浅析防潮包装
第五章防潮包装原理与方法
因此，防潮包装可把产品同外界隔绝起来，免受外界 水蒸气变化的影响，保证产品在储存期内不致因外界水 蒸气变化而引起变质。
第五章防潮包装原理与方法
潮解型干燥剂—生石灰
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第五章防潮包装原理与方法
活性陶土干燥剂
• 原理 外观灰色规则不光滑球型颗粒状，凹土原矿
筛选，经磨粉—造粒—高温活化，无毒害，环保 型，可自然降解，吸湿能力是硅胶的1.3倍，重金 属含量低于欧盟ROHS标准及索尼GP标准。 适用范围： • 适用于电脑资讯设备业、精密机械业、光学镜片 仪器业、半导体封装测试及各种电子产品之防潮 除湿。 标准 符合各国标准，如美军标准（MIL-D-3464E）、日 本工业标准（JIS Z 0701）及德国工业标准（DIN 55473）。 规格 2~~1500g
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第五章防潮包装原理与方法
•
硅胶，其表面覆盖着羟基，所以有较强的
吸湿能力。硅胶是乳白色或半透明的颗粒状物
质，无毒、无味，质地坚硬，不易破碎。硅胶
的比表面积大，吸湿面积大，在防潮包装中使
用较多的是孔径为10～20的细孔硅胶。为了能
直接观察到硅胶的吸湿程度，常将硅胶用氯化
钴溶液处理，制成变色硅胶，这种变色硅胶干
透湿率可以定义为：在一定的温湿度条件下，
处于透湿恒定状态的防潮材料，在单位时间内
单位面积上所透过的湿气量，单位是g/
（m2.24h）。
防锈防潮包装技术
一般气体都有从高浓度区域向低浓度区域扩散的性质，水汽也不例外。当包 装材料或容器的某一面的水汽浓度高（湿度大），而另一面水汽浓度低（湿度小） 时，水汽就会从浓度高的一面向浓度低的一面渗透。要隔断这种流动，保持包装 内要求的相对湿度，可以采用金属和玻璃容器，而一般的塑料防潮包装材料往往 不能完全阻止这种渗透。材料的防潮性能，主要取决于材料或容器的透湿度。防 潮包装的透湿度是指在单位面积上，单位时间内所透过的水汽的重量。（单位为 g/m2·24h）。
二、防锈蚀包装
（一）金属锈蚀的机理 金属锈蚀是指金属与周围介质（气体或液体）发生化学或电化学作用所引起 的破坏现象。按金属锈蚀的机理，金属锈蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类 型。其中，电化学腐蚀是破坏金属的主要形式，对于大多数金属的锈蚀也是发生 电化学锈蚀而造成的。金属发生电化学锈蚀必须同时具备以下三个条件： 1．金属上各部分（或不同金属间）存在着电极电位差。 2．具有电极电位差的各部分必须相联。 3．具有电极电位差的各部分要处于相联通的电解质溶液中。 造成电化学锈蚀的原因主要是具备上述三个条件下的原电池作用。金属制品
《防潮包装》课件
除湿包装通常使用干燥剂或除湿袋来 吸收包装内的湿气，以保持食品的干 燥。这种包装技术适用于易受潮的食 品，如谷物、糖和咖啡等。
04
防潮包装标准与法规
国际防潮包装标准
国际标准化组织（ISO）防潮包装标准
ISO 15312:2017，规定了防潮包装的测试方法和性能要求。
欧洲标准化委员会（CEN）防潮包装标准
要点二
3D打印技术
3D打印技术可以定制化生产复杂的防潮包装结构，满足不 同产品的特殊需求，提高包装的适用性和灵活性。
环保与可持续发展
可降解材料
随着环保意识的提高，可降解材料在防潮包装中的应用 将越来越广泛，降低包装对环境的影响。
循环利用
通过建立有效的回收体系，实现防潮包装的循环利用， 减少资源浪费和环境污染。
详细描述
真空包装通过排除包装内的空气，减少微生物的存活和繁殖，从而延长食品的 保质期。这种包装技术常用于肉类、鱼类、水果和蔬菜等食品的保鲜和防腐。
气调包装
总结词
气调包装是一种通过调节包装内气体组成来延长食品保质期的包装技术。
详细描述
气调包装通常使用氮气、二氧化碳和氧气等气体，以替代包装内的空气。通过调 整气体比例，可以抑制食品中微生物的生长，减缓食品的氧化和腐败，延长食品 的保质期。这种包装技术广泛应用于新鲜水果、蔬菜和熟食的保鲜。
高分子材料
随着高分子材料技术的不断进步，新 型的高分子材料将应用于防潮包装领 域，以提高防潮性能和耐久性。
纳米材料
纳米材料具有优异的物理和化学性能 ，未来在防潮包装中应用纳米技术可 以提高包装的阻隔性能和抗菌性能。
技术创新与提升
要点一
智能化技术
通过引入智能化技术，如物联网、传感器等，实现防潮包 装的实时监测和调控，提高包装的可靠性和安全性。
工程类防潮包装设计与计算
食品防潮包装
介绍食品防潮包装 的必要性，即保持 食品质量与安全。
列举几种常见的食 品防潮包装材料， 如铝箔、塑料薄膜 等。
介绍食品防潮包装 的设计要点，包括 密封性、阻隔性能 等。
举例说明几种食品 防潮包装的应用场 景，如方便面、薯 片、坚果等。
五金件防潮包装
适用范围：适用于各种五金件，如螺丝、螺母、轴承等 包装材料：防潮纸、塑料薄膜、铝箔等 包装工艺：真空包装、充气包装、吸塑包装等 包装效果：有效防止五金件生锈、氧化，提高产品质量和使用寿命
确定产品尺寸和数量 计算防潮包装的内尺寸 确定防潮包装的材质和厚度 验证防潮包装的尺寸是否符合要求
防潮包装成本的计算
材料成本：根据 包装材料、规格 和数量的不同而 有所差异
工艺成本：涉及 到包装的加工、 印刷、贴标等工 艺环节的费用
运输成本：考虑 到包装产品的重 量、体积和运输 距离等因素
注意事项：计算时需 考虑包装材料的吸湿 性和透气性，以及环 境温湿度的波动范围
防潮层厚度的计算
防潮层厚度计算公式：h=k√t 其中，h为防潮层厚度，k为防潮材料透湿系数，t为防潮层暴露时间 计算时需要考虑防潮材料透湿性能、防潮层暴露时间和环境湿度等因素 实际应用中，需要根据具体情况进行计算和调整
防潮包装尺寸的计算
个性化定制的防潮包装
防潮包装的个性化定制将成为未来趋势，满足不同产品的特殊需求。
3D打印技术将应用于防潮包装的定制，实现快速、精准的生产。
智能传感器和RFID技术将集成到防潮包装中，提供实时监测和追踪功能。
环保材料将在防潮包装中得到广泛应用，推动可持续发展。
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汇报人：XX
高档商品防潮包装
适用范围：高档电子产品、奢侈品等 包装材料：铝箔、塑料薄膜等具有良好防潮性能的材料 包装结构：多层包装，加强防潮效果 包装工艺：真空密封、热收缩等工艺，提高防潮性能
药品包装技术08(防潮包装技术)
05
防潮包装的未来发展
新材料的研发与应用
高分子材料
研发具有优异防潮性能的高分子材料 ，如聚乙烯、聚丙烯等，以提高药品 包装的防潮效果。
纳米技术
利用纳米材料具有的特殊性能，如高 比表面积、高孔隙率等，制备出具有 高效防潮性能的纳米复合材料。
智能化防潮包装技术
湿度指示器
在包装内部设置湿度指示器，实时监测包装内的湿度变化，以便及时采取措施防止药品 受潮。
电子产品在生产和存储过程中容易受到湿度的影响，导致性能下降或损坏。防潮包装能够有效地保护电子产品免 受湿度的影响，确保其性能和使用寿命。
其他需要防潮的物品包装
总结词
其他需要防潮的物品包括纺织品、艺术品、文物等，其防潮包装能够延长其使用寿命。
详细描述
对于一些容易受潮的物品，如纺织品、艺术品、文物等，防潮包装能够有效地保护物品免受湿度的影 响，延长其使用寿命。防潮包装的设计需根据物品的特点和需要进行定制，以确保物品的安全和保护 效果。
食品包装
总结词
食品的防潮包装对于保持食品的新鲜 度和口感至关重要。
详细描述
食品包装需具备有效的防潮性能，以 防止食品受潮而发生质变，如霉变、 变质等。防潮包装材料的选择和设计 需符合食品安全标准，以确保食品的 质量和安全。
电子产品包装
总结词
电子产品的防潮包装是确保其性能和使用寿命的重要因素。
详细描述
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感谢您的观看
智能传感器
利用智能传感器技术，实现对药品包装内部湿度的实时监测和调控，确保药品处于适宜 的湿度环境中。
更高效的防潮效果与环保性
高效防潮剂
研发更高效的防潮剂，以提高药品包装 的防潮性能，同时减少防潮剂的使用量 ，降低对环境的影响。
浅析防潮包装
防潮包装1.引言防潮包装是为防止被包装物受空气中水蒸气的损害而实施的技法，所以采取具有一定阻隔水蒸气能力的材料对物品进行包装，阻隔外界湿度变化对物品的影响，同时使包装内的相对湿度满足物品的需求，保护物品的品质。
目前，防潮包装的应用已相当广泛，药品、化妆品、大多数加工食品、化工产品、仪器仪表、武器装备等都要进行防潮包装。
2.空气湿度对产品的影响湿气可能使产品发生以下几种形式的变化：(1)物理变化：例如面包失水后发硬、饼干吸水后不脆、皮革干燥后发硬等。
(2)物理化学变化：例如糖或盐结块，或者形成水台物等(3)化学变化：污物在已附有湿气的裸露的金属表面上被吸附，污物起到电解质的作用，引起电化学反应，使钢铁生锈，或使其它金属腐蚀、失去光泽，粮食的褐变等。
(4)生物变化：如果湿度增加超过临界值或在包装内形成小水滴时，霉菌或细菌就要生长。
湿度是细菌和霉菌生长最主要的条件，降低湿度是控制其生长的最主要手段。
因此需要进行防潮包装的产品一般分为以下三种：（1）吸湿后质量会下降的产品这类产品的水含量增加到一定程度时，产品会失去使用价值．这种类型的产品应进行防潮包装，防止产品吸收外界水蒸汽。
例如酥脆食品、药品、干制食品、化工产品、化肥等。
（2）脱湿后质量会下降的产品这类产品失水到一定程度时，会失去使用价值，与3.1类产品不同，这类产品需要进行防脱湿包装，但习惯上也称防潮包装。
例如面包、蛋糕、中药密丸、化妆品、水乳型产品、水分散型液体产品等。
对于上述两类产品，它们吸收空气中的水分，或向空气中蒸发水分的速度随时间的增加会逐渐减慢，最后达到与外界环境水分平衡的状态。
即如果外界温湿度不变，产品的平衡水分也不变，这时产品所含的水分称为该温度下产品的平衡水分。
在一定温度下，空气的湿度越高，产品的平衡水分也越多，反之亦然。
（3）在潮湿环境中会与水发生化学反应的产品这类产品既不吸湿也不脱湿，但与水发生化学反应会使产品质量下降，甚至会失去使用价值。
食品包装学7.1防潮包装
➢dp/包dx—装—材水料蒸气的压透力湿梯度性；能决定于材料的种
类p1-p、2—加—工材料方两法面和的水材蒸料气厚压力度差，；一般用透湿 度δ来——表材示料。厚度。
6
透湿度
指在一定的相对湿度差、一定厚度、1m2面积薄膜
在24h内透过的水蒸气的质量。
日本TLS-Z-0208标准:有效面积1m2的包装材料在一
12
➢2．防潮包装设计步骤 •（1）允许透过包装的水蒸气量q（g）：
q W C C •（2）包装材料允许的透2湿度Qv 1：
Qv
q S •T
W C2 C1
S • T 13
（一）常规防潮包装设计方法
➢2．防潮包装设计步骤 •（3）确定包装材料在某食品贮存温、湿
度条件下的实际透湿度Qθ
W R S T K h 即可求得吸潮剂的用量CW2 （Cg1）。
19
（二）封入吸潮剂的防潮包装设计
➢2．吸潮剂使用方法及注意事项
•（1）必须在包装材料透湿度小且密
封性好的包装容器中才能使用。
•（2）为节约吸潮剂及保证防潮效果，
应尽量缩小包装预留空间。
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（二）封入吸潮剂的防潮包装设计
➢2．吸潮剂使用方法及注意事项
2
一、包装内湿度变化的原因
1.因包装材料的透湿性而使包装内湿度变化。 2. 环境温湿度的变化所致。
➢在相对湿度确定的条件下，高温时大气中绝
对含水量高，温度降低则相对湿度会升高，当 温度降到露点温度或以下时，大气中的水蒸气 会达到过饱和状态，而产生水分凝结
3
3.保证食品质量的临界含水量
茶叶炒制烘干后的含 相对湿度50% 相对湿度80%环 水量（在相对湿度 环境中的含水量 境中的含水量 20%时平衡）
药品包装技术08(防潮包装技术)
2、渗透机理
几个概念： 包装材料：玻璃、金属、塑料、复合材料。 包装材料的渗透率：单位面积上单位时间内水蒸气和 气体的渗透量。 水蒸气渗透率：又称透湿率，单位为g/(m2.24h)。 气体渗透率：又称透气率，单位为cm3/(m2.24h). 渗透率与阻隔性的关系：渗透率大的材料，其阻隔性 低；反之，渗透率小的材料，其阻隔性高。渗透率是 包装材料阻隔性能的重要参数，是选择包装材料、确 定储存期限、采取防范措施的主要依据。
（三）吸湿材料
包装内潮气来源：产品构成材料本身含有一定水分， 贮存流通时会蒸发出来；包装材料含有的水分；密封 容器中空气中的水分；外界大气可渗透过包装阻隔层。
采用具有良好吸湿性能的干燥剂，吸收包装件中的潮 气，以保持包装件的低湿度（相对湿度RH小于60％）。 常用的干燥剂有： (1)硅胶干燥剂：SiO2.xH2O，吸湿快，可再生复用。 (2)蓝色指示剂和变色硅胶：硅胶浸染氯化钴液制得蓝 色或浅蓝色玻璃状颗粒。RH为20％呈蓝色或浅蓝色， RH为25％时开始变为紫红色，RH高于38％时变为粉 红色。
水蒸气和气体对包装材料的渗透机理： 从热力学的观点来看，是单分子扩散过程，即气体分 子在高压侧的压力下，首先渗入包装材料的内表面， 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扩散。 从化学动力学的观点，是一个从基元反应到总反应进 行的宏观过程的研究。
四、防潮包装设计
防潮包装
按包装目的分为： 一类是防止包装物内水分失去的防潮包装； 一类是防止被包装物品增加水分，保护药品质量的防 潮包装。
ห้องสมุดไป่ตู้
防潮包装技术—防潮包装概念、原理
月，请选择适宜的包装材料。
解：
W=100g，c1=50%，c2=30%， A=700cm2=0.07m2
h1=40,h2=(70+50)/2=60,tθ=18×30=540d
将上述数据代入式（8）
Q40
K
W (C2 % C1%) t (h1 h2 ) A
100 g (30% 50%) 540 d (40 60) 0.07m2
Q40
下的透湿度，可通过系数K及
式中
薄膜两侧的湿度差进行换算
Q40 、 Qθ—某种薄膜在温度40 ℃、 θ℃条件下的透湿度（率），g﹒m2﹒24h-1
Pwv.40 、 Pwv.θ—某种薄膜在温度40 ℃θ℃条件下的透湿系数， g﹒cm﹒cm2﹒s-1﹒kPa-1
P40、Pθ —在温度为40 ℃、 θ℃时饱和水蒸气压强，kPa K —薄膜在θ℃条件下的系数
防潮包装
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，甚至完全失去食 用价值。
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。
1 ．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
qwv40 At
f
Pwv40
p1 p2 x
f
Pwv40 p40 90 0 10 2 f x
g m2 24h1
（4）
式中
f
― Q(g﹒m-2﹒24h-1 )与P(g﹒cm﹒cm-2﹒s-
1﹒kPa-1)之间的面积与时间单位换算因子
（ 1m2﹒24h=864×106cm2﹒s=f cm2﹒s)
第四章防潮包装技术
内所表现的湿度分别为h1%,
那么包装本身的透湿度为：
•对对：已包装
好并存放一定时
•？？？ 期的测试件？
•Kθ值是由包装期间平均气温与所使用的包装材料的和种类决 定的系数。
第四章防潮包装技术
2、包装保存期的估算 用透湿度R[40℃,(0-90%)]的防潮包装材料包装物品时， 包装有效期为：
•为了在短时间内得到其包装有效期的预测值，采用高温高湿加 速实验。条件：温度40℃,湿度(0-90%)，若加速T(d)时，产品 开始偏离规定要求，那么只要知道该产品将要贮存的θ，以及贮
第四章防潮包装技术
五、塑料薄膜的防潮包装设计
对于干燥的防潮包装设计，令
•其中
•利用 •得
•如何导出的呢？
第四章防潮包装技术
对上式进行积分
•包装内的水分活度与包装内物品的百 分含水量成函数关系，且与温度有关
•即当θ与ae为常数，且物品的初含水量c1、包装薄膜材料的扩散 活化能△E，以及当物品中的百分含量达到临界值c2时产品所应 保存的期限τ已知的话，那么防潮包装薄膜材料或包装的外尺寸 可由下式决定：
四、简易的防潮包装设计及保存期估算
防潮：避免水分通过包装发生内外渗透。
1、包装件本身透湿度的估算
被包装物品净重W(g);物品装入包装时的水分含量C1%,维持商品价值的界 限
水分为C2%；包装本身的表面积A(m2),从包装到开封时间t(d),在保存期间，
包装件场所平均温度θ(℃),保存包装件场所的平均h2%；被包装物品或包装
➢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，食物稳定性越高
第四章防潮包装技术
②聚合物膜、复合膜等材料做成的软包装
•疏水膜的包装透湿状态公式 •式中：P是包装材料的透湿系数(
防潮包装技术—防潮包装干燥剂及计算方法
Pwv
( p1
qwv l p2 )At
式（13-4）
将其改写为：
t
qwv l
Pwv ( p1 p2 ) A
(S)
式
[（13-11（a)]
把式（13-6）
Pwv
Pwv40
p40 90 K p
代入式【13-11（a）】中，
t
qwv l Pwv ( p1 p2 ) A
则有：
t
qwv l
数
• Pwv40=45g·um/(m2·d·kPa) • 从表13-2查得40℃时饱和水蒸气压强
• P40=7.376kPa,并插值求得22℃时的饱和水蒸 气压强p22=2.670kPa;
• 从表13-3插值求得CPP在22℃时
• 将上述数值代入式13-5，则：
Pwv22
Pwv40
p40 P22
• （1）按照透湿系数计算，式【13-11（a）】
t
qwv x
Pwv ( p1 p2 ) A
(S)
式
[（13-11（a)]
该产品允许干燥含水率为30%～80%，
现该产品干燥含水率为50%
对应的相对湿度为50%～85%。， 相对湿度为70%， 相对湿度40%的环境中，
• 解：进行这类问题的计算时，由于储存环境的 相对湿度低于包装内部的相对湿度，因此产品 将脱湿，即排出水分。
• ⑤将以上数值代入式【13-11（a）】
•
得： t25
qwv25 x Pwv25 ( p125 p225 )
A
m2 d kPa
23g m
(1.2668
20 g 30m
kPa 2.2002 kPa)0.07cm2
包装材料的防潮性能与应用
包装材料的防潮性能与应用在我们的日常生活和工业生产中，包装材料的选择至关重要。
其中，防潮性能是一项关键的考量因素。
无论是食品、药品、电子产品还是其他各类商品，良好的防潮包装都能够有效保护产品的质量和性能，延长其保质期和使用寿命。
首先，让我们来了解一下什么是防潮性能。
简单来说，防潮性能就是指包装材料阻止水分渗透和吸收的能力。
当周围环境湿度较高时，具有良好防潮性能的包装材料能够有效阻挡湿气进入包装内部，从而保持产品的干燥。
常见的包装材料中，塑料薄膜是应用广泛的一种。
例如聚乙烯（PE）薄膜，它具有较低的透湿性，能够在一定程度上阻隔水分。
而且，通过对聚乙烯薄膜进行改性，如添加阻隔层或采用多层复合结构，可以显著提高其防潮性能。
这种改性后的塑料薄膜常用于食品包装，如薯片、饼干等，能有效防止食品受潮变软。
纸类包装材料也是常见的选择之一。
不过，普通纸张的防潮性能相对较差。
为了提高纸类包装的防潮能力，通常会对纸张进行处理，比如涂上一层防潮涂层，或者采用经过特殊加工的防潮纸。
防潮纸在药品包装中较为常见，能够保护药品不受潮气影响，确保药效的稳定性。
金属材料在防潮包装中也有出色的表现。
铝箔是一种常用的金属包装材料，其具有极佳的阻隔性能，几乎不透湿气和氧气。
许多高端食品和药品会采用铝箔包装来确保产品的品质。
比如一些速溶咖啡、奶粉等，采用铝箔包装袋能够长时间保持产品的干燥和新鲜。
玻璃作为包装材料，虽然本身的防潮性能较好，但由于其易碎和重量较大的特点，在一些特定领域应用较多，如高档化妆品、酒类等。
在这些产品的包装中，玻璃能够提供良好的防潮保护，同时展现出产品的高品质形象。
在实际应用中，选择合适的包装材料需要综合考虑多个因素。
产品的性质是首要考虑的因素之一。
对于易受潮变质的食品，如坚果、果干等，需要选择防潮性能卓越的包装材料，以延长其保质期。
而对于一些对湿度不太敏感的产品，如某些塑料制品，可能对防潮性能的要求相对较低。
环境条件也是影响包装材料选择的重要因素。
防锈防潮包装技术
1、静态去湿法 静态去湿法是在包装容器内放置一定数量的干燥剂，借以吸收封装时带进包 装内的水分，并将湿度保持在一定的范围内。静态去湿一般适用于中、小型包装 件。这种控制湿度的方法要求容器能密封，使容器内部空间与外界空气隔离。一 般的去湿干燥，通常是将干燥剂装入用滤纸或纺织物做成的袋内，再将干燥剂袋 置于容器中。由于是静态的吸湿，容器中的相对湿度不易均匀。若用于大型包装， 则干燥剂需要分散放置，且用量也较大。
对于高新技术产品应强调控制包装作业场地的温湿度。
对于某一具体产品包装来说，要建立准确的干燥剂用量计算公式是困难的。
在国内外干燥剂防潮实践中，人们都是根据具体条件，从不同角度和不同需要出
第3章-研-防潮包装
根据气体扩散定律： （费克定律，Fick）
单位时间、 单位面积的水蒸汽渗透量与浓 度梯度成正比。
公式表示：
m D dc (g / cm2 s) dx
式中： m — 水蒸气在单位时间，单位面积透过包装材料 的质量；（g / ㎝2·s） ﹣D —水蒸气在包装材料中的扩散系数； （㎝2/s）。
dc dx — 表示扩散方向上的浓度梯度 ；
2、注意几个问题 ⑴、包装容器各处的物料吸湿不同 设计时，应着眼于器壁处的物料，不过度 吸湿。 ⑵、恰当确定容器内、外的环境温度 环境温度高，水蒸气含量高，反之低，高 温时包装，低温储运，容器内RH会超标。 ⑶、恰当设计包装容器的结构与外形 ①、包装容器以球形为最佳。
§1 概述
一、防潮包装的作用
1、防止吸收水分 防潮包装，通常保护的是那些受潮后，质量 会受到影响的产品。
如：药品、酥脆食品、金属制品、水泥等， 这些产品受潮后会绵软、氧化、发霉、结块、锈 蚀，严重的会失去使用价值。
2、防止失去水分 对于那些本身含水量较高，失去水分变干后 同样会使质量受到影响的产品。
（g/cm4）。 负号： 表示扩散沿物质浓度降低的方向进行。
上式分离变量积分： mdx = - Ddc
m
xd
dx D
c2 dc
x0
c1
md = - D（C2- C1）= D（C1- C2）
m = D(C1 C2 ) d
……⑴
根据气体溶解定律：（亨利定律）
气体浓度等于气体溶解系数与气体分压的 乘积。
第三章 防潮包装
讲授内容
§1 概述 1、水蒸气对被包装产品的损害； 2、防潮包装的定义。 §2 包装内容物与水蒸气的关系 3、干燥食品的吸湿特性。 4、无机盐类的平衡湿度。 5、包装用于干燥剂的吸湿特性。 6、被包装物的局部吸湿特性。
第五章-防潮包装原理与方法
金属
玻璃
金属
高阻隔复合塑料薄膜
•
防潮包装材料的防潮性取决于它的透湿率，
而透湿度又受温度和材料两侧的湿度等的制约。
透湿率可以定义为: 在一定的温湿度条件下，
处于透湿恒定状态的防潮材料，在单位时间内
单位面积上所透过的湿气量，单位是g/
（m2.24h）。
•
防潮材料的透湿率越小，防潮性能就越好，
各种防潮材料的透湿度差别很大，
工纸等；对防潮要求稍高时, 可采用聚乙烯加
工纸, 聚乙烯塑料膜等；对防潮性能要求高时,
可采用具有一定厚度的铝箔及铝箔复合材料等；
对防潮要求特别高时, 可采用金属或玻璃容器。
四、干燥剂
•
干燥剂是一种容易吸收水分的物质，它能
吸收一定空间的水蒸气，降低这一空间的相对
湿度。
• 需要使用干燥剂防潮的物品有: 内装物属非吸 湿性的金属制品，若水气透入包装不易外泄， 易产生结露现象，导致金属生锈，所以在环境 封存或封套式防锈包装中要使用干燥剂；还有 一些吸湿易变质的物品如药片、某些小食品等 在防潮包装时也可加干燥剂。对一些不宜过分 干燥的商品(如纸制品、针棉织品等)，不宜使 用干燥剂，以免商品过分脱水而影响质量，甚 至变质损坏。
能使整个材料的透湿度小。相反, 如果把对湿
度依赖性大的材料放在高湿侧, 则会降低材料
的防潮性能。
三、防潮包装材料的选择
•
在进行防潮包装设计时, 首先根据下面数
据算出所要求的材料透湿率, 然后找出符合要
求的防潮包装材料。
•
对防潮要求不太高时, 可以采用防潮能力
较差的材料, 如防水纸、石蜡纸、聚氯乙烯加
茶叶品质就急剧劣变。
黑火药在包装内的相对湿度为 65 ％时, 含水率在 0.7 % －1.0 %范围内, 其使用性能变化不大, 若包装内相对湿度升高, 则它将吸 收水分而受潮结块, 造成点火困难、 降低燃烧速度而影响使用。
包装材料的防潮性能研究
包装材料的防潮性能研究在现代社会，商品的包装不仅仅是为了美观和便于运输，更重要的是要保护商品的质量和完整性。
其中，防潮性能是包装材料的一项关键指标，它对于保证商品在储存和运输过程中不受潮气侵害，保持其品质和性能具有至关重要的意义。
一、防潮性能的重要性许多商品，特别是食品、药品、电子产品等对湿度非常敏感。
食品在受潮后容易发霉、变质，影响口感和安全性；药品受潮可能会导致药效降低甚至失效；电子产品受潮则可能会出现短路、腐蚀等问题，严重影响其使用寿命和性能。
因此，选择具有良好防潮性能的包装材料，可以有效地延长商品的保质期，减少商品的损失，保障消费者的权益。
二、常见的包装材料及其防潮性能1、塑料包装材料塑料是目前应用最为广泛的包装材料之一，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酯（PET）等。
塑料具有良好的阻隔性能，可以有效地阻止水分和潮气的渗透。
其中，PE 具有较好的柔韧性和防潮性能，常用于食品包装；PP 具有较高的强度和耐热性，适用于一些需要高温处理的包装；PET 则具有良好的透明度和阻隔性能，常用于饮料瓶等包装。
纸质包装材料包括牛皮纸、瓦楞纸、白板纸等。
纸质材料本身具有一定的吸水性，但其经过特殊处理，如覆膜、涂蜡、涂布等，可以提高其防潮性能。
例如，覆膜的牛皮纸可以有效地阻止水分的渗透，常用于一些干燥食品的包装；瓦楞纸通过在表面涂布防潮剂，可以提高其在潮湿环境中的抗压强度和防潮性能，常用于纸箱包装。
3、金属包装材料金属包装材料如马口铁、铝箔等具有优异的防潮性能。
马口铁常用于罐头食品的包装，其表面的镀锡层可以有效地防止潮气的侵入；铝箔具有极佳的阻隔性能，常用于药品、食品等的包装，能有效地保护产品不受潮气和氧气的影响。
4、玻璃包装材料玻璃是一种惰性材料，具有良好的化学稳定性和阻隔性能，不会与内容物发生反应，也能有效地阻止潮气的渗透。
但玻璃包装材料易碎，重量较大，运输成本较高。
三、影响包装材料防潮性能的因素1、材料的分子结构不同的包装材料其分子结构不同，从而导致其防潮性能存在差异。
防潮包装工艺
第一类
第二类
第一节 防潮包装工艺
q wv Pwv ( p1 p 2 ) At x
Pwv q wv. x t Pwv ( p1 p 2 ) A
Pwv.40 P40 90 K P
q wv. x t Pwv40 p 40 90 K ( p1 p 2 ) A p
用透湿率计算
第一节 防潮包装工艺
例 1
已知：
W=100g C1=2% C2=5.5% X=0.003cm A=650cm2 =0.065m2 T=22℃ RH1=70% 方法一 按透湿系数（Pwv）计算 解：
q wv. x t Pwv ( p1 p 2 ) A
第一节 防潮包装工艺
注意：RH1、RH2 、RHt=0 、RHt的含义
第一节 防潮包装工艺
例 2
已知：
W=100g C1=50% C2=30% X=0.03cm A=700cm2 =0.07m2 T=24℃ RH1=40% 按透湿系数（Pwv）计算 解：
q wv. x t Pwv ( p1 p 2 ) A
第一节 防潮包装工艺
（二）产品因素（吸湿特性） 吸湿特性：产品含水量随环境相对湿度变化的性质。 食品（水分活性） 典型产品 金属（临界腐蚀湿度）
第一节 防潮包装工艺
五、防潮包装原理
（一）渗透机理（单分子扩散过程） （二）渗透系数与渗透率
第一节 防潮包装工艺
m x Pwv p1 p 2
（四）Q40与Qθ关系
Q Pwv. P h% Q40 Pwv.40 P40 (90 0)%
令
Pwv. P K Pwv.40 P40 90
【食品包装学】8 防潮包装技术
第一节防潮包装技术防潮包装就是采用具有一定隔绝水蒸气能力的防潮包装材料对食品进行包封，隔绝外界湿度对产品的影响；同时使食品包装内的相对湿度满足产品的要求，在保质期内控制在设定的范围内，保护内装食品的质量。
一、包装食品的湿度变化原因(一)包装内湿度变化的原因其一为因包装材料的透湿性而使包装内湿度增加；其二为环境温湿度的变化所致。
在相对湿度确定的条件下，当温度降到露点温度或以下时，大气中的水蒸气会达到过饱和状态而产生水分凝结。
如果在较高温度下将产品封入包装内，其相对湿度是被包装产品所允许的，当环境温度降低到一定程度时，包装内的相对湿度升高到可能超过被包装产品所允许的条件。
所以，食品包装时环境大气中的相对温湿度条件对防潮包装有重要意义，若产品在较高温湿度条件下进行防潮包装，可能会加速食品的变质。
(二)保证食品质量的临界水分每一种食品的吸湿平衡特性不同，因而对水蒸气的敏感程度也不同，对防潮包装性能的要求也有所不同。
大多数食品都具有吸湿性，在水分含量未达饱和之前，其吸湿量随环境相对湿度的增大而增加。
每一类食品都有一个允许的保证食品质量的临界水分和吸湿量的相对湿度范围，在这个范围内吸湿或蒸发达到平衡之前，产品的含水量能保持其性能和质量，超过这个湿度范围，则会由于水分的影响而引起品质变化。
例如，茶叶在炒制烘干后水分含量约3％，在相对湿度20％时达到平衡；在50％RH 时茶叶的平衡水分为5.5％；在80％RH时，其平衡水分13％。
当茶叶的水分含量超过5.5％时，茶叶质量急剧下降，因此，把5.5％的水分作为茶叶保持质量的临界水分含量，在进行1防潮包装时在规定的保质期内必须保证茶叶的水分含量不超过5.5％。
二、防潮包装材料及其透湿性(一)常用防潮包装材料防潮性能最好的材料是玻璃陶瓷和金属包装材料，这些材料的透湿度可视为零。
目前大量使用的塑料包装材料中适宜用于防潮包装的单一材料品种有：PP、PE、防潮玻璃纸等，这些薄膜材料的阻湿性较好，热封性能也好，可单独用于包装要求不高的防潮包装。
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防潮包装1.引言防潮包装是为防止被包装物受空气中水蒸气的损害而实施的技法，所以采取具有一定阻隔水蒸气能力的材料对物品进行包装，阻隔外界湿度变化对物品的影响，同时使包装内的相对湿度满足物品的需求，保护物品的品质。
目前，防潮包装的应用已相当广泛，药品、化妆品、大多数加工食品、化工产品、仪器仪表、武器装备等都要进行防潮包装。
2.空气湿度对产品的影响湿气可能使产品发生以下几种形式的变化：(1)物理变化：例如面包失水后发硬、饼干吸水后不脆、皮革干燥后发硬等。
(2)物理化学变化：例如糖或盐结块，或者形成水台物等(3)化学变化：污物在已附有湿气的裸露的金属表面上被吸附，污物起到电解质的作用，引起电化学反应，使钢铁生锈，或使其它金属腐蚀、失去光泽，粮食的褐变等。
(4)生物变化：如果湿度增加超过临界值或在包装内形成小水滴时，霉菌或细菌就要生长。
湿度是细菌和霉菌生长最主要的条件，降低湿度是控制其生长的最主要手段。
因此需要进行防潮包装的产品一般分为以下三种：（1）吸湿后质量会下降的产品这类产品的水含量增加到一定程度时，产品会失去使用价值．这种类型的产品应进行防潮包装，防止产品吸收外界水蒸汽。
例如酥脆食品、药品、干制食品、化工产品、化肥等。
（2）脱湿后质量会下降的产品这类产品失水到一定程度时，会失去使用价值，与3.1类产品不同，这类产品需要进行防脱湿包装，但习惯上也称防潮包装。
例如面包、蛋糕、中药密丸、化妆品、水乳型产品、水分散型液体产品等。
对于上述两类产品，它们吸收空气中的水分，或向空气中蒸发水分的速度随时间的增加会逐渐减慢，最后达到与外界环境水分平衡的状态。
即如果外界温湿度不变，产品的平衡水分也不变，这时产品所含的水分称为该温度下产品的平衡水分。
在一定温度下，空气的湿度越高，产品的平衡水分也越多，反之亦然。
（3）在潮湿环境中会与水发生化学反应的产品这类产品既不吸湿也不脱湿，但与水发生化学反应会使产品质量下降，甚至会失去使用价值。
例如，金属制品、武器装备、精密仪器等在潮湿环境下，如果有氧存在会使钢铁部件生锈或使其它金属表面失去光泽。
外界湿度对腐蚀的影响大；当相对湿度低时．随湿度增加，腐蚀速度增加不太快，但当相对湿度达到临界湿度后，金属腐蚀的速度急剧增加。
因此，我们在设计防潮包装的时候，需要根据流通环境的湿度条件以及产品自身的特性，选择合适的包装材料和合理的防潮包装结构，或采取附加物来达到防潮包装的目的。
以下是防潮包装的等级表:鉴于不同产品的不同防潮要求，防潮包装材料也不同，大体分为隔湿性材料和吸湿性材料两大类。
透湿率是材料隔潮性的标志，透湿度越小，隔潮性能越好。
透湿率是指在一定的温湿度条件下，处于透湿恒定状态下的隔湿材料，在单位时间内、单位面各上透过水蒸汽的量，单位是g／㎡·24h。
玻璃、金属和足够厚度的铝箔的透湿度接近于零。
复合材料及单层塑料薄膜的透湿率与薄膜的组成、分子结构、分子集聚状态、结晶度、密度以及所处环境的温湿度条件等有关。
3.干燥剂的应用干燥剂不应与产品发生化学反应，通过物理吸附降低湿度。
干燥剂应不挥发，吸水后温度不明显上升，在产品储存的温度范围内吸湿性能稳定，常用的干燥剂有吸附型和解潮型两类。
吸附型干燥剂有硅胶，蒙脱石活性干燥剂，分子筛和铝凝胶等；解潮型的干燥剂主要是生石灰等。
3.1干燥剂的包装由于干燥剂的组成不同，其适合的包装也是大有不同。
硅胶或其它干燥荆不宣直接与产品接触，必须用透湿度大的材料进行包装，如用无纺布或棉布制作干燥剂包装袋。
使用棉布时还需用能吸水强度好的软纸做衬里，防止干燥剂碎末掉出来。
被包装产品如果本身不含湿，密封包装内又无含湿衬垫材料，干燥剂则不宜用塑料薄膜或其它透湿性小的材料包装，即不能用双梯度法控制湿度。
许多地区一天内的温度变化较大，有的相差二十多度。
如果产品包装容器内的温度变化幅度也有这么大，而干燥剂包装袋的透湿度又小，尽管包装内的绝对湿度变化不大，但相对湿度却发生了很大变化。
若高温时的相对湿度是5O％，温度下降约13℃，那么湿度就会增至饱和。
3.2干燥剂的用量计算防潮包装中，干燥剂的用量与防潮材料的透湿率，储存期，包装面积等多项因素有关。
干燥剂的用量可按下面经验公式计算式中:W-干燥剂用量(kg)R-包装材料的平均透湿度(g／㎡·24h)M-包装期限(月)D-包装内吸湿性缓冲材料的质量(kg)K-包装环境的气候条件系数。
20℃ RH≤70 时，K为604.防潮包装材料的选择常用的防潮包装材料有纸材，塑料，金属，玻璃，陶瓷以及复合材料等。
4.1金属或玻璃包装容器金属或玻璃包装材料本身的透湿度接近于零，防潮的薄弱环节是封口及接缝卷边处。
例如，为确保玻璃瓶盖的密封，可在盖外再封一层纤维素薄膜、涂蜡或用热收缩薄膜封包。
也可以在瓶口先用直插式塑料空心塞或软木塞，再封外盖。
金属罐盖或玻璃瓶的四旋盖等可施涂液体高分子密封腔，使在封台处形成弹性膜，以提高密封度。
4.2单层塑料薄膜袋PVDC、PP、HDPE有非常好的湿气阻隔性；其次是MDPE、LDPE、LLDPE(线性低密度聚乙烯)、PET、离子型聚合物；PVC和EVA也有一定的湿气阻隔性；尼龙、聚苯乙烯、丙烯腈共聚物、聚乙烯醇等的阻湿性是不好的。
理论和实验结果都证明：用两层厚度均为d的PE袋包装的隔潮效果比用一层厚度为的PE袋包装的隔潮效果好。
此结论也适用于其它塑料袋。
4.3复合薄膜袋如果单从防潮的目的出发，PP、PE等单层膜已具备很好的水蒸汽阻隔性。
但在包装设计时常需将阻湿性与对氧气、二氧化碳、香气的阻隔性，对油脂和溶荆的抗耐性及机械强度等综合考虑，即根据产品对保护性的不同要求采用多功能的复合材料。
在设计复合材料时，应根据产品对防护性的要求和成本等选用内封层、阻气层、阻湿层、结构层等，当然各层的作用并不是单一的。
如果在复合材料的组成中选用了PVA、EVOH(乙烯一乙烯醇共聚物)、尼龙等．它们虽然都有极佳的气体阻隔，但它们的阻气性随环境湿度的增加而明显降低。
所以用上述塑料作复合材料的阻隔层时，如果它们所处的环境(大气或包装袋内)湿度较大时，应将它们夹在高阻湿层之间．或用高阻湿层与高湿环境隔开。
为确保复合材料袋的封缄可靠，应选择热封性能良好的内层，例如，PE、离子型聚合物、PP、EVA、PVC等。
其中离子型聚合物在袋口稍有污染的情况下仍能密封。
4.4绿色防潮纸基材料绿色包装材料已成为当今世界环境保护的焦点。
而绿色纸基材料更是人们竞相研究的趋势。
绿色防潮纸基材料生产过程涉及纤维原料的选择、主要化学助剂的添加工艺以及目标产品的再生回收工艺等问题。
现介绍几种防潮纸材的性能及应用范围。
4.4.1防潮玻璃纸玻璃纸又称“赛璐玢”，也称透明纸，它像玻璃一样透明、光亮，是一种装饰性的高级包装用纸。
自1908年问世以来，以独特的无毒无味、抗静电等特殊性能广泛应用于食品、医药、卫生包装装潢领域。
玻璃纸是以木浆、棉浆等天然纤维为原料，用胶粘法制成薄膜。
它挺括、透明、无毒、无味。
其分子链存在着一种奇妙的微透气性，可以让商品像鸡蛋透过蛋皮上的微孔一样进行“呼吸”，这对商品的保鲜和保存活性十分有利；对油性、碱性和有机溶剂有强劲的阻力；不产生静电，不自吸灰尘，适应于机械高速包装和制袋。
防潮玻璃纸是在造纸过程中添加具有防潮性能的化学药品，如聚乙烯、聚偏二氯乙烯(K型涂覆)、醋酸乙烯共聚物(MST型涂覆)等制成，在原有材料性能的基础上添加了一定的防潮性能、适合于食品、肉类及机械工具的包装。
由于防潮玻璃纸源十天然纤维，故在垃圾中能吸水而被分解，不至于造成环境污染。
用聚乙烯和K型涂覆的防潮玻璃纸加工工艺不仅污染少、易操作，而且很经济。
鉴于用塑料作食品包装存在着潜在危害，传统的塑料食品包装在许多发达国家正面临着被逐步淘汰的命运，取而代之的新型包装——防潮玻璃纸将显示出其强大的生命力。
4.4.2聚乙烯加工纸聚乙烯加工纸是由牛皮纸和高密度聚乙烯或低密度聚乙烯复合而成。
它具有牛皮纸的坚韧结实的特性，同时又有聚乙烯材料的优越的介电性、耐潮性，良好的机械强度和抗冲击性，在低温时仍能保持柔软及化学稳定性，能抵抗一定浓度及温度的酸类、碱类、盐类溶液及各种有机溶剂的腐蚀作用。
聚乙烯加工纸特别是高密度聚乙烯加工纸是一种优良的高级防潮包装材料，其防潮性能比聚氯乙烯加工纸和沥表纸都要好。
对于复合防潮材料来说，因为湿度对各层材料的透湿系数影响的程度有差别，即各层材料的透湿系数的湿度依赖性有差别，所以在这样的材料进行防潮包装时，还应注意把透湿系数对湿度依赖性大的材料放在低湿侧，把透湿系数对湿度依赖小的材料放在高湿侧。
例如对于聚乙烯加工纸来说，就应该将聚乙烯薄膜层放在高湿度一侧。
聚乙烯加工纸原料中的牛皮纸是对环境完全无污染的，其中的聚乙烯层在大气中特别是阳光照射下也很容易老化，试验表明，经过两年就已自然崩裂，低密度聚乙烯老化程度更快，所以对环境造成的负载是比较小的。
4.4.3抗潮瓦楞纸板瓦楞纸板是在包装上应用最广的一种纸板，特别是用于商品包装，可以用来代替木板箱和金属箱。
瓦楞纸板是由瓦楞原纸加工而成。
首先把原纸加工成瓦楞状．然后用胶粘剂从两面将表层黏合起来。
使纸板中层呈空心结构，这样使瓦楞纸板具有较高的强度，它的挺度、硬度、耐压、耐破、延伸性等性能均比一般的纸板高．由它制成的纸箱也比较坚挺，更有利于保护所包装的产品。
抗潮瓦楞纸板是在温度为l30-180℃下，用石蜡液进行雾化。
在抗潮纸板中，石蜡成分的质量为30-45％．这种瓦楞纸板具有较高的抗潮性能．其强度比未经浸渍的纸板大大提高。
近年来．由于合成树脂的发展，生产出一种钙塑瓦楞纸板。
可以克服原有一些瓦楞纸板的缺点。
它具有防潮、防雨、强度高等特点。
且材料来源丰富，应用越来越广泛。
钙塑瓦楞纸板是指加有钙化物填料的塑料纸。
它是一种塑料包装材料，而不是纸包装材料，因与牛皮瓦楞纸对比，所以习惯称为纸板。
不管是牛皮瓦楞纸还是钙塑瓦楞纸板。
都具有自重轻、力学强度高、防潮性好等特点，所制成的纸箱折叠性好，存储空间小。
运输费用低，用完可多次重复使用。
易于回收利用，是优良的可供运输的绿色代木包装。
4.4.4牛皮箱纸板牛皮箱纸板也称挂面纸板或牛皮卡纸。
国外制作牛皮箱纸板的原料配比一般均用l00％本色硫酸盐木浆，少数采用本色硫酸盐木浆挂面，而用废纸浆作芯层和底层，国内因木材资源不足，所以采用40-50％木浆挂面，用麦草浆、稻草浆、芒秆浆、蔗渣浆、废纸浆等一种或两种混合浆作芯层和底层，并且开发出l00N 竹浆。
或用60-70％竹浆与草浆或废纸浆．或20％木浆与棉秆浆和红麻秆浆等抄造．最后再经过施胶与压光制成牛皮箱纸板．其施胶度均在0．75mm以上，因此有较强的抗水、防潮性能。
牛皮箱纸板是运输包装用的高级纸板。