CN110763106A - 一种局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法，将胶塞剪去冠部，放入脂肪族溶剂中，铝箔封口，恒温箱中放置使胶塞溶胀与覆膜脱离。取下覆膜后用脂肪族溶剂把表面洗干净，晾干。挑选膜表面无残留胶屑的覆膜，用万分表对覆膜厚度进行测量，每个覆膜标识点测量10个数据，并记录每个覆膜标识点的厚度值。本发明的方法能够准确的测量局部覆膜胶塞膜材厚度，通过简单可行的技术手段及时准确的测量局部覆膜胶塞不同部位的膜层厚度，能精准的反应局部覆膜胶塞覆膜后不同标识点膜材厚度，进而分析膜层的拉伸情况，表征局部覆膜胶塞的阻隔性能，具有精准快捷、简单有效的特点。

Description

一种局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法

技术领域

本发明专利属于药品包装材料检测技术领域，涉及一种局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法。

背景技术

药用橡胶塞与玻璃瓶配套组合成密闭的医药包装系统，是用于封装药品的一种药品包装材料，对药品的保护性、与药品的相容性及自身安全性日益受到关注，局部覆膜胶塞是在药用橡胶塞的基础上开发出的一种新型药品包装材料。其主要特点是在药用橡胶塞与药品的接触面处局部附加一层性能稳定的惰性薄膜(一般为含氟塑料)，未覆膜的橡胶部分与玻璃瓶密合，能保证药用橡胶塞对药品的密封性能，而局部覆膜部分能有效阻隔橡胶与药品的相互作用，有效减少药用橡胶塞自身性能变化对药品的影响及药用橡胶塞与药品之间发生的迁移吸附等作用，进一步确保药品的稳定性和安全性。因此，对局部覆膜胶塞膜材厚度的检测至关重要，对于衡量局部覆膜胶塞产品质量，保证药品安全起着重要的作用。

局部覆膜胶塞的生产，是将膜材与未硫化橡胶贴合后再进行硫化生产，膜材先进行表面处理，硫化后膜材部分与橡胶部分产生化学交联，两者相互结合比较紧密，且硫化后膜材发生了一定的形变，不同部位的膜材拉伸后厚度将发生变化。为更好的检测膜材厚度，需将膜层与橡胶层完全剥离，从而准确测量局部覆膜胶塞各部位膜材厚度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法。局部覆膜胶塞由橡胶层和膜材组成，其中橡胶层为高分子网状交联结构，交联结构的橡胶层由于交联键的束缚不能被溶剂所溶解，但能够吸收大量的溶剂而被溶胀，交联结构的橡胶层在溶胀过程中,溶剂分子渗入橡胶层中,由于链段的运动,引起交联分子网的三维伸展,使其体积膨胀,而分子网此时又同时受到交联键的束缚,溶胀开始就会产生应力,使链段受到一种回缩力,以阻止溶剂分子进入交联网内,当这两种相反的倾向相互平衡时,就达到溶胀平衡。局部覆膜胶塞的膜材一般为含氟塑料，含氟塑料膜材交联结构是氟原子取代分子链中的氢原子后生成的产物，其分子结构中有高键能的碳-氟键，氟原子的取代使其分子形成螺旋型构型，氟原子构成圆柱形外壳，惰性的螺旋形全氟外壳使含氟塑料膜材具有一系列突出的性能，如优异的化学稳定性、耐热性、介电性、自润滑性及耐老化性等，不溶解或溶胀于任何已知溶剂。

使用溶胀系数与橡胶层相当的环己烷和正庚烷(1:1)混合溶剂，能有效达到橡胶层的溶胀效果，与此同时，不破坏含氟塑料膜材的结构，使局部覆膜胶塞的橡胶层与膜材自然剥离，得到纯净的含氟塑料膜材。为促进橡胶层溶胀平衡的形成过程，提高温度加速溶剂分子热运动，考虑到溶剂的沸点在100℃以上，选用60℃条件可以有效避免溶剂的挥发，为保证橡胶层的溶胀平衡，60℃条件下放置12h后再进行冷冻处理，局部覆膜胶塞橡胶层的玻璃化温度一般为-50℃左右，正庚烷和环己烷的熔点均低于-90℃，因此低温冷冻选择-60℃，使得橡胶层处于玻璃态，分子链和链段均不能运动，只是其构成分子的原子或基团在其平衡位置作振动，正庚烷与环己烷分子进一步运动，填充进橡胶层的交联网络结构之中。重复循环三次，橡胶的溶胀效果更佳，使得橡胶层与膜层形成脱离。

使用万分表准确测量局部覆膜胶塞覆膜标识点膜材厚度，最后对测量数据进行评价。选用的万分表为瑞士Dantsin公司生产，S_Dial WORK ANALOG高精度万分表，规格为DS18.002029，精度为0.1μm，同时配备瑞士原装进口的测量底座，00级花岗岩，有效保证测量精度。

一种局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法，包括以下步骤：

(1)取局部覆膜胶塞样品，对局部覆膜胶塞进行位置标识，并将覆膜胶塞冠部剪除后待用；

(2)选取处理后的局部覆膜胶塞20只，置于装有环己烷和正庚烷(1:1)混合溶剂的烧杯中，铝箔封口，60℃恒温箱中放置12h后，-60℃低温冷冻12h，重复升温放置和低温冷冻循环三次，使胶塞溶胀与覆膜脱离；

(3)优选地，使用的溶剂为环己烷和正庚烷(1:1)混合溶剂，胶塞用橡胶一般均能溶解或溶胀于环己烷和正庚烷，环己烷和正庚烷1:1混合溶剂，形成含有直链烃和环烷烃混合溶液，保障橡胶层的溶胀。与此同时，膜材一般不溶于环己烷和正庚烷，溶剂不破坏膜材结构。

(4)优选地，处理条件为60℃恒温箱中放置12h后，-60℃低温冷冻12h，重复升温放置和低温冷冻循环三次，使胶塞溶胀与覆膜脱离。环己烷和正庚烷的沸点在100℃以上，选用60℃条件可以有效避免溶剂的挥发，为保证橡胶层的溶胀平衡，60℃条件下需放置12h后再保证分子间运动；局部覆膜胶塞橡胶层的玻璃化温度一般为-50℃左右，正庚烷和环己烷的熔点均低于-90℃，因此低温冷冻选择-60℃，使得橡胶层处于玻璃态，分子链和链段均不能运动，只是其构成分子的原子或基团在其平衡位置作振动，正庚烷与环己烷分子进一步运动，填充进橡胶层的交联网络结构之中。重复循环三次，橡胶的溶胀效果更佳，使得橡胶层与膜层形成脱离。

(5)使用用镊子将膜层轻轻取下(残留胶屑可用镊子撕掉，无法撕掉的覆膜弃用)，用溶剂把表面洗干净，晾干；

(6)挑选10只膜层表面无残留胶屑的覆膜，用万分表对覆膜厚度进行测量(如膜层结构不便于测量，可将其剪开后测量)，每个膜层标识点附近测点10个，并记录每个覆膜处的厚度值X_i(X为标示位置代码，i为测点数，i＝1、2……9、10)。

按格拉布斯(Grubbs)法判断厚度异常值，若测量值X_i对应的残差V_i满足下式，需舍去该数据并重新实验。

│Vi│＝│X_i-X₀│≥g(n，α)×σ(x)；

式中：X₀为n次采集到的均值，X₀＝ΣX_i/n；

σ(x)为测量数据组的标准差，σ(x)＝ΣX_i ²/2(n-1)；

g(n，α)取决于测量次数n和显著水平α；

测量次数n＝10，置信概率α取0.95，查表可知：g(10,0.95)＝2.176

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明实现了局部覆膜胶塞橡胶层与膜层的彻底分离，可以精准检测膜材各部位厚度；

(2)本发明提供了一种精准快捷、简单有效的方式对局部覆膜胶塞膜材性能进行判定；

(3)本发明能具体反映局部覆膜胶塞橡胶层与膜层的结合情况，同时分析膜材在局部覆膜胶塞各部位拉伸情况。

附图说明

图1为根据覆膜胶塞外形结构设置的6个测量面，即为A面、B面、C面、D面、E面、F面。

图2为覆膜胶塞的结构图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

选取规格为

的冷冻干燥用局部覆膜胶塞(以下简称局部覆膜胶塞)进行膜材厚度检测，选用脂肪族溶剂正庚烷对局部覆膜胶塞进行溶胀，由于惰性膜材料不溶胀于任何有机试剂，待局部覆膜胶塞的橡胶部分溶胀后，膜材可从橡胶表面脱落。通过对脱落膜材各部位的厚度检测及数据分析评价。

(1)测量设备

采用瑞士进口万分表对膜材厚度进行测量，设备型号为：S_Dial WORK ANALOG高精度万分表。

(2)测量点的设置

覆膜胶塞结构立体，硫化过程中胶塞不同部位的膜材受到拉伸的程度不一，导致不同部位膜材厚度存在差异。溶胀后脱离的覆膜仍保持原有的立体外形，可较好的反映覆膜胶塞不同拉伸面的膜材厚度。根据覆膜胶塞外形结构特点，设置6个典型的测量面(A、B、C、D、E、F)，并在每个检测面取10个检测点进行测量。具体检测面设置如图1、2所示。

(3)脱膜处理

将局部覆膜胶塞置于正庚烷与正己烷以等体积比的混合溶剂中，铝箔封口，在60℃的恒温箱中放置后再在-60℃下冷冻，如此反复3次，使局部覆膜胶塞溶胀致橡胶层与膜层脱离，取下膜层后，用上述脂肪族溶剂清洗覆膜胶塞表面，晾干。

(4)厚度检测

挑选膜表面无残留胶屑的覆膜，用万分表测量每个膜层标识点附近测点10个，并记录每个覆膜处的厚度值。

(5)数据分析

按格拉布斯(Grubbs)法判断测量厚度的异常值，如有测试值残差大于置信概率0.95时10次测定的临界值，即g(10,0.95)＝2.176，需舍去该数据并重新实验。

按格拉布斯准则：│X_i-X₀│≥σ·g(10，0.95)为异常数据，需剔除。其中X为A、B、C、D、E、F；i＝1,2……10；X₀为平均值。

根据测量结果可知：局部覆膜胶塞不同标记部位厚度存在差异，因此使用本发明阐述的方法能简单有效测量局部覆膜胶塞标识位置的膜材厚度，本方法检测精准快捷、操作简单有效。

实施例2

选取规格为

的无菌粉末用局部覆膜胶塞(以下简称覆膜胶塞)进行膜材厚度检测，利用脂肪族溶剂正己烷对覆膜胶塞进行溶胀，由于惰性膜材料不溶胀于任何有机试剂，待覆膜胶塞的橡胶部分溶胀后，膜材可从橡胶表面脱落。通过对脱落膜材各部位的厚度检测及数据分析评价。

(1)测量设备

采用瑞士进口万分表对膜材厚度进行测量，设备型号为：S_Dial WORK ANALOG高精度万分表。

(2)测量点的设置

覆膜胶塞结构立体，硫化过程中胶塞不同部位的膜材受到拉伸的程度不一，导致不同部位膜材厚度存在差异。溶胀后脱离的覆膜仍保持原有的立体外形，可较好的反映覆膜胶塞不同拉伸面的膜材厚度。根据覆膜胶塞外形结构特点，设置4个典型的测量面(A、B、C、D)，并在每个检测面取10个检测点进行测量。具体检测面设置如下图所示。

3)脱膜处理

取覆膜胶塞并剪去冠部，将局部覆膜胶塞置于正庚烷中，铝箔封口，在65℃的恒温箱中放置后再在-65℃下冷冻，如此反复3次后，使局部覆膜胶塞溶胀致橡胶层与膜层脱离，取下膜层后，用上述脂肪族溶剂清洗覆膜胶塞表面，晾干；

(4)厚度检测

挑选膜表面无残留胶屑的覆膜，用万分表测量每个膜层标识点附近测点20个，并记录每个覆膜处的厚度值。

数据分析

按格拉布斯(Grubbs)法判断厚度异常值，如有数值大于置信概率0.95，10次测定的临界值，即g(10,0.95)＝2.176，需舍去该数据并重新实验。

按格拉布斯准则：│X_i-X₀│≥σ·g(10，0.95)为异常数据，需剔除。其中X为A、B、C、D；i＝1,2……10；X₀为平均值。

根据测量结果可知：局部覆膜胶塞不同标记部位厚度存在差异，因此使用本发明阐述的方法能简单有效测量局部覆膜胶塞标识位置的膜材厚度，本方法检测精准快捷、操作简单有效。

Claims (4)

1.一种局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法，包括以下步骤：

(1)将覆膜胶塞冠部剪除，标识局部覆膜胶塞样品的待检测位置，待用；

(2)将步骤(1)的局部覆膜胶塞置于溶剂中，铝箔封口，在60-65℃的恒温箱中放置后再在-60～-65℃下冷冻，如此反复多次后，使局部覆膜胶塞溶胀致橡胶层与膜层脱离，取下膜层后，用脂肪族溶剂清洗覆膜胶塞表面，晾干；

(4)用万分表对步骤(3)的覆膜胶塞的每个位置标识测量厚度值，并记录每个覆膜处的厚度值X_i，X为标示位置代码，i为测点数，i＝1、2……9、10；若测量值X_i对应的残差V_i满足下式，需舍去该数据并重新实验：

│Vi│＝│X_i-X₀│≥g(n，α)×σ(x)

式中：X₀为n次采集到的均值，X₀＝ΣX_i/n；

σ(x)为测量数据组的标准差，σ(x)＝ΣX_i ²/2(n-1)；

g(n，α)取决于测量次数n和显著水平α；

测量次数n＝10，置信概率α取0.95，g(10,0.95)＝2.176。

2.如权利要求1所述的局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法，其特征在于，步骤(2)中使用的溶剂为脂肪族溶剂，所述的脂肪族溶剂包括煤油、汽油、正庚烷、正己烷中的任意一种或多种。

3.如权利要求2所述的局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法，其特征在于，所述的脂肪族溶剂为正庚烷与正己烷以等体积比的混合物。

4.如权利要求1所述的局部覆膜胶塞膜材厚度的检测方法，其特征在于，步骤(2)在60℃的恒温箱中放置12小时后再在-60℃下冷冻12小时，如此反复3次。

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