第二章包装防护基本理论

主讲：巩雪snow-150@163包装工艺学第二章包装防护根本实际第一节包装工艺的物理学根底第二节包装工艺的化学根底第三节包装工艺的微生物学根底第四节包装工艺的气候环境学根底物理要素影响要素化学要素微生物气候要素产品流经过程中的影响要素产品在流经过程中的物理变化

三态变化挥发与干缩、溶解与风化、溶化与凝固渗透与渗漏机械性质机械损伤、尺寸精度、形状位置精度、装配精度、光泽度、抗震强度、脆值等导热性与耐热性场强变化电场、磁场、辐射场对特殊产品的影响光学性质透明度、透光度、感光度一、挥发定义：挥发是指液体产品或经液化的气体产品，在空气中液体外表能迅速汽化变成气体分发到空气中去的景象。影响要素措施挥发对产品的影响液态产品的挥发，不仅会使产品数量减少，有的还严重影响产品的质量，特别是有的挥发气体，不仅影响人体安康，甚至还会引起爆炸。如：乙醇、乙醚、香蕉水等二、潮解潮解是指某些固体产品在潮湿空气中能吸收水分，当吸收水分到达一定程度时，就溶化成液体的景象。〔吸湿性、水溶性两者兼备〕普通来说，温度越高，吸湿点越低，产品越易吸湿溶化。吸湿点

产品在一定的温度和压力下开场吸湿的相对湿度。温度高，吸湿点下降还是上升？普通情况下温度高，吸湿点下降！潮解对产品的影响一定条件下,产品会不断从空气中吸收水分，水分子可以分散到产品体中，破坏产品分子的原有严密联络，使产品逐渐潮解，直至溶解成液体；有的产品〔如纸张、棉花等〕虽然不会溶解但依然有很强的吸湿性，使其运用性能降低。三、熔化熔化是指某些产品受热或发生变软以致变成液体的景象。普通来说温度越高，熔点越低越容易熔化。熔化对产品的影响呵斥产品流失使产品与包装黏结在一同产生体积膨胀，胀破包装玷污其他产品四、渗漏与浸透渗漏：指液体产品，特别是易挥发的液体产品由于包装容器密封不良，包装质量不符合内装产品的性能要求，搬运装卸时碰撞震动，使包装受损等，而发消费品渗漏景象。浸透：指水分子以及溶剂经过半透性膜的分散。二、流通中引起破损的途径导致破损资料质量构造易损零件车辆道路载荷周转销售盗失包装资料、容器质量固定方法缓冲技术技术物重工具周期环境堆码制质量量运输情况管理情况包装情况装卸作业仓库存储储运损坏与环境装卸损坏方式：碰撞、跌落、冲击、翻腾、抛掷等主要影响要素：包装件质量、作业方式及设备、包装件尺寸作业内容加速度垂直左右前后上升起动1.7－－下降起动0.2－0.3下降结束0.4～1.00.1～0.20.4～0.8叉车装卸冲击加速度货物装卸跌落概率曲线0.01％0.1％175150100258010Kgcm0.5%1.0%10%运输损坏与运输环境损坏缘由：由于路面情况、车辆缓冲性能、车速、载分量及方式等缘由引起的冲击和振动。A:冲击公路运输产生的冲击运行情况加速度上下左右前后越过2厘米障碍1.6～2.51.0～2.41.1～2.3以35～40Km/h刹车0.2～0.7－0.6～0.7以50～60Km/h刹车0.20.30.7～0.8交通部公路研讨所对汽车运输的振动和冲击的分析结果：公路运输随机振动加速度功率谱密度竖向最大(128.20)，横向次之(23.55)，纵向最小(12.16)汽车运输振动能量集中在0～200hz内，其中0～50Hz最集中。汽车运输随机振动功率谱密度在2Hz和10Hz左右有一个较大的峰值。货物在车厢里的位置，中部较轻，尾部最严重。B：振动运输损坏与运输环境堆码堆码损坏：表现为堆码过高使压应力过大；滑落、倒垛引起冲击；支承不平衡引起变形。主要影响要素：包装资料及构造堆码方式堆码继续时间温、湿度100%80％60％40％175％10100天55％63％100％20％15％12％瓦楞纸箱堆码负载的继续时间曲线湿度对纸箱CFL的影响堆码冲击与产品脆值脆值：产品不发生物理的和功能的损伤所能接受的最大加速度值，以G表示。〔1〕包装件的质量与跌落高度包装件质量(kg)跌落高度（cm）<108010~256026~504551~753576~10030包装件质量与易发生跌落高度的关系阅历公式：H=300MH:跌落高度,cmM:包装件质量,kg冲击与产品脆值脆值规范脆值产品举例15～24导弹导航系统、精密校验仪器、惯性导航平台、陀螺25～39机械振动测试仪表、真空管、电子仪表、雷达40～59航空附属仪表、电子记录装置、示波器、精密零件60～84电视机、航空仪表、某些固体电器85~110电冰箱、机电设备110以上机器、飞机零件、控制台、液压传动装置mKc缓冲包装系统震动模型缓冲包装系统震动模型减振产品在流通领域质量变化的主要要素是产品的组成成分以及消费加工过程中所赋予的性能等内在要素。一、产品的化学成分二、产品的构造三、产品的性质包装工艺的化学根底产品的化学成分有机易变化，不易保管无机稳定，不易变化，易保管1.无机成分的产品不含碳、氧构造，如，盐、碱、玻璃、五金。2.有机成分的产品棉、毛、丝化纤、塑料、橡胶蔬菜、水果、粮食3.混合物无机+无机火柴头硫磺、赤磷、氯酸钾〕有机+有机〔袋装杂粮〕无机+有机〔油墨、颜料、油漆〕产品的化学成分产品的构造气态产品分子间距大，外形随容器而变液态产品间距居中，外形随容器而变固态产品有一定的外型

乙醇、甲醚C2H6O分子量46CH3-O-CH3〔不能食用〕 CH3-CH2-OH〔饮料〕

产品的内部构造〔微观构造〕产品的性质1.产品的物理性质a.产品的导热性物体传送热能的性质，决议于物体的成分和构造。导热性好金属导热性不好植物纤维、玻璃、橡胶产品的耐热性指产品在其温度变化时不致破坏或显著降低其强度的性质。决议于物体的成分、构造、不均匀性、导热性、膨胀系数。

产品的耐热性

问题：导热性大而膨胀系数小的产品耐热性？好！反面例如：冬季墨水瓶能够被冻破！产品的耐热性产品的机械性质是指产品的形状、构造在外力的作用下的反响，如弹性、韧性、脆性等。弹性：橡胶、皮革、纺织品〔可压〕脆性：玻璃、陶瓷产品的机械性质产品的化学性质是指产品的形状、构造以及产品在热、光、氧、酸、碱、温度、湿度等作用下，发生本质改动的性质。如：化学稳定性、腐蚀性、毒性、熄灭爆炸性。

产品的化学性质产品受外界要素作用，在一定范围内，不易发生分解、氧化、或其他变化的性质。由详细产品的成分、构造决议。红磷活泼、160oC熄灭、强氧化剂、摩擦爆炸；白磷活泼、易氧化、能自然、40oC熄灭产品的化学稳定性产品的毒性指产品能破坏有机体生理功能的性质。蒸汽有毒甲醛〔〈0.005mg/升空气〕、苯本身有毒砷易氧化 三氧化二砷0.1克致死产品的毒性产品的腐蚀性指某些产品能对其它物质发生破坏性的化学性质。硫酸、盐酸等有腐蚀性，挥发与空气中的水分结合成金属制品的电解液，添加锈蚀。苛性钠腐蚀皮革、纤维制品、皮肤浓硫酸吸收动植物体内水分，使它们炭化便黑。产品的腐蚀性熄灭属于猛烈的氧化反响，伴随热与光的发生。具有熄灭性质的产品：白磷、汽油、苯、油漆。熄灭必需具备三个条件：可燃物、助燃物、火源。产品的熄灭性爆炸是指物质由一种形状迅速转变成另一种形状，并在瞬间以机械功的方式放出大能量的景象。物理性爆炸包装内部压力超越包装接受强度。化学性爆炸混入在空气中易燃物的爆炸碰击性爆炸氧化剂混合易燃物的爆炸产品的爆炸性a.碰击性爆炸产品不稳定，略受碰击，分子忽然分解成假设干元素或简单的化合物。乙炔、硝化甘油b.混入空气中的易燃物爆炸苯、汽油

产品的爆炸性c.氧化剂混合易燃物的爆炸氯酸钾、高锰酸钾、硫磺、红磷与金属锌粉混合，不安定的氧化剂和细粉状的易燃物作用，静置不会爆炸，略受热或摩擦后立刻爆炸。重铬酸钾、硝酸盐、磷类略受热或摩擦即爆炸。金属钠受极大震动也易发生危险。 产品的爆炸性被包装产品的化学变化化学变化是指不仅改动物质的外表形状，而且在变化时生成了其他的物质。其本质就是产品的量变。常见的化学变化有化合、分解、水解、氧化、锈蚀、老化等。一、化合化合反响是指两种或两种以上的物质相互作用生成一种新物质的反响。H2OCaOCa(OH)2二、分解分解反响是指由原来的一种物质生成两种或两种以上的新物质。如：双氧水分解成水和氧气。三、水解水解是指某些产品在一定条件下，遇水而发生分解的情况。水解的本质是分子与水作用而发生复分解。硅酸盐、肥皂、纤维素、蛋白质水解，结果普通是链断裂、强度降低。受酸碱影响，蛋白质碱解酸稳，棉纤维碱稳强酸解。三、水解四、氧化当产品与空气中的氧或其他物质放出的氧接触，发生与氧结合的化学变化。产品氧化不仅会影响产品的质量，有的产品在氧化过程中会产生热量，以致发生自燃，甚至会发生爆炸事故。纤维制品时久褪色，桐油布、油纸易氧化。

化学锈蚀电化学锈蚀主要金属制品的锈蚀原理五、锈蚀存在电极电位差不同电极电位差的部分相衔接电化学腐蚀三条件处于电解质溶液中铜锌五、锈蚀影响金属制品锈蚀的要素金属制品本身的特征对锈蚀的影响储存环境要素对其锈蚀的影响电极电位金属元素的组成物理形状不均匀金属外表形状金属镀层金属制品本身的特征空气湿度温度空气中的氧气空气中的有害气体与杂质

金属制品的储存环境要素六、老化老化是指某些以有机高分子聚合物为成分的产品如橡胶、塑料制品及合成纤维织物等，受日光、热和空气中氧等要素的影响，发生发粘、龟裂、强度降低以致发脆蜕变的景象。 问题：塑料制品何时强度降低？ 何时发粘？

包装工艺的微生物学根底微生物〔microorganism,microbe〕是一些肉眼看不见的微小生物的总称。包括属于原核类的细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体和蓝细菌〔过去称蓝藻或蓝绿藻〕，属于真核类的真菌〔酵母菌和霉菌〕、原生动物和显微藻类，以及属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等。细菌细菌是一类细胞细而短〔细胞直径约0.5μm,0.5-5μm〕、构造简单、细胞壁坚韧以二等分裂方式繁衍和水生性较强的原核微生物，分布广泛。微生物的形状构造微生物的形状构造霉菌霉菌是丝状真菌的俗称，意即"发霉的真菌"，它们往往能构成分枝繁茂的菌丝体，但又不象蘑菇那样产生大型的子实体。在潮湿暖和的地方，很多物品上长出的一些肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的菌落即为霉菌。菌丝是一种管状的细丝，把它放在显微镜下察看，很像一根透明胶管，它的直径普通为3~10微米，比细菌和放线菌的细胞约粗几倍到几十倍。菌丝可伸长并产生分枝，许多分枝的菌丝相互交错在一同，就叫菌丝体。酵母菌酵母菌在自然界中分布很广，尤其喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长，例如，在水果、蔬菜、花蜜的外表和在果园土壤中最为常见。酵母菌的细胞形态酵母菌的细胞形态酵母菌细胞结构的显微照片微生物的形状构造第二节微生物的生理活动一．微生物的营养要求1.营养微生物生长繁衍所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。2．微生物的营养类型根据微生物对碳源的要求不同，可将其分为自养菌和异养菌两大营养类型。凡能利用无机碳合成菌体内有机碳化物的，叫自养菌；不能利用无机碳而需求有机碳才干合成菌体内有机碳化物的，为异养菌。根据其生命活动所需能量的来源不同，可分为光能营养菌和化能营养菌。前者是从光线中获得能量，后者那么从化学物质氧化中获得能量。第二节微生物的生理活动

细菌生长的典型曲线(Ⅰ.延迟期，Ⅱ.对数期，Ⅲ.稳定期，Ⅳ.衰亡期)细菌纯培育的群体生长规律温度生物化学反响速率和生长速度、组成成分

影响微生物生长繁衍的要素微生物类型生长温度范围（℃）分布的主要场所最低最适最高低温型专性嗜冷-125-1515-20两极地区兼性嗜冷-5-010-2025-30海水、冷藏食品中温型室温10-2020-3540-45腐生菌体温35-40寄生菌高温型25-4550-6070-95温泉、堆肥堆、土壤表层等氢离子浓度(pH)氢离子浓度变化会引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；影响代谢过程中酶的活性；改动生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。每种微生物都有其最适pH值和一定的pH范围。大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH为6.5~7.5，在pH为4~10之间也可以生长；放线菌普通在微碱性即pH为7.5~8最适宜；酵母菌、霉菌那么适宜于pH为5~6的酸性环境，但生存范围在pH为1.5~10之间。有些细菌甚至可在强酸性或强碱性环境中生活。影响微生物生长繁衍的要素辐射辐射是指经过空气或外层空间以动摇方式从一个地方传播或传送到另一个地方的能源。它们或是离子或是是电磁波。电磁辐射包括可见光、红外线、紫外线、X射线和Υ射线等。(1)紫外辐射紫外线是非电离辐射，以波长265~266纳米的杀菌力最强。紫外辐射对微生物有明显的致死作用，是强杀菌剂，由于紫外线穿透才干差，不易透过不透明的物质，故紫外杀菌灯只适用于空气及物体外表消毒。(2)电离辐射X射线与α射线、β射线和Υ射线均为电离辐射。在足够剂量时，对各种细菌均有致死作用。影响微生物生长繁衍的要素枯燥水分是微生物的正常生命活动必不可少的。枯燥会导致细胞失水而呵斥代谢停顿以致死亡。在日常生活中也常用烘干、晒干和熏干等方法来保管食物。影响微生物生长繁衍的要素浸透压在浸透时溶剂经过半透性膜时的压力即谓浸透压。高浸透压细胞脱水而引起质壁分别低浸透压水进入细胞内引起细胞膨胀，使细胞破裂。由于普通微生物不能耐受高浸透压，在日常生活中可用高浓度的盐或糖保管食物。影响微生物生长繁衍的要素超声波超声波具有剧烈的生物学作用。超声波的作用是使细胞破裂，所以几乎一切的微生物都能受其破坏，其效果与频率、处置时间、微生物种类、细胞大小、外形及数量等均有关系。影响微生物生长繁衍的要素重金属及其化合物大多数重金属及其化合物都是有效的杀菌剂或防腐剂。其作用最强的是Hg、Ag和Cu。如：二氯化汞又名升汞，是杀菌力极强的消毒剂，口服升汞0.1g，能引起严重的中毒病症，0.5～1.0g可导致死亡。0.1~1%浓度的硝酸银常用于皮肤的消毒。影响微生物生长繁衍的要素有机化合物酚：酚又名石炭酸。它能使细胞蛋白量变性，破坏细胞膜的透性，使细胞内