包装工艺学第11章

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1、Click to edit Master title style,,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,,*,,,,,,,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,*,*,*,,学习要点,1、防锈包装工艺,2、真空包装与充气包装工艺,3、真空、充气包装储存期计算,4、脱氧剂封存包装工艺,,第十一章 化学防护包装工艺,11/27/2024,1,包装工艺学讲义,第一节 防锈包装技术,主要内容：,

2、一、防锈包装的种类,二、常用防锈包装工艺,三、防锈包装的等级,四、选用防锈包装工艺的依据,,11/27/2024,2,包装工艺学讲义,一、防锈包装的种类,1、一般防湿、防水包装(M-1),2、防锈油脂封存包装 (M-2),3、气相防锈材料包装(M-3),4、密封容器包装(M-4),第一节 防锈包装技术,11/27/2024,3,包装工艺学讲义,,5、密封系统的防锈包装(M-5),6、可剥性塑料包装(M-6),7、贴体包装 (M-7),8、充氮包装(M-8),9、干燥空气封存包装(M-9),第一节 防锈包装技术,11/27/2024,4,包装工艺学讲义,二、几种常用防锈包装方法,（一

3、）防锈油脂封存包装； (M-2),将防锈油脂涂覆于清洁、干燥金属制品表面，然后用石蜡纸或塑料袋封装的包装方法。,常用于钢铁、铜铝及其合金镀件等。,防锈油脂分类：防锈脂和防锈油。,防锈油脂的涂刷方法：浸涂和刷涂,第一节 防锈包装技术,11/27/2024,5,包装工艺学讲义,（二）气相缓蚀剂防锈封存包装；(M-3),将挥发性缓蚀剂与金属制品密封包装在一起，与水作用能分解出具有缓蚀作用的基团。,适用于表面不平、结构复杂、忌油的产品。,气相缓蚀剂：,1、常温下易挥发；,2、与水作用能分解出具有缓蚀作用的基团，这些基团防锈能力强，又不腐蚀金属材料。,3、在水或溶剂中具有一定的溶解度。同时还应具有

4、较好的化学稳定性、不会生成有害物质等。,第一节 防锈包装技术,11/27/2024,6,包装工艺学讲义,（三）可剥性塑料封存包装；(M-6),可剥性塑料是在塑料中加入矿物油、防锈剂、增塑剂、防霉剂等制成的防锈材料。,1、热熔型：膜层厚有韧性、有缓冲效果、拆封方便，但要在高温下熔化涂覆。,2、溶剂型：在常温下涂覆，膜层较薄，适用于大型部件，价格较低，但遇光、热易老化，适于短期防锈。,第一节 防锈包装技术,11/27/2024,7,包装工艺学讲义,（四）封套防锈封存包装； (M-9-2),将金属制品密封于包装或一定空间内，使其处于低湿或无氧状态，防止金属件大气锈蚀的方法。,常用充氮包装

5、、干燥空气封存包装等。,(干燥剂用量计算方法在防潮包装中介绍),第一节 防锈包装技术,11/27/2024,8,包装工艺学讲义,三、防锈包装的分级,1、A级(储存期3~5年),2、B级(储存期1~2年),3、C级(储存期1年),,4、D级(储存期6~12月),密封容器、可剥性塑料、容器充氮、干燥空气封存,可剥性塑料、气相防锈材料、涂覆防锈油脂裹包,气相防锈材料、涂覆防锈油脂裹包、一般防湿、防水,一般防湿、防水包装、涂覆防锈油脂后纸裹包、,,,,,第一节 防锈包装技术,11/27/2024,9,包装工艺学讲义,第一节 防锈包装技术,四、防锈包装方法的选用,1、包装件到达运输终点

6、的距离与时间；,2、,储存条件和储存期；,,3、运输过程的气候条件，是否有高温、多湿或极寒；,4、包装件销售形式（是用于批发还是零售）；,5、经济性。,11/27/2024,10,包装工艺学讲义,返 回,主要内容：,一、真空、充气包装材料的选用；,二、常用充气保护性气体；,三、真空、充气包装工艺；,四、真空、充气包装储存期计算。,第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,11,包装工艺学讲义,一、真空、充气包装的概念,1、真空包装：将产品加入气密性容器，抽去容器内部的空气，使密封后的容器达到预定真空度的包装方法。,2、充气包装：又称气调包装，是一种抽去包装容器内的空气、充入对包装

7、物品具有特殊保护作用的气体后，再进行封口的包装方法。,第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,12,包装工艺学讲义,二、真空、充气包装的原理,1、低氧条件：防氧化,2、阻湿：防止水分进入或散失,3、抑菌保鲜：阻止细菌生长,三、常用充气保护性气体,,氧气(O,2,)、氮气(N,2,)、二氧化碳气(CO,2,)、乙醇（CH,3,CH,2,OH）、二氧化硫（SO,2,）、,一氧化碳（CO）等。,第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,13,包装工艺学讲义,常用充气保护包装举例：,（一）面点类食品包装,,高浓度的二氧化碳气(CO,2,)+氮气(N,2,),（二）鲜肉制品

8、包装,高浓度氧气（O,2,）+低浓度二氧化碳气（CO,2,）+氮气（N,2,）,,（三）新鲜果蔬包装,低浓度氧气（O,2,）+较高浓度二氧化碳气（CO,2,）。,第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,14,包装工艺学讲义,四、真空、充气包装材料的选用,1、阻气、阻湿性(P232表12-7),2、热封性,3、隔光和冷热稳定性,4、机械适应性,第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,15,包装工艺学讲义,五、真空、充气包装工艺；,1、,气源与配气技术,2、常用真空充气包装机械,（1）腔室式真空充气包装机,工艺过程：供袋、装入产品 置入密封腔室,袋口对着

9、充气口平放在热封条上 抽真空,充气（或不充） 热封 腔室通大气 切断输出,第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,16,包装工艺学讲义,（2）真空补偿式充气包装机,,工艺过程：浅盘热吸塑成型 置入产品 覆盖底模,抽真空 充气（或不充） 热封 切断输出,盒式包装件,（3）,气流冲洗式充气包装机,,工艺过程：成型器成型、装入产品 覆膜、纵封,气流冲洗 横封 切断 输出枕式包装件,,第二节 真空、充气包装技术,11/27/202

10、4,17,包装工艺学讲义,第二节 真空、充气包装技术,六、真空、充气包装储存期计算。,（一）气体渗透机理,1、根据费克第一扩散定律,单位时间、单位面积上气体的渗透量与浓度梯度成正比例关系,,,,d,渗透方向,c2,p2,c1,p1,11/27/2024,18,包装工艺学讲义,第二节 真空、充气包装技术,2、根据亨利定律,在一定温度下，气体溶解在包装材料中的浓度与该气体的分压成正比例关系,,,,cm,3,.cm/cm,2,.s.(101.325kPa),11/27/2024,19,包装工艺学讲义,第二节 真空、充气包装技术,3、渗透系数的计算,,,*,cm,3,.cm/cm,2

11、,.s.(101.325kPa),11/27/2024,20,包装工艺学讲义,第二节 真空、充气包装技术,（二）渗透,反应动力学,阿伦尼乌斯方程：化学反应速度系数与温度之间存在着指数依赖关系，用经验公式描述：,,,P181、P237表中提供了部分材料的试验数据。,11/27/2024,21,包装工艺学讲义,（三）真空、充气包装储存期计算。,,,q,G,----气体渗透量（透气量），cm,3,P,G,----气体渗透系数（透气系数）， cm,3,.cm/cm,2,.s.(101.325kPa),p,1,-p,2,----包装材料两侧气体分压差，,A----包装材料表面积，cm,2,t---

12、-储存时间，s,d----包装材料厚度，cm,第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,22,包装工艺学讲义,六、裹包机械的选型,,,例12-1 已知：m=100g d=0.025mm A=1300cm,2,产品允许吸氧量：150cm,3,/100g 聚酯塑料充氮包装 环境22度,解:(1,)允许氧气渗透量：q,G,=100g,×,150cm,3,/100g=150cm,3,(2) 氧气渗透系数：根据阿伦尼乌斯方程查表12-13得：,lnP,0,=14.135 -E/R=-3.271,×,10,3,T=273+22=295,则：lnP,O2,=14

13、.135-3.271,×,10,3,×,,(1/295)=3.046,,P,O,2,=e,3.046,=21,×,,(10,-11,cm,3,cmcm,-2,s,-1,(101.325Pa),-1,),,第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,23,包装工艺学讲义,(3),氧气的分压差:p,1,-p,2,=0.2093,×,101.325-0=21.207kPa,,(4)代入公式,第二节 真空、充气包装技术,天,(5)答：该产品在平均温度22,°C时保质期为75天,11/27/2024,24,包装工艺学讲义,,六、裹包机械的选型,,,例12-2 已知：m=30g d=0.

14、025mm L=150mm W=10cm,产品允许吸氧量：150ppm 聚偏二氯乙烯（PVDC）真空包装,解:(1,)允许氧气渗透量：1mol氧气质量32g 容积,22.4L=22.4,×10,3,cm,3,q,G,=30g,×,150,×10,-6,×22400cm,3,/32g=3.15cm,3,(2) 氧气渗透系数：根据阿伦尼乌斯方程查表12-13得：,lnP,0,=25.054 -E/R=-7.045,×,10,3,T=273+25=298,则：lnP,O2,=25.054-7.045,×,10,3,×,,(1/298)=1.411,P,O2,=e,1.411,=

15、4.1,×,,(10,-11,cm,3,cmcm,-2,s,-1,(101.325Pa),-1,),第二节 真空、充气包装技术,11/27/2024,25,包装工艺学讲义,,(3),氧气的分压差:p,1,-p,2,=0.2093×101.325-0=21.207kPa,(4)包装面积：A=2×150×100=300cm,2,(5)代入公式：,第二节 真空、充气包装技术,天,(6)答：该产品在平均温度25,°C时保质期为35天,11/27/2024,26,包装工艺学讲义,真空、充气包装保质期计算题,1、将干燥重75g的物品装在面积为400cm,2,，厚度为25 的低密度聚乙烯塑

16、料袋中，并在密封前充氮。物品的允许吸氧量为15cm,3,/100g ，要储存在23度的环境中，求储存期为多少天？,2、有一种对氧气敏感的产品重500g，装在厚度为0.025mm的聚偏二氯乙烯塑料袋中，袋长40cm、宽20cm，已知该产品允许的最大吸氧量为75cm,3,/100g，密封前抽真空，求储存在平均温度为25度的环境中，储存期为多少天？,11/27/2024,27,包装工艺学讲义,一、脱氧剂的种类和作用原理,（一）脱氧剂：能与包装中的氧发生化学反应，而有效脱除氧的物质。,按化学组分：有机型和无机型,按反应速度：缓效型、一般型和速效型,第三节 脱氧剂封存包装技术,11/27/2024

17、,28,包装工艺学讲义,,Fe +2H,2,O Fe(OH),2,+H,2,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O 4Fe(OH),3,,2Fe(OH),3,Fe,2,O,3,.3H,2,O,第三节 脱氧剂封存包装技术,成分:铁粉+催化剂（金属卤化物）+添加剂（活性碳等）,标准状态下：1g铁能与0.143g氧（100ml氧气）反应,可脱除500ml空气中的氧气。,1、铁系脱氧剂（无机缓效型）,11/27/2024,29,包装工艺学讲义,2、亚硫酸盐系脱氧剂（无机速效型）,Na,2,S,2,O,4,+O,2,Na,2,SO,4,+SO,2,CaO+H,2,O

18、 Ca(OH),2,Ca(OH),2,+SO,2,CaSO,3,+H,2,O,第三节 脱氧剂封存包装技术,成分:亚硫酸钠+生石灰+添加剂（活性碳等）,标准状态下：1gNa,2,S,2,O,4,能与0.186g氧（130ml氧气）反应，可脱除650ml空气中的氧气。,催化剂,11/27/2024,30,包装工艺学讲义,3、 葡萄糖氧化酶（有机中速脱氧剂）,2C,6,H,12,O,6,+O,2,2C,6,H,12,O,7,（葡萄糖酸）,第三节 脱氧剂封存包装技术,成分:葡萄糖+催化剂+添加剂,标准状态下：1g葡萄糖能与0.088g氧（63ml氧气）反应,可脱

19、除314ml空气中的氧气。,氧化酶,11/27/2024,31,包装工艺学讲义,（二）脱氧剂性能要求,1、脱氧剂本身及其反应产物无毒；,2、有适宜的可控反应速度；,3、在一定温、湿度条件下有相对稳定性；,4、成本较低。,第三节 脱氧剂封存包装技术,11/27/2024,32,包装工艺学讲义,二、脱氧剂封存包装适用的范围,（一）加工食品（油炸、糕点、肉制品等）；,（二）粮食谷物；,（三）中药材、文物、纺织品等；,（四）精密仪器、电子器材、军械。,第三节 脱氧剂封存包装技术,11/27/2024,33,包装工艺学讲义,三、脱氧剂封存包装与真空充气包装的比较,,第三节 脱氧剂封存包

20、装技术,项目,充气包装,抽真空包装,脱氧包装,包装原理,包装内空气置换为保护气体,抽真空除氧,化学除氧,除氧率,除氧率低，剩余2~4%,除氧不完全，大于0.5%,除氧较彻底，可达到小于0.1%,氧气含量随时间的变化,氧气缓慢渗入包装内随时间而增加,氧气渗入包装内随时间增加,能长时间维持包装内处于无氧,操作及所用设备,设备复杂、工作量大、效率低,设备昂贵,无需特殊设备、操作简便,缺点,多孔产品内气体难置换,不适于真空状态下易破碎的,使包装减压、不能抑制厌氧菌,11/27/2024,34,包装工艺学讲义,配气原理,11/27/2024,35,包装工艺学讲义,配气技术原理:,根据理想气体状态方程

21、PV=nRT,其中:P----气体压力，Pa；,V----气体体积，m,3,；,n----气体摩尔数，mol；,R----气体状态参数，,8.31J/mol,·,°,K；,T----气体温度，,°,K。,第十一章 化学防护包装工艺,返 回,11/27/2024,36,包装工艺学讲义,根据理想气体状态方程 PV=nRT,,第十一章 化学防护包装工艺,例：一种鲜肉充气包装，需充入78%的O,2,、12%的CO,2,和10%的N,2,，混气仓中压力为2MPa，请确定各起源的供压值。,返 回,11/27/2024,37,包装工艺学讲义,返 回,11/27/2024,38,包装工艺学讲义,返 回,11

22、/27/2024,39,包装工艺学讲义,返 回,11/27/2024,40,包装工艺学讲义,返 回,11/27/2024,41,包装工艺学讲义,,谢谢观看,/,欢迎下载,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,内容总结,学习要点。2、防锈油脂封存包装 (M-2)。3、气相防锈材料包装(M-3)。5、密封系统的防锈包装(M-5)。6、可剥

23、性塑料包装(M-6)。7、贴体包装 (M-7)。8、充氮包装(M-8)。9、干燥空气封存包装(M-9)。将挥发性缓蚀剂与金属制品密封包装在一起，与水作用能分解出具有缓蚀作用的基团。(M-9-2)。2、B级(储存期1~2年)。cm3.cm/cm2.s.(101.325kPa)。阿伦尼乌斯方程：化学反应速度系数与温度之间存在着指数依赖关系，用经验公式描述：。qG----气体渗透量（透气量），cm3。PG----气体渗透系数（透气系数）， cm3.cm/cm2.s.(101.325kPa)。解:(1)允许氧气渗透量：qG=100g×150cm3/100g=150cm3。(3)氧气的分压差:p1-p2=0.2093×101.325-0=21.207kPa。T=273+25=298。按反应速度：缓效型、一般型和速效型,