CELTEC 西奥机电 CHT 微胶囊破裂强度测定仪

CHT-01微胶囊破裂强度测定仪是济南西奥机电有限公司面向微胶囊（微型胶囊）及类微胶囊颗粒材料推出的精密力学检测设备，以微米至毫米级囊壳破裂力的专项量化为核心检测目标。微胶囊系指利用天然或合成高分子材料作为囊壁，将固态或液态药物包裹而成的药库型微型胶囊，通常粒径在1～250μm之间的称微囊，粒径在0.1～1μm之间的称亚微囊，粒径在10～100nm之间的称纳米囊。与常规软胶囊（粒径通常在数毫米以上）相比，微胶囊的几何尺寸小一个数量级以上，囊壁更薄，破裂力的绝对值更低，对测试系统的力值分辨率、位移精度和探头规格适配性提出了更为苛刻的要求。

微胶囊的破裂强度直接决定其储存稳定性、控释性能和使用安全性。在制药领域，药用微囊的囊壁强度不足会导致药物在储存中提前泄漏，强度过高则可能延迟释放；在食品领域，爆爆珠类产品需要在口腔咀嚼时以恰当的力度破裂产生“爆浆感”，同时在搅拌和吸管吸取中不发生破损；在日化领域，精油微胶囊需要具备足够的抗压强度以通过灌装和运输环节，又要在消费者挤压时顺利释放内容物。破裂强度测试的核心任务，就是量化这一“使用时应破、储运中不破”的力学窗口。

CHT-01的测试原理基于力学原理：将待测微胶囊放置在测试平台上，施加受控的载荷使其发生变形或穿刺，通过测量微胶囊在不同载荷下的变形程度或破裂瞬间的峰值力，评估其硬度和破裂强度；穿刺测试可得到胶囊穿破时所需的力值和破裂时的形变量，进一步确认其硬度及韧性。仪器采用PLC工业控制系统与精密滚珠丝杠传动，测试范围0～200N（可选50N、100N、500N传感器），力值测量精度0.5% F.S.，位移精度0.01mm，测试速度1～300mm/min无级可调，支持Φ2mm微型圆柱探头至Φ10mm及以上常规探头的定制配置，以适配从药用微囊到食品爆珠等不同粒径样品的测试需求。仪器参考ASTM F2883（微胶囊机械强度测试指南）、ISO 13781（医用聚合物微胶囊评价标准）及2025年版《中国药典》相关方法框架，为微胶囊生产企业、研发机构和质检单位提供从原料筛选到成品放行的破裂强度检测方案。

核心参数与性能

技术优势

1. 微胶囊破裂力测试的探头选型逻辑：从“一个规格”到“按粒择针”

微胶囊与常规软胶囊在测试上的首要区别在于探头尺寸与样品尺寸的匹配关系。探头若远大于微胶囊，穿刺时样品可能整体滑移或被“压扁”而非“刺破”，测得的力值反映的是压缩行为而非局部破裂强度；探头若远小于微胶囊，则可能因应力过度集中而忽略囊壁整体的密封薄弱点。针对这一矛盾，CHT-01提供了可定制的探头适配体系。Φ2mm圆柱探头是软胶囊/微胶囊壁强度穿刺测试的经典规格，Pharmaceutical Technology推荐的最佳实践明确指出使用2mm直径圆柱探头和4.5kg载荷传感器进行穿透测试，以确定囊壁的破裂点（rupture point）并检测明胶薄膜或密封处的薄弱点。Φ5mm探头适用于中等粒径的微囊聚集体或粒径较大的微囊单体的穿刺模式测试，探头面积小于被测样品表面积，测试过程中兼具剪切和压缩作用，可表征样品对抗局部压缩和剪切的特性。Φ10mm及以上圆柱探头则适用于食品爆珠、日化香丸等粒径在毫米级的类微胶囊颗粒的整体压缩与穿刺，可参照烟用爆珠强度测试中硬化钢质压头、平整度≤0.025mm的技术规范进行评估。这种“按粒择针”的探头配置逻辑，使同一台CHT-01能够覆盖从微米级药用微囊到毫米级食品/日化微胶囊的破裂强度检测，避免了因探头不匹配导致的系统性测量偏差。

2. 破裂力与破裂形变量的双参数输出：区分“强度不足”与“脆性过大”

微胶囊破裂强度评价的核心参数并非单一力值。破裂力（峰值穿刺力或压缩峰值力）量化囊壁抵抗外力破坏的能力，破裂力偏低意味着囊壁强度不足，在运输或储存中易发生渗漏或提前破裂。破裂形变量指从探头接触样品到囊壁破裂瞬间所发生的位移变化，反映微胶囊在破裂前的延展或压缩程度。脆性较大的微胶囊在很小的形变下即发生破裂，破裂形变量偏小；韧性较好的微胶囊则能承受更大的形变后才破裂。CHT-01在穿刺或压缩过程中实时采集力值与位移数据，生成完整的力-位移曲线，破裂力和破裂形变量均可从同一条曲线中提取。对于药用微囊，这一双参数信息有助于区分“囊壁材料强度不足”与“囊壁干燥过度导致脆性增大”两类不同的工艺问题；对于食品爆珠，则可用于平衡“咀嚼时的爆浆感”与“搅拌运输中的抗破损能力”。

3. 0.01N力值分辨率对低破裂力微胶囊的测量适配

微胶囊的破裂力绝对值通常远低于常规软胶囊。以文献数据为例，粒径在1.3～7.0μm范围的单个微胶囊，其破裂力可低至50～220微牛（μN）量级。对于这类低破裂力样品，测试系统的力值分辨率和噪声水平直接决定测量结果的可用性。CHT-01的力值分辨率为0.01N（即10mN），对于破裂力在0.1N以上的微胶囊样品具备有效的分辨能力；对于破裂力更低的亚微囊或纳米囊，则需要更高灵敏度的专用微力学测试系统。在常规微胶囊（粒径数十微米至数百微米，破裂力在0.1～10N量级）的检测场景中，CHT-01的0.01N分辨率和0.5% F.S.的测量准确性足以捕捉破裂瞬间的峰值特征，为批次间破裂力的一致性评价提供可靠的数据基础。

4. 测试速度与触发力的可设定性：匹配不同标准的参数要求

微胶囊破裂强度测试在不同应用领域参考的方法标准存在差异，对测试速度的要求也不尽相同。文献报道中，压缩测试的探头速度可在0.3mm/s至1.0mm/s范围内设定，触发力通常设置为5～10g。CHT-01的测试速度在1～300mm/min（约0.017～5mm/s）范围内无级可调，可覆盖上述文献参数范围；触发力可设定，确保测试在探头与样品建立稳定接触后才开始记录数据，避免空行程对峰值判定的干扰。仪器同时支持“力控模式”（设定目标力值，记录达到该力值所需的位移）和“位移控模式”（设定目标位移，记录达到该位移所需的力值），用户可根据ASTM F2883、ISO 13781或药典框架的方法要求，或根据自身产品的企业内控标准，选择匹配的测试参数组合。

5. 精准稳定的PLC测控与完整的力-位移曲线记录

仪器采用PLC工业控制系统，配合精密滚珠丝杠和步进电机驱动，确保探头下行速度的线性和加载过程的稳定性。高精度力值传感器能够捕捉微胶囊在穿刺或压缩过程中的峰值力与微小力值变化，位移精度0.01mm。系统实时绘制并记录完整的力-位移曲线，破裂力、破裂形变量以及压缩模式下的硬度参照值均从曲线特征中自动提取，减少了人工判读引入的主观偏差。测试后测量头自动返回，配置点阵式微型打印机方便记录结果。仪器支持力-位移曲线实时采集、自动计算最大力值、重复测试取平均值等功能。

6. 夹具定制与微胶囊多样形态的适配能力

微胶囊的形态多样（球形、不规则形、团聚体），部分样品在测试中需要特定的定位或约束。CHT-01可根据微胶囊的粒径、形状和测试目的提供专用夹具定制服务，确保样品在穿刺或压缩过程中不发生非预期的滑移或滚动。对于食品爆珠、日化香丸等类微胶囊颗粒，专用样品台和定位夹具可提高单粒测试的重复性。仪器配置限位和过载保护装置，避免意外损坏，确保测试过程安全稳定。

服务支持

• 专业咨询：提供免费的微胶囊破裂强度测试方案设计，包括探头规格选择建议（Φ2mm局部穿刺 vs Φ5mm/Φ10mm整体评价）、测试模式（穿刺/压缩）与参数设定（速度、触发力、目标形变），支持寄样实测验证。
• 定制化服务：可根据微胶囊粒径和形态提供专用探头与夹具定制；擅长根据特殊测试需求（团聚体微囊、核壳结构微囊、温敏/光敏微囊的力学评价）进行测试方法开发、数据分析方案设计乃至整机自动化改造。
• 全面保障：享受专业的安装、调试与操作培训，并提供及时的售后响应。