在軟膠囊產(chǎn)品的研發(fā)與質(zhì)量控制中，傳統(tǒng)上我們往往只關(guān)注單一的“破裂力"或“硬度"峰值。然而，僅憑一個(gè)最高力值遠(yuǎn)不足以全面評(píng)估膠囊囊殼的保護(hù)性能與用戶體驗(yàn)。破裂力與形變能量，這兩個(gè)從同一次壓縮或穿刺測(cè)試中獲得的參數(shù)，共同構(gòu)成了評(píng)價(jià)軟膠囊力學(xué)性能的“黃金組合"，為從生產(chǎn)質(zhì)控到配方優(yōu)化提供了深度洞察。

單一指標(biāo)的局限：為什么不能只看破裂力？

破裂力，即膠囊囊殼被壓潰或刺穿時(shí)所承受的最大力值，直觀反映了材料的極限強(qiáng)度。它對(duì)于判斷膠囊能否承受包裝堆碼、運(yùn)輸振動(dòng)等外部壓力至關(guān)重要。然而，它無法告訴我們膠囊在破裂前的行為特征。

例如，兩個(gè)破裂力相同的膠囊，其力學(xué)行為可能截然不同：一個(gè)可能在達(dá)到峰值前只發(fā)生微小形變，然后突然脆性破裂；另一個(gè)則可能經(jīng)歷一個(gè)較長的、平緩的形變過程后才破裂。前者手感偏硬、發(fā)脆，后者則感覺柔軟、有韌性。這種差異直接影響到膠囊的運(yùn)輸安全性、服用順滑感，乃至內(nèi)容物的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，但僅靠破裂力數(shù)值無法區(qū)分。

形變能量：揭示材料韌性與失效過程的關(guān)鍵

形變能量，在力學(xué)測(cè)試中通常指力-位移曲線下方的面積，它量化了使膠囊發(fā)生形變直至破裂所需的總能量。這個(gè)參數(shù)綜合了材料在受力過程中的“抵抗力"與“形變能力"。

一個(gè)高形變能量意味著膠囊在破裂前能夠吸收更多的能量，通常表現(xiàn)為優(yōu)異的韌性和抗沖擊性。在模擬運(yùn)輸顛簸或意外擠壓場(chǎng)景時(shí)，高形變能量的膠囊更能保護(hù)內(nèi)部藥液或油劑不發(fā)生泄漏。反之，低形變能量則提示材料可能偏脆，即便破裂力達(dá)標(biāo)，在實(shí)際復(fù)雜工況下也易發(fā)生破損。

雙參數(shù)聯(lián)動(dòng)的綜合意義：構(gòu)建完整的性能圖譜

將破裂力（強(qiáng)度）與形變能量（韌性）結(jié)合起來分析，才能對(duì)軟膠囊性能進(jìn)行二維精準(zhǔn)畫像，其綜合意義主要體現(xiàn)在以下維度：

1. 科學(xué)評(píng)價(jià)“韌性"與防破損能力
“韌性"并非主觀感覺，而是強(qiáng)度與塑性的綜合體現(xiàn)。一個(gè)理想的、抗破損的囊殼，往往需要較高的破裂力與相匹配的高形變能量。如果破裂力高但形變能量低，材料“強(qiáng)而不韌"，易脆裂；如果形變能量高但破裂力很低，材料則“韌而不強(qiáng)"，容易在壓力下過度變形導(dǎo)致內(nèi)容物滲漏。通過分析雙參數(shù)關(guān)系，可以精確調(diào)整明膠、增塑劑比例，找到強(qiáng)度與韌性的最佳平衡點(diǎn)。

2. 精準(zhǔn)定位生產(chǎn)工藝缺陷
生產(chǎn)過程中的微小波動(dòng)會(huì)在雙參數(shù)圖譜上清晰顯現(xiàn)。例如，干燥溫度過高或時(shí)間過長可能導(dǎo)致明膠過度交聯(lián)，使產(chǎn)品呈現(xiàn)“高破裂力、低形變能量"的脆性特征。而增塑劑（如甘油）添加不足則可能導(dǎo)致兩者均偏低，膠囊整體偏硬且彈性差。通過監(jiān)控批次產(chǎn)品的雙參數(shù)分布，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工藝的反饋與精準(zhǔn)調(diào)控。

3. 優(yōu)化用戶體驗(yàn)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)
對(duì)于需要良好吞咽體驗(yàn)的保健品軟膠囊，理想的力學(xué)性能是適中的破裂力配合較高的形變能量。這確保了膠囊在口腔和食道中受壓時(shí)能柔軟地變形而非硬性抵抗，服用順滑，同時(shí)又能保證囊殼有足夠的韌性避免提前破裂。研發(fā)人員可通過此雙指標(biāo)，量化評(píng)估不同配方對(duì)服用體驗(yàn)的改善效果。

4. 滿足更嚴(yán)苛的合規(guī)與研發(fā)要求
隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，對(duì)檢測(cè)的維度要求日益深化。例如，在涉及產(chǎn)品性能全面評(píng)估的研發(fā)或市場(chǎng)準(zhǔn)入中，僅提供單一力值數(shù)據(jù)已不足以支撐全面的質(zhì)量聲明。同時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄破裂力與形變能量，能夠更好地滿足重要標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料機(jī)械性能綜合評(píng)價(jià)的趨勢(shì)，為產(chǎn)品合規(guī)性提供更堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)試的關(guān)鍵：CHT十工位軟膠囊彈性硬度測(cè)試儀

要穩(wěn)定、高效地獲取可靠且可重復(fù)的破裂力與形變能量數(shù)據(jù)，離不開高精度的專用測(cè)試儀器。CHT十工位軟膠囊彈性硬度測(cè)試儀正是為此類精細(xì)化、高通量檢測(cè)需求而設(shè)計(jì)。

該儀器采用高精度傳感器和穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)，能精確捕捉并記錄測(cè)試全過程的力-位移曲線，這是計(jì)算形變能量的基礎(chǔ)。其十工位全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)測(cè)試設(shè)計(jì)，不僅將檢測(cè)效率提升數(shù)倍，更重要的是消除了手動(dòng)單次測(cè)試的操作誤差，確保大批量樣品數(shù)據(jù)的一致性，使得雙參數(shù)的批次對(duì)比分析更具統(tǒng)計(jì)意義。

通過儀器配備的智能分析軟件，用戶可以輕松地從每條曲線中直接讀取破裂力，并自動(dòng)計(jì)算積分得到形變能量，快速生成包含多參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果（如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差）的批量報(bào)告。這為質(zhì)量管理人員建立基于數(shù)據(jù)的SPC（統(tǒng)計(jì)過程控制）體系，以及研發(fā)人員進(jìn)行科學(xué)的配方篩選，提供了強(qiáng)大的工具支持。

技術(shù)問答

1. 問：在質(zhì)量控制中，如何設(shè)定破裂力與形變能量的合格范圍？
答：首先，應(yīng)使用CHT十工位軟膠囊彈性硬度測(cè)試儀對(duì)多個(gè)合格的批次進(jìn)行測(cè)試，收集足夠的破裂力與形變能量數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通?？梢栽O(shè)定“目標(biāo)值±3倍標(biāo)準(zhǔn)差"作為初步的控制限。更重要的是，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際表現(xiàn)（如運(yùn)輸破損率、用戶反饋）進(jìn)行微調(diào)，找到既能保證安全又兼顧體驗(yàn)的最佳參數(shù)窗口。這是一個(gè)從經(jīng)驗(yàn)到數(shù)據(jù)，再由數(shù)據(jù)反饋優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)過程。

2. 問：測(cè)試發(fā)現(xiàn)某批次膠囊形變能量顯著下降，但破裂力變化不大，可能是什么原因？
答：這種“強(qiáng)度不變，韌性下降"的現(xiàn)象是重要的預(yù)警信號(hào)?？赡艿脑虬ǎ?span style="font-weight: 600;">明膠原料批次差異，導(dǎo)致分子鏈柔性變化；生產(chǎn)環(huán)境濕度過低，導(dǎo)致膠囊失水變脆；或干燥工藝微調(diào)，使膠囊壁微觀結(jié)構(gòu)致密化而延展性降低。建議立即檢查對(duì)應(yīng)時(shí)間段的原料記錄與環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并對(duì)該批次產(chǎn)品加強(qiáng)運(yùn)輸模擬測(cè)試。

3. 問：對(duì)于異形軟膠囊（如橢圓形、水滴形），如何保證這兩個(gè)參數(shù)測(cè)試的準(zhǔn)確性？
答：異形膠囊的固定和施力對(duì)稱性是測(cè)試準(zhǔn)確的關(guān)鍵。專業(yè)的高通量測(cè)試儀會(huì)針對(duì)異形膠囊提供定制化的樣品托架或仿形夾具，確保測(cè)試時(shí)受力均勻，避免因樣品滾動(dòng)、滑移導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。在測(cè)試方法上，應(yīng)確保探頭的壓縮方向與膠囊的主要形變軸一致，并可能需要比圓形膠囊更多的樣本量來保證統(tǒng)計(jì)代表性。

本文內(nèi)容僅供參考討論，如有疑問或發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，歡迎與我們溝通指正。