防潮(濕)包裝技術(shù)

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　　1、第四章第四章防潮（濕）包裝技術(shù)防潮（濕）包裝技術(shù)目錄錄第一節(jié)概述第二節(jié)防潮包裝原理第三節(jié)透濕度及其影響因素第四節(jié)材料選擇原則第五節(jié)防潮包裝保存期的預(yù)測及包裝設(shè)計(jì)第六節(jié)防潮包裝中干燥劑的使用方法及用量計(jì)算第一節(jié)節(jié)概概述一、防潮（濕）包裝的定義及目的定義：所謂防潮(濕)包裝技術(shù)，就是通過采用具有一定隔絕水蒸氣(水)能力的包裝材料，隔絕物品與外界的聯(lián)系，并施加相應(yīng)的其他技術(shù)措施，穩(wěn)定物品中含水量，防止因潮氣或水侵入包裝件內(nèi)或包裝件內(nèi)水分逸出包裝外而影響內(nèi)裝物品質(zhì)量所采用的包裝技術(shù).防潮與防濕的區(qū)別？目的：1.防止干燥物品受潮變質(zhì)（化肥、水泥、農(nóng)藥、火藥；2.防止含有水分的物品水

　　2、變質(zhì)（食品、果品、化妝品等）；3.防止有機(jī)物品因受潮而發(fā)生霉腐變質(zhì)（食品、纖維制品、皮革等）;4.防止金屬品因濕氣作用而變色或生銹.二、濕氣與物品變質(zhì)的關(guān)系1、空氣濕度及蒸汽壓絕對濕度（單位：g/m3）水蒸汽壓（單位：Pa）飽和水蒸汽壓（單位：Pa,溫度的函數(shù)）相對濕度平衡濕度(在某一相對濕度下，特定物質(zhì)的含水量不發(fā)生任何變化，此時(shí)的相對濕度就是該特定物質(zhì)的平衡(相對)濕度)二、濕氣與物品變質(zhì)的關(guān)系2、含水包裝產(chǎn)品及其性質(zhì)濕脫兩性兼?zhèn)涞奈锲罚ㄆ胶夂浚┰谝欢囟认?，若濕度不變的話，物品?nèi)水分的出入在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)達(dá)到平衡，我們稱此時(shí)平衡狀態(tài)下的物品含水量為平衡含水量

　　3、.餅餅干的等干的等溫溫吸吸脫濕脫濕曲曲線線二、濕氣與物品變質(zhì)的關(guān)系2、含水包裝產(chǎn)品及其性質(zhì)具有平衡濕度的物品食鹽的平衡濕度75%,且不隨溫度發(fā)生變化平衡濕度往往是溫度T的函數(shù)脫濕性物品（含水量60%以上）在正常環(huán)境濕度范圍內(nèi)有強(qiáng)烈失水的趨勢，使凈重減少或因失水而使質(zhì)量下降.二、濕氣與物品變質(zhì)的關(guān)系3、不含水包裝產(chǎn)品及其性質(zhì)哪些制品不含水？空氣中的濕度如何影響其性質(zhì)？二、濕氣與物品變質(zhì)的關(guān)系4、物品內(nèi)水分改變與變質(zhì)的關(guān)系水分能溶解微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)（含70-85%水分）水分是倉庫害蟲生長和繁殖的重要條件對于溶于水的物品：吸濕-潮解-溶化成液（食糖、味精，含結(jié)晶水多的明礬、氯化鈣et

　　4、c.)某些結(jié)晶粒狀或粉狀易溶解物品，放濕，失水結(jié)成硬塊新鮮果蔬中的營養(yǎng)成分與味覺物質(zhì)大多溶解于細(xì)胞汁中金屬制品（水膜）紙張、皮革、纖維制品大多數(shù)非金屬材料及其制品都具有吸濕性，其吸濕量在未達(dá)到飽和之前，將隨著環(huán)境相對濕度增大而增大.臨界點(diǎn)：允許的相對濕度大多數(shù)霉菌在溫度為20-30，相對濕度高于80%時(shí)極易生長，相對濕度低于75%時(shí)不易生長.為了避免金屬及其制品在包裝內(nèi)腐蝕，有必要控制包裝內(nèi)的相對濕度在金屬的臨界腐蝕濕度以下.（鐵65%，鋅70，鋁76%，鎳70%）第一節(jié)節(jié)防潮包裝原理一、防潮包裝的透濕機(jī)理透濕程度影響因素：材料的種類內(nèi)部結(jié)構(gòu)厚度環(huán)境溫度材料兩側(cè)水蒸氣的壓力

　　5、差(或濕度差)透濕材料有哪些？Lp透濕材料水蒸汽壓水蒸汽壓Hp機(jī)理：1.金屬箔、玻璃薄片、部分陶瓷：材料內(nèi)部的空穴結(jié)構(gòu)引起的毛細(xì)流動(dòng)所造成的.2.紙、紙板、塑料板、塑料膜、橡膠制品、木板材料：纖維或主分子鏈之間搭接程度疏密不均造成了許多微小的空隙，其中包括分子間空隙與分子內(nèi)空隙，使活化的水分子擴(kuò)散或遷移所造成的.3.吸濕性塑料：活性水分子擴(kuò)散對水分子的吸附，塑料溶解，吸濕性加強(qiáng)二、透濕量及其計(jì)算公式在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于擴(kuò)散方向的單位面積的擴(kuò)散物質(zhì)量（通稱擴(kuò)散通量）與該截面處的濃度梯度成正比。求解過程：對穩(wěn)態(tài)：dc/dxB（常數(shù)），積分后，有，其中，CH

　　6、和CL分別為透濕材料內(nèi)兩邊界面的水分子濃度。則積分得到透濕量：即：(D為擴(kuò)散系數(shù)t為測試時(shí)間)p實(shí)際包裝中tT由享利定律可得：滯后時(shí)間T測試時(shí)，透濕量須修復(fù)為：SpC：水蒸汽在薄膜中的溶解度系數(shù):蒸汽壓pS三、透濕系數(shù)及其計(jì)算公式SDP定義透濕系數(shù)：那么透濕系數(shù)真實(shí)地反應(yīng)了包裝材料的透濕能力，是衡量薄膜透濕性的一個(gè)重要參數(shù)。單位：將：水蒸汽壓力-相對濕度其中第三節(jié)節(jié)透濕濕度及其影響響因素一、透濕度定義：在規(guī)定溫度和材料兩側(cè)濕度的條件下，單位時(shí)間內(nèi)，透過單位面積材料的濕氣量，即透濕度與透濕系數(shù)的關(guān)系？（溫度和濕度的函數(shù)）測定的透濕度R與透濕系數(shù)P可用公式有機(jī)地聯(lián)系

　　7、在一起：透濕度的測試方法：重量法、壓力法和電子濕度計(jì)測定法。分別規(guī)定出溫度和材料兩面的濕度，在穩(wěn)定狀態(tài)下，測定出在單位時(shí)間內(nèi)單位面積薄膜材料透過的濕氣量，這個(gè)濕氣量即為該種薄膜材料的透濕度.優(yōu)缺點(diǎn)？適用范圍？由氣體定律及pph/得：其中：將Q值代入下式：即可求得透濕度R?，F(xiàn)在世界上尚未有統(tǒng)一的測定透濕度的方法和標(biāo)準(zhǔn).日本JIS-Z-0208方法規(guī)定:當(dāng)溫度為40，材料高濕度面一側(cè)的相對濕度為90%，低濕度面一側(cè)的相對濕度為0%，材料的表面積為lm2時(shí)，24小時(shí)內(nèi)所透過的水蒸氣量(g)，即為該材料的透濕度R的值.我國在國家標(biāo)準(zhǔn)(GB1037-85)中詳細(xì)規(guī)定了塑料薄膜的透濕試驗(yàn)方法

　　8、.該方法規(guī)定的條件是:溫度38士1，相對濕度為一側(cè)放置干燥劑(用硅膠或無水氯化鈣吸收水)，另一側(cè)為100%的飽和水蒸氣.R可以直接測量，也可以通過透濕系數(shù)P計(jì)算出來。二、溫度與濕度對透濕度R的影響1.溫度的影響RTEdeDD/0SDPRTeSS/0其中RTHEdeSDP/)(00所以則兩邊取對數(shù)得：TP1ln二、溫度與濕度對透濕度R的影響2.濕度對透濕度的影響材料本身所含的水分對透濕的影響主要取決于S0項(xiàng)，S0與溫度無關(guān)，但濕度對其有直接的影響，當(dāng)材料內(nèi)含濕度時(shí)，水分子中的羥基作用，使吸附的水分含量增大，從而會(huì)使S0的值升高。二、溫度與濕度對透濕度R的影響3.材料本身性能對透濕度的影

　　9、響聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)是決定材料特性的主要因素l結(jié)晶度內(nèi)部空隙透濕度l密度透濕度分子定向結(jié)構(gòu)能減小分子間空隙，透濕度分子對稱性（DD0e-（Ed+H）/RT中的D0）D0D透濕度分子極性（DD0e-（Ed+H）/RT中的中的Ed）EdD透濕度（非親水膜）（非親水膜）分子極性S（氫鍵對H的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于Ed）P透濕度（親水膜）（親水膜）添加劑、增塑劑等聚合物單體，促進(jìn)水蒸氣在聚合物內(nèi)的凝結(jié)，空隙透濕度三、復(fù)合薄膜透濕度的計(jì)算對非親水膜：Li(i=1,2,3)為各膜的厚度；Pi(i=1,2,3)為各膜的透濕系數(shù)。由P與R之間的關(guān)系可將上式化簡為：上式中R均為四、不同條件下透

　　10、濕度的換算關(guān)系若廠方所提供透濕度數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)溫度為40，材料高濕度面一側(cè)的相對濕度為90%，低濕度面一側(cè)的相對濕度為0%.由于因此，經(jīng)化簡得任意條件下的透濕度為：其中例題：厚度為0.03mm的聚丙稀薄膜在溫度為40,材料高濕度面一側(cè)的相對濕度為90%，低濕度面一側(cè)的相對濕度為0%時(shí)的透濕度為10.0g/m2d,求該材料在同等濕度環(huán)境下，溫度分別為25、5時(shí)的透濕度。若材料兩側(cè)的相對溫度分別變?yōu)?00%和50%呢？第四節(jié)材料選擇原則透濕R越小，防潮性能越好R100g/(m2d)輕度防潮材料;R15g/(m2d)較好防潮材料;R5g/(m2d)高度防潮材料;一般來說，Ra

　　11、吸濕aea脫濕水分活度和含水量100相對濕度汽壓同等溫度下水的飽和蒸食物內(nèi)氣壓水分活度0食物總重量食物中水的重量含水量水分活度表示食品中水分可以被微生物利用的程度水分活度越低，食物穩(wěn)定性越高聚合物膜、復(fù)合膜等材料做成的軟包裝聚合物膜、復(fù)合膜等材料做成的軟包裝疏水膜疏水膜的包裝透濕狀態(tài)公式的包裝透濕狀態(tài)公式式中：P是包裝材料的透濕系數(shù)()Padmg2/親水膜親水膜的包裝透濕狀態(tài)公式的包裝透濕狀態(tài)公式式中：Pk是與親水膜內(nèi)部增塑參數(shù)值及聚合物本體特性有關(guān)的常數(shù)()Padmg2/（最常用）二、食物的吸濕等濕方程二、食物的吸濕等濕方程選擇吸濕等溫線吸濕等溫方程吸濕等溫線自動(dòng)繪測儀求解求解

　　12、常數(shù)常數(shù)聯(lián)立吸濕狀態(tài)公式，聯(lián)立吸濕狀態(tài)公式，進(jìn)行包裝調(diào)整進(jìn)行包裝調(diào)整三、儲儲存環(huán)環(huán)境溫濕溫濕度與時(shí)間與時(shí)間的關(guān)關(guān)系式環(huán)境溫濕度變化與時(shí)間的關(guān)系式環(huán)境溫濕度變化與時(shí)間的關(guān)系式式中（見表2-9）由可得100/RHae四、簡簡易的防潮包裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)及保存期估算防潮：避免水分通過包裝發(fā)生內(nèi)外滲透。防潮：避免水分通過包裝發(fā)生內(nèi)外滲透。11、包裝件本身透濕度的估算、包裝件本身透濕度的估算被包裝物品被包裝物品凈重凈重W(g);W(g);物品裝入包裝時(shí)的物品裝入包裝時(shí)的水分含量水分含量C1%,C1%,維持商品價(jià)值的維持商品價(jià)值的界限界限水分為水分為C2%C2%；包裝本身的；包裝本身的表面積表面積A(mA(

　　13、m22),),從包裝到開封從包裝到開封時(shí)間時(shí)間t(d),t(d),在保存期間，在保存期間，包裝件場所平均溫度包裝件場所平均溫度(),(),保存包裝件保存包裝件場所的平均場所的平均hh11%%；被包裝物品或包裝被包裝物品或包裝內(nèi)所表現(xiàn)的濕度分別為內(nèi)所表現(xiàn)的濕度分別為hh22%,%,那么包裝本身的透濕度為：那么包裝本身的透濕度為：K值是由包裝期間平均氣溫與所使用的包裝材料的種類決定值是由包裝期間平均氣溫與所使用的包裝材料的種類決定的系數(shù)。的系數(shù)。？對對：已包裝好并存放一定時(shí)期的測試件？22、包裝保存期的估算、包裝保存期的估算用透濕度用透濕度R40R40,(0-90%)的防潮包裝

　　14、材料包裝物品時(shí)，的防潮包裝材料包裝物品時(shí)，包裝有效期為：包裝有效期為：為了在短時(shí)間內(nèi)得到其包裝有效期的預(yù)測值，采用為了在短時(shí)間內(nèi)得到其包裝有效期的預(yù)測值，采用高溫高濕加高溫高濕加速實(shí)驗(yàn)。條件：溫度速實(shí)驗(yàn)。條件：溫度40,40,濕度濕度(0-90%)(0-90%)，若加速，若加速T(d)T(d)時(shí)，產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品開始偏離規(guī)定要求，那么只要知道該產(chǎn)品將要貯存的開始偏離規(guī)定要求，那么只要知道該產(chǎn)品將要貯存的，以及貯，以及貯存環(huán)境的內(nèi)外相對濕度存環(huán)境的內(nèi)外相對濕度hh22和和hh11,,那么此產(chǎn)品在實(shí)際環(huán)境中的防那么此產(chǎn)品在實(shí)際環(huán)境中的防潮期潮期tt為：為：如何得出的呢？例題：某產(chǎn)品用厚度

　　15、0.03mm的PP塑料薄膜包裝，包裝內(nèi)相對濕度為25%，經(jīng)過高溫高濕加速試驗(yàn)，21天達(dá)到了產(chǎn)品最大限度允許的含水量，現(xiàn)實(shí)儲存環(huán)境平均溫度為20,相對濕度為70%，其存儲期為多久？五、塑料薄膜的防潮包裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)對于干燥的防潮包裝設(shè)計(jì)，令對于干燥的防潮包裝設(shè)計(jì)，令其中其中利用利用得得如何導(dǎo)出的呢？對上式進(jìn)行積分對上式進(jìn)行積分包裝內(nèi)的水分活度與包裝內(nèi)物品的百分包裝內(nèi)的水分活度與包裝內(nèi)物品的百分含水量成函數(shù)關(guān)系，且與溫度有關(guān)含水量成函數(shù)關(guān)系，且與溫度有關(guān)即當(dāng)即當(dāng)與與ae為常數(shù)，且物品的初含水量為常數(shù)，且物品的初含水量c1、包裝薄膜材料的擴(kuò)散、包裝薄膜材料的擴(kuò)散活化能活化能EE，以及當(dāng)物品中的百分含

　　16、量達(dá)到臨界值，以及當(dāng)物品中的百分含量達(dá)到臨界值cc22時(shí)產(chǎn)品所應(yīng)時(shí)產(chǎn)品所應(yīng)保存的期限保存的期限已知的話，那么防潮包裝薄膜材料或包裝的外尺寸已知的話，那么防潮包裝薄膜材料或包裝的外尺寸可由下式?jīng)Q定可由下式?jīng)Q定：對非恒溫恒濕的儲運(yùn)場合對非恒溫恒濕的儲運(yùn)場合飽和水蒸汽壓及環(huán)境的水分活動(dòng)均為溫度變化代入上式可得已知已知c1c1，c2,c2,的情況下，利用計(jì)算機(jī)通過逼近積分的情況下，利用計(jì)算機(jī)通過逼近積分法求得法求得sLWAP六、防潮包裝中干燥劑劑的使用方法與與用量計(jì)計(jì)算常用干燥劑：常用干燥劑：硅膠硅膠、活性炭、分子篩、無水氯化鈣等。、活性炭、分子篩、無水氯化鈣等。干燥劑的包裝：干燥劑的包裝：1.1

　　17、.袋裝：袋裝：透氣性好的細(xì)布袋或纖維紙（無紡布）；透氣性好的細(xì)布袋或纖維紙（無紡布）；2.2.容器裝：容器裝：帶小孔的金屬或塑料罐、瓶、盒等；帶小孔的金屬或塑料罐、瓶、盒等；3.3.復(fù)合薄膜的夾層：復(fù)合薄膜的夾層：復(fù)合薄膜內(nèi)層為透氣性好的聚乙稀，外層復(fù)合薄膜內(nèi)層為透氣性好的聚乙稀，外層阻隔性好的單膜或復(fù)合膜。阻隔性好的單膜或復(fù)合膜。11、硅膠用量計(jì)算、硅膠用量計(jì)算（日本（日本JISZ-0301JISZ-0301）(RH(RH保持在保持在50%50%以下以下))包裝容器或材料的透濕度包裝容器或材料的透濕度RR為為包裝面積包裝面積AA（mm22）包裝內(nèi)吸濕性材料的量包裝內(nèi)吸濕性材料的

　　18、量D(kg)D(kg)包裝的貯存或運(yùn)輸時(shí)間包裝的貯存或運(yùn)輸時(shí)間M(M(月月))dmg2/硅膠用量(kg):Specially:當(dāng)R0；D0時(shí)，W0.5V，V為包裝件容積。22、干燥劑用量計(jì)算、干燥劑用量計(jì)算（GB5048-85GB5048-85）(RH(RH保持在保持在60%60%以下以下))（1）KK為干燥劑吸濕率關(guān)系系數(shù)，為干燥劑吸濕率關(guān)系系數(shù)，K=ka/kbK=ka/kb，KaKa為細(xì)孔硅膠在溫度為為細(xì)孔硅膠在溫度為2525、相對濕度為、相對濕度為60%60%時(shí)的吸濕率（為時(shí)的吸濕率（為30%30%）,k2,k2為其他干燥劑為其他干燥劑（如分子篩、氧化鋁、粘土）在同樣環(huán)境下的吸濕

　　19、率。（如分子篩、氧化鋁、粘土）在同樣環(huán)境下的吸濕率。K1K1儲運(yùn)、保存區(qū)域氣溫、濕度關(guān)系系數(shù)；儲運(yùn)、保存區(qū)域氣溫、濕度關(guān)系系數(shù)；K2K2防潮包裝內(nèi)吸濕性襯墊材料關(guān)系系數(shù)。防潮包裝內(nèi)吸濕性襯墊材料關(guān)系系數(shù)。（22）當(dāng)）當(dāng)R=0R=0時(shí)時(shí)1mb=100Pa若絕對濕度單位用若絕對濕度單位用g/mg/m33表示，則表示，則（33）小批量生產(chǎn)的小型容器：）小批量生產(chǎn)的小型容器：作業(yè)11、由表、由表2-92-9計(jì)算沈陽計(jì)算沈陽66、77月份的平均溫度和濕度，并與表月份的平均溫度和濕度，并與表2-72-7和和2-82-8中的中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，有無差異？并說明差異原因。數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，有無差異？并說明差異原因。22、某汽車零部件公司生產(chǎn)的汽車零件放置于、某汽車零部件公司生產(chǎn)的汽車零件放置于11個(gè)立方的包裝內(nèi)，包裝表個(gè)立方的包裝內(nèi)，包裝表面積為面積為66個(gè)平方