第一章防潮包装

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。 气体分子在高压侧 (p1)的压力作用下， 首先溶解于包装材 料（如塑料膜）内 表面c1，然后水蒸 气在包装材料中由 高浓度向低浓度进 行扩散(c1>c2)，最 后在低压侧(p2)一 面向外挥发。 设包装材料厚度为d，水蒸气在高压侧的压强
►茶叶、黑火药
概念：平衡含水量
► 一些产品（比如茶叶，黑火药），处于相对
湿度固定的环境条件中，产品中的含水量在 一段时间后达到一个稳定的值，我们说产品 的含水量达到了平衡，我们称这个含水量为 这一产品的平衡含水量。 图10-1，茶叶的相对湿度与平衡含水量的关 系——即茶叶的吸湿特性曲线。
二、防潮包装原理
Q p w v P w v h K h Q p 9 0 w v 4 0 P w v 4 0 4 0
第一章 防潮包装
一、包装产品与水蒸气 二、防潮包装原理 三、防潮包装设计与计算
一、包装产品与水蒸气
► 包装产品易遭受水蒸气的损害
变质、发霉、腐烂、受潮、生锈等
► 采用防潮包装就是为了隔绝大气中的水
分对被包装产品的损坏作用
1.水蒸气与外部环境
► 产品包装所遇的水蒸气，主要是大气中的水蒸气，
一般用相对湿度表示空气中水蒸气的含量
3.包装薄膜透湿机理
► 一般气体都有从高浓度区域向低浓度区域扩
散的性质
水蒸气也是这样
►
包装薄膜材料不能完全阻隔气体分子的扩散 作用
薄膜材料的阻隔性质可以量化为渗透率Q来表达。 薄膜的渗透率：单位面积上、单位时间内气体的渗透量 Q， 单位：g/(m2·24h)，cm3/(m2·24h) 水蒸气的渗透率又称透湿率，透湿率越大，阻隔性越小， 透湿率越小、阻隔性越大。
►
防潮包装：就是采用有隔绝能力的防 潮材料、防潮技术，对产品进行包封， 隔绝外界湿气对产品的影响，同时使包 装内的空气保持干燥，达到被包装物品 的临界相对湿度以下（以上），以达到 防潮（防干燥）目的的一种包装方法
1.防潮包装的目的
①防止含有水分的食品、果品等因脱湿（干燥） 而发生变质；（防干燥，广义防潮） ②防止食品、纤维制品、皮革等有机材料因受潮 而促进霉菌的生成； ③防止金属及其制品的变色和生锈； ④防止易吸湿产品，如肥料、水泥、农药、医药、 火药等，潮解变质。（所以防潮包装是防干燥、 防霉、防锈包装的基础）
► 相对湿度
当相对湿度处Baidu Nhomakorabea饱和状态时，在常温范围内大 气的含水量如表10-1所示
RH =（P/P0）×100% 式中 RH ——相对湿度； P —— 空气中水蒸气分压力; P0 —— 饱和水蒸气压力;
表10-1
大 气 中 饱 和 水 蒸 气 的 含 水 量 温 度 含 水 量 温 度 含 水 量 温 度 含 水 量 温 度 含 水 量 3 3 3 3 ( ℃ ) ( g / m) ( ℃ ) ( g / m) ( ℃ ) ( g / m) ( ℃ ) ( g / m) 2 5 . 6 1 1 2 1 0 . 6 2 2 1 9 . 1 3 2 3 2 . 8 4 6 . 4 3 1 4 1 2 2 4 2 1 . 4 3 4 3 6 . 4 6 7 . 3 3 1 6 1 3 . 5 2 6 2 3 . 9 3 6 4 0 . 2 8 8 . 3 1 1 8 1 5 . 1 2 8 2 6 . 6 3 8 4 4 . 3
为P1，在低压侧的压强为P2，c为水蒸气的浓 度，c1为高浓度，c2为低浓度。
4. Fick扩散原理 Henry溶解定律
1）Fick第一扩散原理
Fick第一定律认为：单位时间内通过单位横截面积 的粒子通量m，与粒子浓度c 的梯度成正比。 ► 一维扩散 比值形式
微分形式
c2 c1 m D x2 x1
4）K 值
► 在40℃，相对湿度差为（90-0）%的条件下，
可以得到某种包装薄膜的透湿率
p 9 0 0 % q 4 0 w v 4 0 Q f P f w v 4 0 w v 4 0 A t d
► 对于在温度为℃，相对湿度差为的这种薄膜
的透湿率和透湿系数满足：
► 设某种气体在[0,t]时间间隔内透过面积为A的
薄膜的质量为q
p q 1p 2 m P At d
► 包装材料的渗透率为单位面积上、单位时间内气
体的渗透量Q， g/(m2·24h)，cm3/(m2·24h)
p h % pp q 1 2 Q f P f P f A t d d
2. 防潮包装的方法
① 静态干燥法
静态干燥法是用装入包装内一定数量的干燥剂，吸去内 部的水分来防止被包装物受潮，其防潮能力决定与包装 材料的透湿性、干燥剂的性质和数量、包装内空间的大 小等等。一般适合于小型包装和有限期的防潮包装。
②
动态干燥法
采用降湿机械，把经过干燥除湿的空气输入包装内，将 包装内潮湿的空气换出，达到控制包装内的相对湿度， 使包装物保持干燥状态，这种方法适合于大型包装和长 期储存包装。
相对湿度饱和时，若温度升高，绝对湿度增高；若温度下降时，绝对湿度增高 降低 若温度下降，可以使原来相对湿度的不饱和变为过饱和（相对湿度升高），导 致水蒸气凝结 温度、湿度变化与防潮包装有很大关系
在较高的温度下封入包装内的空气
封入包装件内的空气相对湿度过高
2. 包装产品的吸湿特性—临界湿度
►食品的水分活性 引起食品腐败的最低水分含量，也就是微生物生 长繁殖所需的最低水分含量。 ►金属制品的临界腐蚀湿度 金属制品吸收大气中水分形成水膜。空气中的湿 度增加时，水膜厚度增加，而水膜的厚度达到一定 程度时，金属表面开始剧烈腐蚀，这时空气中的相 对湿度称为临界腐蚀湿度。
dc m D dx
2）渗透系数
► 扩散气体在薄膜表面的浓度与它在环境中的
分压成正比（Henry溶解定律）
cSp
► 上式代入扩散方程中
p p p p 1 2 1 2 m DS P d d P D S就称为渗透系数 渗透系数是衡量薄膜阻隔性能的度量
3）防潮包装薄膜的计算公式