[發明專利]一種高阻隔耐穿刺的生物工藝袋用膜材及其制備方法

在審

• 申請號: 202210344482.7
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114670520A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 王羅智;張程宣;劉川亞
• 申請（專利權）人: 合肥無涯科技有限公司
• 主分類號: B32B27/32
• 分類號: B32B27/32;B32B27/34;B32B27/30;B32B27/08;B32B7/12;B29C48/00;B29C48/08;B29C48/21;B65D65/40
• 代理公司: 上海恩凡知識產權代理有限公司 31459
• 代理人: 汪賀玲

本發明公開一種高阻隔耐穿刺的生物工藝袋用膜材，所述膜材由外到內依次為熱封層/第一粘合層/中間層/第一粘合層/液體接觸層，所述中間層的結構為A/B/C/B/A的對稱結構，所述A為加強層，所述B為第二粘合層，所述C為氣體阻隔層，具體為：加強層/第二粘合層/氣體阻隔層/第二粘合層/加強層，所述加強層由聚乙烯組成；所述液體接觸層由茂金屬聚乙烯和超低密度高壓聚乙烯組成，所述熱封層由SPE或/和線性低密度聚乙烯組成。通過聚乙烯材質的加強層以輔助提高氣體阻隔層在高相對濕度條件下的氧氣阻隔性能，彌補EVOH材料的不足，同時利用加強層對膜材整體強度進行支撐，降低氣體阻隔層厚度的同時，保證膜材的透明度。

技術領域

本發明屬于生物反應器用膜材領域，具體涉及一種高阻隔耐穿刺的生物工藝袋用膜材及其制備方法。

背景技術

一次性生物工藝袋可以制成儲液袋、攪拌袋、生物反應器袋、稱量袋以及投料袋等，在多種類型的細胞懸浮培養、重組蛋白及其它生物工程制品的研發和生產中具有廣泛的應用，其無需清洗、即用即棄、高阻隔性以及生物相容性不僅極大地提高了工作效率，同時也避免了一些工藝流程之間的交叉污染。

一次性生物工藝袋用膜材為多層復合膜結構，基本組成結構為“液體接觸層/粘合層/氣體阻隔層/粘合層/熱封層”。其中，液體接觸層需具有良好的生物相容性，同時在使用過程中保證小分子低析出。

氣體阻隔層提供氧氣、水蒸氣、二氧化碳等氣體的隔絕功能，以減少外界環境對細胞生長的影響。當前，國內外的一次性生物工藝袋中的阻隔層大多選用單層或兩層結構的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)，但是EVOH材料本身一些弱點，如材料價格昂貴、高相對濕度條件下氧氣阻隔性能下降較快、傳統共擠吹膜材料厚度大等現象。當應用于儲液袋時，存在長時間及跨區域的運輸和儲存極有可能會因為阻隔性的欠缺導致抗體失活失效、因共擠吹膜材料厚度增大導致透明度降低等缺陷。

熱封層則提供一定的強度和膜材的熱合焊接功能。熱封層作為提供膜材自身搭接、對接等拼接的膜層，需要滿足高頻焊接和直熱式焊接，并提供足夠的熱封強度。同時熱封層作為外層結構，需要滿足高強度和高耐穿刺性能。

所以提供一種表面耐熱、高濕度條件下阻隔效果好、透明度高、柔韌性好、厚度小的高阻隔薄膜及制備方法具有重要的價值。

發明內容

為解決現有技術中存在的技術問題，本發明的一個目的在于，提供一種高阻隔耐穿刺的生物工藝袋用膜材，具備良好的氣體阻隔性能、耐穿刺性能，強度高、透明度高、厚度薄等優點，氧氣滲透率低、水蒸氣透過率低。

為實現上述技術目的，本發明提出以下技術方案：

一種高阻隔耐穿刺的生物工藝袋用膜材，所述膜材由外到內依次為熱封層/第一粘合層/中間層/第一粘合層/液體接觸層，所述中間層的結構為A/B/C/B/A的對稱結構，所述A為加強層，所述B為第二粘合層，所述C為氣體阻隔層，具體為：加強層/第二粘合層/氣體阻隔層/第二粘合層/加強層，所述加強層由聚乙烯組成；所述液體接觸層由茂金屬聚乙烯和超低密度高壓聚乙烯組成，所述熱封層由SPE或/和線性低密度聚乙烯組成。

本發明在氣體阻隔層的兩側創造性地設置加強層，通過聚乙烯材質的加強層以輔助提高氣體阻隔層在高相對濕度條件下的氧氣阻隔性能，彌補EVOH材料的不足，同時利用加強層對膜材整體強度進行支撐，降低氣體阻隔層厚度的同時，保證膜材的透明度。

傳統共擠吹膜材料厚度大等現象。當應用于儲液袋時，存在長時間及跨區域的運輸和儲存極有可能會因為阻隔性的欠缺導致抗體失活失效、因共擠吹膜材料厚度增大導致透明度降低等缺陷。

進一步地，所述液體接觸層由5～15％的茂金屬聚乙烯與85～95％的超低密度高壓聚乙烯組成；