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氧气透过率测试仪的特点介绍

更新时间:2024-01-15 浏览次数:270

摘要:人造皮肤是在体外人工研制的皮肤代用品,应具有与皮肤相似的良好的透气性。本文以某种人造皮肤为检测样品,利用OX-TRAN®Model2/12氧气透过率测试仪测试了其氧气透过量,并对试验的过程、试验原理、设备的参数及适用范围等内容进行介绍,从而为人造皮肤的研制及其性能的检测提供参考。





  关键词:人造皮肤、透气性、氧气透过量、氧气透过率、氧气透过率测试仪、等压法


  1、意义


  人造(工)皮肤是在体外人工研制的皮肤的替代品,按与损伤皮肤的结合方式的不同,分为暂时替代性人工皮肤和永(分隔符)久性人工皮肤,用来修复、代用缺损的皮肤组织,尤其是在烧伤、烫伤治疗方面具有显著效果,可避免从患者身上移植健康的皮肤,出现“拆东墙、补西墙"的现象,且与人体的相容性较好,一般不会出现免疫排斥反应。为了实现人造皮肤在植皮过程中伤口免受感染、促进结缔组织生长的作用,要求其应具有如人体皮肤相似的透气性,以满足皮肤再生的环境条件,防止皮肤溃烂。因此,对于人造皮肤来说,良好的透气性能是其研发及使用过程中须考虑的基本性能之一。


  图1人造皮肤


  2、检测样品


  本次试验采用的检测样品为某类研制成型的人造皮肤。


  3、检测依据


  目前,薄膜、片材类样品的氧气透过量常用的检测方法有压差法与等压法两种,其中,压差法可参考的方法标准为GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》,等压法可参考的标准为GB/T19789-2005《包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验库仑计检测法》。本次试验采用等压法原理检测人造皮肤样品的氧气透过率。



  4.1试验原理


  氧气透过率测试的是单位时间内透过一定面积试样的氧气的体积。设备的上、下测试腔被夹紧的试样隔开,采用等压法检测时,试样两侧的压力保持一致,试样的一侧(上试验腔)流动的是高纯氧气,另一侧(下试验腔)流动的是高纯的氮气,如此试样的两侧便形成了一定的浓度差,根据气体扩散原理,氧气会从上试验腔通过试样渗透到下试验腔,并被流动的氮气携带至传感器处进行氧气浓度的分析,从而得到的氧气透过率。本设备还可用于容器类试样的测试,试验时容器内部流动的是高纯氮气,容器外部流动的是氧气或空气,其余原理与薄膜类试样相同。


  4.2设备参数


    超高精度,独立的三腔结构可同时测试三件相同或不同试样,控温范围为15℃~55℃,控湿范围为0%RH、35%RH~90%RH,薄膜氧气透过率测试范围为(0.01~6,500)cm3/m2·24h,并可扩展至(0.07~6,5000)cm3/m2·24h。此系统还可扩展测试氧气透过率范围为0.0001~60cm3/(pkg·d)容器。系统可实现10台仪器并行连接,30个试样同时试验的系统。


  4.3适用范围


  该仪器满足ISO15105-2、GB/T19789、ASTMD3985、ASTMF2622、ASTMF1307、ASTMF1927、JISK7126-2、YBB00082003多种国家和国际标准,可满足不同温湿度环境下各种软塑薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜材及各种材质片材的氧气阻隔性测试,并可扩展测试各种材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧气透过率测试。


  5、试验过程


  (1)从人造皮肤表面随机裁取直径为1.5cm的试样。


  (2)在下试验腔的周围涂抹一层真空油脂,将试样放置在下试验腔上,使试样表面无褶皱或折痕,安装上试验腔,使有油脂的O型环接触测试样品,将试样夹紧于上、下试验腔之间。


  图3试验过程的特殊夹具


  (3)运行设备软件,设置试验温度、湿度、试验模式等参数信息,点击试验选项,试验开始。


  (4)调节流量控制阀,使上下腔的湿度达到设置值。设备根据设置的条件进行试验,并在试验结束后计算并显示试验结果。


  6、试验结果


  本次试验测试的人造皮肤样品的氧气透过率为18831.0417cm3/(cm2·24h)。


  7、结论


  人造皮肤是替代人体皮肤用于治疗烧伤、烫伤等医疗过程中的一种有效手段,良好的透气性能是其发挥医疗效果的重要性能要求之一。本文利用OX2/230氧气透过率测试系统检测了某类人造皮肤的氧气透过率,该设备操作简单,试验过程的智能化程度高,试验结果的精度高、重复性好,该方法可用于准确测试人造皮肤的透气性能。


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