本发明涉及渗透性气体检测技术领域，具体为一种基于压差法的包装材料气体渗透性检测方法。
背景技术：
随着对包装技术的不断提高，如今对于包装材料的要求不仅仅是对于简单的包装，而是在现有包装中，包装的阻隔性将是需要考虑的重要一部分。这是由于，再好的产品，在环保的包装，如果不能得到很好的保护，那么产品也会被空气氧化污染，直至不能再使用。
因此，在现有的包装材料制备中，就必须要考虑其渗透性能，而在设计中加入了渗透性能的考虑，就必须在工序中对渗透性进行检测，以检测渗透性能是否达到了标准。
然而，现有的包装材料渗透性检测技术存在以下缺陷：
(1)对于材料渗透性能的检测，主要的问题在于气密性不够好，而气密性能达到设计标准时，在对待检测的材料进行更换或者再检测的时候就会很不方便；
(2)对于检测渗透性能的装置，直接检测是很难的，也是不准确的；
(3)传统的气密性检测的过程中，无法通过肉眼达到直观的观察，对于整个装置的气密性检测没有直观的判断。
技术实现要素：
为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种基于压差法的包装材料气体渗透性检测方法，在保证密封性能的同时，能够实现快速，多次的检测，而且换算方便，还可以肉眼进行直观的判断，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于压差法的包装材料气体渗透性检测方法，包括如下步骤：
预处理步骤：按照设计要求安装检测装置，并且通过安装待检测包装材料将检测装置分为两个独立的密闭空间，检查整个装置的气密性；
抽真空处理步骤：对两个独立的密闭空间均进行抽真空处理；
充入绝压气体步骤：对其中任意一个密闭空间内部充入绝压气体，而另一个密闭空间内部保持真空状态，维持两个独立密闭空间的状态；
检测和压力转换步骤：定时多次通过高精度真空规检测两个独立密闭空间的压力变化量，直至两端的变化量均为0，并且通过公式计算气体的透过量。
作为本发明一种优选的技术方案，所述检测装置内壁上固定安装有若干凹字型槽，所述待检测包装材料通过楔形嵌入块固定在凹字型槽内部。
作为本发明一种优选的技术方案，在预处理步骤中，气密性检测的步骤具体为：
首先，将装置按照要求进行组装，并将装置的所有出气端和入气端均封闭；
其次，将其中一个出气端打开，并通过真空泵将两个独立的密闭空间进行抽真空，直至将真空度抽至0.09-0.12mpa；
最后，在抽真空之前选择任意一个出气端接入气压装置，并检测装置的气压，在抽真空之后观察密闭空间的气压。
作为本发明一种优选的技术方案，在抽真空处理步骤中，抽真空处理的真空度小于0.02mpa。
作为本发明一种优选的技术方案，在充入绝压气体步骤中，充入的绝压气体压力为0.1mpa，且气体的压力误差不大于0.02mpa。
作为本发明一种优选的技术方案，在充入的绝压气体中混合填充有臭氧，且臭氧的含量在30-40％。
作为本发明一种优选的技术方案，在检测和压力转换步骤中，通过压力变化量计算气体透过量gtr的计算公式为：
gtr＝vc/(rtpua)xdp/dt，其中vc为低压端的体积，t是试验温度(k)，pu是高压端的气体压强，a是有效渗透面积，dp/dt是当渗透状态稳定后在低压端单位时间内压强的变化量，r是气体常数。
作为本发明一种优选的技术方案，还包括调换测试端步骤，在完成预处理步骤、抽真空处理步骤、充入绝压气体步骤和检测和压力转换步骤后调换低压端和高压端，再次重复预处理步骤、抽真空处理步骤、充入绝压气体步骤和检测和压力转换步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在本发明检测的过程中，能够快速的进行安装和更换待检测的包装材料，可以实现同一装置的快速、多次检测，而且在检测的过程中通过加入有色气体能够便于具体的观察，进一步地，可以简单的通过测量低压端和高压端的压力变化差换算出气体透过量，整个方法简单可靠性，而且便捷快速。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于压差法的包装材料气体渗透性检测方法，包括如下步骤：
预处理步骤：按照设计要求安装检测装置，并且通过安装待检测包装材料将检测装置分为两个独立的密闭空间，检查整个装置的气密性。
在本实施方式中，所述检测装置内壁上固定安装有若干凹字型槽，所述待检测包装材料通过楔形嵌入块固定在凹字型槽内部。
通过上述的安装方式进行，能够很方便的更换带检测包装材料，便于在同一个装置进行多种材料的检测，而且通过凹字型槽的结构能够更好的进行密封处理，有利于提高实际检测的成功率，而且进一步的还可以通过提高在检测过程中的测试抗压能力。
而通过检查整个装置的气密性，则是进行压差法进行渗透性检测的最基本操作之一，是为了确保检测过程的可靠性，而检测气体气密性的步骤跟以往的检测步骤不一致，在本发明中，气密性检测的步骤具体为：
首先，将装置按照要求进行组装，并将装置的所有出气端和入气端均封闭；
其次，将其中一个出气端打开，并通过真空泵将两个独立的密闭空间进行抽真空，直至将真空度抽至0.09-0.12mpa；
最后，在抽真空之前选择任意一个出气端接入气压装置，并检测装置的气压，在抽真空之后观察密闭空间的气压。在上述步骤中，将装置的出气端和入气端进行全封闭，确保装置的封闭性良好，在进行端口的封闭之后在任意一个出气端接入气压装置，在接入气压装置之后通过真空泵对密闭的空间进行抽真空处理，在抽真空之前进行封闭处理，提高装置的封闭性，而通过气压泵抽真空处理，在抽真空的过程中通过气压装置检测密闭空间的气压，当在一定的稳定时间内气压不变化，则表示密闭空间的气密性良好，当气压变化较大时，则表示密闭空间的气密性不够，需要进行重新的检测，并重新进行装置气密性的检测。
抽真空处理步骤：对两个独立的密闭空间均进行抽真空处理，抽真空处理的真空度小于0.02mpa。
对独立的密闭空间检测抽真空的目的在于采用负压法进行检测，负压法由于能够进行高精度的检测，是目前的常用选择之一，但是需要在本发明中阐述的，基于压差法进行的话，本发明提供的发明对于正压法也同样适用。
在本实施方式中，一般为了保持装置的气密性还处于做过气密性检测时的状态，一般不会对装置进行改动，因此，需要理解的是，对于不同的检测规格来说，只能通过检测气密性装置之前设置的结构进行抽真空，不能在后续为了提高抽真空效率而擅自加设真空泵，这一点需要明确的是，当确切是为了适应检测规格，提高检测效率的时候，应该在进行装置气密性检测之前就对装置进行改装，使其能够适应检测规格。
对于本发明来说，由于在测试前已经对装置的气密性进行了检查，因此在进行抽真空的处理中，任何气压的变化均是由于包装材料的渗透性能决定的，在检测的过程中，可以根据检测的精度详细确定抽真空处理步骤中的真空度。而在本发明中提供的实施例中，要求真空度小于0.02mpa是为了尽可能的减少残余空气对检测结果的干扰。
充入绝压气体步骤：对其中任意一个密闭空间内部充入绝压气体，而另一个密闭空间内部保持上述的真空状态，维持两个独立密闭空间的状态。
在本实施方式中，充入的绝压气体压力为0.1mpa，且气体的压力误差不大于0.02mpa，通过设置0.1mpa的压力差，测试气体渗透通过薄膜进入低压端并引起低压端压力的变化，充入的绝压气体误差控制在0.02mpa以内，有利于提高实际的检测精度，而且在充入的绝压气体中混合填充有臭氧，且臭氧的含量在30-40％，由于臭氧具有淡蓝色，能够便于在试验过程中的观察。
在上述充入臭氧的步骤中，需要严格控制臭氧的含量，主要是由于以下原因：由于臭氧具有较强的氧化性，为了防止臭氧在检测的过程中对待检测的包装材料产生氧化作用使得材料发生变化而导致检测结果受到影响。而需要保持臭氧一定的浓度，其作用就在于使得内部的检测气体具有一定的颜色，能够直观的进行观察，按照本实施方式中的臭氧含量，可以满足基本的检测需求，即既不会氧化待检测的包装材料，也能够具有一定的颜色便于进行观察，但是还是需要说明的是，在本实施方式中给出的臭氧含量，并不能作为本实施方式的限定，应当可以根据待检测包装材料抗氧化的能力进行适当性的调整，已满足上述检测要求。
检测和压力转换步骤：定时多次通过高精度真空规检测两个独立密闭空间的压力变化量，直至两端的变化量均为0，控制两端的压力变化量为0的目的是为了确保整个渗透已经达到平衡，并且通过公式计算气体的透过量。
在上述压力检测中，通过高精度真空规进行实时的检测，能够实时的检测装置中的气压变化，从而根据气压变化来判断渗透性能，而为了确保渗透性能，需要说明的是，上述两端气压的变化量为0应当这么理解，即两端的气压变化范围在误差允许的范围内，也就是说当两端的气压变化在允许的范围内就可以认为渗透已经完成。
但是这一步骤还需要明确的是另外一种实施方式，就是对于某些材料来说，其气体的通透性较好，能够完全透过细微压强的气体，因此，对于这类检测包装材料来说，需要根据气体透过的平均速率进行换算，换算的具体步骤与本实施方式完全一致，仅仅是采用的代入数值的意义不一致。
在检测和压力转换步骤中，通过压力变化量计算气体透过量gtr的计算公式为：
gtr＝vc/(rtpua)xdp/dt，其中vc为低压端的体积，t是试验温度(k)，pu是高压端的气体压强，a是有效渗透面积，dp/dt是当渗透状态稳定后在低压端单位时间内压强的变化量，r是气体常数。
结合上述的检测过程，需要明确的是，对于同一批次需要进行对比的包装材料来说，应当选择同一种检测标准，也就是说在检测的过程中，参照的标准要么是气体透过量，要么是气体透过的平均速率，进一步进行限定的是，当采用气体透气的平均速率作为检测数据时，应当注意的是，由于压力的变化，其气体的透过速率肯定是不一致的，而为了保持对比结果的可靠性，需要在实际的检测中明确是在什么压力范围条件下的气体透过速率。
作为优选的实施方式，还包括调换测试端步骤，在完成预处理步骤、抽真空处理步骤、充入绝压气体步骤和检测和压力转换步骤后调换低压端和高压端，再次重复预处理步骤、抽真空处理步骤、充入绝压气体步骤和检测和压力转换步骤。
此步骤是可以根据实际的情况进行选择性适用的，需要根据检测的需求进行适应性的调整。
本发明的主要特点在于：
在本发明检测的过程中，能够快速的进行安装和更换待检测的包装材料，可以实现同一装置的快速、多次检测，而且在检测的过程中通过加入有色气体能够便于具体的观察，进一步地，可以简单的通过测量低压端和高压端的压力变化差换算出气体透过量，整个方法简单可靠性，而且便捷快速。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。