorganismen sein muss, um die Sterilität der Verpackung
aufrecht zu erhalten, d.h., dass die Mikroorganismen nach der Sterilisation
nicht mehr in das Innere der Verpackung eindringen können dürfen. Der
mittlere Durchmesser der größten Poren
darf deshalb nicht zu groß sein
und sie darf keine Poren haben mit einem zu großen Durchmesser. Diese Barriereeigenschaft
kann durch die Effizienz bei der bakteriellen Filterung gekennzeichnet
werden, die üblicherweise
mit den Anfangsbuchstaben ihrer englischen Terminologie BFE (Bacterial
Filtration Efficiency) bezeichnet wird; sie wird ausgedrückt in einem
Prozentsatz, der den Prozentsatz an Bakterien darstellt, der durch
die Folie aufgehalten wird. Im Fall einer siegelbaren Sterilisationsverpackung
strebt man eine BFE von mindestens 85% an.
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Eine
andere Eigenschaft ist, dass die Folie siegelbar sein soll, entweder
durch ihre Zusammenstellung oder durch ihre Fähigkeit, eine versiegelnde
Schicht aufzunehmen.
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Eine
weitere angestrebte Eigenschaft für diese Folien ist, dass sie
eine aseptische Öffnung
der Verpackung nach der Sterilisation erlauben. Diese Öffnung besteht
darin, dass, wenn man die sterilisierte Verpackung öffnet, es
keine Fasern oder andere Partikel der Folie gibt, die sich lösen und
auf den sterilisierten Objekten zur Ablagerung kommen. Dazu muss
sich die Öffnung
der Verpackung bewerkstelligen lassen, ohne die Folie abzureißen. Man
sagt, dass die Folien abziehbar sind.
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Eine
weitere angestrebte Eigenschaft für eine erhaltene Verpackung
ist, dass die Siegelkräfte
ausreichend sein müssen,
um zu verhindern, dass sich die Verpackung unbeabsichtigt öffnet. Je
schwerer deshalb die zu sterilisierenden Vorrichtungen sind, desto
größer muss
die Siegelkraft der Verpackung sein, damit sich die Verpackung unter
ihrem Gewicht nicht öffnet.
Je weiter man nun aber diese Kraft erhöht, desto höher sind die Risiken des Abreißens der
Folie bei der Öffnung.
Die Folie muss deshalb auch eine sehr starke Bindekraft der Oberfläche und/oder
interne Bindekraft haben, um eine gute aseptische Öffnung zu
haben.
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Es
ist also nötig,
dass die Folien für
Sterilisationsverpackungen gleichzeitig mechanisch widerstandsfähig, für die sterilisierenden
Gase durchlässig
und eine Barriere gegen Mikroorganismen sind.
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Durch
Erhöhung
des Flächengewichts
der Folien ist es möglich,
manche dieser Eigenschaften zu verbessern, ohne jedoch die Gesamtheit
aller angestrebten Eigenschaften zu erhalten, und darüber hinaus
erhöht dies
ihre Kosten. Wenn man außerdem
versucht, die Oberfläche
der Folien zu verstärken,
um z.B. eine stärkere
Bindekraft zu haben, indem man sie mit einem verstärkenden
Produkt imprägniert, öffnet man
ihre Struktur und vermindert somit ihre Effizienz in der bakteriellen
Filterung. Die Versuche, die an der Folie des vergleichenden Beispiels
5 durchgeführt
wurden, unten genannt, haben diese Tatsache gezeigt.
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Die
Aufgabe ist es deshalb, eine Folie für Sterilisationsverpackung
zu liefern, die die gewünschten oben
genannten Eigenschaften aufweist, die insbesondere gleichzeitig
eine große
generelle mechanische Widerstandsfähigkeit hat und eine hohe mikrobische
Barriere, und dabei ihr Flächengewicht
minimieren.
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Die
Anmelderin hat herausgefunden, dass, indem man zwei Folien für Sterilisationsverpackungen
miteinander auf nicht-reversible Art verbindet, insbesondere durch
Gegenleimung, man ein Material erhält, das das Problem löst, weil
es alle angestrebten Eigenschaften aufweist und darüber hinaus
dieses Material generell einer einfachen Folie für Sterilisationsverpackungen,
die das gleiche Flächengewicht
wie dieses Material hätte, überlegen
ist.
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Die
Erfindung stellt so ein siegelbares Sterilisationsverpackungsmaterial
für medizinische
Vorrichtungen, die sterilisiert werden müssen, zur Verfügung, mit
einer durchschnittlichen Berstfestigkeit über oder gleich 200 kPa, gemessen
gemäß der Norm
ISO 2758, einer durchschnittlichen Reißfestigkeit über oder
gleich 300 mN, gemessen gemäß der europäischen Norm
EN 21974, einer durchschnittlichen Stoßfestigkeit, gemessen gemäß der Norm
ASTM D3420, über
oder gleich 0,4 J und einer Bakterienfiltrationseffizienz BFE über oder gleich
85%, mit einem Flächengewicht
zwischen 70 und 250 g/m2, vorzugsweise zwischen
90 und 250 g/m2, gemessen gemäß der Norm
ISO 536, und das mindestens zwei Sterilisationsverpackungsfolien
F1 und F2 umfasst, wobei mindestens eine der Folien direkt oder
nach Beschichtung mit einem siegelnden Produkt siegelbar ist, wobei
die Folien auf einer ihrer Seiten miteinander auf nicht-reversible
Weise verbunden sind. Man versteht unter der Tatsache, dass zwei
Folien miteinander auf nicht-reversible Weise verbunden sind, dass
die zwei Folien nicht getrennt werden können, ohne dass zumindest eine
eingerissen wird, d.h., dass die Bindungskraft zwischen den beiden
Folien größer ist
als die schwächere
der Bindungskräfte
der Folien.
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Vorzugsweise
hat das Material gemäß der Erfindung
eine Bakterienfiltrationseffizienz BFE, die höher oder gleich 90% oder sogar
vorzugsweise 95% ist.
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Genauer
liefert die Erfindung ein Material, das durch die Tatsache gekennzeichnet
ist, dass die zwei Folien für
Sterilisationsverpackungen F1 und F2 durch Verbin dungspunkte derart
verbunden sind, dass die Verbindungspunkte sich in getrennter Form
an der Verbindungsgrenzfläche
der Folien befinden. Vorzugsweise ist das Material dadurch gekennzeichnet,
dass die getrennten Verbindungspunkte an der Grenzfläche der
Folien gleichmäßig verteilt
sind.
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Die
Folien F1 und F2 können
durch alle Techniken verbunden sein, die es ermöglichen, dass das Material,
das aus dem Zusammenfügens
der Folien resultiert, eine gute Durchlässigkeit für Sterilisationsmittel hat und
eine gute Barriere gegen Mikroorganismen. Folglich darf die Grenzfläche der
zusammengefügten
Folien nicht zu verstopfend sein. Es kann sich um jede Technik handeln,
die es ermöglicht,
getrennte Verbindungspunkte zwischen den Folien zu machen, wie um
Hitzeverbindungen, Verbindung durch Funkwellen mit hoher Frequenz,
Ultraschall oder durch ein Mittel zur Lagerung geeignet für einen
Klebstoff oder auch durch die Verwendung eines porösen Klebstoffs.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Material dadurch gekennzeichnet, dass die
Folien F1 und F2 durch einen Klebstoff verbunden sind.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform
der Erfindung wird der Klebstoff durch ein Beschichtungsverfahren
durch Heliogravüre
mit einem Rasterzylinder aufgetragen, d.h., dass der Zylinder ein
Raster hat mit regelmäßig beabstandeten
Zellen oder gemäß einem
Gitter oder anderen Motiven.
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Der
Klebstoff kann ein Leim sein, der für gewöhnlich auf dem Gebiet der Papierleimung
verwendet wird, wie Stärke,
bestimmte Polymere, die in der Form einer stabilen wässrigen
Emulsion verwendet werden, wie insbesondere die Polyakrylate, die
Polyurethane, die Butadien-Styrol-Copolymere, eventuell carboxyliert; es kann
sich um einen druckempfindlichen Klebstoff handeln, bekannt unter
der Bezeichnung des Klebstoffs PSA oder um einen heißschmelzbaren
Klebstoff wie die Klebstoffe, die Hot-Melts genannt werden.
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Daher
wird in einem speziellen Fall der Erfindung der Klebstoff unter
den Haftklebstoffen ausgewählt.
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Gemäß einem
weiteren besonderen Fall der Erfindung wird der Klebstoff aus den
heißschmelzbaren Klebstoffen,
genannt Hot-Melts, ausgewählt.
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Gemäß einem
besonderen Fall der Erfindung ist der Klebstoff ein selbstsiegelbarer
Klebstoff, insbesondere ein Naturkautschuk.
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In
der Tat kann man vorteilhafterweise einen Klebstoff wie Naturkautschuk
verwenden, das Polyisopren cis 1 bis 4, das die Besonderheit hat,
nur auf sich selbst zu kleben und daher leicht Folien aufwickeln
zu können,
die damit beschichtet sind. Man kann daher zwei Folien zusammenkleben,
die schon in Serie auf der Fabrikationsmaschine beschichtet wurden,
insbesondere einer Papiermaschine, ohne danach einen Klebstoff auftragen
zu müssen,
indem man die beschichtete Seite einer Folie gegen die beschichtete
Seite einer anderen Folie legt. Das Zusammenfügen der Folien kann in der
Fabrikationsmaschine ausgeführt
werden, wenn sie eine entsprechende Ausrüstung besitzt.
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Gemäß einem
besonderen Fall der Erfindung ist der Klebstoff ein poröser Klebstoff.
Dieser poröse Klebstoff
kann hergestellt werden, indem man Poren in einem bekannten Klebstoff
erzeugt, entweder durch die Ausführung
einer chemischen Reaktion, die ein Gas produziert, und das vor,
während
und nach dem Auftragen des Klebstoffs, oder indem man ein inertes
Gas oder Luft in den Klebstoff einspritzt, vor oder während des
Auftragens auf eine der Folien.
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Darüber hinaus
muss der Klebstoff wie alle anderen Bestandteile des Materials gemäß den Kriterien der
Nicht-Toxizität
ausgewählt
werden, in Anbetracht der Bestimmung des Materials, wobei man sich
z.B. auf die Norm ISO 10993-5 bezüglich der Charakterisierung
der Nicht-Zell-Toxizität
eines Materials stützt.
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Dieser
Klebstoff kann gleichzeitig die Eigenschaften eines Klebers haben
und auch einen mechanisch verstärkenden
Charakter für
die Folien und damit für
das Material.
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Der
Klebstoff kann auf die Oberfläche
von einer Folie oder von beiden Folien aufgetragen werden.
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Die
Menge des aufgetragenen Klebstoffs wird die geringst-mögliche sein,
aber eine permanente Verbindung zwischen den Folien unter den Bedingungen,
die mit der Bestimmung des Materials verbunden sind, gewährleisten,
insbesondere nachdem es der Sterilisation ausgesetzt worden ist.
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Vorzugsweise
ist die aufgebrachte Menge an Klebstoff zwischen 1 und 20 g/m2 und genauer zwischen 5 und 10 g/m2.
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Die
Folie (F1) kann eine Folie sein, die durch ein Papierherstellungsverfahren
erhalten wird, und die einzig cellulosische Fasern enthält, eventuell
modifiziert wie die Chemiefasern, die aus dem Natriumverfahren der
Viskose oder Cellulosefasern, die in Lösungsmittel regeneriert wurden,
wie diejenigen, die unter den Marken Lyocell® oder
Tencel® vertrieben
werden, gemischt mit einem Feuchtigkeitswiderstandsmittel und einem Papierverstärkungsmittel,
das in die Masse oder auf die Oberfläche beigegeben wird, wie ein
Polyvinyl-Alkohol, eine Stärke
oder ein Polymer, das in der Form einer stabilen wässrigen
Emulsion (Latex) beigegeben wird, insbesondere die akrylischen Polymere
oder Akrylate.
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Die
Folie (F1) kann auch eine Folie sein, die durch ein Papierherstellungsverfahren
erhalten wird, und die Cellulosefasern enthält, eventuell modifiziert wie
die Chemiefasern, die hervorgehen aus dem Natriumverfahren der Viskose
oder Cellulosefasern, die in Lösungsmittel
regeneriert worden sind, wie diejenigen, die unter den Marken Lyocell® und
Tencel® vertrieben
werden, gemischt mit synthetischen Fasern, wobei all diese Fasern
entweder durch Thermobindung oder durch Hydrobindung oder auf chemischem
Weg dank einer Zugabe in die Masse verbunden werden, oder dank einer
Oberflächenbehandlung
wie in einer Leimpresse oder durch Pulverisierung eines Bindemittels,
das für
gewöhnlich
in der Papierherstellung verwendet wird wie ein Polyvinyl-Alkohol,
eine Stärke
oder ein Polymer, das in der Form einer stabilen wässrigen
Emulsion (Latex) beigegeben wird. Die synthetischen Fasern sind
insbesondere in Mengen zwischen 5 und 95 Trockengewichtsanteilen
enthalten, wobei die Gesamtsumme der Fasern 100 Teile ausmacht.
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Die
Erfindung liefert so ein Material, das dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Folie (F1) eine Papierfolie ist und dass sie umfasst:
- – zwischen
5 und 100 Gewichtsanteilen, gegebenenfalls modifizierte Cellulosefasern,
- – zwischen
0 und 95 Gewichtsanteilen synthetischer Fasern, wobei die Summe
der Teile der Cellulosefasern und der synthetischen Fasern 100 ausmacht,
- – zwischen
0 und 5% eines Feuchtigkeitswiderstandsmittels, bezogen auf das
Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie,
- – zwischen
0 und 40%, bezogen auf das Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung
der Folie, eines Bindemittels.
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Die
Folien können
gegebenenfalls gekreppt, mikrogekreppt oder trockengeprägt sein.
Sie können
gefärbt
oder abgetönt
sein.
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Man
kann auch Folien verwenden, die nur synthetische Fasern enthalten,
insbesondere vom Typ nicht-gewoben, jedoch bevorzugt man diejenigen,
die zumindest zum Teil cellulosische Fasern enthalten, weil sie
eine bessere biologische Abbaubarkeit aufweisen.
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Die
Folie (F2) kann eine Folie sein, die auf einem Papierherstellungsweg
erhalten wird, der allein cellulosische Fasern enthält, gegebenenfalls
modifiziert, wie die Chemiefasern, die aus dem Natriumverfahren der
Viskose hervorgehen, oder Cellulosefasern, die in Lösungsmittel
regeneriert worden sind, wie diejenigen, die unter den Marken Lyocell® oder
Tencel® vertrieben
werden, gemischt mit einem Feuchtigkeitswiderstandsmittel.
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Die
Folie (F2) kann auch eine Folie sein, die dieselben Bestandteile
wie die oben beschriebenen Folien (F1) aufweist, vorzugsweise mit
als synthetische Fasern Mikrofasern, die ein besseres Niveau an
Mikrobenfiltration beitragen.
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Insbesondere
liefert die Erfindung ein Material, das dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Folie (F2) eine Papierfolie ist, und dass sie umfasst:
- – zwischen
90 und 100 Gewichtsanteilen gegebenenfalls modifizierter Cellulosefasern,
- – zwischen
0 und 10 Gewichtsanteilen synthetischer Fasern, wobei die Summe
der Teile an Cellulosefasern und synthetischen Fasern 100 ausmacht;
- – zwischen
0 und 5% eines Feuchtigkeitswiderstandsmittels, bezogen auf das
Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie,
- – zwischen
0 und 40%, bezogen auf das Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung
der Folie, eines Bindemittels.
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Die
synthetischen Fasern werden vorzugsweise ausgewählt aus den Fasern von Homopolymeren oder
Copolymeren von Olfinen, Polyester, Polyamid oder ihren Mischungen.
Diese Fasern können
auch Zweikomponentenfasern sein, die einen Kern und eine Hülle von
verschiedener chemischer Natur haben und/oder verschiedene Eigenschaften,
wie z.B. ihre Schmelzpunkte. Diese Fasern können geschnittene Fasern sein.
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Die
synthetischen Fasern haben vorzugsweise eine Länge zwischen 1 und 30 mm, und
darüber
hinaus eine Titer zwischen 4 und 5 dtex.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist das Bindemittel auch der Verbindungsklebstoff
zwischen den Folien (F1) und (F2).
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Das
erhaltene Material kann also verwendet werden, um siegalbare Verpackungen
herzustellen, die zur Sterilisation medizinischer Geräte bestimmt
sind gemäß der bekannten
Durchführungsweisen
auf diesem Gebiet, und wie sie z.B. weiter oben dargestellt sind
in der Beschreibung der früheren
Technik.
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Die
Erfindung liefert so eine siegelbare Sterilisationsverpackung für medizinische
Vorrichtungen, die sterilisiert werden müssen, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie dieses Material für
Sterilisationsverpackungen aufweist.
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Insbesondere
liefert die Erfindung eine Verpackung, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Folie (F2), die die größere Bakterienfiltrationseffizienz
BFE aufweist, sich auf der Außenseite
der Verpackung befindet.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform,
liefert die Erfindung eine Verpackung, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie aus diesem Sterilisationsmaterial besteht und einem
Film aus einem gasdichten thermoplastischen Polymer, das gegen das
Material auf mindestens einem Teil von dessen Umfang gesiegelt ist.
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Gemäß einer
weiteren besonderen Ausführungsform,
liefert die Erfindung eine Verpackung, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie aus diesem Sterilisationsmaterial besteht, das gegen
sich selbst oder eine Papierfolie gesiegelt ist, die mit einem siegelnden
Produkt, wie einer Schicht aus extrudiertem Polyethylen oder Poly(vinylacetat),
beschichtet ist.
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Gemäß einer
weiteren besonderen Ausführungsform
liefert die Erfindung eine Verpackung, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie aus einem steifen Behälter und einem Deckel besteht,
der aus diesem Sterilisationsmaterial gebildet wird.
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Obwohl
die Erfindung vorzugsweise die Verbindung von zwei Folien betrifft,
ist sie nicht nur auf die Verwendung von zwei Folien beschränkt, der
Fachmann wird die Flächengewichte
und die Eigenschaften verschiedener Folien gemäß der allgemeinen Lehre der
vorliegenden Erfindung anpassen können.
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Die
Erfindung wird besser verstanden werden mit Hilfe der nicht-begrenzenden
Beispiele gemäß der Erfindung
und der vergleichenden Beispiele, die hier nachfolgend beschrieben
sind.
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BEISPIEL 1 gemäß der Erfindung
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- – Herstellung
einer Verpackungsfolie (F1):
Man stellt die Folie auf einer
Foudrinier-Papiermaschine her.
Man schwämmt in wässrigem Milieu Cellulosefasern
und synthetische Polyesterfasern auf in den Proportionen 90 Teile
bzw. 10 Teile an Trockengewicht. Die Cellulosefasern sind ein Gemisch
von 20% Gewichtsanteilen kurzer Fasern und ihrem Komplement zu 100
langer Fasern, wobei die Fasern bei 25°SR raffiniert wurden. Die Polyesterfasern
haben eine Länge
zwischen 5 und 25 mm und einen Titer von 1,7dtex. Zu dieser Suspension
gibt man 0,26% im Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie
eines Feuchtigkeitswiederstandsmittels vom Typ PAE (Polyamin-Epichlor-Hydrin),
und 1% im Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie einer
kationischen Stärke
als internes Bindemittel zu.
Man lässt diese Suspension auf dem
Tuch oder Sieb der Maschine abtropfen, um die Folie zu bilden.
Man
imprägniert
die Folie im Winkelpressen mit einem akrylischen synthetischen Bindemittel,
das in Form einer stabilisierten wässrigen Emulsion eingeführt wird.
Dieses akrylische Mittel ist vorhanden im Verhältnis von 8 g/m2 im
Trockengewicht.
Man trocknet die Folie bei 120°C.
Die
Folie hat nun ein Flächengewicht
von 47,4 g/m2.
- – Herstellung
einer Verpackungsfolie (F2):
Man stellt die Folie auf einer
Foudrinier-Papiermaschine her.
Man schwämmt in wässrigem Milieu Cellulosefasern.
Die Cellulosefasern sind ein Gemisch von 20% Gewichtsanteilen kurzer
Fasern und ihrem Komplement zu 100 langer Fasern (d.h. 80%), wobei
die Fasern bei 25°SR
raffiniert wurden. Zu dieser Suspension gibt man 0,26% im Trockengewicht
der Gesamtzusammensetzung der Folie eines Feuchtigkeitswiederstandsmittels
vom Typ PAE (Polyamin-Epichlor-Hydrin), und 0,15% Trockengewicht
der Gesamtzusammensetzung der Folie eines Bindemittels vom Typ,
welcher AKD (alkylcetenes Dimer) genannt wird, und 1% im Trockengewicht
der Gesamtzusammensetzung der Folie einer kationischen Stärke als
internes Bindemittel zu.
Man lässt diese Suspension auf dem
Tuch oder Sieb der Maschine abtropfen, um die Folie zu bilden.
Man
imprägniert
die Folie im Winkelpressen mit einem wasserlöslichen Bindemittel, das eine
Stärke
ist. Dieses Mittel ist vorhanden im Verhältnis von 0,5g/m2 im
Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie.
Man trocknet
die Folie bei 120°C.
Die
Folie hat nun ein Flächengewicht
von 61,3 g/m2.
- – Gegenleimung
der Folien (F1) und (F2), um das Material gemäß der Erfindung zu bilden:
Man
bringt auf der Oberfläche
einer der Folien einen Leim auf Basis von vinylischen Kopolymeren
in wässrigem
Milieu auf. Der Leim wird aufgebracht im Verhältnis von 5,3 g/m2,
durch ein System der Beschichtung durch Heliogravure mit Rasterzylinder.
Man verbindet die zwei zuvor hergestellten Folien durch Durchführung zwischen
den Rollen. Man trocknet die Folie bei 150°C. Man wickelt das erhaltene
Material.
Das Flächengewicht
des Materials ist bei 114 g/m2.
- – Verwirklichung
der sterilisierbaren Verpackung:
Durch Heliogravure überzieht
man das Material auf der Seite der Folie (F1) mit einem thermisch
siegelnden Lack auf Basis eines Acetatkopolymers aus Vinyl-Ethylen
in wässrigem
Milieu, im Verhältnis
von 4 g/m2 im Trockengewicht. Man trocknet
das aufgebrachte Material. Man wickelt.
Auf einer Schweiß-Schneidemaschine
fügt man
durch Heißsiegeln
das beschichtete Material und einen thermoplastischen Film aus Polyethylen
zusammen, derart, um Beutel zu bilden, die an drei Seiten geschlossen
und an einer Seite offen sind. Nachfolgend werden die Beutel vereinzelt.
Die
Beutel können
zum Sterilisieren von medizinischen Vorrichtungen verwendet werden,
wie man sie hier bereits aufgeführt
hat.
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BEISPIEL 2 gemäß der Erfindung
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- – Herstellung
einer Verpackungsfolie (F1):
Man stellt die Folie auf einer
Foudrinier-Papiermaschine her.
Man schwämmt in wässrigem Milieu Cellulosefasern
auf. Zu dieser Suspension gibt man 0,26% im Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung
der Folie eines Feuchtigkeitswiederstandsmittels vom Typ PAE (Polyamin-Epichlor-Hydrin),
0,10% im Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie eines Leimungsmittels
vom Typ genannt AKD (alkylcetenes Dimer) und 1% im Trockengewicht
der Gesamtzusammensetzung der Folie einer kationischen Stärke als
internes Bindemittel zu.
Man lässt diese Suspension auf dem
Tuch oder Sieb der Maschine abtropfen, um die Folie zu bilden.
Man
imprägniert
die Folie im Winkelpressen mit einem akrylischen synthetischen Bindemittel,
das in Form einer stabilisierten wässrigen Emulsion eingeführt wird.
Dieses akrylische Mittel ist vorhanden im Verhältnis von 8 g/m2 im
Trockengewicht.
Man trocknet die Folie bei 120°C.
Die
Folie hat nun ein Flächengewicht
von 42,4 g/m2.
- – Herstellung
einer Verpackungsfolie (F2): Man stellt die gleiche Verpackungsfolie
(F2) wie in dem Beispiel 1 her.
- – Gegenleimung
der Folien (F1) und (F2), um das Material gemäß der Erfindung zu bilden:
Man
bringt auf der Oberfläche
einer der Folien einen Leim auf Basis von vinylischen Kopolymeren
in wässrigem
Milieu auf. Der Leim wird aufgebracht im Verhältnis von 10,3 g/m2,
durch ein System der Beschichtung durch Heliogravure mit Rasterzylinder.
Man verbindet die zwei zuvor hergestellten Folien durch Durchführung zwischen
den Rollen. Man trocknet die Folie bei 150°C. Man wickelt das erhaltene
Material.
Das Flächengewicht
des Materials ist bei 114 g/m2.
- – Verwirklichung
der sterilisierbaren Verpackung: man verwirklicht eine Verpackung
wie in dem Beispiel 1.
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BEISPIEL 3:
-
- – Herstellung
einer Verpackungsfolie (F1):
Man stellt die Folie auf einer
Foudrinier-Papiermaschine her.
Man schwämmt in wässrigem Milieu Cellulosefasern
auf. Zu dieser Suspension fügt
man 0,26% im Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie
eines Feuchtigkeitswiderstandsagenten vom Typ PAE (Polyamines-Epichlor-Hydrin),
0,12% im Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie eines
Leimungsmittels vom Typ, welcher AKD (alkylcetenes Dimer) genannt
wird, und 1% im Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie
einer kationischen Stärke
als internes Bindemittel hinzu.
Man lässt diese Lösung auf dem Tuch oder Sieb
der Maschine abtropfen, um die Folie zu bilden.
Man imprägniert die
Folie in Wickelpressen mit einem akrylischen synthetischen Bindemittel,
das in Form einer stabilisierten wässrigen Emulsion eingeführt wird.
Dieses akrylische Mittel ist vorhanden im Verhältnis von 4 g/m2 im
Trockengewicht.
Man trocknet die Folie bei 120°C.
Die
Folie hat nun ein Flächengewicht
von 45,4 g/m2.
Man verwirklicht eine
Mikrokrepierung der Folie durch Trockenkreppen.
- – Herstellung
einer Verpackungsfolie (F2): Man nimmt die Folie (F2), die im Beispiel
1 beschrieben wurde.
- – Gegenleimung
der Folien (F1) und (F2), um das Material gemäß der Erfindung zu bilden:
Die
Folien (F1) und (F2) werden wie in dem Beispiel 2 verbunden mit
einer Quantität
des aufgebrachten Leims von 6,3 g/m2.
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Vergleichendes BEISPIEL
4:
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Dieses
Beispiel besteht in einer sterilisierbaren Verpackungsfolie bestimmt
zur Beschichtung mit einem siegelnden Produkt, welche unseres Wissens
nach umfasst rein cellulöse
Fasern und einen hohen Satz von Polymeren, die in Form einer wässrigen
Disperion (Latex) gleichzeitig in der Masse und auf der Oberfläche der
Folie eingebracht wurden. Diese Folie ist hergestellt und in Verkehr
gebracht mit einem Flächengewicht von
115 g/m2 durch die Firma KIMBERLY CLARK.
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Vergleichendes BEISPIEL
5:
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Man
verwirklicht eine Folie auf einer Foudrinier-Papiermaschine.
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Man
schlämmt
in wässrigem
Milieu Cellulosefasern auf. Zu dieser Suspension fügt man 0,26%
im Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung der Folie eines Feuchtigkeitswiderstandsmittels
vom Typ PAE (Polyamin-Epichlor-Hydrin), 0,17% im Trockengewicht
der Gesamtzusammensetzung der Folie eines Leimungsmittels vom Typ,
welcher AKD (alkylcetenes Dimer) genannt wird und 1% im Trockengewicht
der Gesamtzusammensetzung der Folie einer kationischen Stärke als
internes Bindemittel hinzu.
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Man
lässt diese
Suspension auf dem Tuch oder dem Sieb der Maschine abtropfen, um
die Folie zu bilden.
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Man
imprägniert
die Folie in Wickelpressen mit einem Gemisch aus Stärke und
Leimungsmittel. Dieses Gemisch ist vorhanden im Verhältnis von
1 g/m2 im Trockengewicht.
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Ihr
Flächengewicht
ist 115 g/m2.
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ERGEBNISSE:
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Die
Messungen, welche gemäß den weiter
unten aufgeführten
Verfahren bestimmt wurden, an den Proben der Beispiele 1 und 4 und
5, sind in der Tabelle 1 dargestellt, und diejenigen für die Beispiele
2 und 3 in der Tabelle 2. Die Durchlässigkeit der Folie (F1) des
Beispiels 3 wurde nicht angegeben, da diese Folie gekreppt wurde,
und sie nicht durch das BENDTSEN-Verfahren bestimmbar ist.
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Diese
Ergebnisse zeigen, dass einerseits die Effizienz als bakterielle
Barriere und andererseits die allgemeine mechanische Widerstandsfähigkeit,
und insbesondere die Widerstandsfähigkeit gegen Stoß sowie die
Widerstandsfähigkeit
gegen Abriß für das Material
gemäß der Erfindung
besser sind als die für
einfache sterilisierbare Verpackungsfolien von gleichem Flächengewicht.
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Insbesondere
werden in Tabelle 1 die physischen und bakteriostatischen Eigenschaften
der Folien aus dem Material der Beispiele 1, 4 und 5 vor und nach
Sterilisierung mit Gamma-Strahlen angegeben.
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Die
zu testende Probe wurde einer Cobalt 60-Quelle unterworfen, einer
Quelle von ionisierenden Strahlen, genannt Gamma. Die durch die
Probe aufgenommene Strahlungsdosis ist bei 50 kGy.
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Es
ist bekannt, dass die Eigenschaften durch Sterilisation durch Bestrahlung
verändert
werden, insbesondere für
Produkte auf Cellulosebasis, nichtsdestoweniger zeigt die Tabelle
1, dass der Komplex gemäß der Erfindung
die Eigenschaften mit akzeptablen Niveaus konserviert.
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BEISPIELE 6 bis 10:
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Man
verwirklicht gegengeleimte Materialien von unterschiedlichen Flächengewichten,
zwischen 70 und 260 g/m2, auf die gleiche
Art wie die, die im Beispiel 1 beschrieben ist, unter Verwendung
von Folien F1 und F2, welche jeweils die Zusammensetzungen derjenigen
der Beispiele 1 haben, aber veränderliche
Flächengewichte.
Die Menge des Leims der Gegenleimung ist quasi-konstant und ist
etwa 5,5 g/m2 trocken.
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Die
physischen und bakteriostatischen Eigenschaften der erhaltenen Folien
F1 und F2 und der Materialien F1/F2 sind in der Tabelle 3 angegeben.
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Diese
Tabelle 3 zeigt, dass all die Eigenschaften für das Material F1/F2 im Verhältnis zu
den Eigenschaften der Ausgangsfolien erhöht sind und, insbesondere,
wird ersichtlich, dass die Abreißfestigkeit deutlich verbessert
ist.
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BEISPIELE 11 bis 14:
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Man
verwirklicht gegengeleimte Materialien in einem gegebenen Flächengewicht,
auf die gleiche Art, wie sie im Beispiel 1 beschrieben ist, unter
Verwendung von Folien F1 und F2, welche jeweils die Zusammensetzung
derjenigen des Beispiels 1 haben, und man variiert die Menge des
Leims der Gegenleimung, welcher zwischen 1,5 und 20 g/m2 trocken
aufgebracht wird.
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Die
physischen und bakteriostatischen Eigenschaften der erhaltenen Folien
F1 und F2 und der Materialien F1/F2 sind in der Tabelle 4 angegeben.
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Diese
Tabelle 4 zeigt, dass all die Eigenschaften für die Materialien F1/F2 im
Verhältnis
zu den Eigenschaften der Ausgangsfolien erhöht sind und, insbesondere,
wird ersichtlich, dass die Reißfestigkeit
deutlich verbessert ist.
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VERFAHREN DER CHARAKTERISIERUNG:
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Die
Folien (F1) und (F2) und die erhaltenen Materialien wurden durch
die unten aufgeführten
Verfahren charakterisiert.
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Die
Messungen, außer
der BFE, wurden gemacht auf Proben, welche gemäß der europäischen Norm EN 20187 (äquivalent
zu der Norm ISO 187 : 1995) konditioniert wurden, gemäß welcher
die Temperatur auf 23°C
und die relative Luftfeuchte bei 50% gehalten werden muss.
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Die
Messergebnisse sind das Mittel der Messergebnisse, welche auf jeder
Seite der Proben bestimmt wurden.
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Das
Flächengewicht
ist bestimmt gemäß der internationalen
Norm ISO 536.
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Die
mittlere Reißfestigkeit
(in Laufrichtung und in Querrichtung) ist gemessen gemäß der europäischen Norm
EN 21974 und welche der internationalen Norm ISO-1974:1990 (Elmendorf-Verfahren)
entspricht.
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Die
mittlere Widerstandsfähigkeit
gegen Bersten trocken ist gemessen gemäß der Norm ISO 2758.
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Die
mittlere Widerstandsfähigkeit
gegen Stoß durch
Pendel ist ausgedrückt
durch eine Energie des Reißens,
welche gemäß der amerikanischen
Norm ASTM D3420 mit einem Apparat der Marke SPENCER mit einem Pendel
800 bestimmt wurde. Wenn der begrenzte feststellbare Wert durch
das Material erreicht wurde, wurde in der Tabelle "größer als" erwähnt.
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Die
mittlere Luftdurchlässigkeit
ist gemessen gemäß der Norm
ISO 5636/3 (Bendtsen-Verfahren). Dieses Verfahren ist nicht auf
gekreppte Folien anwendbar.
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Das
Mittel des äquivalenten
Porendurchmessers ist gemessen gemäß der englischen Norm BS 3321:1986.
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Die
Effizienz in bakterieller Filterung BFE ist bestimmt gemäß dem durch
die amerikanische Gesellschaft EDANA unter der Referenz 180.0-89
vom Februar 1996 veröffentlichte
Verfahren.
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Die
gute Bindung des Materials um eine Fähigkeit zu aseptischem Öffnen (Spaltbarkeit)
zu haben, ist bestimmt durch den Test des Widerstands gegen Abreißen mit
Klebeband. Dieser Test wird ausgeführt, indem ein Klebeband, welches
eine Größe zwischen
1,27 und 1,90 cm hat, auf die Seite der Folie F1 des Komplexes F1/F2
angewandt wird. Man siegelt das Klebeband bei 116°C und unter
einem Druck von 278 kPa während
2 Sekunden. Man lässt
es erkalten, dann zieht man das Band mit konstanter Geschwindigkeit
unter einem Winkel von 180° ab.
Man beurteilt visuell das Abreißen
von Partikeln auf dem Klebeband.
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