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隐形眼镜氧气透过率测试仪方法介绍

发布时间: 2022-04-01  点击次数: 394次

隐形眼镜,即角膜接触镜,是一种戴在眼球角膜上改变眼睛的屈光能力,而达到矫正近视、远视、散光,以及治疗某些眼部疾病的目的。佩戴隐形眼镜既美观方便,又视野宽广,令越来越多人抛弃框架镜投入到隐形眼镜族中。佩戴者在选择隐形眼镜时多注重镜片材质、厚度和含水量的高低,实际上,这些设计多是为了提高镜片的透氧性。透氧性才是关系到角膜健康、佩戴舒适的重要指标。透氧系数Dk是国际统一的隐形眼镜透氧性指标,采用库伦法能快速较好的测定出硬性和非水凝胶弹性隐形眼镜材料的透氧系数和透氧量,对企业新型镜片的材料选择、含水量和厚度的设计以及消费者的选购提供了有效的参考依据。

角膜的正常生理功能所需能量依赖于其葡萄糖代谢产生的三磷酸腺苷(ATP)。当角膜摄取氧充足时,一个分子的葡萄糖代谢后能产生36个ATP,而缺氧状态下生成ATP的数量大幅下降,无氧供给时仅产生2个ATP,能量供给严重不足,从而使角膜的水平衡遭到破坏,电解质代谢紊乱,角膜实质层发生水肿增厚。由此可见,角膜的氧气摄取量是促进角膜糖代谢、保证其正常运转的关键。

当佩戴隐形眼镜后,角膜氧供主要来自两个渠道:一是泪液运载氧气透过镜片,二是镜片边缘泪液的排吸交换。隐形眼镜有硬性和软性之分,因材质和特点的不同,两种镜片的摄氧方式存在一定的差异。硬性隐形眼镜是由透明塑胶聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成,具有良好的加工性,适合各种屈光不正患者的针对性设计,但PMMA几乎无透氧性,角膜的供氧主要由镜片边缘泪液的排吸交换完成。从20世纪70年代后,逐渐将硅、氟、酮以有机组合的形式添加到PMMA中,大大增加了镜片的氧气透过性,终形成了今天的硬性隐形眼镜新形式——高透氧硬性隐形眼镜(RGP)。软性隐形眼镜(SCL)由亲水性合成高分子化合物制成,含水量高、氧透过性好,与RGP一样主要通过镜片的透氧性直接向角膜供氧。

基于目前使用为广泛的SCL和RGP皆依靠自身的透氧性维持角膜的氧代谢,因此镜片的氧气透过性越高,引发角膜损伤或病变的几率越低,佩戴体验更加舒适。隐形眼镜的透氧性一方面与自身材质特性有关,另一方面也与含水量、厚度以及镜片老化程度密切相关。一般情况下,镜片的透氧性与含水量成正比、与镜片厚度成反比,但二者却存在着矛盾。若镜片制的过薄且含水量高,虽有利于氧气的透过,但镜片中心材料太少,极易蒸发脱水,继而吸收泪液维持原含水量,造成眼睛脱水干涩。如何在研发隐形眼镜时平衡含水量和厚度设计,获得*透氧性成为研究的重点。为了便于衡量隐形眼镜的透氧性,业界采用测定成品镜片的氧气透过量Dk/t和氧气透过系数Dk的方法。Dk是指在规定条件和单位压力差作用下,氧分子通过单位面积、单位厚度镜片材料的速度,反映了某种镜片材料容许氧气透过的性能。Dk/t则是针对具体厚度的镜片的透氧量,二者相比这下Dk/t更能反映成品眼镜的氧气透过性能。

 

试验仪器

GPT-303压差法气体渗透仪基于压差法的测试原理,是一款专业用于薄膜试样的气体透过率测试仪,适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片在各种温度下的气体透过率、溶解度系数、扩散系数、渗透系数的测定。

 

试验原理

GPT-303采用压差法测试原理,将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间,夹紧。首先对低压腔(下腔)进行真空处理,然后对整个系统抽真空;当达到规定的真空度后,关闭测试下腔,向高压腔(上腔)充入一定压力的试验气体,并保证在试样两侧形成一个恒定的压差(可调);这样气体会在压差梯度的作用下,由高压侧向低压侧渗透,通过对低压侧内压强的监测处理,从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

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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,如飞艇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

 

试验步骤

1、打开透气室,沿透气室下半部分的凸边上涂一薄层密封油脂。从干燥器中取出样品,裁成合适尺寸的试样。将试样小心地放到油脂上,避免使试样皱折,盖上透气室盖,紧固密封好。

2、打开透气室的氮气载气开关,打开氮气载气阀门,以50 mL/min~60 mL/min的流速将透气室的上下两部分中的空气吹净,3 min~4 min后,将流速降低至 5 mL/min~15 mL/min,维持此流速 30 min,

3、向系统通了30 min的氮气后 ,将阀门打到库仑计位置上,通过透气室两侧的氮气进人库仑计中当记录仪上得到一个稳定的低数值电压时,此时的电压值即为零电压E0。

4、E0确定后,关掉开关,使氮气不能进人透气室的试验气体一侧(氧气侧),将试验气体(氧气)导入 透气室的氧气侧。

5、库仑计上输出的电压值应逐渐增加,较终达到一个恒定值,此值即为测试电压值,以Ee表示。

6、记录透气室两侧的温度。

7、每个样品至少测试 3个试样。

 

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