能力驗證樣品的均勻性和穩定性檢測方法

　　國家認證認可監督管理委員會（CNCA）2007年在全國范圍內組織開展了“塑料包裝材料阻隔性能測試——氧氣透過量和水蒸氣透過量的測試”實驗室能力驗證。其中比對樣品的均勻性、穩定性檢測完全是由Labthink蘭光完成的。
　　比對樣品的一致性，對於使用它進行的實驗室間比對、進而開展的該檢測項目實驗室能力驗證都是至關重要的。在實施能力驗證計劃時，組織方必須確保能力驗證中所出現的不滿意結果不歸咎於樣品之間和樣品本身的變異性，因此對於能力驗證樣品的檢測特性量，必須進行均勻性檢驗和（或）穩定性檢驗。本文將詳細介紹在塑料包裝材料阻隔性能測試能力驗證項目中所采用的樣品及其均勻性、穩定性的檢測情況。

　　1. 樣品准備情況
　　本次能力驗證采用“分割水平”的樣品設計，樣品為聚酯薄膜，分為A、B兩組，具有相近的厚度值，基本材質相同，但兩組樣品間存在輕微的差別，結果稍有差異。這種樣品設計可以同時考察參加實驗室的實驗室間差異和實驗室內差異。

　　2. 均勻性和穩定性檢驗
　　2.1 均勻性檢驗
　　對於制備批量樣品的檢測能力驗證計劃，均勻性檢驗都是必須的。按照CNAS-GL03《能力驗證樣品均勻性和穩定性評價指南》的規定，樣品的均勻性檢驗步驟如下。
　　1. 對於A、B兩組樣品分別隨機抽取均勻性檢驗的樣品。
　　2. 對抽取的每個樣品，在重復條件下至少測試2次。
　　3. 均勻性檢測使用VAC-V1壓差法氣體滲透儀及TSY-T3透濕性測試儀，其測試原理與本次能力驗證的推薦使用方法一致。
　　4. 對檢驗中出現的異常值，在未查明原因之前，不應隨意剔除。
　　5. 采用單因子方差分析法對檢驗中的結果進行統計處理並進行均勻性分析。
　　單因子方差分析法是評定材料均勻性的最常用方法之一。基本方法是抽取i個樣品（i=1、2、……m），每個樣品在重復條件下測試j次（j=1、2、……n）。按照下面的公式計算統計量F：
          
　　平方和

　                         
　　均方 

                         
　　統計量 

                
　　若F＜Fα(f1，f2)（通常取顯著性水平α＝0.05），則表明樣品內和樣品間無顯著性差異，樣品是均勻的。
　　2.2 穩定性檢驗
　　在能力驗證中，樣品需通過運輸傳遞到各參加實驗室，對於某些性質較不穩定的檢測樣品，運輸和時間對檢測的特性量可能會產生影響。對於本次能力驗證，環境因素會顯著影響材料的氧氣透過量和水蒸氣透過量，因此所用樣品必須進行穩定性檢測。測試方法也執行CNAS-GL03《能力驗證樣品均勻性和穩定性評價指南》。
　　1. 分別在A、B兩組樣品中隨機抽取穩定性檢驗的樣品，樣品數應具有足夠的代表性。
　　2. 分別采用38℃/50％RH、48℃/90％RH兩種環境作為樣品處理條件，很好地模擬我國大部分地區夏天的溫度、濕度環境。
　　3. 穩定性檢驗使用設備也是VAC-V1壓差法氣體滲透儀以及TSY-T3透濕性測試儀。
　　4. 采用t檢測法對檢驗中的結果進行統計處理並進行穩定性分析。
　　t檢驗法包括兩種計算方法，第一種是一系列測量的平均值與標准值/參考值的比較，第二種是兩個平均值之間的一致性。
　　對於第一種方法 

   
　　對於第二種方法

    
　　其中， 是n次測量的平均值，n是測量次數，S是n次測量結果的標准偏差。第一種方法中μ是標准值或參考值，在第二種方法中通過下標分別表示該參數是屬於第一次檢驗還是第二次檢驗。為了保證平均值和標准偏差的准確度，測量次數應不小於6次。
　　利用計算得到的t值評價樣品的穩定性，對於第一種方法，t臨界值為tα(n-1)（通常取顯著性水平α＝0.05），對於第二種方法，t臨界值為tα(n1+n2-2)（通常取顯著性水平α＝0.05）。若t＜t臨界值，則表明兩個平均值之間無顯著性差異，樣品是穩定的。
　　2.3 采用樣品的實測數據
　　通過單因子方差分析法和t檢驗法，Labthink蘭光用108個均勻性試驗數據與44個穩定性試驗數據使比對樣品得到專家的一致認可，證明了所選材料完全符合要求，可用於本次能力驗證項目。由於數據眾多，這裡只列舉了B組試樣均勻性檢測的透濕性數據。

　　表1. B組試樣均勻性檢測的水蒸氣透過量數據（g/m2?24h）

　　表2. 單因子方差分析數據

　　F臨界值F0.05(8,18)=2.51，計算得到的F值為0.984，該值遠小於F臨界值，這表明在0.05顯著性水平時，B組樣品的水蒸氣透過量是非常均勻的。

　　3. 樣品測試的意義
　　Labthink蘭光通過大量測試數據證明了在“塑料包裝材料阻隔性能測試——氧氣透過量和水蒸氣透過量的測試”能力驗證中所采用的樣品在均勻性、穩定性兩方面都是完全滿足CNAS-GL03《能力驗證樣品均勻性和穩定性評價指南》的要求。因此，本次能力驗證能夠有效避免由於樣品之間和樣品本身的變異性所帶來的數據影響，切實反應當前國內阻隔性檢測的整體水平。