包裝技術(shù)精品課件

1、包裝技術(shù)課件第1頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一目錄第一節(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(cè)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2頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一第一節(jié) 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(guò)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？第3頁(yè)

2、，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一目的：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.第4頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一二、濕氣與物品變質(zhì)的關(guān)系1、空氣濕度及蒸汽壓絕對(duì)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(duì)濕度（ ）平衡濕度(在某一相對(duì)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(duì)濕度就是該特定物質(zhì)的平衡(相對(duì))濕度)第5頁(yè)，共

3、55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一二、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(chēng)此時(shí)平衡狀態(tài)下的物品 含水量為平衡含水量. 餅干的等溫吸脫濕曲線第6頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一二、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(shì)，使凈重減少或因失水而使質(zhì)量下降. 第7頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月2

4、0日，22點(diǎn)0分，星期一二、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)？第8頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一二、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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（含70-85%水分）水分是倉(cāng)庫(kù)害蟲(chóng)生長(zhǎng)和繁殖的重要條件對(duì)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etc.) 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(yíng)養(yǎng)成分與味覺(jué)物質(zhì)大多溶解于細(xì)胞汁中第9頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一 金屬制品（水膜） 紙張、皮革、纖

5、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(duì)濕度增大而增大. 臨界點(diǎn)：允許的相對(duì)濕度大多數(shù)霉菌在溫度為20-30，相對(duì)濕度高于80% 時(shí)極易生長(zhǎng)，相對(duì)濕度低于75%時(shí)不易生長(zhǎng). 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(duì)濕度在金屬的臨界腐蝕濕度以下. （鐵65%，鋅70，鋁76%，鎳70% ）第10頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一第一節(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(lèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)厚度環(huán)境溫度材料兩側(cè)水蒸氣的壓力差(或濕度差)透濕材料有哪些？透濕材料水蒸汽壓水蒸汽壓第11頁(yè)，共55頁(yè)，202

6、2年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一機(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(duì)水分子的吸附，塑料溶解，吸濕性加強(qiáng) 第12頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一二、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(guò)垂直于擴(kuò)散方向的單位面積的擴(kuò)散物質(zhì)量（通稱(chēng)擴(kuò)散通量）與該截面處的濃度梯度成正比。 第13頁(yè)，共55頁(yè)，2022

7、年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一求解過(guò)程：對(duì)穩(wěn)態(tài)：dc/dxB（常數(shù)），積分后，有 ，其中，CH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(cè)試時(shí)間)第14頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一實(shí)際包裝中tT由享利定律 可得： 滯后時(shí)間T測(cè)試時(shí)，透濕量須修復(fù)為： ：水蒸汽在薄膜中的溶解度 系數(shù) : 蒸汽壓第15頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一三、透濕系數(shù)及其計(jì)算公式定義透濕系數(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(duì)濕度（ ）第16頁(yè)，共55頁(yè)，2

8、022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一其中第17頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一第三節(jié) 透濕度及其影響因素一、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(guò)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(cè)定的透濕度 R 與透濕系數(shù) P 可用 公式有機(jī)地聯(lián)系在一起：第18頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一透濕度的測(cè)試方法：重量法、壓力法和電子濕度計(jì)測(cè)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(cè)定出在單位時(shí)間內(nèi)單位面積薄膜材料透過(guò)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？第1

9、9頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一由氣體定律及得：其中：將Q值代入下式：即可求得透濕度R。第20頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一現(xiàn)在世界上尚未有統(tǒng)一的測(cè)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(duì)濕度為90%，低濕度面一側(cè)的相對(duì)濕度為0%，材料的表面積為lm2時(shí)，24 小時(shí)內(nèi)所透過(guò)的水蒸氣量(g)，即為該材料的透濕度 R 的值.我國(guó)在國(guó)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. 該方法規(guī)定的條件是:溫度38士1 ，相對(duì)濕度為一側(cè)放置干燥劑(用硅膠或無(wú)水氯化鈣吸收水)，另一側(cè)

10、為100% 的飽和水蒸氣. R可以直接測(cè)量，也可以通過(guò)透濕系數(shù)P計(jì)算出來(lái)。第21頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一二、溫度與濕度對(duì)透濕度R的影響1.溫度的影響其中所以第22頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一則兩邊取對(duì)數(shù)得：第23頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一二、溫度與濕度對(duì)透濕度R的影響2.濕度對(duì)透濕度的影響材料本身所含的水分對(duì)透濕的影響主要取決于S0項(xiàng)，S0與溫度無(wú)關(guān)，但濕度對(duì)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。第24頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)

11、0分，星期一二、溫度與濕度對(duì)透濕度R的影響3.材料本身性能對(duì)透濕度的影響聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)是決定材料特性的主要因素結(jié)晶度內(nèi)部空隙透濕度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(duì)稱(chēng)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） 分子極性 S（氫鍵對(duì)H 的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于Ed ）P 透濕度 （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)，空隙透濕度第25頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一三、復(fù)合薄膜透濕度的計(jì)算對(duì)非親水膜：Li(i=1,2,3)為各膜的厚度； Pi(i=

12、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(jiǎn)為：上式中R均為第26頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一四、不同條件下透濕度的換算關(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(duì)濕度為90%，低濕度面一側(cè)的相對(duì)濕度為0%.由于因此，第27頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一經(jīng)化簡(jiǎn)得任意條件下的透濕度為：其中第28頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一例題：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(duì)濕度為90%，低濕度面一側(cè)的相對(duì)濕度為0%時(shí)的透濕度為10.0g/m2d ,求該

13、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(duì)溫度分別變?yōu)?00%和50%呢？第29頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一第四節(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(lái)說(shuō)，Ra 吸濕aea 脫濕第37頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一水分活度和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)定性越高第38頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一聚合物膜、復(fù)合膜等材料做成的軟

14、包裝疏水膜的包裝透濕狀態(tài)公式式中：P是包裝材料的透濕系數(shù)( )親水膜的包裝透濕狀態(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)( )（最常用）第39頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一二、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(cè)儀求解常數(shù)聯(lián)立吸濕狀態(tài)公式，進(jìn)行包裝調(diào)整第40頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一三、儲(chǔ)存環(huán)境溫濕度與時(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(jiàn)表2-9）由 可得 第41頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一第42頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星

15、期一第43頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一四、簡(jiǎn)易的防潮包裝設(shè)計(jì)及保存期估算防潮：避免水分通過(guò)包裝發(fā)生內(nèi)外滲透。1、包裝件本身透濕度的估算被包裝物品凈重W(g);物品裝入包裝時(shí)的水分含量C1%,維持商品價(jià)值的界限水分為C2%；包裝本身的表面積A(m2),從包裝到開(kāi)封時(shí)間t(d),在保存期間，包裝件場(chǎng)所平均溫度(),保存包裝件場(chǎng)所的平均h1%；被包裝物品或包裝內(nèi)所表現(xiàn)的濕度分別為h2%, 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(lèi)決定的系數(shù)。？對(duì)對(duì)：已包裝好并存放一定時(shí)期的測(cè)試件？第44頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一

16、2、包裝保存期的估算用透濕度R40,(0-90%)的防潮包裝材料包裝物品時(shí)，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(cè)值，采用高溫高濕加速實(shí)驗(yàn)。條件：溫度40,濕度(0-90%)，若加速T(d)時(shí)，產(chǎn)品開(kāi)始偏離規(guī)定要求，那么只要知道該產(chǎn)品將要貯存的，以及貯存環(huán)境的內(nèi)外相對(duì)濕度h2和h1, 那么此產(chǎn)品在實(shí)際環(huán)境中的防潮期t為：如何得出的呢？第45頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一例題：某產(chǎn)品用厚度0.03mm的PP塑料薄膜包裝，包裝內(nèi)相對(duì)濕度為25%，經(jīng)過(guò)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(chǔ)存環(huán)境平均溫度為20,相對(duì)濕度為70%，其存儲(chǔ)期為

17、多久？第46頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一五、塑料薄膜的防潮包裝設(shè)計(jì) 對(duì)于干燥的防潮包裝設(shè)計(jì)，令其中利用得如何導(dǎo)出的呢？第47頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一對(duì)上式進(jìn)行積分包裝內(nèi)的水分活度與包裝內(nèi)物品的百分含水量成函數(shù)關(guān)系，且與溫度有關(guān)即當(dāng)與ae為常數(shù)，且物品的初含水量c1、包裝薄膜材料的擴(kuò)散活化能E，以及當(dāng)物品中的百分含量達(dá)到臨界值c2時(shí)產(chǎn)品所應(yīng)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可由下式?jīng)Q定：第48頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一對(duì)非恒溫恒濕的儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)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

18、可得已知c1，c2,的情況下，利用計(jì)算機(jī)通過(guò)逼近積分法求得第49頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一六、防潮包裝中干燥劑的使用方法與用量計(jì)算常用干燥劑：硅膠、活性炭、分子篩、無(wú)水氯化鈣等。干燥劑的包裝：袋裝：透氣性好的細(xì)布袋或纖維紙（無(wú)紡布）；容器裝：帶小孔的金屬或塑料罐、瓶、盒等；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，外層阻隔性好的單膜或復(fù)合膜。 第50頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一1、硅膠用量計(jì)算（日本JISZ-0301）(RH保持在50%以下)包裝容器或材料的透濕度R為包裝面積A（m2）包裝內(nèi)吸濕性材料的量D(kg)包裝的貯存或運(yùn)輸時(shí)間M(月)硅膠用量(kg):Specially:當(dāng)R0；D0時(shí)，W0.5V，V為包裝件容積。第51頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)0分，星期一2、干燥劑用量計(jì)算（GB5048-85）(RH保持在60%以下)（1）K為干燥劑吸濕率關(guān)系系數(shù)，K=ka/kb，Ka為細(xì)孔硅膠在溫度為25、相對(duì)濕度為60%時(shí)的吸濕率（為30%）,k2為其他干燥劑（如分子篩、氧化鋁、粘土）在同樣環(huán)境下的吸濕率。K1