1、,以相纸包装为例的 防潮包装,防潮包装原理,防潮包装方法与计算,相纸的防潮包装,设计过程思考总结,4,1,2,3,防潮包装与相纸包装,防潮包装原理,一、包装产品与水蒸气包装件在储存与流通过程中均易遭受空气中水蒸气的影响，以致内装物品品质降低，甚至完全失去价值。防潮包装就是采取一定的防护措施，隔绝空气中水蒸气对内装物的侵袭，避免其潮湿、变质、发霉、腐烂、锈蚀等。,空气中的水蒸气和相对湿度在温度一定的条件下，相对湿度越大，空气中水蒸气的含量也越多。即 （1）式中 RH% 相对湿度； 空气中水蒸气分压力； 饱和水蒸气压力。显然环境空气中相对湿度的大小，可以反映出空气中水蒸气的含量对包装品的影响。,二
2、、防潮包装的原理 1 渗透机理一般气体都有从高浓度区域向低浓度区域扩散的性质；空气中的湿度也有从高湿度区向低湿度区进行扩散流动的特性；要完全阻隔这种流动在包装容器中的进行，只有采用一定厚度的金属或玻璃容器才能达到。现在广泛应用的包装材料是塑料薄膜及其复合薄膜，不能达到完全阻隔的目的；所以包装容器的阻隔性，在很大程度上取决于所用包装材料的透湿度（率）。,水蒸气或气体对包装材料的渗透机理，从热力学观点来看，是单分子扩散过程，即气体分子在高压侧的压力作用下，首先渗入包装材料（如塑料薄膜）内表面，然后气体分子在包装材料中从高浓度向低浓度进行扩散，最后在低压侧一面向外散发。气体对包装材料的渗透过程可用图
3、 105 表示。设包装材料厚度为 x ，气体在高压侧的压强为 p，在低压侧的压强为 p ，气体浓度为c，高浓度为 c1，低浓度为 c2 。,根据费克第一扩散定律, 单位时间、单位面积的气体渗透量与浓度梯度成正比，可用下式表示：式中 为浓度梯度，负号是因为从高浓度向低浓度扩散，为扩散系数。即两端积分,根据亨利定律，在一定温度下，水蒸气或气体溶解在包装材料中的浓度，与该气体的分压力 p 成正比，即c=Sp式中S 称溶解度系数，用单位体积中所溶解水蒸气质量或气体体积来表示。 因此得式中，取PDS，并命名P为透湿系数 则 或,Q 水蒸汽在单位时间s、单位面积cm 上的渗透量，单位g/(s cm2)；
4、P即材料的透湿系数，单位时间内，单位压差（相对湿度差）下，透过单位面积和单位厚度材料的水蒸气质量，单位为gcm/ （cmskPa) ； p1 p2 包装材料两侧的压强， p1为高压侧压强，P2为低压侧压强，单位kPa； D 水蒸气在包装材料中的扩散系数，单位cms； S 水蒸气在包装材料中的溶解度系数，单位g/（ cmkPa） ；,表明水蒸气透过包装材料的质量与包装材料透湿系数成正比，与包装材料两侧的压力成正比，与材料的厚度成反比。,(2),2 水蒸汽的透湿度（率）与透湿系数透湿系数（P）：单位时间内，单位蒸气压差下，透过单位面积和单位厚度材料的水蒸气质量，单位为gcmcm-2 s-1 KPa
5、-1。透湿度（Q，透湿率）：指在一定的相对湿度差下、一定厚度的材料，1m2面积经24h所透过的水蒸气质量，单位为gm-224h-1。我国目前参照日本TLS-Z-0208的标准操作，即有效面积1m2的包装材料在40 条件下、一面保持相对湿度90%RH，另一面用无水氯化钙将空气完全干燥，然后用仪器测定24h内透过包装材料的水蒸气量，即该材料的透湿度（率）（该标准条件下的透湿度用Q40或R表示）。塑料薄膜在不同温度、湿度条件下其透湿度有很大差别，当温度高、湿度梯度大时，水蒸气扩散速度会增大，反之则降低。,由于包装材料处于经常变化的流通条件下，受储存环境温度和湿度的影响很大，在不同的温度、湿度条件下，
6、水蒸气在单位时间和单位面积上透过包装材料的渗透量有很大的差异，温度高，湿度梯度大，水蒸气的渗透速度就会增大；反之就会降低。关于它所表现的动力学行为，在下面还要作进一步讨论。水蒸气渗透量qwv 与 Q之间的关系为：Q= qwv/At 式中Q 水蒸汽在单位时间s、单位面积cm 上的 渗透量，单位g /(s cm2) qwv 水蒸气渗透量， g A 塑料薄膜包装总面积， cm2 t 时间， s,（3）,通过式（2）(3)可求得,防潮包装设计与计算防潮包装的类型第一类包括静态干燥法和动态干燥法。静态干燥法即采用干燥剂除湿法，适合于小型包装和有限期的包装方法，而常用的干燥剂有吸附型和潮解型，吸附型干燥剂
7、有硅胶、无水氯化钙、活性炭、分子筛等，潮解型的干燥剂主要是生石灰。动态干燥法即采用除湿机械将包装内的潮湿空气换出，适合于大型包装和长期储存包装。,第二类采用低透湿率的防潮包装材料进行包装，以防止被包装物品内水分丢失或吸湿。,获得防潮性好的包装材料通常采用如下方法： 在有一定强度的基材薄膜上涂覆一层阻湿性好的高分子材料，如在PET基材上涂覆PVDC，可明显提高其阻湿性。 在塑料薄膜上真空镀铝，这种镀铝膜虽然阻隔性不如铝箔，但成本低，耐折性好。 合理采用有一定湿气阻隔性的防潮性加工纸，如硫酸纸、蜡加工纸、涂覆聚乙烯加工纸。,防潮包装的类型,相纸属于体积小重量轻的薄利多销产品，一般选用的主体为第二类
8、防潮包装，即使用防潮包装材料的包装。 现有的相纸包装多为包装袋或小型包装箱，部分另加干燥剂。,相纸的防潮包装,选用防潮包装材料时防潮包装设计与计算（1）基本参数如下： W 被包装物品的质量（g）； C1 被包装物品的含水量（%）； C2 被包装物品的允许最大含水量（%）； A 包装材料的有效面积（m2）； t 防潮包装的有效期（以24h为计算单位）； h1 包装件贮存流通环境的平均相对湿度（%）； h2 包装内的平均相对湿度（%）； K 不同环境温度下的包装材料透湿度的换算系数； Q 温度为 ，相对湿度差为(h1 - h2)%条件下的薄膜透湿度 Q40 在温度为40，相对湿度差为（90-0）%
9、的特定条件下测定的薄膜透湿度；,计算完后就要如上选择薄膜，其中玻璃、陶瓷和金属包装材料的透湿度可视为零，是最好的防潮包装材料。塑料包装材料中适宜用于防潮包装的单一材料有：PE、PP、防潮玻璃纸等，这些材料阻湿性及热封性能较好，可单独用于要求不高的防潮包装。但在防潮包装上大量使用的还是复合薄膜，能满足各种包装的防潮要求，复合材料的防潮性能，是各层薄膜防潮性能的总和。当各层材料的透湿度分别为Q1，Q2，Qn时，复合薄膜的透湿度为1/Q=1/ Q1+1/ Q2 +1/ Qn，对用同一种塑料薄膜层合的多层薄膜，其透湿度与叠合的层数成反比。,干燥剂的使用,采用透湿率低的材料时，干燥剂用量： W=(K1A
10、QM+K2D)/K W干燥剂用量，kg A防潮包装总表面积，m2 Q防潮包装材料透湿率，g/(m2*24h) M包装最长期限，月 D衬垫材料的质量，kg K干燥剂的吸湿关系系数 K1储运地区气候的温湿度关系系数 K2防潮包装内吸湿性衬垫材料关系系数,对于小批量小型容器的简化计算： W=v/2k V包装件容积，m3,相纸防潮包装袋,相纸所用的包装袋多为复合薄膜，类型有如下多种： 牛皮纸、PE膜等多层复合。 OPP+CPP， PET+VMPET+PE，PET+PE， PET+CPP。 镀铝或洗铝，如PET+AL+PE 。 厚 度：一般有0.045mm,0.05mm, 0.06mm，0.08mm厚。
11、,设计思考过程总结,防潮包装设计过程： 分析产品易损性 确定环境系数 参考对比已有同类或相近产品的包装 通过计算初步选择包装形式、包装材料 从实验，成本计算等方面再对包装原型修正 确定包装，开始试用,其它功能性包装设计如防水包装，防震包装等等也都可适用类似流程。,此次学习过程中使我学到最多的就是第三步，不能走入闭门造车的误区，否则轻则会做无用功，在别人早已解决的问题上浪费时间，重则会导致侵害别人版权，引起更严重的问题。因此，培养查找筛选有用资料的能力是非常重要的，同样应注重积累有用的资料来源渠道。,学习反思,学习反思,另外一点就是思考问题要全面，例如设计产品包装所关注的不仅仅要是产品本身，包装材料的成本，原料的环保性等其它方面也都要考虑到，应该对其进行整体把握权衡。而且，要注意包装的另一大忌就是过度包装。,谢谢。,
