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用铝箔 印刷材料的应用现状和发展趋势

药品的 铝箔印刷及泡罩包装20世纪30年代从欧洲兴起。我国在70年代初 以铝箔为承印材料的应用主要依靠进口。80年代国内先后由广州、连云港、锦州等 地引进日本的药用铝箔印刷涂布设备,但主要 承印材料仍需进口。90年代我 国不但能制造单色的药用铝箔印刷涂布设备,而且还 能制造或印刷彩色、金色系 列的药品外包装铝箔产品。药品包 装所彩用的承印材料铝箔及铝箔用油墨、粘合剂 均能满足国内印刷行业的需求。在今后 的一个时期内我国将大幅度地增加优质的药品铝箔泡罩包装,以满足 医药市场的需求。因此药 用印刷包装材料中的药用铝箔承印材料,药用铝箔印刷油墨,以及附属材料粘合剂,和药用聚氯乙烯材料,是目前 药品软包装印刷中发展前景较好的药品包装材料。本文根 据目前我国药用承印材料铝箔、印刷专用油墨,以及粘 合剂和聚氯乙烯的使用现状,谈一谈 今后一个时期内药用印刷泡罩包装材料的发展趋势。

一、药用铝 箔印刷油墨材料的现状

目前市 场的印刷油墨种类繁多,品牌名异,但从药 用铝箔的印刷工艺和药品包装的特殊要求上考虑,其印刷 油墨必须具有对铝箔的良好的粘附性、印刷文 字图案牢固清晰、溶剂释放快、耐热性能好、耐摩擦性能优良、光泽好、颜料无毒、不含因 油墨内的化学成份迁移而污染所包装的药品、实用粘 度应符合铝箔印刷的工艺要求等特点。从这几 个方面的要求出发来分析,目前应 用于铝箔印刷的油墨主要分两大类:

第一类:是醇溶 型聚酰胺类油墨。由于聚 酰胺树脂对各类承印物都有很好的粘附性,尤其适 应于印刷聚烯烃类薄膜,加上分散性好、光泽好、柔软、耐磨性好、溶剂释 放及印刷性能良好,所以最 多的是用来调配专用于经处理后的LDPE、CPP、OPP等薄膜 表面印刷的凹版表印油墨。由于此种油墨用途广、抗粘连、易干燥,也被用 于药用铝箔的表面印刷。此类油 墨在进行铝箔印刷时,各种优 良性能均能表现出来,而且耐 热性能也能满足铝箔印刷和使用过程中的要求,是当前 药用铝箔印刷采用最多的一种类型。但是此 类油墨毕竟不是铝箔表印专用油墨,存在的 问题是在铝箔大面积表面印刷时曾出现过油墨剥离现象。目前国 内已有油墨厂能生产铝箔凹版表印专用聚酰胺类油墨,部分用 户使用情况表明:该油墨耐热性好,附着力强,200℃高温热合试验,印刷文 字图案依然清晰不变色。

第二类 油墨是以氯乙烯、醋酸乙 烯共聚合树脂和丙烯酸树脂为主要成份的铝箔专用油墨。这是一 种新开发的凹版里印油墨,其特点是色泽鲜艳,浓度高,与铝箔 的粘附性特别强,有良好的透明性,铝箔的 金属光泽再现性优异。但由于 是凹版里印油墨,其溶剂挥发度大,用于铝 箔表印时容易造成凹版辊着墨孔内油墨干结产生糊版现象,影响印刷质量。
以上两 种油墨在用于药用铝箔表面印刷时均存在不足,如果是 调整第二类铝箔专用油墨的混合溶剂组成,适应铝 箔表面印刷的需要,将会更 多地应用于铝箔的表面印刷。

二、药品包 装用承印材料铝箔的应用现状

药品包 装承印材料铝箔,是密封 在药用塑料聚氯乙烯(PVC)硬片上的封口材料,也被称为盖口材料。它的表 面可印刷成五颜六色的文字与图案,而且正 反面都具有可印性。铝箔是采用纯度为99%的电解铝,经过压延制作而成。它无毒无味,具有优 良的导电性和遮光性,有极高的防潮性、阻气性和保味性。因为铝 箔具有高度致密的金属晶体结构,所以完 全可以阻隔任何气体、水蒸气和光线,能最有 效地保护被包装物体。在现代包装中,几乎所 有要求不透光或高阻隔复合材料的产品,均采用 铝箔做为阻隔层,因此应用十分广泛。

目前我 国药用铝箔的整体质量与进口铝箔比还有相当差距。从目前 几个生产药用铝箔印刷企业的实际情况来看,主要存 在以下几方面的问题:①药用铝 箔针孔数远达不到使用要求。铝箔针 孔度是穿透性缺陷,严重影 响铝箔的阻隔性能,尤其是 用于药品的外包装,很容易使氧气、水蒸气、光线穿 透而使药品的药效降低。药品的 质量关系到人的生命,而药品 包装是保护药品性能的特殊商品,决不能忽视其质量。药用铝 箔国标中要求不能有直径大于0.3毫米的针孔,直径在0.1~0.3毫米的 针孔每平方米不能多于1个,目前国 产铝箔很少能达到此标准的。②药用铝箔厚薄不均,抗拉强度低。铝箔厚薄不均,在铝箔 印刷过程中使粘合剂涂布量难于达到标准,使涂布量差异变大,进而影 响铝箔与塑料硬片的热封强度;厚薄不均、抗拉强度低,在放收 卷施加张力后会导致断箔,不利于 印刷的正常进行。这些问 题需原料厂家引起重视。目前随 着药品的铝箔包装的飞速发展,以及我 国药用铝箔印刷机构的不断改型,使药品 铝箔包装的发展非常迅速,药用铝 箔的用量逐年增加,预计1999年至2001年药品 铝箔的应用量将突破4000吨。其中除 用于药品片剂胶囊的外包装印刷外,还将大 量应用于针剂盒药品的外部包装印刷。

三、药品铝 箔印刷用聚氯乙烯材料的应用现状

在我国 目前应用量较大的是药用聚氯乙烯(PVC)硬片。由于药品对湿潮气、光线透过等很敏感,因此塑 料硬片要具有对水汽、光、异味等 良好的阻隔性能。但是目 前我们使用的聚氯乙烯在阻湿气方面还不尽理想,所以在 今后一段时期内应提倡使用聚偏二氯乙烯(PVDC)或其复合材料。由于聚 偏二氯乙烯的高分子密度大,结构规整,结晶度高,因而它 具有极强的气体密封性,优异的阻湿能力,良好的耐油、耐药品和耐溶剂性能,尤其是对空气中的氧、水蒸气 和二氧化碳气体具有优异的阻隔性能。以相同 厚度的材料来比较,聚偏二 氯乙烯对氧的阻隔性能是聚乙烯(PE)的1500倍,是聚丙烯(PP)的100倍,是聚酯(PET)的100倍,阻水蒸 汽及氧气也均优于聚氯乙烯。聚偏二 氯乙烯不仅对气体、异味阻隔好,而且封 口的抗冲击强度、抗拉强度、耐用性 等各项指标均能满足药品包装印刷的特殊要求,是今后 药品包装材料的发展方向。预计今 后一段时期内至2001年我国 对药品包装用聚氯乙烯硬片的需求量将达4万吨以上,并逐步 采用新型高阻隔型的材料,像聚偏二氯乙烯硬片,以及其 它塑料复合材料PVC/PVDC/PE、PVDC/OPP/PE、PVC/PE等避光 茶色的复合塑料硬片将广泛地应用于药品铝箔的印刷包装。

四、药用铝 箔印刷涂布粘合剂的现状及其发展趋势

药用铝 箔是以工业用纯铝箔为基材,在表面 印刷文字图案并涂以保护剂,而在另 一面涂以粘合剂(涂粘合 剂之前也可印刷文字图案)。涂保护 剂的目的是防止表面印刷油墨层磨损,同时也 防止铝箔制成收卷时外层油墨与内层粘合剂接触而造成药品被污染。粘合剂 的作用是粘接铝箔与塑料硬片,使药品被密封。
目前使 用的粘合剂主要分为单组份胶和双组份胶。单组分 胶的成分主要是天然橡胶或合成橡胶,以及硝化棉纤维、丙烯酸酯类制成,由于主剂是弹性体,再加上增粘剂做助剂,用有机溶剂配成乳液,具有不干性、热熔性 和一定的粘合强度。随着对 药品包装材料卫生要求的提高,这种单 组分粘合剂应用量逐渐减少,而更多 采用双组分的聚氨酯胶粘剂。它主要 由主剂和固化剂构成。主剂一 般含有许多活泼氢如羟基、氨基等物质,而固化 剂是由多异氰酸酯的化合物组成。当固化 剂中的异氰酯基与主剂分子中的活泼氢接触时,便会自 动进行加成反应,生成氨 基甲酸酯的结构,使主剂 与固化剂相互结合后的分子量成倍增加,甚至生 成带支链结构的立体构象的交联产物,具有较好的耐高低温、抗介质侵蚀、粘结力高等特点。由于聚 氨酯分子中含有大量的极性基团,偶极矩大,对被粘 材料有很大的亲合力,所以对铝箔、塑料等 多种印刷材料起粘结作用。另外固 化剂中的异氰酸酯基(-NCO)是一个 十分活泼的反应基团,它除能 与主剂分子中的活泼氢反应,也可与 被粘材料表面物质分子中的活泼氢起反应,生成化学键,使胶粘 剂分子同与被粘合的材料起架桥作用,产生更强的粘接力。由于此 类粘合剂粘合力好,已广泛 应用于铝箔印刷涂布粘合以及各类塑料薄膜的印刷与复合。

今后铝 箔印刷用粘合剂的应用向无溶剂型方向发展,它的组 成也是双组份的聚氨酯类型,其不同 点是主剂和固化剂在室温下的粘度较高,但仍具有流动性,属半固物质。当进行使用时,主剂和 固化剂按比例混合放到具有加热保温功能的容器中,升温后让粘度降低,然后通 过具有加热保温功能的凹版辊涂到铝箔基材上,涂胶后 不必经烘道加热干燥,因为本身无任何溶剂,直接可 与另一种基材进行粘合。使用无 溶剂的粘合剂不存在废气排放问题,不需要 在印刷涂布设备中配备庞大的烘道加热干燥及鼓风排风装置。国外由 于对环境保护的高度重视,已采用此种粘合剂。

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