在醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)用膠水作為一種關(guān)鍵的組織粘合材料,被廣泛應(yīng)用于傷口閉合、手術(shù)切口處理以及組織修復(fù)等場景。其粘結(jié)強(qiáng)度的可靠性與穩(wěn)定性,直接關(guān)系到患者的康復(fù)效果與手術(shù)成功率。
因此,建立一套科學(xué)、可重復(fù)的粘結(jié)強(qiáng)度測試方法,對于產(chǎn)品質(zhì)量控制、新產(chǎn)品研發(fā)及性能評估至關(guān)重要??紤]到倫理、成本及可操作性,使用與人體皮膚結(jié)構(gòu)相似的豬皮作為測試基材,已成為實驗室中廣泛采用的有效模擬方案。本文科準(zhǔn)測控小編將依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測試原理,詳細(xì)闡述利用萬能拉力試驗機(jī),以豬皮為基材進(jìn)行醫(yī)用膠水粘結(jié)強(qiáng)度測試的全過程,為相關(guān)行業(yè)工作者提供一份清晰的實踐指南。
一、 測試原理
本測試的核心原理是拉伸剪切強(qiáng)度測試。將醫(yī)用膠水涂布于兩塊經(jīng)過特定處理的豬皮試樣之間,形成標(biāo)準(zhǔn)的粘接區(qū)域。在膠水wan全固化后,使用萬能拉力試驗機(jī),通過特制的夾具夾持試樣兩端,以恒定且緩慢的速度施加拉伸力,直至粘接界面發(fā)生破壞。試驗機(jī)實時記錄整個過程中的力值變化與位移情況。粘結(jié)強(qiáng)度通常以粘接界面單位面積所能承受的最大拉力(即最大破壞力值)來表示,單位為兆帕(MPa)。該數(shù)值直觀反映了醫(yī)用膠水在模擬生理環(huán)境下的初始粘附力和最終粘接效能。
二、 測試標(biāo)準(zhǔn)
ASTM F2255-05(2015) - 《粘合劑組織粘合劑搭接-剪切強(qiáng)度測試方法標(biāo)準(zhǔn)》
YY/T 0729-2009 - 《組織粘合劑粘接性能試驗方法》
三、 檢測設(shè)備
1、 KZ-68SC-05XY萬能拉力試驗機(jī)
 
2、貼膠鋁夾具
 
3、材料與試劑
測試基材:新鮮豬皮(建議選取厚度均勻、毛發(fā)較少的背部或腹部區(qū)域)。
測試樣品:待測醫(yī)用膠水。
輔助試劑:純諍水(或去離子水)、醫(yī)用酒精(用于清潔)。
工具:手術(shù)刀、鋼尺、記號筆、無塵布、橡膠輥或特定壓塊。
 
四、 測試流程
第一步:試樣制備
豬皮預(yù)處理:將獲取的豬皮用手術(shù)刀仔細(xì)刮除皮下的多余脂肪與結(jié)締組織,直至表面平整。隨后用清水沖洗干凈,并用無塵布擦干表面水分。
劃線分割:使用鋼尺和記號筆,在處理好的豬皮上規(guī)劃并標(biāo)記出多個統(tǒng)一尺寸的矩形條狀試樣(例如:長100mm × 寬25mm)。
清潔與干燥:用純諍水再次清洗標(biāo)記好的試樣區(qū)域,以去除任何可能的污染物。用無塵布輕輕吸干表面水分后,將其鋪平置于實驗臺上,可采用加速風(fēng)干設(shè)備(如吹風(fēng)機(jī)冷風(fēng)檔)使其表面達(dá)到干燥但不過度失水的狀態(tài)。
第二步:粘接操作
涂抹膠水:取兩片制備好的豬皮試樣,在其中一片的標(biāo)記粘接區(qū)域(通常為試樣一端約20mm長的區(qū)域)均勻涂抹規(guī)定量的醫(yī)用膠水。
搭接與施壓:立即將另一片試樣的對應(yīng)區(qū)域覆蓋上去,使兩者精確搭接,形成標(biāo)準(zhǔn)的搭接剪切試樣。迅速使用橡膠輥或指定重量的壓塊,沿粘接面均勻滾壓或施壓,持續(xù)時間為30秒。此操作旨在排除氣泡,確保膠層厚度均勻并形成初始粘附。
靜置固化:將粘接好的試樣在室溫環(huán)境下靜置30分鐘,讓醫(yī)用膠水完成其主要固化過程。
第三步:強(qiáng)度測試
設(shè)備準(zhǔn)備:打開KZ-68SC-05XY萬能拉力試驗機(jī),初始化系統(tǒng)。在軟件中設(shè)置本次試驗的參數(shù):
試驗類型:拉伸
試驗速度:5 mm/min
其他參數(shù):根據(jù)設(shè)備要求設(shè)置初始力、斷裂判斷條件等。
安裝試樣:將靜置固化后的豬皮試樣兩端分別牢固地夾持在上下貼膠鋁夾具中,確保試樣的長軸方向與拉力方向保持一致,且粘接區(qū)域位于夾具中央。
 
開始測試:在軟件界面點擊開始測試。試驗機(jī)將以5mm/min的恒定速度平穩(wěn)拉伸試樣,軟件自動繪制“力-位移"曲線。
數(shù)據(jù)記錄:當(dāng)粘接界面wan全分離(破壞)時,測試自動停止。記錄軟件中顯示的最大力值(F_max,單位:N)。每組樣品至少測試5個有效試樣,取平均值。
第四步:結(jié)果計算
粘結(jié)強(qiáng)度(τ)通過以下公式計算:
 
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