藥品全紙包裝實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品保護(hù)的因素

本文由柯爾柏醫(yī)藥科技（上海）有限公司供稿。

長(zhǎng)期以來(lái)，泡罩包裝憑借諸多優(yōu)勢(shì)在醫(yī)藥包裝領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭——但廢舊泡罩的處理容易造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。在這種背景下，全紙包裝順勢(shì)而出。

全紙包裝的興起

自20世紀(jì)30年代起，藥品泡罩包裝在歐洲就開始得到開發(fā)及應(yīng)用，由于這種包裝具有貯存期長(zhǎng)、攜帶方便等特點(diǎn)，受到了制藥企業(yè)和消費(fèi)者的歡迎，泡罩包裝在氣體阻隔性、透濕性、衛(wèi)生安全性、生產(chǎn)效率、劑量準(zhǔn)確性和延長(zhǎng)藥品的保質(zhì)期等方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì)，隨著包裝技術(shù)的不斷更新，更加符合時(shí)代發(fā)展的新型全紙包裝形式也隨之出現(xiàn)。到了20世紀(jì)末，全紙包裝在歐美的高端注射類產(chǎn)品包裝領(lǐng)域市場(chǎng)中已經(jīng)成為主流。定制化程度高、個(gè)性化十足的人性化全紙包裝設(shè)計(jì)在藥品包裝領(lǐng)域開始嶄露頭角，引領(lǐng)綠色環(huán)保潮流。從2000年左右開始，歐盟逐步加大力度限制塑料制品的使用。2019年3月，歐盟議會(huì)批準(zhǔn)了一項(xiàng)新的法律，宣布到2021年，將全面禁止使用一次性塑料制品。這項(xiàng)法律通過(guò)擴(kuò)大生產(chǎn)者承擔(dān)的責(zé)任，加強(qiáng)了污染者付費(fèi)原則的應(yīng)用[1]，促使整個(gè)制藥行業(yè)重新正視包裝的合規(guī)性和綠色環(huán)保的重要性。

中國(guó)是全球最大的仿制藥市場(chǎng)之一，藥品的生產(chǎn)及包裝形式也是以仿制為主。20世紀(jì)80年代末起，藥品泡罩包裝的形式在中國(guó)開始快速發(fā)展，全紙包裝理念和包裝形式也于20世紀(jì)90年代初期進(jìn)入中國(guó)，并在一些高端的藥品包裝上得到了應(yīng)用，如高附加值疫苗、胰島素、單抗產(chǎn)品以及生物類大分子靶向產(chǎn)品等。自2007年開始，國(guó)家有關(guān)部門逐步推行限塑政策，國(guó)內(nèi)已逐漸意識(shí)到塑料對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染及所需要付出的沉重整治代價(jià)。2020年，政府更是頒布了升級(jí)版“限塑令”，詳細(xì)界定禁、限管理的細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)。受國(guó)內(nèi)政策推進(jìn)和觀念進(jìn)步的影響，市場(chǎng)趨勢(shì)傾向于用綠色環(huán)保型材料來(lái)代替塑料作為包裝材料，全紙包裝也慢慢開始登上中國(guó)制藥包裝行業(yè)舞臺(tái)，成為了新寵。

全紙內(nèi)襯用于包裝的優(yōu)勢(shì)

伴隨著機(jī)電技術(shù)和自動(dòng)化包裝技術(shù)的發(fā)展，全紙包裝也越來(lái)越適用于藥品工業(yè)化生產(chǎn)，并且為制藥4.0的發(fā)展提供了新的包裝理念。與此同時(shí)，包裝供應(yīng)商也遭遇到了新的挑戰(zhàn)：如何在運(yùn)用全紙包裝的同時(shí)使藥品得到更良好的保護(hù)？怎樣才能抵消運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)和壓力？

柯爾柏集團(tuán)旗下的全紙包裝方案供應(yīng)商——瑞士迪威德拉（DIVIDELLA AG）的應(yīng)對(duì)解決方案是：使用多樣化的功能型全紙內(nèi)襯來(lái)保證產(chǎn)品在內(nèi)盒中的安全。經(jīng)過(guò)40多年持續(xù)不斷的實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)，柯爾柏總結(jié)出全紙內(nèi)襯的諸多如下優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。

全紙內(nèi)襯有更佳的承載能力

全紙包裝能根據(jù)產(chǎn)品的外觀采用不同的內(nèi)襯緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。產(chǎn)品不同，內(nèi)襯所承受的靜載荷不同，變形的情況也不同。一般研究和試驗(yàn)證明，理想的緩沖包裝結(jié)構(gòu)要素測(cè)試之一為靜態(tài)負(fù)載測(cè)試與變形，包裝內(nèi)物品所承受的作用力不再增加，能量將被內(nèi)襯完全吸收。此外，試驗(yàn)證明影響承載能力的另一重要因素是斜度。從單一的承載能力上考慮，緩沖結(jié)構(gòu)的側(cè)壁斜度越小，其承載能力越高。內(nèi)襯設(shè)計(jì)上較泡罩包裝形式而言，可更充分考慮內(nèi)襯設(shè)計(jì)的側(cè)壁斜度，以保障對(duì)產(chǎn)品的承載能力。

全紙內(nèi)襯有更好的能量吸收性

內(nèi)襯在產(chǎn)品流通過(guò)程中能夠吸收外界的能量，從而保護(hù)產(chǎn)品。吸收的能量越大，緩沖能力越好。吸收能量的程度還與內(nèi)襯的物理狀態(tài)（如密度、品質(zhì)以及變形規(guī)律等）有關(guān)。內(nèi)襯的密度越大，品質(zhì)越好，變形能力越強(qiáng)，對(duì)能量的吸收性更佳。

全紙內(nèi)襯具有優(yōu)越的回彈性

內(nèi)襯在產(chǎn)品裝載后恢復(fù)到原有的狀態(tài)尺寸，對(duì)于包裝結(jié)構(gòu)非常重要。良好的內(nèi)襯，在回彈性上有很大的優(yōu)勢(shì)，在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)性也就越好。因此，在項(xiàng)目的初始階段，設(shè)計(jì)人員就要從結(jié)構(gòu)、工藝等各個(gè)方面全面考慮設(shè)計(jì)過(guò)程。

內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)支撐種類劃分

除了全紙材料內(nèi)襯本身的這些優(yōu)良性能外，內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)支撐也有眾多種類，不同的結(jié)構(gòu)支撐類別對(duì)包裝物的定位和保護(hù)也會(huì)有不同的效果和功能。常見的內(nèi)襯類型如下：

● 簡(jiǎn)易的折紙隔板，為了更好地將產(chǎn)品分離隔開，并對(duì)雜亂的產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)簡(jiǎn)單的規(guī)劃或區(qū)分。

● 一體式定位內(nèi)襯，根據(jù)產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行內(nèi)襯規(guī)劃。定位是包裝內(nèi)襯的重要功能，在包裝規(guī)劃時(shí)為了讓產(chǎn)品的形象增加特性和賣點(diǎn)，包裝的外形也會(huì)隨著內(nèi)襯的設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)意規(guī)劃。

● 定位內(nèi)襯，不僅為產(chǎn)品規(guī)劃了方位，還為內(nèi)襯的安放規(guī)劃了供拿取的缺口。產(chǎn)品定位緩沖紙托以占位為主要功能而規(guī)劃，當(dāng)產(chǎn)品受到外力的作用時(shí)，具備較強(qiáng)的緩沖能力，適合于多支裝產(chǎn)品的裝載。

● 一體式折紙隔板，應(yīng)用在盒內(nèi)的折紙隔板，效果是將盒子內(nèi)部空間定位分隔成兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的空間。根據(jù)產(chǎn)品的特征規(guī)劃，選用不同的隔板和內(nèi)襯，適用于組合裝產(chǎn)品的裝載。

圖1卡扣式內(nèi)襯設(shè)計(jì)參考

● 卡扣式內(nèi)襯設(shè)計(jì)（如圖1所示），根據(jù)產(chǎn)品的外觀參數(shù)進(jìn)行量身定制，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)美觀緊湊。同時(shí)能保護(hù)產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)受住碰撞、跌落等不利因素，保證容器內(nèi)藥液的安全。

全新的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)方案

柯爾柏的全紙包裝專家在此基礎(chǔ)上增加了產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)方案，從產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)之初即充分考慮內(nèi)襯對(duì)于產(chǎn)品保護(hù)安全的應(yīng)用，在設(shè)計(jì)中調(diào)整，調(diào)整中測(cè)試，測(cè)試中優(yōu)化，確保產(chǎn)品適用于定制化的全紙內(nèi)襯設(shè)計(jì)。以下設(shè)計(jì)步驟來(lái)自柯爾柏多年的經(jīng)驗(yàn)積累：

第一步：產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案推薦

得益于40多年的全紙包裝設(shè)計(jì)方案經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)部在專利設(shè)計(jì)方案的累積上建立了產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)藥品生產(chǎn)企業(yè)提出自己的產(chǎn)品概念和初步想法時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以借助多年經(jīng)驗(yàn)，快速?gòu)臄?shù)據(jù)庫(kù)中搜尋出適合該產(chǎn)品包裝的設(shè)計(jì)方案和包裝樣式，向客戶推薦成熟可靠、適用于主流市場(chǎng)，同時(shí)又兼具產(chǎn)品本身鮮明個(gè)性的包裝設(shè)計(jì)方案。

第二步：產(chǎn)品內(nèi)襯精準(zhǔn)設(shè)計(jì)

當(dāng)柯爾柏收到需要進(jìn)行包裝的樣品后，特別是涉及篩選出的紙板質(zhì)量、打孔線、壓點(diǎn)線（防啟用封簽設(shè)計(jì)）及其他相關(guān)細(xì)節(jié)時(shí)，包裝開發(fā)部會(huì)在第一步推薦的方案基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品3D圖設(shè)計(jì)和完善，將3D包裝效果圖直觀呈現(xiàn)給客戶（如圖2所示），并征求客戶的反饋意見。

第三步：樣盒打樣和反復(fù)的防跌落測(cè)試

客戶設(shè)計(jì)方案確認(rèn)后，柯爾柏就會(huì)啟動(dòng)樣盒的打樣環(huán)節(jié)，并進(jìn)行測(cè)試工作，其中包括多頻次產(chǎn)品防跌落測(cè)試。設(shè)計(jì)人員將藥物樣品放入樣盒中，從1 m高的位置垂直掉落，并多次重復(fù)測(cè)試。在這一過(guò)程中對(duì)內(nèi)襯和紙盒的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，不斷完善和精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)也確保包材的運(yùn)行損耗降至最低，為客戶降低包材成本。周而復(fù)始的防跌落測(cè)試還能給設(shè)計(jì)方案更好的啟發(fā)，促使裝盒成品在后續(xù)庫(kù)存和流通等過(guò)程中具備足夠的抗壓力，保障盒內(nèi)產(chǎn)品的安全。

圖2 3D產(chǎn)品設(shè)計(jì)呈現(xiàn)圖

圖3 預(yù)充針產(chǎn)品防跌落測(cè)試

第四步：藥品防擠壓測(cè)試

藥品的防擠壓測(cè)試同跌落測(cè)試可同步進(jìn)行（如圖3所示）。通過(guò)跌落測(cè)試對(duì)包裝盒內(nèi)襯的抗擠壓能力進(jìn)行檢測(cè)和記錄，從而優(yōu)化內(nèi)襯本身的設(shè)計(jì)，例如，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行凸槽設(shè)計(jì)、弧形內(nèi)襯設(shè)計(jì)、防啟用等功能性內(nèi)襯的設(shè)計(jì)，將藥品與內(nèi)襯，內(nèi)襯與紙盒之間設(shè)計(jì)得更加牢固。多功能內(nèi)襯的設(shè)計(jì)能夠有效提高藥品包裝盒自身的變形抗力，從而避免盒內(nèi)藥品在紙盒受到擠壓或摔落時(shí)發(fā)生損壞。

綜合以上步驟的設(shè)計(jì)和測(cè)試，柯爾柏將全紙包裝的材料優(yōu)勢(shì)與產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)進(jìn)行了巧妙結(jié)合應(yīng)用。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的特性和特征分析，結(jié)合產(chǎn)品安全要素進(jìn)行定制化的內(nèi)襯設(shè)計(jì)，不僅全面考慮產(chǎn)品的安全防護(hù)，更適用于大批量生產(chǎn)以及后期的倉(cāng)儲(chǔ)冷鏈運(yùn)輸過(guò)程。整個(gè)環(huán)節(jié)真正實(shí)現(xiàn)了安全以設(shè)計(jì)為先，設(shè)計(jì)為安全護(hù)航；同時(shí)，這樣特別的全紙包裝解決方案能在柯爾柏的包裝設(shè)備上得到實(shí)際應(yīng)用，幫助制藥和生物技術(shù)企業(yè)全面提高產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，使其更快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品上市，并在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獨(dú)樹一幟。