YBB00082003《气体透过量测定法》提供了两种测试方法:压差法和电量分析法。我们普创科技专业做包装检测仪器数十年,下面我们结合具体执行的药品包装容器(材料)标准,看一下这两种药包材透气性检测方法的具体使用情况。
1. 压差法
压差法遵照国标GB 1038-2000制定。
测试原理:利用药包用薄膜或薄片将低压室和高压室分开,高、低压室分别有一个测压装置,高压室充约0.1MPa的试验气体,低压室的体积已知,试验密封后用真空泵将低压室内的空气抽到接近零值,用测压计测量低压室的压力增量△p,可确定试验气体由高压室透过试样到低压室的以时间为函数的气体量,但应排除气体透过速度随时间而变化的初始阶段。进入试验阶段后,当低压室在相同的时间间隔内压差的变化保持恒定,则达到气体的稳定渗透,气体透过量和气体透过系数可以按照标准中给出的公式计算得到,其单位是:cm3/m2·24h·0.1MPa。需要特别注意的是,在试验之初,需要对整个透气室抽真空直到27kPa以下,并持续脱气。压差法可同时检测气体对材料的渗透系数、检测气体在材料内的扩散系数以及材料对气体的溶解度系数,而且可用于氧气、氮气、二氧化碳、空气等多种常见无机气体的检测。
在YBB00082003的起草说明中指出,压差法的制定是参照GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过量试验方法——压差法》制定的,比较这两个标准中的方法描述可知,内容要求基本一致,而GB/T 1038-2000比YBB00082003内容更加完善,因此可以认为执行GB/T 1038-2000就可以YBB00082003*法的要求。当然,需要说明的是与国际上现有的压差法薄膜透气性测试标准ASTM D1434、ISO 15105-1、ISO 2556:2001等相比,虽然GB/T 1038-2000在操作细则上的描述不算完善,但是对检测以及试验过程中的各项指标的要求与国际标准一致。例如对于测试腔低压侧真空度的要求,ASTM D 1434-82(2003)要求在26Pa以下,ISO 2556:2001及GB/T 1038-2000均要求不大于27 Pa。
2. 电量分析法
YYB00082003在标准方法的设立上,在保留了压差法的基础上又制定了电量分析法,也就是标准中的第二法。
电量分析法,即是传感器法,是等压法测试方法的一种。
测试原理:是利用药用薄膜或薄片将渗透腔隔成两个独立的气流系统,一侧为流动的测试气体(可以是纯氧气或是含氧气的混合气体),另一侧为流动的干燥氮气,试样两边的压力相等,但氧气分压不同,在氧气的浓度差作用下,氧气透过薄膜并被氮气流送至氧传感器中,由氧传感器测量出氮气流中携带的氧气量,从而计算出材料的氧气透过率。由电量分析法直接测得且未经校正的氧气透过量,其常用单位是:cm3/m2·d。该类设备在试验之前需要使用标准膜进行标定,并确定设备的标定系数。压差法和电量分析法的测试原理不同,测试条件不同,试验结果的单位也不相同,所以由这两种方法得到的未经校正的原始数据从理论上说不具备可比性,但通过使用标准膜标定后试验结果的可比较性能得到改善,另外电量分析法的数据可以溯源到压差法,这在ASTM D3985-05标准中都有明确说明:“Limited statistical data on correlations with Test Method D1434 methods are available; however, the oxygen transmission rate of a standard reference material as determined manometrically by NIST, is in good agreement with the values obtained in the coulometric interlaboratory test using material from the same manufacturing lot."。其中ASTM D 1434即是压差法测试标准。
电量分析法使用的传感器属于消耗型元件,设备的校正因子并不是长期有效的,需要进行周期性标定,而且当传感器的损耗达到一定程度时必须更换。同时试验过程中氮气和氧气的使用量也很大,因此检测成本要比压差法高很多。
执行标准:
ISO 15105-1 塑料--薄膜和薄板--透气率的测定--第1部分:差压法
ISO 2556 塑料 在大气压力下薄膜和薄板的气体透过率的测定 测压法
GB/T 1038 塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法
ASTM D1434 测定塑料薄膜和薄片的透气性的标准测试方法
JIS K7126-1 塑料薄膜和薄板 气体传输率的测定 第2部分压差法
YBB00082003 气体透过量测定法
应用领域
薄膜:适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝 箔复合膜等膜状材料的气体渗透性能测试。
片材:适用于各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的气体渗透性能测试,如PP片材、 PVC片材、PVDC片材。
多种不同气体:适合于多种气体的透过率测试,如氧气、二氧化碳、氮气、空气、氦气等。
易燃易爆气体:适用于各种薄膜对易燃易爆气体的阻隔性能测试。
生物降解膜:用于测试生物降解膜的透气性能,如淀粉生物降解袋等。
航空航天用材料:用于航空航天用材料的气体透过率测试,如飞-气囊的氦气透过性测试。
纸及纸板:用于纸及纸塑等复合材料的透气性测试,如烟包铝箔纸、利乐包装片材、方便面纸碗、一次性纸杯等。
漆膜:用于基材上涂覆油漆薄膜的透气性测试。
玻纤布、玻纤纸等材料:适用于玻纤布、玻纤纸等材料的透气性测试,如特氟龙漆布、特氟龙高温布、氟硅胶布等。
化妆品软管片材:适用于各种化妆品软管、铝塑管、牙膏管片材的气体透过性测试。
各种橡胶片材:适用于各种橡胶片材的透气性测试,如汽车轮胎透气性测试。
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