第五章 防湿包装技术知识 包装工艺学.pptVIP

中北大学 * 第五章 防湿包装技术 地球的大气中含有多种气体以及水蒸气、污染物质等。空气中的水蒸气随季节、气候、湿源等各种条件的不同而变化，且在一定压力和温度下水蒸气还可凝结为水。为了防止某些产品及其包装容器从空气中吸湿受潮，避免产品质量受损或潮解变性，可靠的方法是采用防湿包装。与此相反，有些含水分多的产品脱湿后会引起干涸或变质，同样也可采用防湿包装。防湿包装还可防止食品、纤维制品、皮革等受潮霉变，防止金属及其制品锈蚀等。所谓防湿包装，就是采用具有一定隔绝水蒸气能力的防湿材料对产品进行包封，隔绝外界湿度变化对产品的影响，同时使包装内的相对湿度满足产品的要求，保护商品的质量。 防湿包装应用最为广泛，且可采用多种包装材料与包装结构。例如：小至味精、药片的塑料薄膜小袋包装，大至整个火车车厢用复合材料大罩的封套等。 第一节 湿空气及其表达方式 产品吸湿的来源主要是空气中的水蒸气，而空气中的水蒸气又来源于海洋、江河、湖泊表面的水分蒸发，各种生物(人、动物、植物等)的生理过程以及工艺生产过程。空气中的水蒸气含量虽少，但其含量发生变化将使湿空气的物理性质随之改变，且对人体感觉、产品质量、工艺生产过程和设备等都有不可忽视的影响。 一、湿空气的组成 从空气中除去全部水蒸气和污染物质后，所剩的即为干空气。干燥空气是由氮、氧、氩、二氧化碳、氖以及其他一些微量气体所组成的的混合气体，其组成较为稳定，仅有少数成分随时间、地理位置、海拔高度等因素的变化而有少许变化。干空气与水蒸气的混和气体称为湿空气，湿空气中水蒸气含量的变化会引起湿空气干湿程度的改变。 湿空气的物理性质除和它的组成成分有关外，还取决于它所处的状态。湿空气的状态通常可用压强、温度、比容等参数来表达，这些即为湿空气的状态参数。 干空气在空气中的含量较少，比容大、且压强低，因而它们可近似地当作理想气体来对待。干空气状态参数间的关系，可用如下理想气体状态方程表示 或 式中P——气体的压强(Pa。) V——气体的总体积(m3) U——气体的比容(m3／kg) m——气体的总质量(kg) ——气体的分子量(kg／kmol) R——普通气体常数(=8314．66J／kmol·K) T——气体的热力学温度(K) 单位质量的空气所占有的容积称为空气的比容，它与空气的密度互为倒数，两者可视为一个状态参数。 由于空气中的干空气与水蒸气为均匀混合的状态，显然两者具有相同的温度和相等的容积。由此不难得出湿空气的密度为干空气密度和水蒸气密度之和。尽管湿空气的状态在经常的变化过程中必将产生热交换，然而，湿空气状态变化时的吸热、放热对包装而言是完全可以忽略的。 道尔顿定律指出：混合气体总压强等于各组成气体分压强之和。因此，湿空气压强(即大气压)必为水蒸气分压强与干空气分压强之和。 相对湿度不能表达空气中的含湿量，只能表征空气接近饱和的程度。值越小，表明空气饱和程度越小，空气吸收水蒸气的能力越强，值大，与上相反，空气吸收水蒸气的能力越差；当中=100％时，空气为饱和空气；=0，空气为干空气。相对湿度也可以用下面表达式来表示为 ——相对湿度 c——该温度下空气的实际含湿量 C——该温度下空气的饱和含湿量 相对湿度与湿空气的其他参数关系密切，当我们增加压强(减小体积)或降低温度，可使未饱和的空气变成饱和空气。当不饱和空气的温度下降时，虽然其实际含湿量并未变化，但相应的饱和含湿量将减少(见表4—1)，此时空气的相对湿度将增大。与此相反，减压或升温可使饱和空气变为不饱和也就是说湿空气的含湿量、饱和水蒸气分压强是随温度的升高而增大(见表4—1)，而干空气密度，饱和空气密度随温度的升高而减少。 第二节 产品的吸湿及其危害 空气中的水蒸气常常随季节、气候、湿源等各种条件变化而改变。空气中水蒸气的含量虽少，但其变化引起干、湿程度的改变，对储存商品质量变化影响很大。 一、商品的吸湿性 商品的吸湿性是指商品在一定条件下，从空气中吸收或放出水分的能力。吸湿性强的商品在潮湿的空气中不断吸收水分而增加含水量，而在干燥空气中则会不断放出水分而减少含水量。商品吸湿是商品与空气中水蒸气之间作用的结果。 某些商品(如食糖、食盐等)主要成分的分子是极性分子。这些分子与水分子之间具有较强的相互吸引力，可以把与它接触的气体或液体分子吸引住，因此这类商品必然表现出明显的吸湿性。而非极性分子则不吸湿。 另外在某些商品的组成成分中，含有亲水性基团，易于吸湿。从商品的组织结构看，凡具有疏松多孔或粉末结构的商品，它们的表面积较大，与空气中水蒸气接触面积大，吸湿速度快。为了使防湿包装