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但每种产品的吸湿特性不同,对水分的敏感程度也不一样,包装产品在流通过程中,接触到的空气水分含量也经常处于变化之中,对防潮包装的防潮性能要求也有所不同。
为了正确地选择防潮包装工艺及其材料,就应充分考虑被包装产品的吸湿特性和包装所处的外界条件。
当相对湿度处于饱和状态时,在常温范围内空气的含水量如下表所示,随温度升高,空气中饱和水蒸气的含水量增多。
当空气中绝对含水量不变时,若空气温度升高,相对湿度下降,若温度下降,相对湿度升高,当空气中的水蒸气含水量达到过饱和状态时,会产生水分凝结。
在较高温度下进行包装作业,封入包装内的空气相对湿度处于被包装物品所允许的范围内,但当温度降低,包装内相对湿度上升,有可能超过被包装物品能承受的范围。因此,控制防潮包装在密封时的温度及封入的空气相对湿度,具有重要意义。
测定塑料薄膜透湿度的主要方法有重量法、压力法和电子湿度计测定法等。这些测定方法各有其优缺点。现在国际上通行的并在商业交易中应用的测定透湿度的方法,基本上是重量法。这种测定透湿度的方法是:分别规定出温度和材料两面的湿度,在稳定状态下,测定出在单位时间内单位面积薄膜材料透过的湿气量,这个湿气量即为该种薄膜材料的透湿度。
这种方法的优点是简易、方便,可以利用实验室常规仪器进行测定。但其缺点也较明显:一是测试速度慢,做一次实验要花费7~14天的时间;二是测试的范围有一定限制,只能测试透湿度下限为1g/m2·d的塑料薄膜材料,对于阻隔性能强的,即透湿度低于1g/m2·d的薄膜材料不适用,特别是复合膜材料。经过二十多年的研究,现在已发展了许多种加速试验的方法,多数国家利用专门仪器进行测试,灵敏度高、试验周期短,只要几小时或更少时间就可测试完。
图 快速测定水蒸气透过率测定仪原理图
透湿度与环境的温度、湿度有关;
与厚度成反比。
复合包装材料的透湿度1/Q= 1/Q1 +1/Q2 +…1/Qn
常用防潮包装材料:玻璃、陶瓷、金属;PP、PE
透湿R越小,防潮性能越好
R<100g/(m2·d) 轻度防潮材料;
R<15g/(m2·d) 较好防潮材料;
R<5g/(m2·d) 高度防潮材料;
一般来说,R<100g/(m2·d)的材料,防潮性能就相当好。
若达到完全防潮,难度较大,相应的包装费用也很高。
其防潮性能R的好坏依次为:金属板、金属箔、塑、…;塑料板、复合膜、单层膜、 ……;复合纸、单层纸。
对于塑料材料的防潮性能选择应遵循:
(1)先非极性分子塑料,后极性分子塑料;
(2)先结晶性塑料,后非结晶性塑料;
(3)先高密度塑料,后低密度塑料;
(4)先经拉伸或双轴取向的塑料,后无定向塑料.
玻璃、陶瓷和金属包装材料的透湿度可视为零,是最好的防潮包装材料。塑料包装材料中适宜用于防潮包装的单一材料有:PE、PP、防潮玻璃纸等,这些材料阻湿性及热封性能较好,可单独用于要求不高的防潮包装。
但在防潮包装上大量使用的还是复合薄膜,能满足各种包装的防潮要求,复合材料的防潮性能,是各层薄膜防潮性能的总和。当各层材料的透湿度分别为Q1,Q2,……,Qn时,复合薄膜的透湿度为1/Q=1/ Q1+1/ Q2 +……+1/ Qn,对用同一种塑料薄膜层合的多层薄膜,其透湿度与叠合的层数成反比。
三、防潮包装设计与计算
1 .防潮包装的类型
第一类是为了防止被包装物品吸收或排出水分,保证物品品质稳定而采用的防潮包装方法,即用阻隔性能良好的材料进行包装,以防止被包装物品的水分增加或丢失。典型被包装品为食品、纤维制品、皮革等有机物品。
第二类是包装内部采取一定的干燥方法,吸收包装内部的水分和从包装外部渗透进来的水分,以减缓包装内部湿度上升的速度。