[发明专利]具有高的抗微生物屏障水平的木浆纸

说明书

技术领域

本发明涉及具有高的抗微生物屏障特性的木浆纸，其适用于无菌包装(例如 医用包装)，以及空气过滤或液体(例如水)过滤及其它用途。

背景技术

对微生物穿透的屏障是用来包装医用设备和其它必需灭菌的物品的材料的重 要且必要的性能。目前用于医用包装的材料包括各种薄膜、闪蒸纺丝聚烯烃无纺 织物和医用级纸。对于用气体或等离子体灭菌(例如环氧乙烷、等)对 包装的内容物进行灭菌的情况，所述包装一般包括薄膜(例如热成形薄膜)，形 成了热封到多孔且透气的封盖(例如纸或闪蒸纺丝聚烯烃片材)的底材(bottom web)。或者，该包装可以是包含热封到薄膜上的多孔层的小袋形式。多孔封盖或 多孔层必需允许杀菌剂气体或等离子体进出包装，以便对其内容物进行灭菌，同 时提供对微生物穿透的屏障作用，以便使包装于其中的医用设备或其它物品保持 无菌直至被使用为止。

多孔纤维片材的微生物屏障性能取决于平均孔径、片材厚度、纤维大小、纤 维形态等。多孔微生物屏障片材防止大小为亚微米至几微米的微生物孢子以及颗 粒穿透。通过其对数减少值(LRV)来测量多孔片材防止细菌穿透的能力。LRV 值越高，材料防止微生物穿透包装的能力越强。例如，当定量(BW)从约1.65oz/yd²增加至2.2oz/yd²(55.9g/m²至74.6g/m²)时，用于医用包装的闪蒸纺丝聚烯烃片 材的LRV为约3.2～5.5或更高。本领域已知的医用级纸的LRV一般为约1～3，这 取决于它们的定量、孔径、添加剂处理等，且作为微生物屏障，比闪蒸纺丝材料 的效力低得多。LRV提高一个单位，相当于微生物屏障效力增强10倍。天然纤 维素浆纸虽然经过多年在医用包装中的使用已得到改进，但是与合成材料制备的 纸相比，它们的屏障性能和机械性能仍存在不足。

公开号为2003/0177909的美国专利申请(Koslow)描述了包含纳米纤维的空 气过滤介质。可使用纳米纤维涂层来增强过滤介质的性能。纳米纤维优选为原纤 化纳米纤维。一种实施方案中，过滤介质由原纤化纤维和玻璃微纤维的共混物制 备。

公开号为2005/0142973的美国专利申请(Bletsos等)记载了包含纳米纤维 或纳米纤维和木浆的多孔纤维片材，其具有优异的微生物屏障性能。某些这样的 片材的LVR为至少5.5。

一般地，使用纳米纤维以及增加其含量可提高无纺织物的屏障性能。人们希 望以成本有效方式改善屏障性能，例如通过只使用廉价且天然可再生的原料。对 用于医用包装的木浆纸仍存在着需求，所述木浆纸具有改进的微生物屏障性能， 相比于主要以合成材料构成的微生物阻隔片材，该木浆纸是经济的。

发明概述

本发明的一种实施方案是一种纸，其对数减少值(LRV)为至少约3.6，密度为 至少约0.80g/cm³，定量为至少约55g/m²，所述纸由木浆纤维组分构成，其中所 述木浆为精制浆，其加拿大标准游离度小于约360ml，重量加权平均长度小于约 3mm。

本发明的另一种实施方案是一种多层纸结构，其中至少一层是上述纸。

发明详述

本发明涉及由木浆纤维组分构成的纸。在与已知木浆纸的定量基本相同条件 下，该纸具有提高的屏障性能。本发明的某些木浆纸用作微生物屏障材料，例如 用于医用包装的封盖(lidding)。本发明的某些木浆纸还适用于空气过滤和液体 过滤。

本文中所用的“木浆”指用碱液或酸式盐或中性盐的溶液煮沸木片，然后用 氯化物漂白所得到的产品，该处理的目的在于或多或少完全除去木材中的半纤维 素和木质素结壳物。