Бумажная масса для получения стерилизационной упаковочной бумаги

Бумажная масса для получения стерилизационной упаковочной бумаги

Реферат

Изобретение относится к технологиям получения специальных видов бумаги для упаковки изделий медицинского назначения с последующей их стерилизацией и может быть использовано в целлюлозно-бумажной и медицинской отраслях промышленности.

Важными характеристиками упаковочной бумаги, обеспечивающей надежную стерилизацию различными методами упакованных в нее изделий, например медицинского назначения, являются: масса 1 м² бумаги, состав волокна в ней, ее воздухопроницаемость, пористая структура, прочность в сухом и во влажном состоянии, гидрофобность, барьерные свойства относительно микроорганизмов, ее печатные свойства, отсутствие ворсинок при вскрытии упаковки.

Бумага для различных способов стерилизации упакованных в нее медицинских изделий (оксидом этилена, формальдегидом, горячим воздухом, паром, радиацией и т.п.) или бумага для защиты стерильных изделий от реинфицирования обладает, в зависимости от ее назначения, различными наборами этих характеристик и их значений. Каждый из способов стерилизации также имеет свои достоинства и недостатки.

Известны способ защиты стерильных изделий от реинфицирования и упаковка для этих целей (RU, заявка 2005111667, МПК A61F 15/00, опубл. 27.10.2006 г.). По этому способу медицинские изделия, предварительно прошедшие дезинфекцию и предстерилизационную обработку, размещаются в упаковку, выполненную из слоистой крепированной бумаги с повышенной плотностью и лабиринтностью пор, с уменьшенной площадью контактирования между медицинскими изделиями и верхними гранями крепов, расположенных на внутренней плоскости упаковки. Пакеты с упакованными в них изделиями помещаются в мешки с нанесенной на их поверхность печатной информацией заданного содержания.

Недостатком способа является необходимость дополнительной стерилизации изделий перед их использованием.

Известен способ очистки и упаковки медицинских инструментов, включающий ультразвуковую обработку в моющем растворе при 70-80°С в две стадии по 25-35 минут каждая, на первой стадии при частоте ультразвуковых колебаний 44±4 кГц и мощности 12 кВт и на второй - при частоте 44±4 кГц и мощности 9 кВт, промывку дистиллированной водой при 70-80°С в течение 25-35 минут с одновременным воздействием ультразвуком с частотой 44±4 кГц и мощностью 12 кВт, сушку при 175-185°C в течение 50-60 минут, радиационную стерилизацию с интенсивностью 2,5 Мрад (RU, 2111767, МПК A61L 2/02, опубл. 27.05.1998 г.). Упаковку производят в специальную бумагу при воздействии сжатого воздуха с проклеиванием упаковки нагреванием.

Недостатками способа являются большая, длительность процесса стерилизации, необходимость использования сложного специального оборудования.

Известен двухслойный герметизирующий стерилизационный материал для упаковки медицинских приборов, требующих стерилизации (US, 6808691, МПК A61L 2/00, опубл. 20.04.2000 г.). Материал имеет массу 40-250 г/м², среднее сопротивление продавливанию не менее 200 кПа по стандарту ИСО 2758, среднее сопротивление раздиранию не менее 300 мН по европейскому стандарту 21974, среднее сопротивление удару не менее 0,4 дж по стандарту ASTM и эффективность фильтрации бактерий не менее 85%. Один из слоев является непосредственно герметизирующим или содержит герметическое покрытие. В состав бумажной массы при изготовлении одного из слоев входит синтетическое волокно. Второй слой можно получать из бумажной массы, содержащей исключительно целлюлозное волокно. Эта дисперсия содержит также от 0 до 5%, в расчете на сухую массу всех веществ в ней, полиаминэпихлоргидрина, обеспечивающего заданную прочность полотна бумаги во влажном состоянии, а также 0-40% катионного крахмала, обеспечивающего на должном уровне когезию материала. В качестве целлюлозных волокон можно использовать модифицированные волокна, а также микрофибриллированные короткие волокна, обеспечивающие высокие барьерные свойства относительно фильтрации микроорганизмов. В массе используют также клей на основе димеров алкилкетена в качестве проклеивающего агента.

Этот материал используют для упаковки простерилизованных медицинских приборов. При повреждении такой упаковки подвергать повторной стерилизации содержащийся в ней прибор, например, паром, нецелесообразно. В описании возможность использования слоя, приготовленного из целлюлозного волокна, в качестве упаковочного материала для изделий медицинского назначения с последующей стерилизацией упаковки паром, не обсуждается.

Наиболее близким по технической сущности, назначению и способу стерилизации к предлагаемому изобретению является способ получения гладкой (без крепа) или крепированной бумаги, предназначенной для изготовления мешков, упаковки различных материалов и пригодной для стерилизации паром вместе с упакованными материалами или изделиями, например, медицинского назначения (патент Словении, SL 9400076, МПК D21H 21/10, опубл. 31.10.1995 г.). Бумажную массу для получения такой бумаги готовят из 100%-ной беленой хвойной сульфатной целлюлозы, размолотой до 28-30°ШР, с существенно фибриллированными волокнами, или же из размолотой до степени помола 23-25°ШР с преимущественно фибриллированными волокнами целлюлозы, состоящей из 70-100% беленой сульфатной хвойной целлюлозы и 0-30% беленой сульфатной лиственной целлюлозы. Дисперсия целлюлозных волокон содержит в масс.% к количеству целлюлозы: 1,0-5,0 добавки, обеспечивающей достаточную прочность во влажном состоянии (это, видимо, полиаминполиамидэпихлоргидриновая смола) и 1,5-2,5 клея на основе димеров алкилкетена в качестве проклеивающего агента.

Недостатками этой бумаги являются низкая когезионная прочность, недостаточная воздухопроницаемость, невысокий уровень печатных свойств, повышенный расход проклеивающей добавки и полиаминполиамидэпихлоргидриновой смолы.

Положительными результатами от использования предлагаемого изобретения являются повышение прочности бумаги во влажном состоянии, когезии материала и, соответственно, прочности на раздирание и выщипывание, а также улучшение пористой структуры бумаги и ее печатных свойств.

Указанные результаты достигаются тем, что в бумажной массе, содержащей беленую сульфатную хвойную целлюлозу или ее смесь с беленой сульфатной лиственной целлюлозой, клей на основе димеров алкилкетена в качестве проклеивающей добавки, добавку, обеспечивающую прочность бумаги во влажном состоянии, согласно изобретению смесь хвойной и лиственной целлюлозы используют при их количествах в смеси, в масс.ч.: хвойной целлюлозы 50-100, лиственной целлюлозы 0-50 и степени помола 25-32° ШР, в массе дополнительно используют катионный крахмал в качестве добавки, повышающей когезию материала бумаги, а также водный раствор вспомогательных веществ - гидролизованного крахмала, сополимера стирола и имида малеиновой кислоты, уксусной кислоты, с их содержанием в растворе, в масс.ч.: 14,0, 6,0 и 1,0 соответственно, при количестве компонентов в бумажной массе, в масс.ч.:

беленой сульфатной целлюлозы	100
клея на основе димеров алкилкетена (по сухому веществу)	0,1-0,3
полиаминполиамидэпихлоргидриновой смолы (по сухому веществу)	0,1-0,5
катионного крахмала	1,0-4,0
водного раствора вспомогательных веществ,
в виде товарного продукта	0,2-3,0

Бумажную массу готовят следующим образом. Беленую сульфатную хвойную целлюлозу или ее смесь с беленой сульфатной лиственной целлюлозой при заданном соотношении их количеств размалывают до степени помола в диапазоне 25-32°ШР. Готовят растворы вспомогательных веществ с их заданными концентрациями и дисперсию целлюлозных волокон. В дисперсию при перемешивании добавляют в заданных количествах другие компоненты и получают бумажную массу. Из этой массы обычным способом с использованием обычной бумагоделательной машины формуют бумажное полотно. Бумагу испытывают с использованием принятых методов.

В таблице приведены составы бумажной массы и характеристики полученной из них бумаги. Для сравнения приведены характеристики бумаги, полученной из бумажной массы по прототипу, содержащей смесь беленой сульфатной хвойной и лиственной целлюлозы при их долях 75% и 25% в расчете на общую массу целлюлозы и степени помола 26°ШР, 3,0 масс.ч. по товарному продукту (или 0,6 масс.ч. по сухому веществу) полиаминполиамидэпихлоргидриновой смолы в качестве добавки, обеспечивающей прочность бумаги во влажном состоянии, и 2,0 масс.ч. клея на основе димеров алкилкетена по товарному продукту (или 0,4 масс.ч. по сухому веществу) (пример 4).

Данные таблицы показывают преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с известными.

Таблица
Составы бумажной массы и характеристики бумаги
Составы бумажной массы и характеристики бумаги	Примеры
1	2	3	4
Беленая сульфатная хвойная целлюлоза, масс.ч.	100	75	50	75
Беленая сульфатная лиственная целлюлоза, масс.ч.	0	25	50	25
Клей на основе димеров алкилкетена, масс.ч. (по сухому веществу)	0,1	0,3	0,2	0,4
Полиаминполиамидэпихлоргидриновая смола, масс.ч. (по сухому веществу)	0,1	0,5	0,35	0,6
Катионный крахмал, масс.ч.	1,0	4,0	2,5	0
Водный раствор вспомогательных веществ, товарный продукт, масс.ч.	0,2	1,6	3,0	0
Масса бумаги, г/м2	60	70	60	70
Абсолютное сопротивление продавливанию, кПа
- в сухом состоянии	260	320	290	240
- во влажном состоянии	82	150	103	76
Сопротивление раздиранию, мН	570	580	550	520
Разрушающее усилие в сухом состоянии, Н
- в машинном направлении	85	89	76	70
- в поперечном направлении	34	40	36	32
Разрушающее усилие во влажном состоянии, Н
- в машинном направлении	15,7	23,6	19,7	14,5
- в поперечном направлении	7,6	12,7	9,6	6,9
Поверхностная впитываемость воды при одностороннем смачивании (Кобб60), г/м2	20,0	16,8	18,5	19,0
Прочность поверхности по Деннисону, номер восковой палочки	18	20	20	14
Воздухопроницаемость, мкм/Па·с	3,4	3,8	4,0	3,4

Бумажная масса для получения стерилизационной упаковочной бумаги, содержащая беленую сульфатную хвойную целлюлозу или ее смесь с беленой сульфатной лиственной целлюлозой, клей на основе димеров алкилкетена в качестве проклеивающей добавки, полиаминполиамидэпихлоргидриновую смолу в качестве добавки, обеспечивающей прочность бумаги во влажном состоянии, отличающаяся тем, что смесь хвойной и лиственной целлюлозы используют при их количествах в смеси, мас.ч.: хвойной целлюлозы 50-100, лиственной 0-50 и степени помола 25-32°ШР, в массе дополнительно используют катионный крахмал в качестве добавки, повышающей когезию материала бумаги, а также водный раствор вспомогательных веществ - гидролизованного крахмала, сополимера стирола и имида малеиновой кислоты, уксусной кислоты с их содержанием в растворе, мас.ч.: 14,0, 6,0 и 1,0 соответственно при количестве компонентов в бумажной массе, мас.ч.:

беленой сульфатной целлюлозы	100
клея на основе димеров алкилкетена
(по сухому веществу)	01-03
полиаминполиамидэпихлоргидриновой
смолы (по сухому веществу)	01-05
катионного крахмала	1,0-4,0
водного раствора вспомогательных веществ
в виде товарного продукта	0,2-3,0