邓桂芳
(广东省江门粤会化工材料公司)
药品塑料瓶包装凸显优势和发展潜力(上)
邓桂芳
(广东省江门粤会化工材料公司)
随着科技的不断进步,人们需求的不断提高,新产品的不断创新发展以及我国在医药包装方面的大力投资发展,相信未来的中国药用塑料瓶市场值得关注。针对药品塑料瓶引领包装市场走向未来,论述了塑料瓶在医药包装市场取得的进步,分析了典型药用塑料瓶包装材料的性能特点,介绍了药用塑料安瓿无菌包装,阐述了药用塑料瓶的造型、结构特点及其成型方式,指出了药用塑料瓶在药品包装中的性能特点。
药品包装塑料瓶成型方式性能特点
众所周知,发达国家在医药和医疗器械产业均非常重视外包装的开发,随着科技的不断进步,人们需求的不断提高,新产品的不断创新发展以及我国在医药包装方面的大力投资发展,相信未来的中国药用塑料瓶市场肯定是值得关注的,也是大有可为的,这种将高科技融入到药用塑料瓶的创新研发当中,预示着药用塑料瓶市场未来将会有更加广阔的发展前景。
现在是一个日新月异的时代,每一天都会发生不同的变化,塑料包装也在随着这些变化不断地进行改进。现在已经有一些厂家开始进行塑料包装瓶的更新换代,试图以全新的塑料包装瓶快速地融入现代年轻人的市场。面对不断变得激烈的市场竞争,传统老式的玻璃包装瓶或是一些不透明的口服药包装瓶,已经不能满足人们的需要。甚至在这些老式的玻璃包装,由于其技术的不过关,玻璃瓶中会掉落一部分玻璃粉末,混入药物中,使药品变成毒品,既不卫生也不安全。全新的塑料包装瓶的出现打破了包装产品的常规,促使包装瓶的材质发生了变化,从而改变了包装的模式。塑料包装瓶的制作需要进行高温杀菌的处理,在进行拉伸、吹塑、成形的过程中,塑料中的微晶体取向面通过其基本结构的变化可以改善塑料包装瓶的强度、硬度和透明度,成为潮流的新一代包装,展现出美观性和实用性相统一的特性。
医药瓶用色母料,材质构造有:纸/塑料、塑料/镀铝塑料、纸/铝箔/塑料和塑料/铝箔/塑料等多种方式。让瓶体更加透明。这样就方便于配药的时刻易于分辨药品。据悉,这种新型的色母料主要用于PET公司在全球范围内供给塑料基料色母料,而在医药包装材料着色剂的供给上处于世界领先位置,其高质量的产品具有耐光性、防紫外、清淅、色彩娇艳。PET具有优异的耐化学药品机能,能用于除强碱和一全数有机溶剂外的一切物品的包装,PET树脂的回收操纵率高于其它塑料。医药瓶应具有足够的刚度和美观的形状。卵形医药瓶,刚度也较高,但模具的制造难度较高。医药瓶最常见的形状有圆形、方形、卵形等。因此为保证医药瓶的刚度,除选择刚度高的材料外,还要通过医药瓶的形状设计,增强医药瓶的刚度和耐负荷强度。医药瓶必需具有承受外力作用的功能,它能够适应多种运输方式和仓库贮存方式,保护内装物不致受到损坏。医药瓶应具有使用便利的功能,医药瓶的瓶口设计要考虑开启便利,且能多次开启和封锁,倾倒内容物要便利。医药瓶设计产品时,可以在密封器附加其他功能:如防伪、防盗、防堵塞、喷雾等。从使用角度来看,它们各自有其优缺点。对外界粉尘、水和其他液体物质的阻隔作用;防止包装物受到污染和侵蚀。防止紫外线穿透,适应环境温度变化,保护包装物免受阳光和紫外线的损害。医药瓶必需具有保护内装物的功能,塑料瓶可以做到防潮、防水、防尘、防侵蚀。圆形医药瓶刚度较高,但形状不美观。勇于立异设计生产品图、产品效果图或模型,形成初步设计。医药瓶使商品具有展示功能,医药瓶可以通过美观的造型,鲜艳的色彩,光洁的表面和透明性,显示商品的展示功能。
药用塑料瓶是吹塑加工成型的塑料瓶用来包装药品,药液,溶剂,化学试剂的塑料容器。药用塑料瓶一般采用PET材质,具有质轻、强度高、不易破损、密封性能好、防潮、卫生,符合药品包装的特殊要求等优点,可不经清洗、烘干既可直接用于药品包装,是一种优良的药用包装容器,广泛用于口服固体药品(如片剂、胶囊剂、颗粒剂等)和口服液体药品(如糖浆剂、酊水剂等)的包装,与其他塑料中空包装容器相比药用塑料瓶有许多特殊的地方。
医药包装将随着医药业的发展而不断完善。针剂药液包装以一次性塑料注射器为主,大输液包装改进的方向有两个:复合软包装袋和塑料瓶。口服液包装最主要的包装形式是玻璃瓶和管制玻璃瓶,新型的塑料易开盖式口服液瓶也已经问世。今后5年将是中国医药包装行业快速发展的关键时期。近年来,我国各行各业发展迅猛,我国吹塑市场在行业的快速发展带动下,也经历了高速发展阶段。随着塑料医药瓶行业的不断发展,我国塑料医药瓶市场竞争也越来越激烈,形成了河北沧州,台州玉环、广东佛山三个医药瓶生产基地,用于塑料医药瓶用于医药包装领域。目前,我国医药包装行业的年产值在150亿元人民币左右,仅能满足国内制药企业80%左右的需求,按照目前中国医药工业的发展速度,药包材年生产总值将在短期内迅速突破200亿元人民币。国家对这一领域的监管更为严格,塑料医药瓶的生产与普通塑料瓶有很大的不同。要求塑料医药瓶企业,必须有药包材生产资质证书,有专业的净化车间,塑料医药瓶将有更多的发展新亮点。在当前环境下,我国塑料医药瓶企业应该寻找一些新的市场突破点,可以慢慢的开拓农药瓶、食品瓶、兽药瓶等市场。这些市场在瓶型和吹塑工艺上都基本一致,可以很快速的进入。可以积极的开拓性保健塑料制品市场,这个市场与医药市场也有着很高的关联度也比较容易进入。部分国产医用塑料制品的优势逐渐减小,出口产品仍然以低端为主,而市场上需求量较大的塑料医药瓶产品的研发与生产及市场扩张仍有待加强。为使得我国塑料医药瓶在医药上有更为广泛的应用及市场,应加强生物研究,加大投入、开发国内外市场急需的高端医用塑料制品。医用塑料瓶产品加工生产企业只有走“技术创新”的路子,才能开创出一片新天地。
药用塑料瓶是基于吹塑加工的原理所制作形成的,用来包装药品,药液,溶剂,化学试剂的塑料容器。
药用塑料瓶一般采用PET材质,具有质轻、强度高、不易破损、密封性能好、防潮、卫生,符合药品包装的特殊要求等优点,可不经清洗、烘干既可直接用于药品包装,是一种优良的药用包装容器,广泛用于口服固体药品(如片剂、胶囊剂、颗粒剂等)和口服液体药品(如糖浆剂、酊水剂等)的包装,与其他塑料中空包装容器相比药用塑料瓶有许多特殊的地方。药用塑料瓶是基于吹塑加工的原理所制作形成的塑料瓶,为保证药品在有效期内不受潮、不变质,药用塑料瓶具有很好的密封性和阻透性,能防止光、热、水蒸汽、氧气等对药品的影响。药用塑料瓶生产加工企业所生产的塑料瓶包括酒精,碘伏,明碘等药品药液的包装瓶。
由于塑料瓶包装产品具有其自身独特的优势,药品包装的形式也因此不断的变化,原来的纸袋包装、塑料袋包装、玻璃瓶已发展到现在的聚乙烯塑料瓶、聚丙烯瓶、聚酯瓶、铝塑包装等塑料瓶包装形式,而汽罩包装及条形复合膜包装也将成为固体剂型药品包装的主流。与此同时,环保、安全、健康等更多问题也随之倍受社会各界的关注。为适应消费者环保意识的变化,医药包装企业已着手进行塑料瓶包装的开发,主要有可循环使用的绿色包装、环境调节包装、高阻隔包装、无菌包装、抗菌包装等。随着科学技术的不断发展和创新,近年来,塑料瓶包装在医药包装市场上取得了明显的进步。包装市场的不断变化以及包装技术的不断进步,高质量、高性能的塑料包装瓶在包装市场上逐渐成为领军产品,引领包装市场走向未来。
在现在塑料瓶包装中,因为塑料瓶包装产品具备独特优势,药品包装形式也因此不断变化,原来的纸袋包装、塑料袋包装、玻璃瓶已发展到现在的聚乙烯瓶、聚丙烯瓶、聚酯瓶、铝塑包装及条形包装,而汽罩包装及条形复合膜包装也将成为固体剂型药品包装的主流的。但同时,环保、安全、健康等问题也随之被社会各界所关注的,随着塑料瓶技术的不断发展和创新,近年来,塑料瓶在医药包装市场玻璃瓶的稳定性差,易碎不利于运输,能源消耗量大,塑料包装替代玻璃包装是包装工业向轻盈、耐用方向发展的必然趋势。随着软包装材料及工艺发展,要求外包装有很强的阻隔性,再有就是要具有玻璃一样的高透明度,使消费者可以直接看到产品,而国内产品目前则普遍存在保质期短、韧性差、易爆袋等问题。
玻璃瓶在几十年的应用后,已迅速退位给了塑料瓶,但它们存在一个共同弱点都是硬包装容器,这就需要在输液过程中引入空气产生压力使药液滴出,从而大大增加了输液过程中二次污染的可能性,特别是在杂菌较多的医院。而软包装多层共挤膜制输液袋则较好地解决了这一问题。药用级聚烯烃多层共挤膜由多层聚烯烃材料在洁净条件下同时熔融交联挤出,生产过程中不使用粘合剂和增塑剂,筒状出膜始终保持密闭状态,可避免污染。这种膜材耐高温透光性好、弹性好、抗跌落,对水蒸气、氧气和氮气的阻隔性好,适宜灌装各种电解质输液、营养输液和治疗型输液,而且不含氯化物,用后处理时对环境不造成影响,是输液包装材料发展的方向,也就是说塑料软包装质轻、柔软、废料少、占用空间小、成本低、节约资源,因而更具有竞争力。医用聚氯乙烯PVC硬片或其他材质硬片方面,现在最常用的泡罩包装材料,是聚氯乙烯硬片。泡罩包装选用PVC材料,取其良好相溶性能,且容易成型和密封,价格低廉。但其热稳定性差,对水蒸气和氧气的阻隔性低下。PVC/PVDC涂布复合材料是阻隔性能最好的一种材料,它可在高温和高湿的条件下使用,而且其他性能与PVC相近。
随着人们对医用玻璃瓶环保观念的深入,PP片材逐渐成为目前国际药包领域流行的新材料。医药瓶经过改性后的PP片材具有优良的气密性、透明度、绝缘性、较高的耐冲击强度和良好的加工性能,且无毒无害。特别适用于高档、新型的、易于分解或发生化学变化的药品,能有效保护药品的品质。现有的泡罩包装设备便可使用,不需要添置任何新的设备。环烯烃共聚物COC有非常好的热成型性能,但自身易碎,因此常与PP复合以利于保持形状。它是作为热封面与冷成型铝复合的理想替代产品,三氟氯乙烯均聚物复合材料成型性能与被用来复合的承接面的性能相近,模具表面有无涂层都可使用。业内专家预计,未来5年,全球药品包装市场将会成为塑料瓶包装行业的经济增长的第二大支柱点,在我国也将会成为发展速度最快的药品塑料瓶行业,到2050年时我国将会成为世界上最大的药品塑料瓶包装市场。
塑料具有质轻、透明、有韧性、易加工、成本低廉、耐碰撞、不易破碎等优点,能够做成各种规格和形状的塑料瓶和塑料袋,还能与多种包装材料复合制成高性能的复合包装材料,因而被广泛用来包装药品。典型药用塑料瓶包装材料有如下的性能特点:
聚乙烯(polyethylene)。具有无毒、卫生、价廉的特点,有良好的柔韧性,透明性随分子量的不同而各异,有很好的防潮能力,易于加工成型,有优良的热封合性和热粘合性能,耐寒性强。但气密性不良,印刷性能差,强度和耐热性不高,容易受光和热的作用而降解,一般需加入抗氧剂,常用的抗氧剂为丁基羟基甲苯或双月桂酸硫代二丙酸酯。
聚丙烯(PP)。是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。外观与聚乙烯相似,但比聚乙烯更轻更透明,无味、无毒,防潮能力好,可防止异味透过,耐热性高,在135℃的蒸汽中消毒100h不被破坏。其缺点是耐老化性差,印刷性能不好,不适宜在低温下使用,气密性也不良。
聚酯。简称Polyester,是一类在其主链上含有酯基官能团的聚合物。虽然聚酯有很多种,但是聚酯通常对应于其中的特定一种——聚对苯二甲酸乙二酯。由于其透明性好、强度高、尺寸稳定性优异、气密性好且无味无毒,常用来代替玻璃容器和金属容器及片剂、胶囊剂等固体制剂的包装。PET经双向拉伸后形成BOPET,常用于包装中药饮片。另外,由于具有优良的防止异味透过性和防潮性,可作为多层复合膜中的阻隔层以保证药品在有效期内不变质,不受光线照射而裂解。如PET/PE复合膜等。PET的缺点是在热水中煮沸易降解,不能经受高温蒸汽消毒,且易带静电,不能热封。
聚偏二氯乙烯(PVDC)。其透明性好。印刷性和热封性能优异,对水蒸气、气体、气味的透过率极低,具有优良的防潮性、气密性和保香性,是性能极佳的高阻隔性材料。它的缺点是耐老化性差,容易受热、紫外线的影响而分解出氯化氢气体,其残余的单体也有毒性,因而用做药品包装材料时应严格控制其质量;另外,由于其价格昂贵,在医药包装中主要与PE、PP等制成复合薄膜用作冲剂和散剂等的包装袋,以充分发挥其阻隔性好的优点。
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。其透明性、阻隔性好。力学性能优良,玻璃化转变温度高达121℃,结晶速度较慢,易制成透明厚壁耐热瓶。由于PEN的价格较高,通常采用PEN与PET共混,以降低成本,其气密性和保质期与玻璃瓶相当。PEN有较强的耐紫外线照射的特性,所以药品的成分不因光线照射而发生变化,常用于口服液、糖浆等的热封装。
聚氯乙烯(PVC)。是氯乙烯单体(VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂,或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC防潮性、抗水性和气密性良好,可以热封,并具有优良的印刷性能,在药品包装中,硬质PVC主要用于制作周转箱、瓶等;软质PVC主要用于制作薄膜、袋等。近年来随着药品包装质量和档次的提高,为半硬质PVC片材开辟了新的应用空间,目前大量的PVC片材被用作片剂、胶囊剂的铝塑泡罩包装的泡罩材料。
聚苯乙烯(Polystyrene)。主要用于发泡成型,用作保温、隔热、防震、包装材料及漂浮制品。是一种无毒无味、类似于玻璃状、无色透明的材料,着色和印刷性好,吸水率低,具有较好的尺寸稳定性、刚性而无延展性,主要用来制做药品的小型包装容器。其缺点是耐冲击强度低,防潮性、耐热性差。用于药品包装的塑料还有乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、醋酸纤维素、聚氨酯等等。
西药片剂是当今种类最多、销量最大的医药、保健、食品剂型,其中塑料瓶和铝箔泡罩包装正成为最主要的片剂包装形式。近年来,我国药用塑料瓶包装有了较快的发展。药用塑料瓶包装具有质轻、无破损、卫生等优点,符合药品包装的特殊要求。目前国内在药品片剂、胶囊包装方面,已逐步实现以“塑”代“玻”。优质药用塑料瓶的应用,离不开合理的瓶体结构设计和完善的生产设备以及成熟的工艺方法。药用塑料瓶生产企业的技术人员应首先了解生产的药瓶所包装药品的化学及物理性质,其次应清楚制瓶所选用的原料及辅料对所包装药品是否有影响。如果制作塑料瓶时使用的配合剂量不当,其微量成份的迁移将会改变药品的药用效果,甚至会危及服药者的生命。药品是一种特殊商品,生产药用塑料瓶的厂家均应从每一个生产环节对卫生加以严格控制,要符合GMP的有关要求同时还要掌握有关法规。
(未完待续:见本刊2016年第3期)
Pharmaceutical plastic packaging highlights advantages and development potential
Deng gui fang
(Chemical Materials,Jiangmen,Guangdong Province)
With the constant progress of science and technology,people demand unceasing enhancement,the innovation of new products development,and to invest heavily in pharmaceutical packaging development in our country,believes that the future of Chinesemedicinal plastic bottlesmarket is remarkable.For pharmaceutical plastic bottles led packagingmarket in the future,this paper discusses the plastic bottle progress in pharmaceutical packagingmarket,analyzed the performance characteristics of typicalmedical plastic packagingmaterials,this paper introduces themedicinal plastic ampoule aseptic packaging,this paper expounds themedicinal plastic bottlesmodelling,the structure characteristics and molding method,pointed out the performance characteristics ofmedicinal plastic bottles in pharmaceutical packaging.
Drug packaging plastic bottle formingmethod performance characteristics