隱形眼鏡氧氣透過率測試儀方法介紹

隱形眼鏡，即角膜接觸鏡，是一種戴在眼球角膜上改變眼睛的屈光能力，而達(dá)到矯正近視、遠(yuǎn)視、散光，以及治療某些眼部疾病的目的。佩戴隱形眼鏡既美觀方便，又視野寬廣，令越來越多人拋棄框架鏡投入到隱形眼鏡族中。佩戴者在選擇隱形眼鏡時(shí)多注重鏡片材質(zhì)、厚度和含水量的高低，實(shí)際上，這些設(shè)計(jì)多是為了提高鏡片的透氧性。透氧性才是關(guān)系到角膜健康、佩戴舒適的重要指標(biāo)。透氧系數(shù)Dk是國際統(tǒng)一的隱形眼鏡透氧性指標(biāo)，采用庫倫法能快速較好的測定出硬性和非水凝膠彈性隱形眼鏡材料的透氧系數(shù)和透氧量，對企業(yè)新型鏡片的材料選擇、含水量和厚度的設(shè)計(jì)以及消費(fèi)者的選購提供了有效的參考依據(jù)。

角膜的正常生理功能所需能量依賴于其葡萄糖代謝產(chǎn)生的三磷酸腺苷（ATP）。當(dāng)角膜攝取氧充足時(shí)，一個(gè)分子的葡萄糖代謝后能產(chǎn)生36個(gè)ATP，而缺氧狀態(tài)下生成ATP的數(shù)量大幅下降，無氧供給時(shí)僅產(chǎn)生2個(gè)ATP，能量供給嚴(yán)重不足，從而使角膜的水平衡遭到破壞，電解質(zhì)代謝紊亂，角膜實(shí)質(zhì)層發(fā)生水腫增厚。由此可見，角膜的氧氣攝取量是促進(jìn)角膜糖代謝、保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。

當(dāng)佩戴隱形眼鏡后，角膜氧供主要來自兩個(gè)渠道：一是淚液運(yùn)載氧氣透過鏡片，二是鏡片邊緣淚液的排吸交換。隱形眼鏡有硬性和軟性之分，因材質(zhì)和特點(diǎn)的不同，兩種鏡片的攝氧方式存在一定的差異。硬性隱形眼鏡是由透明塑膠聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制成，具有良好的加工性，適合各種屈光不正患者的針對性設(shè)計(jì)，但PMMA幾乎無透氧性，角膜的供氧主要由鏡片邊緣淚液的排吸交換完成。從20世紀(jì)70年代后，逐漸將硅、氟、酮以有機(jī)組合的形式添加到PMMA中，大大增加了鏡片的氧氣透過性，終形成了今天的硬性隱形眼鏡新形式——高透氧硬性隱形眼鏡（RGP）。軟性隱形眼鏡（SCL）由親水性合成高分子化合物制成，含水量高、氧透過性好，與RGP一樣主要通過鏡片的透氧性直接向角膜供氧。

基于目前使用為廣泛的SCL和RGP皆依靠自身的透氧性維持角膜的氧代謝，因此鏡片的氧氣透過性越高，引發(fā)角膜損傷或病變的幾率越低，佩戴體驗(yàn)更加舒適。隱形眼鏡的透氧性一方面與自身材質(zhì)特性有關(guān)，另一方面也與含水量、厚度以及鏡片老化程度密切相關(guān)。一般情況下，鏡片的透氧性與含水量成正比、與鏡片厚度成反比，但二者卻存在著矛盾。若鏡片制的過薄且含水量高，雖有利于氧氣的透過，但鏡片中心材料太少，極易蒸發(fā)脫水，繼而吸收淚液維持原含水量，造成眼睛脫水干澀。如何在研發(fā)隱形眼鏡時(shí)平衡含水量和厚度設(shè)計(jì)，獲得*透氧性成為研究的重點(diǎn)。為了便于衡量隱形眼鏡的透氧性，業(yè)界采用測定成品鏡片的氧氣透過量Dk/t和氧氣透過系數(shù)Dk的方法。Dk是指在規(guī)定條件和單位壓力差作用下，氧分子通過單位面積、單位厚度鏡片材料的速度，反映了某種鏡片材料容許氧氣透過的性能。Dk/t則是針對具體厚度的鏡片的透氧量，二者相比這下Dk/t更能反映成品眼鏡的氧氣透過性能。

試驗(yàn)儀器

GPT-303壓差法氣體滲透儀基于壓差法的測試原理，是一款專業(yè)用于薄膜試樣的氣體透過率測試儀，適用于塑料薄膜、復(fù)合膜、高阻隔材料、片材、金屬箔片在各種溫度下的氣體透過率、溶解度系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)、滲透系數(shù)的測定。

試驗(yàn)原理

GPT-303采用壓差法測試原理，將預(yù)先處理好的試樣放置在上下測試腔之間，夾緊。首先對低壓腔（下腔）進(jìn)行真空處理，然后對整個(gè)系統(tǒng)抽真空；當(dāng)達(dá)到規(guī)定的真空度后，關(guān)閉測試下腔，向高壓腔（上腔）充入一定壓力的試驗(yàn)氣體，并保證在試樣兩側(cè)形成一個(gè)恒定的壓差（可調(diào)）；這樣氣體會在壓差梯度的作用下，由高壓側(cè)向低壓側(cè)滲透，通過對低壓側(cè)內(nèi)壓強(qiáng)的監(jiān)測處理，從而得出所測試樣的各項(xiàng)阻隔性參數(shù)。

應(yīng)用領(lǐng)域

薄膜：適用于各種塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁 箔復(fù)合膜等膜狀材料的氣體滲透性能測試

片材：適用于各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氣體滲透性能測試，如PP片材、 PVC片材、PVDC片材

多種不同氣體：適合于多種氣體的透過率測試，如氧氣、二氧化碳、氮?dú)狻⒖諝狻⒑獾?/span>

易燃易爆氣體：適用于各種薄膜對易燃易爆氣體的阻隔性能測試

生物降解膜：用于測試生物降解膜的透氣性能，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氣體透過率測試，如飛艇氣囊的氦氣透過性測試

紙及紙板：用于紙及紙塑等復(fù)合材料的透氣性測試，如煙包鋁箔紙、利樂包裝片材、方便面紙碗、一次性紙杯等

漆膜：用于基材上涂覆油漆薄膜的透氣性測試

玻纖布、玻纖紙等材料：適用于玻纖布、玻纖紙等材料的透氣性測試，如特氟龍漆布、特氟龍高溫布、氟硅膠布等

化妝品軟管片材：適用于各種化妝品軟管、鋁塑管、牙膏管片材的氣體透過性測試

各種橡膠片材：適用于各種橡膠片材的透氣性測試，如汽車輪胎透氣性測試

試驗(yàn)步驟

1、打開透氣室，沿透氣室下半部分的凸邊上涂一薄層密封油脂。從干燥器中取出樣品，裁成合適尺寸的試樣。將試樣小心地放到油脂上，避免使試樣皺折，蓋上透氣室蓋，緊固密封好。

2、打開透氣室的氮?dú)廨d氣開關(guān)，打開氮?dú)廨d氣閥門，以50 mL/min~60 mL/min的流速將透氣室的上下兩部分中的空氣吹凈，3 min~4 min后，將流速降低至 5 mL/min~15 mL/min，維持此流速 30 min,

3、向系統(tǒng)通了30 min的氮?dú)夂?，將閥門打到庫侖計(jì)位置上，通過透氣室兩側(cè)的氮?dú)膺M(jìn)人庫侖計(jì)中當(dāng)記錄儀上得到一個(gè)穩(wěn)定的低數(shù)值電壓時(shí)，此時(shí)的電壓值即為零電壓E0。

4、E0確定后，關(guān)掉開關(guān)，使氮?dú)獠荒苓M(jìn)人透氣室的試驗(yàn)氣體一側(cè)(氧氣側(cè))，將試驗(yàn)氣體(氧氣)導(dǎo)入 透氣室的氧氣側(cè)。

5、庫侖計(jì)上輸出的電壓值應(yīng)逐漸增加，較終達(dá)到一個(gè)恒定值，此值即為測試電壓值，以Ee表示。

6、記錄透氣室兩側(cè)的溫度。

7、每個(gè)樣品至少測試 3個(gè)試樣。

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