摘要：人造皮膚是在體外人工研制的皮膚代用品，應具有與皮膚相似的良好的透氣性。本文以某種人造皮膚為檢測樣品，利用Labthink蘭光OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統測試了其氧氣透過(guò)量，并對試驗的過(guò)程、試驗原理、設備的參數及適用范圍等內容進(jìn)行介紹，從而為人造皮膚的研制及其性能的檢測提供參考。

關(guān)鍵詞：人造皮膚、透氣性、氧氣透過(guò)量、氧氣透過(guò)率、氧氣透過(guò)率測試儀、等壓法

1、意義

人造(工)皮膚是在體外人工研制的皮膚的替代品，按與損傷皮膚的結合方式的不同，分為暫時(shí)替代性人工皮膚和永(分隔符)久性人工皮膚，用來(lái)修復、代用缺損的皮膚組織，尤其是在燒傷、燙傷治療方面具有顯著(zhù)效果，可避免從患者身上移植健康的皮膚，出現“拆東墻、補西墻”的現象，且與人體的相容性較好，一般不會(huì )出現免疫排斥反應。為了實(shí)現人造皮膚在植皮過(guò)程中傷口免受感染、促進(jìn)結締組織生長(cháng)的作用，要求其應具有如人體皮膚相似的透氣性，以滿(mǎn)足皮膚再生的環(huán)境條件，防止皮膚潰爛。因此，對于人造皮膚來(lái)說(shuō)，良好的透氣性能是其研發(fā)及使用過(guò)程中須考慮的基本性能之一。

圖1 人造皮膚

2、檢測樣品

本次試驗采用的檢測樣品為某類(lèi)研制成型的人造皮膚。

3、檢測依據

目前，薄膜、片材類(lèi)樣品的氧氣透過(guò)量常用的檢測方法有壓差法與等壓法兩種，其中，壓差法可參考的方法標準為GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗方法 壓差法》，等壓法可參考的標準為GB/T 19789-2005 《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧氣透過(guò)性試驗 庫侖計檢測法》。本次試驗采用等壓法原理檢測人造皮膚樣品的氧氣透過(guò)率。

4、檢測設備

本文采用OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統測試樣品的透氣性，該設備由濟南蘭光機電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設計。

圖2  OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統

4.1 試驗原理

氧氣透過(guò)率測試的是單位時(shí)間內透過(guò)一定面積試樣的氧氣的體積。設備的上、下測試腔被夾緊的試樣隔開(kāi)，采用等壓法檢測時(shí)，試樣兩側的壓力保持一致，試樣的一側(上試驗腔)流動(dòng)的是高純氧氣，另一側(下試驗腔)流動(dòng)的是高純的氮氣，如此試樣的兩側便形成了一定的濃度差，根據氣體擴散原理，氧氣會(huì )從上試驗腔通過(guò)試樣滲透到下試驗腔，并被流動(dòng)的氮氣攜帶至傳感器處進(jìn)行氧氣濃度的分析，從而得到試樣的氧氣透過(guò)率。本設備還可用于容器類(lèi)試樣的測試，試驗時(shí)容器內部流動(dòng)的是高純氮氣，容器外部流動(dòng)的是氧氣或空氣，其余原理與薄膜類(lèi)試樣相同。

4.2 設備參數

OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統（Labthink蘭光），具有超高精度，獨立的三腔結構可同時(shí)測試三件相同或不同試樣，控溫范圍為15℃ ~ 55℃，控濕范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH，薄膜氧氣透過(guò)率測試范圍為(0.01 ~ 6,500) cm³/m²·24h，并可擴展至(0.07 ~ 6,5000) cm³/m²·24h。此系統還可擴展測試氧氣透過(guò)率范圍為0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)容器。系統可實(shí)現10臺儀器并行連接，30個(gè)試樣同時(shí)試驗的系統。

4.3 適用范圍

該儀器滿(mǎn)足ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003多種國家和標準，可滿(mǎn)足不同溫濕度環(huán)境下各種軟塑薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜等膜材及各種材質(zhì)片材的氧氣阻隔性測試，并可擴展測試各種材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過(guò)率測試。

5、試驗過(guò)程

(1) 從人造皮膚表面隨機裁取直徑為1.5 cm的試樣。

(2) 在下試驗腔的周?chē)磕ㄒ粚诱婵沼椭?，將試樣放置在下試驗腔上，使試樣表面無(wú)褶皺或折痕，安裝上試驗腔，使有油脂的O型環(huán)接觸測試樣品，將試樣夾緊于上、下試驗腔之間。

圖3 試驗過(guò)程的特殊夾具

(3) 運行設備軟件，設置試驗溫度、濕度、試驗模式等參數信息，點(diǎn)擊試驗選項，試驗開(kāi)始。

(4) 調節流量控制閥，使上下腔的濕度達到設置值。設備根據設置的條件進(jìn)行試驗，并在試驗結束后計算并顯示試驗結果。

6、試驗結果

本次試驗測試的人造皮膚樣品的氧氣透過(guò)率為18831.0417 cm³/(cm²·24h)。

7、結論

人造皮膚是替代人體皮膚用于治療燒傷、燙傷等過(guò)程中的一種有效手段，良好的透氣性能是其發(fā)揮效果的重要性能要求之一。本文利用OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統檢測了某類(lèi)人造皮膚的氧氣透過(guò)率，該設備操作簡(jiǎn)單，試驗過(guò)程的智能化程度高，試驗結果的精度高、重復性好，該方法可用于準確測試人造皮膚的透氣性能。