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药包材质量管控关键:内应力检测与辰驰仪器选型指南

日期:2025-12-19 00:58
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摘要:药用玻璃瓶作为药品包装的核心载体,其质量直接关系到药品的稳定性——而内应力是导致瓶子在生产、运输、存储中自爆的关键因素,一旦失控可能造成药品污染或经济损失。很多药包材企业在生产中都会遇到这样的痛点:明明原料和工艺看似合规,却频繁出现瓶子破裂问题,根源往往在于内应力未被精准检测和控制。

药用玻璃瓶作为药品包装的核心载体,其质量直接关系到药品的稳定性。内应力作为影响药用玻璃瓶机械强度、热稳定性的关键因素,一旦超过允许范围,易导致瓶子在生产、运输、存储或使用过程中发生自爆,进而造成药品污染或损失。因此,深入探究药用玻璃瓶内应力的产生原因,并采用科学有效的检测方法,对保障药包材质量至关重要。


一、内应力的主要产生原因

药用玻璃瓶内应力的形成并非单一因素导致,主要与玻璃自身特性、原料配比、生产工艺等多个环节密切相关,具体可分为以下两类:

(一)热应力:源于温度差异的必然产物

玻璃的导热性是热应力产生的根本原因。在药用玻璃瓶的生产流程中,退火处理是消除或减小内应力的关键工序,但该过程本身也可能因温度控制不当催生新的应力。退火工艺包含加热、保温、缓慢降温及快速降温四个核心阶段:加热阶段若温度上升不均,会使玻璃各部位热胀冷缩不同步;保温阶段若未根据瓶子壁厚精准控制时间,厚壁部位与薄壁部位的温度无法充分趋于一致;缓慢降温阶段若降温速度过快,玻璃表面快速冷却收缩,而内部温度仍较高、处于膨胀状态,表面收缩受到内部阻碍,便会形成压应力,内部则产生拉应力;快速降温阶段若未结合壁厚调整速度,暂时应力可能超过玻璃强度极限,不仅无法消除原有应力,还可能引发新的应力累积。这些温度差异导致的应力,若未通过合理退火工艺消除,便会以残余热应力的形式留存于玻璃内部。

(二)结构应力:原料与熔制工艺的隐患

不均匀的玻璃配合料和不完善的熔制工艺,是造成结构应力的直接诱因。玻璃配合料作为玻璃瓶的原料基础,若各种成分混合比例失衡、搅拌不充分,会导致玻璃内部成分分布不均,形成局部结构差异。在后续的成型与冷却过程中,不同成分区域的物理性质(如膨胀系数)存在差异,收缩速率不一致,进而产生内应力。同时,熔制工艺的合理性也至关重要,若熔制温度不足、熔制时间过短,配合料无法完全熔融、均化,玻璃内部可能残留未熔化的颗粒或气泡,这些缺陷会破坏玻璃结构的均匀性,在冷却过程中引发应力集中,*终形成结构应力。

二、内应力的科学检测方法与标准依据

为确保药用玻璃瓶的内应力指标符合使用要求,需借助专业仪器进行精准检测,同时严格遵循相关行业标准。

(一)核心检测仪器与原理

目前,行业内广泛采用济南辰驰的PYL系列偏光应力仪作为内应力检测的核心设备,其检测原理基于偏振光干涉现象。玻璃在应力作用下会产生双折射效应,当偏振光照射到玻璃双折射面时,会因玻璃瓶厚度的影响形成不同的传播速度,光线透出样品后产生光程差,终呈现出具有应力特征的干涉色的图。通过分析干涉色的分布与强度,可实现对内应力的定量检测。


值得注意的是,药用玻璃瓶的壁厚与内应力值存在密切关联 —— 相同应力条件下,壁厚不同会导致干涉效果差异,进而影响检测结果的准确性。因此,实际检测中,PYL系列偏光应力仪常与 PBH-02A电子底厚壁厚测试仪搭配使用,先精准测量玻璃瓶的壁厚与底厚数据,再结合偏光应力检测结果,实现内应力的精准测定,避免因壁厚因素导致的检测误差。


(二)相关标准规范

药用玻璃瓶内应力的检测并非随意进行,需严格遵循多项国家及行业标准。其中,YBB00332002-2015、YBB00162003-2015、2025《中国新药典》等药包材专用标准,以及 GB/T12415、GB/T4545 等通用玻璃检测标准,均对内应力指标作出了明确规定,为检测工作提供了统一的判定依据。根据检测方式的不同,标准中还将检测方法分为 A、B 两类,分别通过对比测量或直接测量的方式,满足不同场景下的检测需求,确保检测结果的权威性与可比性。

三、结语

药用玻璃瓶内应力的控制是一个系统性工程,既需要在生产环节优化原料配比、完善熔制工艺,尤其是严格把控退火过程中的温度与时间参数,从源头减少应力产生;也需要在质量检测环节,借助专业的偏光应力仪与壁厚测量仪,遵循标 准化检测流程,实现内应力的精准量化。只有从生产到检测全链条严格把控,才能将药用玻璃瓶的内应力控制在允许范围之内,保障其机械强度与热稳定性,为药品的存储与运输提供可靠保障。未来,随着检测技术的不断升级,药用玻璃瓶的质量控制将更加精准、高效,进一步推动药包材行业的高质量发展。

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