如何监控隐形眼镜的透气（透氧）性能？

　摘要：隐形眼镜的透氧性能是影响其佩戴舒适性的重要因素，是评估隐形眼镜材料好坏的一个重要指标。本文以某品牌隐形眼镜为例，利用OX2/231氧气透过率测试仪检测了其氧气透过率，并对试验的过程及设备的原理、参数、适用范围进行了简单的介绍，从而为企业如何有效控制隐形眼镜的透氧性能提供参考。

　　关键词：透氧性能、氧气透过率、氧气透过率测试仪、隐形眼镜、库仑法

1. 意义

　　隐形眼镜也叫角膜接触镜，是一种戴在眼球角膜上，用以矫正视力或保护眼睛的镜片，按照材料的不同，隐形眼镜可以分为硬性、半硬性、软性三种，按照功能分，又可分为视力矫正镜片、美容镜片、治疗镜片、色盲镜片等。由于隐形眼镜是直接佩戴在角膜上的，其性能的优劣将直接影响到眼睛的舒适度、正常的生理活动及眼部卫生等。以隐形眼镜的透氧性能为例，其氧气透过量的高低决定着眼角膜可接触的氧气量。正常情况下，我们的眼睛是需要呼吸的，所需要的氧气大部分来自空气，若隐形眼镜的透氧性较差，氧气透过率较低，则眼角处于缺氧的状态，引起眼睛不适，而这种长期缺氧的情况，会导致角膜水肿，视力下降，神经末梢感觉下降，角膜缘血管增生，角膜上皮及内皮功能下降等情况的发生，因此较高的氧气透过率是选择隐形眼镜应考虑的一个重要因素。影响隐形眼镜透氧性的因素除了镜片材质外，还与镜片的厚度及含水量等因素有关，故而工艺条件的差异很可能对隐形眼镜的氧气透过率产生影响，通过对生产工艺的控制及加强对镜片氧气透过率的监控是保证隐形眼镜阻氧性能稳定的重要举措。

图1 各种颜色的隐形眼镜

2. 试验样品

　　本次试验以某品牌硬性的隐形眼镜作为试验样品。

3. 检测依据

　　采用库仑法检测原理，试验过程依据GB/T 11417.7-2012《眼科光学接触镜第7部分：理化性能试验方法》。

4. 试验设备

　　本次试验所采用的检测设备为济南兰光机电技术有限公司自主研发生产的OX2/231氧气透过率测试仪。

图2  OX2/231氧气透过率测试仪

4.1 试验原理

　　本设备依据库仑法(等压法)原理研发。设备内部包含了上、下两个测试腔，试验时，试样装夹在两测试腔之间，设备的上腔流动着测试气体氧气，下腔流动的是高纯的氮气，如此试样的两侧便形成了氧气浓度差，根据气体的扩散原理，氧气会从上腔透过试样渗透到下腔，并被下腔流动的氮气携带至库伦传感器，进行氧气浓度的分析，从而得到试样的氧气透过率等参数。对于容器类试样来说，容器的内侧流动的是高纯氮气，容器的外侧为氧气。

4.2 设备参数

• 薄膜、片材试样的测试范围为0.01 ~ 1000 cm³/(m²·d)，分辨率为0.01 cm³/(m²·d)；容器类试样的测试范围为0.0001 ~ 10 cm³/(pkg·d)，分辨率为0.0001 cm³/(pkg·d)。设备的量程宽，分辨率高。

• 设备配置了三个测试腔，一次试验可得到三个试样的平均值，提高了设备的测试效率。

• 设备的控温范围为15 ~ 55 ℃，控温精度为±0.1℃；湿度控制范围0%RH、15%RH ~ 90%RH、100%RH，控湿精度为±1%RH。可满足用户不同测试条件的要求。

• 提供标准膜快速校准，保证检测数据的准确性和通用性。

• 支持Lystem™实验室数据共享系统，统一管理试验结果和检测报告。

4.3 适用范围

(1) 本设备适用于薄膜、片材、容器等包装件氧气透过率的测试。

• 薄膜类包括各种塑料薄膜、塑料复合膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜等膜状材料。

• 片材来包括各种工程塑料、橡胶等片材，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

• 容器包括塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料制成的瓶、袋、罐、盒、桶等，如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、果冻杯、酸奶杯、金属三片罐、牙膏软骨、化妆品塑料包装等。

(2) 本设备可扩展应用到多种包装及产品的透氧性能测试，如隐形眼镜、医药泡罩、容器封盖、塑料管材、太阳能背板、汽车油箱、电池塑料外壳、红酒瓶、生物降解膜、软塑输液瓶、暖贴包装袋等。

(3) 本设备可满足多项国家和国际标准。如ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等。

5. 试验过程

(1) 将隐形眼镜从生理盐水中取出后，置于下部试验腔的有油脂的环形光滑表面上，确保样品无皱褶和折缝，然后放置上部试验腔，使有油脂的O型环接触测试样品，使试样封闭在上、下测试腔之间。

(2) 设置试验温度为35℃，试验湿度控制为95%RH，并进行试验模式等其他相关参数与试验信息的设置与填写，点击试验选项，试验开始。

(3) 设备根据设置的参数自动进行试验过程的控制，试验结束后根据测试结果自动计算并显示试验结果。

6. 试验结果

  本次测试的隐形眼镜的氧气透过率为43.1×10^-9 cm³/(cm²·s·mmHg)。

7. 结论

  在美丽时尚潮流的下，已有越来越多的人投入到佩戴隐形眼镜的大军之中，隐形眼镜镜片性能的优劣成为威胁眼睛健康的新隐患，透氧性能就是其中的性能指标之一。本文通过对某品牌隐形眼镜氧气透过率检测过程及所用检测设备OX2/231氧气透过率测试仪的描述，介绍了一种测试隐形眼镜透氧性能的方法。试验证明该方法的智能化程度高，试验过程简单，试验结果的精度高、准确性好，能够很好的反映隐形眼镜的透氧性能。