肌内效贴耐汗性能测试分析研究.pdf

信息记录材料 年 月 第 卷第 期肌内效贴耐汗性能测试分析研究张 彤高明珠(中国乐凯集团有限公司 河北 保定)【摘摘要要】针对目前肌内效贴的耐汗性表征并未出台统一标准的现状本文创新试验方案通过 剥离力和剥离力下降率的测试结果分析人体皮肤上汗液对压敏胶层粘合力的变化研究肌内效贴耐汗性能测试方法的影响因素 本文详细阐述了如何改善传统的国行标中钢板无法透水的弊端考查了试样粘合在钢板上不同的停留时间、不同的浸水时间对剥离力和剥离力下降率测定的影响结果表明采用带孔钢板、停留时间和浸水时间为 时测试结果重复性好数据稳定本试验方法测定肌内效贴耐汗性能具有稳定性和可靠性【关关键键词词】肌肌内内效效贴贴 耐耐汗汗性性 带带孔孔钢钢板板 停停留留时时间间 浸浸水水时时间间【中中图图分分类类号号】【文文献献标标识识码码】【文文章章编编号号】()【】.【】作者简介:张彤()女汉族河北保定硕士研究生助理工程师研究方向:物化分析与剖析 引言随着消费者健康意识的逐渐增强近些年来越发流行的肌内效贴由于其极佳的弹性、丰富的力学特性、较低的致敏性等优势被大众广泛应用 如图 所示肌内效贴由棉织布或弹力布料、压敏胶层和离型层组成利用其本身的弹性和黏着力于皮肤处产生牵拉或压迫的作用进而产生固定、支撑、促进和放松的效果 压敏胶作为肌内效贴的重要组成部分与皮肤直接接触应能适应大多数人肤质的需要粘贴在皮肤上能够在潮湿或闷热的环境下皮肤排汗、体液分泌状况下仍保持一定的粘合力不产生翘起而很快脱落的现象 因此设计一种对肌内效贴耐汗性表征起一定参考作用的方法具有重要意义目前肌内效贴耐汗性表征并未出台相应的国家标准各工厂一般制定企业内部的耐汗性测试方法使用较多的方法是由人粘贴肌内效贴测试其使用效果不同人群、不同粘贴位置和不同测试方法等均会影响耐汗性测试结果/鞋类 内底、衬里和内垫试验方法耐汗性规定了由于人体出汗引起内底、衬里和内垫老化的测试方法通过水或环境中的水蒸气对试验材料尺寸和外形变化的测量评估其耐汗性能压敏胶制品耐水性最常见的表征方法是直接测定吸水率、水渗透率、水蒸气透过和水中溶解性等但这些方法均难以模拟汗液对压敏胶层与皮肤粘合力的变化 结合压敏胶制品常用的/胶粘带剥离强度的试验方法本文以肌内效贴的 剥离强度在水中浸泡后的变化情况进一步研究和测定耐汗性能的差别图 肌内效贴结构图.试验 仪器与试剂试样裁刀电子式万能试验机烘箱不锈钢板(长度 宽度 厚度 )手动压辊盛液容器清洗剂无尘擦拭布滤纸信息记录材料 年 月 第 卷第 期 试验原理人体汗液中的固体成分只含很小一部分它们是钠、氯、钾、尿素、蛋白质、脂肪、氨基酸、钙、磷和铁等其主要成分为 的水 为提高测试效率用蒸馏水代替人工汗液进行测试将一条肌内效贴粘在钢板上停留固定时间后将其水平放置在 烘箱中的盛液容器中倒入蒸馏水至试样截面处且不没过弹力布层试样浸泡一段时间后取出并擦拭其表面水分在湿态时进行 剥离强度试验以规定速率拉开肌内效贴通过持续从不锈钢板上剥离肌内效贴所需的力测量出剥离力通过肌内效贴的浸水后剥离力大小和剥离力下降率的测量综合评估其耐汗性能 试验方法 标准试验条件将整卷肌内效贴样品、不锈钢板置于温度()、相对湿度()的条件下蒸馏水与盛液容器放置到 的烘箱中均停放 以上进行状态调节 钢板预处理用无尘擦拭布沾清洗剂擦洗不锈钢板如此反复清洗三次以上直至不锈钢板的工作面经目视检查达到清洁为止 清洗后至少晾置 且不得用手和其他物体接触不锈钢板的工作面 试样制备从肌内效贴样品中裁取宽度为()、长度约为 的试样撕去离型层将试样胶粘面的一端粘贴在钢板的一端使试样自然地置于不锈钢板上方将压辊来回滚压五次防止胶粘面和钢板之间有空气残留 如有空气残留则试样作废重新制备 每个试样逐一制样试验控制在 内完成 在标准大气压下试样停留在不锈钢板上固定时间后将其水平放置在 烘箱中的盛液容器中倒入蒸馏水至指定位置浸泡一段时间取出并迅速用滤纸揩干在湿态时进行剥离强度试验 剥离力试验将试样自由端对折 并从不锈钢板上剥开粘接面 把不锈钢板的一端夹在拉力试验机的夹具里试样自由端夹到另一夹具里在 /的速率下连续剥离 负载夹具运转后剥离测试可实时读取力值变化结束后自动获取剥离曲线 计算方法为消除测试开始与结束时的波动对测试结果的影响将试样刚开始剥离的 和剥离完毕前的 所测得的数据进行剔除不参与测试结果的计算 取中间波动较小的力值曲线 位移范围的均值为剥离力测试结果 每组试样平行测定个数不少于三个且测定结果的相对误差不应大于 如果两次测定结果的相对误差超过 应舍弃实验结果并重新完成单个试样剥离力的测定 剥离力算数平均数用公式()计算每组试样中多个数据的算数平均数 ()式中:每组试样的剥离力算数平均数单位为牛顿()每个试样的剥离力单位为牛顿()每组试样的测试个数 剥离力下降率用公式()计算每组试样的剥离力下降率 ()式中:每组试样的剥离力下降率每组试样未浸水的剥离力算数平均数单位为牛顿()每组试样浸水后的剥离力算数平均数单位为牛顿()结果与讨论 不锈钢板的选择/胶粘带剥离强度的试验方法中规定不锈钢板表面应平整光滑但无法模拟汗水从皮肤浸透到肌内效贴的过程 如图 所示为优化实验特制出带有毛细孔的不锈钢板毛细孔可以模拟人工汗液管道作为蒸馏水渗透到肌内效贴的主要路径改进不锈钢板进行对比试验注:()国标中的不锈钢板()新设计的带孔不锈钢板图 不锈钢板示意图:()().从种类为、的肌内效贴样品中分别裁取宽度为()、长度约为 的试样撕去离型层使试样自然地置于不带孔钢板或带孔钢板上方将压辊来回滚压 次 在标准大气压下试样停留在钢板上 后将其水平放置在 烘箱中的盛液容器中倒入蒸馏水至试样截面处且不没过弹力布层试样浸泡信息记录材料 年 月 第 卷第 期 后取出并迅速用滤纸揩干在湿态时进行剥离强度试验 设置对照组除没有浸水外其他步骤相同 考察不同钢板的选择对肌内效贴耐汗性的影响测试结果如表 所示表 选择不同钢板的测试结果.肌内效贴种类剥离力平均值/未浸水浸水不带孔钢板带孔钢板不带孔钢板带孔钢板剥离力下降率/不带孔钢板带孔钢板 在试验过程中更改不锈钢钢板的选择不同批次肌内效贴的剥离力下降率存在明显不同 测试结果表明种类为、的肌内效贴粘贴在不带孔钢板上剥离力下降率分别为 、数值差距不明显 而种类为、的肌内效贴粘贴在带孔钢 板 上 剥 离 力 下 降 率 分 别 为 、数值差距明显更易比较耐汗性的差异 测试结果表明选择带孔钢板进行 剥离力试验更有利于分析肌内效贴的耐汗性能 试样在钢板上停留时间的选择剥离强度会随不同种类压敏胶停留在钢板上的时间增大而增大停留时间过长时温度将传递到钢板上可能会导致剥离强度变大当剥离时钢板上出现残胶会影响测试结果停留时间过短可能导致不同种类的压敏胶剥离力差距不明显剥离力下降率偏低影响耐汗性能的评价因此应选择合适的停留时间从肌内效贴样品 中裁取宽度为()、长度约为 的试样撕去离型层使试样自然地置于带孔钢板上方将压辊来回滚压 次 在标准大气压下试样分别在钢板上停留 、后将其水平放置在 烘箱中的盛液容器中倒入蒸馏水至试样截面处且不没过弹力布层试样浸泡 后取出并迅速用滤纸揩干在湿态时进行剥离强度试验 设置对照组除没有浸水外其他步骤相同 考察试样在钢板上不同停留时间的选择对肌内效贴耐汗性的影响测试结果如表 所示表 选择不同停留时间的测试结果.停留时间/剥离力平均值/未浸水浸水剥离力下降率/出现残胶无法测试出现残胶无法测试无法计算在实验过程中只更改试样在钢板上停留不同时间这一变量测试结果存在差异 停留时间为 、时浸水后剥离力平均值分别为 、当停留时间为 时剥离力下降率仅为 不同种类间的肌内效贴测试结果难以拉开差距当停留时间为 时未浸水的试样测试剥离力时由于停留时间过长剥离力变大导致钢板上出现大量残胶无法保证测试结果的准确性 测试结果表明当停留时间为 时剥离力下降率为 测试结果理想且测试效率高 试样浸水时间的选择肌内效贴含有压敏胶层压敏胶制品在水和高湿环境下会由于吸收一定的水分而使黏性发生变化一般是随着吸水量的增加剥离强度下降 因此试样浸水时间的选择会直接影响评估耐汗性能的好坏从肌内效贴样品 中裁取宽度为()、长度约为 的试样撕去离型层使试样自然地置于带孔钢板上方将压辊来回滚压 次 在标准大气压下试样在钢板上停留 后将其水平放置在 烘箱中的盛液容器中倒入蒸馏水至试样截面处且不没过弹力布层试样分别浸泡 、后取出并迅速用滤纸揩干在湿态时进行剥离强度试验 设置对照组除没有浸水外其他步骤相同 考察试样在水中浸泡不同时间对肌内效贴的耐汗性影响测试结果如表 所示表 选择不同浸水时间的测试结果.浸水时间/剥离力平均值/未浸水浸水剥离力下降率/在实验过程中只更改试样在水中浸泡不同时间这一变量测试结果不同 当浸水时间为 、时浸水后剥离力平均值分别为 、当浸水时间为 时剥离力下降率为 此时压敏胶层在钢板毛细孔道和截面处的水分渗透量低浸水后剥离力变化小影响对不同种类间的肌内效贴耐汗性能的评估当浸水时间为 时剥离力下降率为 当浸水时间为 时剥离力下降率为 此时信息记录材料 年 月 第 卷第 期压敏层的水分渗透量大剥离力和剥离力下降率不明显为减少试验时间提高试验效率测试结果表明当浸水时间为 时测试结果理想且测试效率高 重复性测定为确定实验室不同人员同一试验的结果一致性分别选用试验人员 和 进行肌内效贴耐汗性能测试的操作比较测试结果 参与本次试验的人员 工作满 年且持有高级化验员证为参考方 参与本次试验的人员 工作满 年为对比方试验人员、分别从肌内效贴样品 中裁取宽度为()、长度约为 的试样撕去离型层使试样自然地置于带孔钢板上方将压辊来回滚压五次 在标准大气压下试样在钢板上停留 后将其水平放置在 烘箱中的盛液容器中倒入蒸馏水至试样截面处且不没过弹力布层试样浸泡 后取出并迅速用滤纸揩干在湿态时进行剥离强度试验 设置对照组除没有浸水外其他步骤相同 考察试样经不同人员操作后测试结果的重复性范围测试结果如表 所示表 不同试验人员的测试结果.试验人员剥离力平均值/未浸水浸水剥离力下降率/测试结果表明试验人员 与 未浸水的剥离力平均值分别为 和 计算得出相对误差为 浸水的剥离力平均值分别为 和 计算得出相对误差为 剥离力下降率分别为 和 计算得出相对误差 以上测试结果的相对误差小于测试要求 均在实验允许的误差范围内改进后的方法测试结果稳定、准确可靠 结论本方法基于现行的国家标准结合人体皮肤的汗水渗透情况创新制样方法研究不同钢板、试样在钢板停留时间和试样浸水时间对剥离力和剥离力下降率测试结果的影响进而表征肌内效贴的耐汗性能得到如下结论()当采用表面光滑平整的钢板时测试结果并不理想 应选择带有毛细孔的钢板模拟人工汗液管道更易表征不同种类肌内效贴的耐汗性能()随着试样在钢板上的停留时间增大试样的剥离力增大 停留时间过短不同种类肌内效贴的耐汗性能无法拉开差距不易表征停留时间过长剥离时可能出现残胶对测试结果存在不利影响失去了剥离测试的意义因此选择停留时间为 ()随着试样吸水量的增加试样的剥离强度下降浸水时间过短导致测试结果变化小不易评估肌内效贴的耐汗性能浸水时间过长则会增加试验时间影响试验效率因此选择浸水时间为 通过重复性验证此方法试验操作简单高效结果重复性好数据稳定且数据偏差小 为肌内效贴的耐汗性能测试及表征提供新的思路和方法【参考文献】汤新安 王人卫.肌内效贴的研究现状及展望.南京体育学院学报:自然科学版 ():./鞋类 内底衬里和内垫试验方法 耐汗性.北京:中国标准出版社./胶粘带剥离强度的试验方法.北京:中国标准出版社.曾宪家 段卫东.影响压敏胶粘带 剥离强度因素的研究.化学与粘合():.王浩 穆锐 王亚健等.丙烯酸酯乳液压敏胶剥离强度稳定性的研究.沈阳理工大学学报 ():.(上接第 页)结论()本文重点研究了乳剂颗粒均一性的影响因素 晶体边缘及位错处 对明胶蛋氨酸有很强的吸附作用阻碍晶体的各向异性生长惰性明胶更容易促进晶型均一性孪晶晶面形成主要是 的沉积且 影响晶型生长因此应用惰性胶、控制溴离子浓度及温度对生成双孪晶晶体和分散性至关重要()通过扫描电镜、粒度分布仪检测并对单分散进行计算获得晶型均一、单分散性乳剂与现有产品进行性能对比测试提高了乳剂射线反差同等感光度下降低了涂银量()工业 射线中扁平乳剂颗粒的晶型、均一性对提高乳剂感光性能起着重要作用对提升乳剂感光性能有重要的意义并且对其他感光材料性能的改进也具有借鉴意义【参考文献】张宜恒 李洁 闫天堂 等.照相明胶中硫存在形态的 研究.感光科学与光化学 ():.奥尔德伯里 伯明翰.孪晶和溴化银晶体的板状生长:.李东芹 董永平 黄碧霞 等.明胶与 晶体颗粒相互作用的研究.化学物理学报 ():.谷忠召.照相感光度理论和机理.刘春燕 译.石家庄:河北教育出版社:.