论文总字数：15462字

摘 要

本课题研究了医用包装薄膜透气性，主要进行对PET/LDPE、PA/LDPE和PET/VmPET/LDPE三种复合薄膜的水蒸气透过量和氧气透过量研究。实验中进行了对未经处理的三种PET/LDPE、PA/LDPE和PET/VmPET/PE复合薄膜的水蒸气和氧气透过率测试，以及将上述薄膜置于60℃下进行恒温加速老化实验，对不同老化时间的复合薄膜进行水蒸汽透过量和氧气透过量测试，同时进行了薄膜的DSC(差式扫描量热法)测试。

通过实验可得，三种薄膜的水蒸气和氧气透过量呈先下降后上升趋势，PET/LDPE的透气性最强、PA/LDPE居中，PET/VmPET/PE最差。

关键词：PET/LDPE PA/LDPE PET/VmPET/LDPE 透气性 包装

Study on permeability of medical packaging film

Abstract

In this paper, researches the permeability of medical packaging film, The water vapor permeation and oxygen permeation of PET/LDPE, PA/LDPE and PET/VmPET/LDPE three kinds of composite films were mainly studied. Experiments were carried out on the water vapor and oxygen permeation rate of three PET/LDPE, PA/LDPE and PET/VmPET/PE composite films without treatment,and the film was placed in a 60℃ under constant temperature accelerated aging experiment, for different aging time of the composite film of water vapor permeability and oxygen permeability test, DSC (differential scanning calorimetry) test was carried out at the same time.

Through the experimental results, the water vapor and oxygen permeation of the three kinds of thin films decreased first and then increased,The permeability of PET/LDPE is the strongest, the PA/LDPE is in the middle, and the PET/VmPET/PE is the worst.

Key words: PA/LDPE;PET/VmPET/PE;PET/LDPE;permeability packaging

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和研究意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 薄膜的特性分析 3

1.3.1 PA薄膜的特性分析 3

1.3.2 LDPE薄膜特性分析 4

1.3.3 PET薄膜特性分析 4

1.3.4 镀铝PET薄膜特性分析 5

1.3.5 尼龙---聚乙烯复合膜特性分析 6

1.4 常用的塑料薄膜复合工艺 6

1.4.1 干式复合 6

1.4.2 多层共挤复合 7

1.5 塑料薄膜的透气机理 7

1.6 本文的研究工作 9

第二章 塑料薄膜的透气性试验研究 11

2.1 试验方案设计 11

2.2 试验原料 11

2.3 试验设备 11

2.3.1 气体渗透仪 12

2.3.2 水蒸气透过率测试仪 13

2.3.3 差动热分析仪（DSC) 14

2.3.4电热鼓风干燥箱 14

2.4 性能测试与表征 15

第三章 结果与讨论 16

3.1 三种复合薄膜透气性能分析 16

3.2 三种复合薄膜老化14周后透气性能分析 17

3.2.1 三种复合薄膜老化14周后透湿性能分析 17

3.2.2 三种复合薄膜老化14周透氧气性能分析 20

第四章结论 25

参考文献 26

致谢 28

第一章 绪论

1.1 研究背景和研究意义

高分子材料是指那些不包括天然高分子聚合物材料、生物高分子聚合物材料和无机（高分子）材料等在内的，一类后天合成（改性）在医药领域中的应用高分子材料。医用高分子材料又叫高分子医用材料，它有两方面含义，一是医用生物材料，又叫作合成高分子医用生物材料，定义比较狭窄，单指应用于生物体内包括药材在内的材料；另一方面是指在医疗行业或者医药领域被使用的人工合成高分子材料，显然后一方面还包括一些药用包装材料等。这也即是现在经常被称为的广泛医用高分子材料含义。由于医用高分子材料的种类众多，本文内容中仅涉及到医用高分子在医用包装薄膜方面的应用^【1】。

药品包装是指选择合适的材料、容器，利用一定的技术，使药品在运输、管理、装卸和使用过程中，保护物品的质量和价值为前提下，以使用方便和促进销售为目的的材料。包装材料的发展一直是凝聚着人类生活智慧的结晶，现可分为硬性和软性材料两大类，要求强度高，尺寸稳定，尽量透明并且具有良好的气密性特点。医用方面的包装器械和包装材料还要求达到无毒，溶出物极少、无毒甚至无组织反应的等标准。像过去常常使用的聚氯乙烯（PVC)薄膜，其单体氯乙烯能够引起强烈的致癌作用，且软PVC必须添加增塑剂，有毒有害，正在逐步减少在医用包装薄膜领域中的应用。

塑料薄膜具有无毒、重量轻、价格低以及外观美观等特点，已广泛应用于医药包装领域。可对一些初涉包装行业的新者来说，各式各样、各具特色的包装薄膜，在加工、使用过程中常常存在着相互渗透、替代的现象，无论何种薄膜，所选用的包装还都应当满足药品其对材料的需求，除需有一些相应的、最为基本的功能外，还要有更好的保护、阻隔和对包装机器的顺应性等方面的特殊要求。并且，经济上的合理性，环境保护上的适应性等因素方面同样也是不容忽视的^【2】。因此，能从这些薄膜中选择、复合出适宜的包装材料一直都是初涉包装行业者困扰的难题。

本文主要对医用包装领域中三种常见PET/LDPE、PET/VMPET/LDPE和PA/LDPE医用复合薄膜的透气性能进行讨论与测试，能够帮助那些谁开始他的新包装行业更好地正确选择塑料包装膜能够帮助那些初涉薄膜行业的新者更好正确的选用包装薄膜材料，同时，还为后期的寿命预测工作起到了准备作用。

1.2 国内外研究现状

药品包装薄膜的种类众多，特性差异也很大，从类似的相近的到完全不同的均有产业化生产^【3】。薄膜有透气性和阻隔性之分，如果屏蔽作用太差，氧气或水蒸气会在相对短的时间内渗透入包装中，容易导致一些药品失效变质。薄膜的透气性是其物理特性测试中的一个重要项目,是对相关气体透过情况的检测标准。以单层高分子或是由高分子复合成的多层结构两种形式存在的薄膜，广泛存在于有关我们衣食住行各种领域的包装中。其中，阻气性好的材料随着发展趋势常被用来包装那些对气体敏感度高的物品。此基础上，充气包装、真空包装和无菌包装的发展也得到了连年壮大^【4】。

目前，海内外研究人员已经领略到，透气性对薄膜的包装效果产生了巨大影响。很多财力、物力和劳动力已经被投入研究材料阻隔性能的好坏。像都是根据测量气体压力差为原理的，由济南蓝光机电中心研发的“塑料薄膜渗透测试仪”，“东洋精机”（日本）仪器公司生产出的“塑料薄膜透气性能测试仪”，德国BRUGGER公司的—— GDP-C“气体透过率测试仪”和丹麦PBI Dan sensor公司生产的—— LYSSY L 100-5000型“全自动气体渗透分析仪”^【5】。其中,在国内，基于压差法的常用气体透过情况检测已经成为最基础的根本原理^【6】。通常情况下，仪器测量时要求的温度是23℃左右。也就是说，测量值仅应该是在标准环境下。这样，低于30℃或50℃以下很重要的温度数据就很难测得，还好有数据拟合原理的出现使这一难点有了结果。其后塑料薄膜大范围普及,多个地区还订制了透气率测定的准则,如GB1037-88、GB1038-70、JISZ208(日本）、ASTME96-80(美国),但通过这些方法测定的测试设备昂贵,只能专用且速度慢, 难度很大，测试费用又很高，目前仅限于一些科研机构中使用。这样,难以执行的国家标准就给包装材料生产厂家进行准确的透气性测试就带来了难度。此外，一般情况下,我们仅单方面关注单层薄膜的气体透过情况,在医用包装薄膜趋于多层共挤的大环境下，多层复合医用薄膜因受厚度、胶黏剂、压力等因素的影响，单层薄膜的透气性数据仅是为复合薄膜提供了便利的前提，复合薄膜的具体应用、合理选材，还需要重新进行系统的研究测试。

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