人体防水性能测定（80分钟浸渍法）
1. 目的 本方法旨在客观评估防护材料或其制品在特定液态环境（主要为水）中长期接触时的防水性能，量化其在80分钟持续浸渍条件下抵抗液体渗透的能力，为防护性能分级与应用场景选择提供依据。
2. 原理 模拟人体皮肤接触液体环境，将标准化的生物皮肤模型（替代人体皮肤）与待测样品紧密贴合构建测试单元，浸渍于规定温度的液态介质中。通过精密仪器实时或定时定量测定在规定时间（80分钟）内透过样品渗透到模拟皮肤另一侧的液体累积量或渗透速率，以此表征材料的防水性能。渗透量越低，防水性能越好。
3. 设备与材料
- 渗透测试单元： 专用夹具，含上下腔室。待测样品固定于上腔室，模拟皮肤模型固定于下腔室，确保两者紧密无气泡接触，下腔室连接液体收集系统。
- 模拟皮肤模型： 经标准化处理的离体动物皮肤（如猪耳皮）。厚度均匀（通常0.8-1.2mm），无可见损伤，使用前于4℃生理盐水中保存不超过规定时限（如24-48小时），实验前平衡至测试温度（32℃±1℃）。
- 浸渍系统：
- 恒温水浴槽：维持液态介质温度于32℃±1℃。
- 浸渍容器：容纳测试单元及液态介质（常用去离子水或特定溶液），具备恒温循环功能。
- 液体驱动/收集系统：
- 蠕动泵：精确控制液态介质以恒定流速（如约3-5 mL/min）持续流经测试单元上表面（样品面）。
- 精密收集装置：定时或连续收集并定量测量通过样品渗透到下腔室的液体量（如使用精密天平称重收集瓶，或连接高精度流量计）。
- 液态介质： 去离子水或满足特定测试要求的溶液（如磷酸盐缓冲盐水PBS），温度32℃±1℃。
- 辅助工具：
- 精密天平（精度0.0001g）：称重法测量渗透量。
- 数字式流量计：监测流量。
- 精密张力测量仪：确认液体表面张力（如使用表面张力标准液校准）。
- 温度计（精度0.1℃）。
- 计时器。
4. 测试步骤
- 4.1 准备阶段：
- 设定水浴槽温度至32±1℃，预热浸渍容器及液态介质。校准蠕动泵流速至预设值（依据参考标准或研究目的设定）。
- 准备模拟皮肤：取出冷藏皮肤，生理盐水漂洗，滤纸吸干多余水分。精确测量并记录厚度（多点测量取平均）。
- 准备样品：按标准尺寸裁切待测材料（确保覆盖渗透单元有效面积），记录样品信息（材质、批次、方向性等）。样品如需预处理（如洗涤、消毒），按规定执行。
- 4.2 组装测试单元：
- 将模拟皮肤光滑面（角质层）向上放置于测试单元下腔室，确保平整无皱褶。
- 将待测样品放置于模拟皮肤之上，样品关键防护面朝上（接触液体侧）。
- 小心组装测试单元上腔室并紧固夹具，施加标准化夹持力（如有规定），确保样品与皮肤紧密接触无气泡。
- 连接下腔室出口至液体收集装置（如收集瓶或流量计入口）。
- 4.3 浸渍与渗透测试：
- 将组装好的测试单元完全浸没于恒温（32±1℃）液态介质中。
- 启动蠕动泵，以预设恒定流速将相同恒温液态介质持续泵送流过测试单元上表面（样品暴露面）。记录起始时间（T₀）。
- 持续浸渍与液体冲刷整整80分钟（4800秒）。
- 在预设时间点（如每10分钟或20分钟）或全程连续监测并记录渗透到下腔室的液体量（通过称重收集瓶增量或流量计读数计算累积体积/质量）。确保收集系统密闭，避免蒸发误差。
- 测试过程中监控并记录介质温度、流速稳定性。
- 4.4 结束与拆卸：
- 80分钟结束时，立即停止蠕动泵。小心取出测试单元。
- 断开收集装置连接。若使用称重法，立即精确称量最终收集瓶总质量，减去初始瓶重得到渗透液体总质量。
- 拆卸测试单元，观察并记录样品和模拟皮肤的状态（如变形、颜色变化、损伤）。
- 妥善处理废弃生物组织（按生物安全规定）。
5. 数据处理与计算
- 累积渗透量 (Q, μg/cm² 或 μL/cm²)： 整个80分钟内透过单位面积样品的液体质量或体积。
Q = (M_total / A)其中：M_total= 80分钟内收集到的渗透液体总质量（μg）或体积（μL）A= 样品有效测试面积（cm²）。 - 渗透速率 (Flux, μg/cm²/min 或 μL/cm²/min)： 平均渗透速率。
Flux = Q / 80 - 相对渗透率 (%)： 若进行对照试验（如无样品组），可计算。
相对渗透率 (%) = (Q_sample / Q_control) × 100% - 报告至少包含：样品标识、模拟皮肤批次/规格、液态介质、温度、流速、80分钟累积渗透量Q及单位、渗透速率Flux及单位；若适用，报告相对渗透率。计算平均值、标准差（n≥3）。
6. 结果报告 报告应清晰包含以下要素：
- 测试依据（本方法或参考标准号） *样品描述 *模拟皮肤来源及关键参数（如类型、平均厚度） *液态介质成分 *测试条件（温度、浸渍时间80min、液体流速）
- 渗透测试结果：
- 80分钟累积渗透量Q (单位：μg/cm² 或 μL/cm²)，平均值±标准差
- 渗透速率Flux (单位：μg/cm²/min 或 μL/cm²/min)，平均值±标准差
- （若适用）相对渗透率（%），平均值±标准差
- 观察到的样品及皮肤测试后状态
- 操作者、测试日期。
7. 注意事项
- 生物安全： 严格遵守实验室生物安全规程处理离体动物组织。佩戴个人防护装备（手套等）。
- 皮肤样本： 皮肤来源、处理、保存条件及厚度需严格控制并记录，是结果可比性的关键。不同批次皮肤可能存在固有差异。
- 接触完整性： 样品与模拟皮肤间必须紧密无气泡贴合，否则影响渗透路径。
- 温度控制： 32±1℃模拟人体皮肤表面温度，需严格维持。
- 流体力学： 液体流速需恒定且能模拟实际使用中的流体状态（如静水压或动态冲刷）。
- 系统校准： 天平、流量计、温度计需定期校准。
- 空白/对照： 建议进行无样品对照试验（仅模拟皮肤）以评估皮肤本身的阻隔性能及系统误差。
- 重复性： 每个样品至少进行3次有效平行测试。
8. 应用与局限性
- 应用： 主要用于评估医疗防护服、手术衣、隔离衣、敷料、户外服装面料等需要长时间防水/阻液性能的产品。
- 局限性：
- 使用离体皮肤模型，无法完全模拟活体皮肤的生理动态（如愈合、油脂分泌）。
- 主要评估液态水的渗透，对其他化学液体或压力下的渗透评估需调整方法。
- 测试结果受皮肤样本个体差异影响显著。
警告： 本方法涉及生物材料操作，须在具备相应资质的实验室、由经过培训的人员严格按照生物安全法规进行操作与废弃物处置。