[发明专利]一种测试有机气体对膜的渗透性的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试膜的渗透性的装置，具体涉及一种测试有机气体对膜的渗透性的装置及方法。

背景技术

目前，随着人们物质生活的丰富，人们对产品包装材料越来越重视，而各种材料的膜是包装材料中的一大类。为了区别膜的优劣，推出了很多检测膜性能的方法，比如拉力、摩擦力、厚度、热缩性能等常规物理性能检测，以及对氧气、水蒸气、氮气、二氧化碳等无机气体阻隔性的检测。有机气体对膜的渗透性，是一项重要的性能参数，不同有机气体对膜的渗透性，直接或间接影响内容物的货架期。为了更安全、有效地利用膜材料，必须对膜的有机气体渗透性做更进一步的研究。然而，当今世界尚没有专门检测有机气体对膜的渗透性的设备及方法，更无相关标准参数，导致无法判定有机气体对膜的渗透性能，检测设备及方法的缺位极大地限制了膜的应用推广。

发明内容

本发明填补了上述技术领域的空白，提供一种测试有机气体对膜的渗透性的装置及方法。本发明基于压差法测试原理与气体分析设备相结合的方法，能定性定量地检测各种薄膜、复合膜材料在指定条件下对一种或多种有机物（气体）的渗透性。保证膜的使用更安全、有效，在推广膜的应用方面，此发明有不可估量的社会价值。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种测试有机气体对膜的渗透性的装置，包括试验气体管路、载气管路、六通阀、定量元件、分析设备；六通阀上设有依次相邻的a管口、b管口、c管口、d管口、e管口和f管口；所述试验气体管路与a管口连通，试验气体管路上设有测试腔；所述载气管路分别与a管口和测试腔之间的试验气体管路、c管口连通；所述六通阀的b管口与e管口通过定量元件连通，定量元件的容量为定值；所述六通阀的d管口与分析设备连通；六通阀能够实现3对相邻管口的连通；所述测试腔包括上腔和下腔，试样置于上、下腔之间，上腔和试样之间形成一封闭的空腔，所述空腔内设有有机试剂载体。

所述测试有机气体对膜的渗透性的装置还包括真空发生装置，所述真空发生装置与a管口和测试腔之间的试验气体管路连通。

所述测试腔的下腔上设有多孔材料，试样置于多孔材料上，多孔材料支撑试样，防止压差导致试样变形；多孔材料能透过但不吸收有机气体。

测试腔的上、下腔之间设有密封圈。

所述有机试剂载体内吸附有适量（适量是以液态有机物正好不滴出载体为标准）的液态有机物试剂（如苯、酯、醇、醚、酮、醛等），在上腔和试样组成的封闭空腔内，液态试剂挥发成饱和蒸气。

所述试验气体管路和六通阀都设置在温控区内，温控区内设有温控元件，保持设定温度，防止试验气体冷凝，堵塞管路。

所述六通阀通过内部管口连接切换，形成两种工作状态：渗透状态和进样状态。

所述渗透状态时，六通阀的a管口连通b管口、c管口连通d管口、e管口连通f管口；渗透过试样的试验气体进入定量元件。

所述进样状态时，六通阀的a管口连通f管口、b管口连通c管口、d管口连通e管口；载气将定量元件内采集的气体携带至分析设备。

所述分析设备能定性定量检测各组分气体量。

各元件之间通过管路连接，各管路上均设有相应的阀。

一种测试膜对气体渗透性的方法，包括以下步骤：

步骤1，系统预热：

将试样固定到测试腔内，打开温控区内的温控元件，对系统预热；

步骤2，系统净化：

系统预热结束后，设定净化时间，将六通阀调至渗透状态，关闭连通下腔和真空发生装置的管路上的阀，打开载气管路连通到试验气体管路上的阀和与f管口连通的阀，载气沿管路进入定量元件，排出管路内的杂质，净化管路；

步骤3，下腔抽真空：

净化结束后，打开连通下腔和真空发生装置的管路上的阀，其余阀关闭，打开真空发生装置，对测试腔下腔抽真空；

步骤4，平衡下腔压力：

下腔抽真空结束后，打开载气管路连通到试验气体管路上的阀，其余阀关闭，使载气进入管路，平衡管路压力；

步骤5，进样分析，取零点：

平衡下腔压力结束后，关闭所有的阀，停止载气进入管路，将六通阀调至进样状态，进样分析结束后，将六通阀调至取样状态，标定此时的数据为零点；

步骤6，下腔抽真空：

零点标定结束后，打开连通下腔和真空发生装置的管路上的阀，其余阀关闭，打开真空发生装置，对测试腔下腔抽真空；

步骤7，气体渗透：