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药典4003玻璃容器内应力测定法解析 控制退火质量,提升药用玻璃安全性

更新时间:2025-12-02点击次数:27

药典4003玻璃容器内应力测定法解析 控制退火质量,提升药用玻璃安全性


在药品包装材料检测中,玻璃容器的内应力是影响其使用安全性和可靠性的关键指标之一。药典4003《玻璃容器内应力测定法》,正是针对这一环节制定的检测标准,旨在通过科学的测定方法对玻璃退火质量进行有效控制,从而减少因内应力不均导致的破裂风险,确保药品包装的长期稳定与安全。三泉中石根据通则4003,整理出以下内容:


一、为什么要检测玻璃容器内应力?

玻璃作为药品包装材料,具有透明、稳定、惰性好等优点,但同时也易受制造工艺、冷却速度及温度差等因素影响而产生残余内应力。当这些内应力在瓶体内部分布不均时,会显著降低玻璃的机械强度,使其在生产、灌装、运输、灭菌或储存过程中易发生炸裂或破损。

为避免此类风险,药品包装用玻璃必须经过严格的退火处理。退火的目的是消除或减少残余应力,提高玻璃容器的稳定性。而内应力的测定,则是检验退火工艺是否达标的重要手段。

 

二、测定原理——双折射与偏光应力分析

药典4003中规定的检测原理基于光的双折射现象。当玻璃为理想的均质体时,它对光的作用是各向同性的;而存在内应力的玻璃则表现出各向异性,能使通过的光产生双折射效应。

使用玻璃瓶偏光应力仪进行测试时,光源发出的白光经起偏镜转化为直线偏振光,穿过被测样品及波片后会产生偏振方向的旋转角度。该角度与试样内部的双折射光程差成正比,其光程差值可直接反映玻璃的应力大小。

在药典中,光程差以单位厚度光程差数值δ表示,应力值越大,光程差也越大,从而判断出玻璃容器内应力的分布情况与大小。

YLY-03偏光应力仪_01.jpg

三、仪器装置要求——以三泉中石YLY-03S为例

标准要求所用偏光应力仪应具备高亮度、精密偏振系统及准确的旋转测量结构。
例如,三泉中石YLY-03S玻璃瓶偏光应力仪符合药典4003的技术要求:

光场亮度≥120 cd/m,保证测试视场清晰;

偏振度≥99%,确保测量的准确性与重复性;

具备565 nm全波片与四分之一波片,可实现高灵敏色测量;

检偏镜带有高精度角度测量装置,便于准确读数。

该仪器不仅用于药典内应力测定,还适用于药用玻璃瓶、输液瓶、西林瓶等容器的退火应力检测与生产质量控制。

 

四、三泉中石的玻璃瓶偏光应力仪-测定步骤解析

(1)供试品准备

供试样为退火后未经其他试验的玻璃容器,测试前需在实验室环境下放置30分钟以上,并避免手直接接触,以免局部温度差影响测试结果。

(2)无色供试品底部检测

将样品放置在偏光应力仪视场中,从口部观察底部。当应力较小时,视场中暗十字模糊不清;当应力较大时,旋转检偏镜即可观察到蓝灰色与褐色区域的变化。
当蓝灰色刚被褐色取代时,记录检偏镜的旋转角度,即可计算出光程差与内应力值。

(3)无色供试品侧壁检测

将样品轴线与偏振平面成45°放置,此时侧壁出现亮暗分区。旋转检偏镜至暗区取代亮区,记录应力区的旋转角度或光程差值。

同时,药典中提到的壁厚度之和,为保证测量精度,可使用三泉中石的CHY-B2药用玻璃瓶壁厚测厚仪同时测得两侧壁厚度之和,进行标准化计算。

YLY-03偏光应力仪_02.jpg

五、检测意义与质量控制价值

通过对玻璃容器内应力的测定,生产企业能够:

验证退火工艺是否达标,防止玻璃瓶潜在的爆裂风险;

评估生产过程稳定性,提升批次间一致性;

优化制程参数,减少能耗与不良率;

保障药品包装安全性,符合药典要求。


六、可提供全面检测解决方案

三泉中石的YLY-03S偏光应力仪、CHY-B2壁厚测厚仪、NLY-03S耐内压力测试仪等系列设备,均严格符合《中国药典》及GB/T 4545等相关标准要求,广泛应用于药检机构、制药企业及包装厂的质量控制环节。