化學指示組合物、蒸汽滅菌指示膠帶及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及化學指示組合物、使用該化學指示組合物的蒸汽滅菌指示膠帶及其制造方法。本發明的化學指示組合物包含：指示劑、有機硅改性聚合物和溶劑，其中所述指示劑包括鉍化合物、硫源和當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物。該化學指示組合物可直接施用在膠帶的非膠面表面上，從而一步實現蒸汽滅菌指示膠帶的制備。
【專利說明】化學指示組合物、蒸汽滅菌指示膠帶及其制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及蒸汽滅菌指示物及其應用，更具體地，涉及化學指示組合物、使用該化學指示組合物的蒸汽滅菌指示膠帶及其制造方法。
【背景技術】
[0002]壓力蒸汽滅菌是最為常見和經常使用的滅菌消毒方法之一，是目前醫院、診所日常滅菌工作中廣泛采用的方法。現在作為檢驗滅菌效果的化學指示物往往制成卡、條、膠帶等形式，其中蒸汽滅菌指示膠帶被大量用于封閉滅菌物品包，并標示該物品包是否已經過壓力蒸汽滅菌處理過程，以防與未經滅菌處理的物品包相混。
[0003]蒸汽滅菌指示膠帶通常由壓敏膠帶和指示物組成。美國專利US2889799公開了這種膠帶的制備工藝，主要有兩種:1)多孔紙經過浸潰干燥處理后，分別涂布指示物和壓敏膠；2)多孔紙經過浸潰指示染料(油溶性偶氮類熱致變色染料)后，分別涂布離型劑和壓敏膠。此后，越來越多的研究集中到化學指示體系的開發上，如美國專利US3360338，US3471422, US5057433, US5064576, US5916816，中國專利申請 CN1396451A，CN101481727A等，這些體系包括，無機類指示劑，如不溶性的多價金屬化合物(例如，鉛、銅、鈷、鎳、鉍、鈣)；有機類指示劑，如噻唑偶氮類染料；以及粘結料體系的開發，如硝化纖維素、乙烯基類樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂。但是在指示膠帶的制造工藝上仍然以前面提到的兩種方法為主。 [0004]通常來說，前一種方法工藝簡單，但是制成后的膠帶，由于壓敏膠與溶劑揮發后的化學指示組合物直接接觸，往往導致解卷時，指示組合物轉移到壓敏膠上，這樣在滅菌使用過程中，壓敏膠上的指示組合物往往會被轉移到包裝材料上，造成二次污染。尤其是基于多價金屬化合物的指示組合物(如含鉛類的)，會帶來安全隱患。為解決這種指示劑向膠粘劑轉移的問題，目前一些做法是降低壓敏膠的粘性，但實際滅菌操作中，使用低粘性的蒸汽滅菌指示膠帶可能導致滅菌過程中開包，增加微生物污染風險。為了保證蒸汽滅菌指示膠帶與包裝的一定粘性以及防止指示組合物轉移，上述第二種蒸汽滅菌指示膠帶制造方法包括用三層涂層保護指示組合物，即浸潰層，樹脂防護層，離型層，以保護指示物(如圖1A所示)。毫無疑問，這種工藝過程復雜，而且需要涵蓋大量原材料，增加了指示膠帶的生產成本。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種可直接涂布在膠帶的離型表面、從而一步法實現蒸汽滅菌指示膠帶的制備的化學指示組合物；以及使用該化學指示組合物的蒸汽滅菌指示膠帶及其制造方法。
[0006]為達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案。
[0007]本發明的第一方面涉及一種化學指示組合物，其包含指示劑、有機硅改性聚合物和溶劑，其中所述指示劑包括鉍化合物、硫源和當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物。
[0008]本發明中的“化學指示組合物”是指由指示劑、有機硅改性聚合物和溶劑在一起形成的、能夠進行涂布的組合物，此外涂布成膜過程中溶劑將完全揮發。本發明的化學指示組合物具有在暴露于蒸汽滅菌過程條件時具有光密度變化和不向蒸汽滅菌指示膠帶可能含有的膠粘劑轉移的特性，能直接涂布在膠帶的離型表面且無需后續涂布保護層，和現有的生產工藝相比，壓力滅菌指示膠帶的制造工藝極大簡化，如圖1所示。
[0009]本發明的第二方面涉及一種包含本發明第一方面的化學指示組合物的蒸汽滅菌指示膠帶，其包括膠帶和涂布在膠帶的非膠面表面上的本發明的化學指示組合物。
[0010]本發明的第三方面涉及一種制造蒸汽滅菌指示膠帶的方法，所述方法包括將本發明的化學指示組合物直接施用在膠帶的非膠面表面上。
[0011]在本發明中，由于化學指示組合物具有原位離型效果，因此化學指示組合物可直接涂布在膠帶表面，從而一步實現蒸汽滅菌指示膠帶的制備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1顯示了本發明的蒸汽滅菌指示膠帶(圖1B)的制造工藝與現有工藝(圖1A)的對比。[0013]圖2是顯示蒸汽滅菌指示膠帶上化學指示組合物向壓敏膠轉移的測試的示意圖。
[0014]圖3A至3C分別顯示了乙基纖維素體系、聚氯乙烯樹脂體系、聚乙烯縮乙醛體系化學指示組合物涂層的離型力結果。
[0015]圖4是顯示化學指示組合物向包裝材料轉移的測試的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發明的化學指示組合物包含指示劑、有機硅改性聚合物和溶劑，其中所述指示劑包括鉍化合物、硫源和當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物。
[0017]在一個優選實施方案中，化學指示組合物還包含成膜性樹脂，其中成膜性樹脂包括但不限于硝化纖維素、聚氨酯、聚氯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚乙烯醇縮乙醛和乙基纖維素等。為了使得化學指示組合物具有低的向包裝材料的轉移性，優選成膜性樹脂的玻璃化溫度大于60°C
[0018]在一個優選實施方案中，有機硅改性聚合物的含量為有機硅改性聚合物和成膜性樹脂的總重量的I %以上，優選有機硅改性聚合物的含量為有機硅改性聚合物和成膜性樹脂的總重量的5%以上，更優選有機硅改性聚合物的含量為有機硅改性聚合物和成膜性樹脂的總重量的10%以上。
[0019]在一個優選實施方案中，鉍化合物選自堿式水楊酸鉍、氧化鉍和包含至少一個含2至20個碳原子的有機基團的鉍化合物。硫源是指在暴露于蒸汽滅菌過程條件時提供與鉍化合物反應的硫的物質，包括但不限于單質硫、硫化染料、硫化顏料和硫脲類化合物中的至少一種，所述硫脲類化合物包括但不限于2-甲氧基苯基硫脲、1-烯丙基-2-硫脲、甲基硫脲、乙基硫脲和苯胺基硫脲中的至少一種。當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物可以是選自碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋰、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸氫鉀和碳酸氫鈉中的至少一種。[0020]為了使化學指示組合物具有ISOl1140-1對于I類指示物所描述的蒸汽滅菌指示效果，對于鉍化合物-硫源-當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物體系而言，這三種組分的重量比優選為(1-8): (2-20): (2-20)，更優選(2-7): (3-18): (3-18) 0
[0021]在一個優選實施方案中，指示劑與有機硅改性聚合物的重量比等于或小于4: 1，優選等于或小于3: I。
[0022]在一個優選實施方案中，指示劑與有機硅改性聚合物和成膜性樹脂的重量比等于或小于4: I，優選等于或小于3: I。
[0023]本發明中的“有機硅改性聚合物”是指在聚合物鏈上嵌段或接枝有有機硅片段的聚合物，其中有機硅片段由硅氧烷殘基組成，可以用下式表示
[0024]
【權利要求】
1.一種化學指示組合物，包含: 指示劑， 有機硅改性聚合物，和 溶劑； 其中， 所述指示劑包括鉍化合物、硫源和當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物。
2.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其中所述化學指示組合物還包含成膜性樹脂。
3.根據權利要求2所述的化學指示組合物，其中所述有機硅改性聚合物的含量為所述有機硅改性聚合物和所述成膜性樹脂的總重量的1%以上。
4.根據權利要求2所述的化學指示組合物，其中所述有機硅改性聚合物的含量為所述有機硅改性聚合物和所述成膜性樹脂的總重量的5%以上。
5.根據權利要求2所述的化學指示組合物，其中所述有機硅改性聚合物的含量為所述有機硅改性聚合物和所述成膜性樹脂的總重量的10%以上。
6.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其中所述指示劑與所述有機硅改性聚合物的重量比等于或小于4: 1。
7.根據權利要求6所述的化學指示組合物，其中所述指示劑與所述有機硅改性聚合物的重量比等于或小于3: 1。
8.根據權利要求2所述的化學指示組合物，其中所述指示劑與所述有機硅改性聚合物和成膜性樹脂的重量比等于或小于4: 1。
9.根據權利要求8所述的化學指示組合物，其中所述指示劑與所述有機硅改性聚合物和成膜性樹脂的重量比等于或小于3: 1。
10.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其中所述鉍化合物、所述硫源和所述當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物的重量比為(1-8): (2-20): (2-20)。
11.根據權利要求10所述的化學指示組合物，其中所述鉍化合物、所述硫源和所述當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物的重量比為(2-7): (3-18): (3-18)。
12.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其中所述鉍化合物選自堿式水楊酸鉍、氧化鉍和包含至少一個含2至20個碳原子的有機基團的鉍化合物。
13.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其中所述硫源選自單質硫、硫化染料、硫化顏料以及硫脲類化合物。
14.根據權利要求13所述的化學指示組合物，其中所述硫脲類化合物選自下列組中的一種或多種:2-甲氧基苯基硫脲、1-烯丙基-2-硫脲、甲基硫脲、乙基硫脲和苯胺基硫脲。
15.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其中所述當暴露于高溫下的水蒸汽時產生堿性條件的化合物選自下列組中的一種或多種:碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋰、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸氫鉀和碳酸氫鈉。
16.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其中所述有機硅改性聚合物的聚合物鏈上嵌段或接枝有有機硅片段，其中有機硅片段由下式表示
17.根據權利要求16所述的化學指示組合物，其中所述有機硅改性聚合物選自下列組中的一種或多種:有機硅改性聚氨酯、有機硅改性丙烯酸類樹脂、有機硅改性聚酯、有機硅改性聚醚和有機硅改性共聚物。
18.根據權利要求17所述的化學指示組合物，其中所述有機硅改性共聚物選自下列組中的一種或多種:有機硅改性丙烯酸類聚氨酯和有機硅改性苯丙樹脂。
19.根據權利要求2所述的化學指示組合物，其中所述成膜性樹脂選自下列組中的一種或多種:硝化纖維素、聚氨酯、聚氯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚乙烯醇縮乙醛和乙基纖維素。
20.根據權利要求2所述的化學指示組合物，其中所述成膜性樹脂的玻璃化溫度大于60。。。
21.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其中所述溶劑是選自下列組中的一種或多種:苯類溶劑、醇類溶劑、酮類溶劑和酯類溶劑。
22.根據權利要求1所述的化學指示組合物，其用作蒸汽滅菌指示物。
23.一種蒸汽滅菌指示膠帶，其包括膠帶和涂布在膠帶的非膠面表面上的根據權利要求I所述的化學指示組合物。
24.根據權利要求23所述的蒸汽滅菌指示膠帶，其中所述膠帶是壓敏膠帶。
25.根據權利要求23所述的蒸汽滅菌指示膠帶，其中所述膠帶在非膠面表面上具有離型層。
26.—種制造蒸汽滅菌指示膠帶的方法，所述方法包括將根據權利要求1所述的化學指示組合物直接施用在膠帶的非膠面表面上。
27.根據權利要求26所述的制造蒸汽滅菌指示膠帶的方法，其中所述膠帶在非膠面表面上具有離型層。
【文檔編號】C08L75/04GK103910956SQ201210592800
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月31日 優先權日:2012年12月31日
【發明者】俞力為, 邱凱, 孫磊 申請人:3M創新有限公司