包装工艺学第11章

1、2022-3-3包装工艺学讲义1 学习要点学习要点1、防锈包装工艺、防锈包装工艺2、真空包装与充气包装工艺、真空包装与充气包装工艺3、真空、充气包装储存期计算、真空、充气包装储存期计算4、脱氧剂封存包装工艺、脱氧剂封存包装工艺第十一章第十一章 化学防护包装工艺化学防护包装工艺2022-3-3包装工艺学讲义2第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术主要内容：主要内容：一、防锈包装的种类一、防锈包装的种类二、常用防锈包装工艺二、常用防锈包装工艺三、防锈包装的等级三、防锈包装的等级四、选用防锈包装工艺的依据四、选用防锈包装工艺的依据2022-3-3包装工艺学讲义3一、防锈包装的种类一、防锈包装的种类1

2、、一般防湿、防水包装、一般防湿、防水包装(M-1)2、防锈油脂封存包装、防锈油脂封存包装 (M-2)3、气相防锈材料包装、气相防锈材料包装(M-3)4、密封容器包装、密封容器包装(M-4)第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术2022-3-3包装工艺学讲义45、密封系统的防锈包装、密封系统的防锈包装(M-5)6、可剥性塑料包装、可剥性塑料包装(M-6)7、贴体包装、贴体包装 (M-7)8、充氮包装、充氮包装(M-8)9、干燥空气封存包装、干燥空气封存包装(M-9)第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术2022-3-3包装工艺学讲义5二、几种常用防锈包装方法二、几种常用防锈包装方法（一）防锈油脂

3、封存包装；（一）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。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。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。防锈油脂分类：防锈脂和防锈油。 防锈油脂的涂刷方法：浸涂和刷涂防锈油脂的涂刷方法：浸涂和刷涂第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术2022-3-3包装工艺学讲义6（二）气相缓蚀剂防锈封存包装；（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，将挥发性缓蚀剂与金属制品密封

4、包装在一起，与水作用能分解出具有缓蚀作用的基团。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。适用于表面不平、结构复杂、忌油的产品。 气相缓蚀剂：气相缓蚀剂： 1、常温下易挥发；、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、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。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、在水或溶剂中具有一定的溶解度。同时还应具有较好的化学稳定性、不会生成有害物质等。具有较好的化学稳定性、不会生成有害物质等。第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术2022-3-

5、3包装工艺学讲义7（三）可剥性塑料封存包装；（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。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、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。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，、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、热易适用于大型部件，价格较低，但遇光、热易老化，适于短期防锈。老化，适于短期防锈。第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术2022-

6、3-3包装工艺学讲义8（四）封套防锈封存包装；（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处于低湿或无氧状态，防止金属件大气锈蚀的方法。法。 常用充氮包装、干燥空气封存包装等。常用充氮包装、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干燥剂用量计算方法在防潮包装中介绍)第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术2022-3-3包装工艺学讲义9三、防锈包装的分级三、防锈包装的分级1 1、A A级级( (储存期储存期3535年年) )2 2、B B级级( (储存期储存期12

7、12年年) )3 3、C C级级( (储存期储存期1 1年年) ) 4 4、D D级级( (储存期储存期612612月月) )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、第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术2022-3-3包装工艺学讲义10第一节第一节 防锈包装技术防锈包装技术四、防锈包装方法的选用四、防锈包装方法的选用1 1、包装件到达运输终点的距离与时间；、包装件到达运输终点的距离与时间；2 2、储存条件和储存期；储存条件和储存期； 3 3、运输过程的气候条件

8、，是否有高温、多湿或极寒；、运输过程的气候条件，是否有高温、多湿或极寒；4 4、包装件销售形式（是用于批发还是零售）；、包装件销售形式（是用于批发还是零售）；5 5、经济性。、经济性。2022-3-3包装工艺学讲义11主要内容：主要内容：一、真空、充气包装材料的选用；一、真空、充气包装材料的选用；二、常用充气保护性气体；二、常用充气保护性气体；三、真空、充气包装工艺；三、真空、充气包装工艺；四、真空、充气包装储存期计算。四、真空、充气包装储存期计算。第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义12一、真空、充气包装的概念一、真空、充气包装的概念 1、真空包装

9、：将产品加入气密性容器，抽、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。空度的包装方法。 2、充气包装：又称气调包装，是一种抽去、充气包装：又称气调包装，是一种抽去包装容器内的空气、充入对包装物品具有特殊保包装容器内的空气、充入对包装物品具有特殊保护作用的气体后，再进行封口的包装方法。护作用的气体后，再进行封口的包装方法。第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义13二、真空、充气包装的原理二、真空、充气包装的原理 1、低氧条件：防氧化、低氧条件：防氧化 2、阻湿：防

10、止水分进入或散失、阻湿：防止水分进入或散失 3、抑菌保鲜：阻止细菌生长、抑菌保鲜：阻止细菌生长三、常用充气保护性气体三、常用充气保护性气体 氧气氧气(O2)、氮气、氮气(N2)、二氧化碳气、二氧化碳气(CO2)、乙、乙醇（醇（CH3CH2OH）、二氧化硫（）、二氧化硫（SO2）、）、一氧化碳（一氧化碳（CO）等。）等。第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义14常用充气保护包装举例：常用充气保护包装举例：（一）面点类食品包装（一）面点类食品包装 高浓度的二氧化碳气高浓度的二氧化碳气(CO2)+氮气氮气(N2)（二）鲜肉制品包装（二）鲜肉制品包装 高浓度氧

11、气（高浓度氧气（O2）+低浓度二氧化碳气（低浓度二氧化碳气（CO2）+氮氮气（气（N2 ） （三）新鲜果蔬包装（三）新鲜果蔬包装 低浓度氧气（低浓度氧气（O2）+较高浓度二氧化碳气（较高浓度二氧化碳气（CO2）。）。第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义15 四、真空、充气包装材料的选用四、真空、充气包装材料的选用 1、阻气、阻湿性、阻气、阻湿性(P232表表12-7) 2、热封性、热封性 3、隔光和冷热稳定性、隔光和冷热稳定性 4、机械适应性、机械适应性第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义16五、真空、充气

12、包装工艺；五、真空、充气包装工艺； 1、气源与配气技术气源与配气技术 2、常用真空充气包装机械、常用真空充气包装机械 （1）腔室式真空充气包装机腔室式真空充气包装机工艺过程：供袋、装入产品工艺过程：供袋、装入产品 置入密封腔室置入密封腔室袋口对着充气口平放在热封条上袋口对着充气口平放在热封条上 抽真空抽真空充气（或不充）充气（或不充） 热封热封 腔室通大气腔室通大气 切断输出切断输出第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义17 （2）真空补偿式充气包装机真空补偿式充气包装机工艺过程：浅盘热吸塑成型工艺过程：浅盘热吸塑成型 置入产品置入产品 覆盖底模覆盖底

13、模抽真空抽真空 充气（或不充）充气（或不充） 热封热封 切断输出切断输出盒式包装件盒式包装件 （3）气流冲洗式充气包装机气流冲洗式充气包装机工艺过程：成型器成型、装入产品工艺过程：成型器成型、装入产品 覆膜、纵封覆膜、纵封气流冲洗气流冲洗 横封横封 切断切断 输出枕式包装件输出枕式包装件第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义18第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术六、真空、充气包装储存期计算。六、真空、充气包装储存期计算。（一）气体渗透机理（一）气体渗透机理1、根据费克第一扩散定律、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

14、度梯度成正单位时间、单位面积上气体的渗透量与浓度梯度成正比例关系比例关系 dccDvccDccDvddcDdxvdxdcDvccdxx)()()(212112021d渗透方向c2p2c1p12022-3-3包装工艺学讲义19第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2、根据亨利定律、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体的分压成正比例关系 )()(P)()(21212121ppvdPdppPvDSdppDSdSpSpDvSpc则：溶解度系数）扩散系数（渗透系数令：因此：即：cm3.cm/cm2.s.

15、(101.325kPa)2022-3-3包装工艺学讲义20第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术3、渗透系数的计算、渗透系数的计算 tAppdqPtAqv)(21*cm3.cm/cm2.s.(101.325kPa)2022-3-3包装工艺学讲义21第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术（二）渗透（二）渗透反应动力学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：着指数依赖关系，用经验公式描述： RTEPPePPRTE00lnlnP181、P237表中提供了部分材料的试验数据。2022-

16、3-3包装工艺学讲义22（三）真空、充气包装储存期计算。（三）真空、充气包装储存期计算。qG-气体渗透量（透气量），气体渗透量（透气量），cm3PG-气体渗透系数（透气系数），气体渗透系数（透气系数）， cm3.cm/cm2.s.(101.325kPa)p1-p2-包装材料两侧气体分压差，包装材料两侧气体分压差，A-包装材料表面积，包装材料表面积，cm2t-储存时间，储存时间，sd-包装材料厚度，包装材料厚度，cmdtAppPqGG)(21第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义23六、裹包机械的选型六、裹包机械的选型 例12-1 已知：m=100g d

17、=0.025mm A=1300cm2产品允许吸氧量：150cm3/100g 聚酯塑料充氮包装 环境22度解:(1)允许氧气渗透量：qG=100g150cm3/100g=150cm3 (2) 氧气渗透系数：根据阿伦尼乌斯方程查表12-13得： lnP0=14.135 -E/R=-3.271103 T=273+22=295则：lnPO2=14.135-3.271103 (1/295)=3.046 PO2=e3.046=21 (10-11cm3cmcm-2s-1(101.325Pa)-1) 第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义24 (3)氧气的分压差:p1

18、-p2=0.2093101.325-0=21.207kPa (4)代入公式第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术75289.65630541300207.210025. 01501021325.101)(23311221scmkPacmcmcmcmkPascmAppPdqtGG天(5)答：该产品在平均温度22 C时保质期为时保质期为75天天六、裹包机械的选型六、裹包机械的选型 例12-2 已知：m=30g d=0.025mm 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=

19、22.4103cm3 qG=30g15010-622400cm3/32g=3.15cm3 (2) 氧气渗透系数：根据阿伦尼乌斯方程查表12-13得： lnP0=25.054 -E/R=-7.045103 T=273+25=298则：lnPO2=25.054-7.045103 (1/298)=1.411 PO2=e1.411=4.1 (10-11cm3cmcm-2s-1(101.325Pa)-1) 第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术2022-3-3包装工艺学讲义26 (3)氧气的分压差:p1-p2=0.2093101.325-0=21.207kPa (4)包装面积：A=21501

20、00=300cm2 (5)代入公式：第二节第二节 真空、充气包装技术真空、充气包装技术35597.3059023300207.210025. 015. 3101 . 4325.101)(23311221scmkPacmcmcmcmkPascmAppPdqtGG天(6)答：该产品在平均温度25 C时保质期为时保质期为35天天2022-3-3包装工艺学讲义27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400cm2，厚度为25 的低密度聚乙烯塑料袋中，并在密封前充氮。物品的允许吸氧量为15cm3/100g ，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50

21、0g，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75cm3/100g，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？m2022-3-3包装工艺学讲义28 一、脱氧剂的种类和作用原理一、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（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。反应，而有效脱除氧的物质。按化学组分：有机型和无机型按化学组分：有机型和无机型按反应速度：缓效型、一般型和速效型按反应速度：缓效型、一般型和速效型第三节第三节 脱氧剂封存包装技术脱氧剂封存包装技术2022-3-3包装工

22、艺学讲义29 Fe +2H2O Fe(OH)2+H24Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 Fe2O3.3H2O第三节第三节 脱氧剂封存包装技术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）、铁系脱氧剂（无机缓效型）2022-3-3包装工艺学讲义30 2、亚硫酸盐系脱氧剂（无机速效型）、亚硫酸盐系脱氧剂（无机速效型）Na2S2O4+O2 Na2SO4+SO2CaO+H2O Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2 CaSO3+H2

23、O第三节第三节 脱氧剂封存包装技术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：1gNa2S2O4能与0.186g氧（130ml氧气）反应，可脱除650ml空气中的氧气。催化剂2022-3-3包装工艺学讲义313、 葡萄糖氧化酶（有机中速脱氧剂）葡萄糖氧化酶（有机中速脱氧剂）2C6H12O6+O2 2C6H12O7 （葡萄糖酸）（葡萄糖酸）第三节第三节 脱氧剂封存包装技术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）反应可脱除314ml空气中的氧气。氧化酶2022-3-3包装工艺学讲义32 （二）脱氧剂性能要求（

24、二）脱氧剂性能要求1、脱氧剂本身及其反应产物无毒；、脱氧剂本身及其反应产物无毒；2、有适宜的可控反应速度；、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；、在一定温、湿度条件下有相对稳定性；4、成本较低。、成本较低。第三节第三节 脱氧剂封存包装技术脱氧剂封存包装技术2022-3-3包装工艺学讲义33 二、脱氧剂封存包装适用的范围二、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）；（一）加工食品（油炸、糕点、肉制品等）；（二）粮食谷物；（二）粮食谷物；（三）中药材、文物、纺织品等；（三）中药材、文物、纺织品等；（四）精密仪器、电子器材、军械。（四）精密仪器、电子器材、军械。第三节第三节 脱氧剂封存包装技术脱氧剂封存包装技术2022-3-3包装工艺学讲义34 三、脱氧剂封存包装与真空充气包装的比较三、脱氧剂封存包装与真空充气包装的比较第三节第三节 脱氧剂封存包装技术脱氧剂封存包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