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1、包装辅助材料,天津科技大学 包装与印刷工程学院 韩 永 生 2006. 4,第五篇,第3章 防潮及防锈包装材料,第一节、防潮包装材料概述,一、防潮包装的作用和被包装物的分类 防潮包装，通常保护的是那些受潮后，质量会受到影响的产品如药品、酥脆食品、金属制品、水泥等，这些产品受潮后会绵软、氧化、发霉、结块、锈蚀，严重的会失去使用价值。但对于那些本身含水量较高，失去水分变干后同样会使质量受到影响的产品，如蛋糕、面包、牙膏等，防潮包装同样重要。因此，防潮包装可把产品同外界隔绝起来，免受外界水蒸气变化的影响，保证产品在储存期内不致因外界水蒸气变化而引起变质。,需要防潮包装的产品(吸收水分会变质),药片,
2、饼干,水泥,需要防潮包装的产品(失去水分会变质),蛋糕,面包,牙膏,化妆品,非吸湿性产品(金属),二、防潮包装材料,不能透过或难于透过水蒸气的包装材料叫做防潮包装材料，常用的防潮包装材料有金属、玻璃、复合材料、塑料、油脂或蜡的加工材料。 金属 玻璃,金属,高阻隔复合塑料薄膜,防潮包装材料的防潮性取决于它的透湿度，而透湿度又受温度和材料两侧的湿度等的制约。透湿度可以定义为：在一定的温湿度条件下，处于透湿恒定状态的防潮材料，在单位时间内单位面积上所透过的湿气量，单位是g/（m2.24h）。 防潮材料的透湿度越小，防潮性能就越好，各种防潮材料的透湿度差别很大，,防潮包装材料的大致分类,防潮材料分类
3、透湿度，g(m2.24h) 轻度防潮材料 100 普通防潮材料 50 高度防潮材料 15 相当高度防潮材料 5 极高度防潮材料 1 真正防潮材料 0 各种包装材料的透湿度，在设计防潮包装时，仅可做为参考数据。,通常环境的温湿度变化较大，材料的透湿度将有很大差别，因为温度高，湿度梯度大，水蒸气扩散速度增大，透湿度就会增加，反之则减少。此外，防潮材料的透湿度与其厚度成反比，即材料的厚度越大，其透湿度越低，但对有些较薄的防潮材料，如铝箔以及某些极薄的塑料薄膜，在制造过程中会产生构造不均匀性及气孔，这时湿气就会通过这些气孔透过，所以这些材料的防潮性能就可能较差。但如果把同样的薄膜层合起来，则透湿率就会
4、大大降低。,在使用由不同材质的材料制成的复合防潮材料进行防潮包装时，还要注意下面的情况，即用不同的材料接触高湿侧，整个材料的透湿度不相同，这是因为湿度对各层材料的透湿度影响的程度有差别。用复合材料进行防潮包装时，应该把透湿度对湿度依赖性大的材料放在低湿侧，把透湿度对湿度依赖性小的材料放在高湿测，这样才能使整个材料的透湿度小。相反，如果把对湿度依赖性大的材料放在高湿侧，则会降低材料的防潮性能。,三、防潮包装材料的选择,在进行防潮包装设计时，首先根据下面数据算出所要求的材料透湿度，然后找出符合要求的防潮包装材料。 对防潮要求不太高时，可以采用防潮能力较差的材料，如防水纸、石蜡纸、聚氯乙烯加工纸等；
5、对防潮要求稍高时，可采用聚乙烯加工纸，聚乙烯塑料膜等；对防潮性能要求高时，可采用具有一定厚度的铝箔及铝箔复合材料等；对防潮要求特别高时，可采用金属或玻璃容器。,四、干燥剂,干燥剂是一种容易吸收水分的物质，它能吸收一定空间的水蒸气，降低这一空间的相对湿度。需要使用干燥剂防潮的物品有：内装物属非吸湿性的金属制品，若水气透入包装不易外泄，易产生结露现象，导致金属生锈，所以在环境封存或封套式防锈包装中要使用干燥剂；还有一些吸湿易变质的物品如药片、某些小食品等在防潮包装时也可加干燥剂。对一些不宜过分干燥的商品(如纸制品、针棉织品等)，不宜使用干燥剂，以免商品过分脱水而影响质量，甚至变质损坏。,干燥剂只能
6、应用在密封的包装中，若使用在非密封包装中时，干燥剂会很快吸饱水分，不能再起干燥作用，当外界湿度下降时，干燥剂又会放出水分，反而会促进被包装产品的腐蚀或变质。 使用干燥剂的包装所用的包装材料，其透湿度要小，密封性要好。被包物及内衬材必须事先干燥后再放人包装容器内，盛放干燥剂的容器应能便于干燥剂吸收防潮包装内的湿气，而其粉尘又不会落到内装物上。干燥剂应用透气性良好的细布袋、无纺布袋包好，或放在有小孔的金属罐内。为便于使用，可将干燥剂分装成定量值(或常用量值)，并按重量分别盛装，方便使用。干燥剂小袋应均匀地分散在防潮包装内，使包装内所有空间都能受到干燥剂的去湿作用，或放在被包装物需要干燥的部位或附近
7、，但不得直接放在被包装产品上。不得与金属或油漆表面直接接触，对于药品等小型包装，可将干燥剂压成片状，放于瓶盖与衬垫之间。,包装所用的干燥剂，应具有如下特性： 1.吸湿能力强，单位体积的吸湿量应尽可能大。 2.具有物理稳定性，无味无毒。具有一定强度的颗粒，不致在使用中粉碎而污染被包装产品。 3.应具有化学稳定性，吸湿后不产生化学变化，不分解，不挥发，吸湿后不产生腐蚀性物质，吸水后不明显升温。 4.在常温下，温度对吸湿能力无显著影响，即使在温度稍高时，不会放出已吸收的水分。 5.最好能回收使用，且价格低廉。,包装常用的干燥剂有吸附型和潮解型两类。吸附型有硅胶、铝凝胶、分子筛等；潮解型主要是用生石灰
8、。,硅胶干燥剂,橙色硅胶与蓝色硅胶都 是指示硅胶；吸收水后蓝 胶变粉红色，橙胶变绿色。 其特性与普通硅胶相同。 蓝色硅胶含氯化钴，应 用广泛；橙色硅胶为新一 代指示硅胶，不含重金属， 但价格较昂贵。 可以一定比例与普通硅 胶混合后使用以节约成本。,硅胶，其表面覆盖着羟基，所以有较强的吸湿能力。硅胶是乳白色或半透明的颗粒状物质，无毒、无味，质地坚硬，不易破碎。硅胶的比表面积大，吸湿面积大，在防潮包装中使用较多的是孔径为1020的细孔硅胶。为了能直接观察到硅胶的吸湿程度，常将硅胶用氯化钴溶液处理，制成变色硅胶，这种变色硅胶干燥状态时为蓝色，当吸湿度高于40时就会变成淡红色；也可将原色硅胶中掺入部分
9、变色硅胶，用以指示硅胶的吸湿程度。,硅胶在吸湿后可以通过加热，使其脱湿再生，对变色硅胶可在110120温度下，烘干34个小时即可。也可以使用微波炉进行烘干，使用微波炉进行烘干时要注意搅拌，以使其干燥均匀。烘干结束后应冷却至6070，然后立即贮存在密封的容器内，以备应用。,分子筛, 在超低湿度下(RH5%以下) 仍然能大量吸收水气；而且 控湿能力强。 无毒无害，化学性质稳定， 有很强的机械强度；颗粒均 匀；吸附孔径均匀。因其特 别的吸附性能被广泛应用于 生物制药与IC封装测试等高 精尖领域。,潮解型干燥剂生石灰,活性陶土干燥剂,原理 外观灰色规则不光滑球型颗粒状，凹土原矿筛选，经磨粉造粒高温活化
10、，无毒害，环保型，可自然降解，吸湿能力是硅胶的1.3倍，重金属含量低于欧盟ROHS标准及索尼GP标准。 适用范围 适用于电脑资讯设备业、精密机械业、光学镜片仪器业、半导体封装测试及各种电子产品之防潮除湿。 标准 符合各国标准，如美军标准（MIL-D-3464E）、日本工业标准（JIS Z 0701）及德国工业标准（DIN 55473）。 规格 21500g,蒙脱石,在较低湿度（RH20%） 下具有与硅胶同样优秀 的吸湿能力。 天然膨润土矿经破碎， 分筛，烘干而成；无毒 无害；绿色环保可自然 降解；物美价廉，有着 极高的性价比；是国际 干燥剂应用的趋势。,活矿干燥剂,活矿干燥剂是利用凹凸棒粘土资
11、源经科学加工制成，由于凹凸棒粘土具有特殊的纤维状、多孔结构，产品具有吸附活性、静态减湿和去除异味等功能，广泛应用于封存食品、药品、服饰、军工、电子、远洋集装箱的空气干燥。活矿干燥剂与硅胶干燥剂相比，具有价格低廉、吸湿速度快、制造成本低、吸附能力强、无毒无味、无环境污染等优点，是一种健康绿色环保产品，是硅胶干燥剂的升级换代产品。,活矿干燥剂,活性炭,活性碳材质可选：椰壳活性炭，竹炭、木质颗粒活性炭，可按客户要求生产。 活性碳脱臭剂技术指标 （1）吸湿率高，吸附速度快，比表面积大. （2）除吸湿外，还可吸附其它有害气体（如甲醛、苯）和异味（如氨气）. （3）无毒、无害、无腐蚀、无污染、无放射性，
12、（4）吸附持续时间长。 （5）纯物理吸附，无二次污染。,活性碳干燥除味剂主要用途 1、食品：甜点（煎饼、米雪、小甜饼），海苔，香菇，调味剂等。 2、医药品：PTP包装的胶囊，镇定剂等。 3、保健品：维他命，钙片等。 4、家用：室内、车内空气净化、冰箱、衣柜，被褥，包，鞋，家具除异味等。 5、其他：照相机（防止透镜发霉），胶卷，磁带，乐器，精密仪器等。 6、各类产品包装箱内除味、脱臭、防潮，特别是有害、有毒气体超标等。 7、适用于医药、食品、远洋运输、电子、精密仪器、皮革、图书档案、 中空玻璃、潮湿地区防湿、库房等 一切因受潮而发霉、变质、腐烂物品的防霉，防潮。,活性碳除味剂产品特点： 1） 大
13、小、尺寸、形状可自由取定（5g，10g，20g，30g，50g,100g)。 2） 可利用片状干燥剂表面印刷商品说明书、广告或做成商品垫。 3） 利用商品的包装空间安放，不特别占用空间。 4） 有高效、持续的吸湿力。 5） 具有保鲜物质、除湿、防霉、杀菌等功效。 5） 能由容量的大小来控制干燥脱臭能力的大小。,在密封防潮包装中，干燥剂的用量与防潮材料的透湿度、储存期、防潮包装的总表面积等多种因素有关，干燥剂的用量按GB公式计算，或者参照包装工艺课程内容,第二节 防锈包装材料,一、金属锈蚀的基本原理 金属锈蚀是指金属与周围介质接触，发生化学作用或电化学作用引起的破坏现象。按照金属锈蚀的机理，锈蚀
14、可分为化学锈蚀与电化学锈蚀两种类型，一般的金属制品的锈蚀主要是电化学锈蚀。,1.金属化学锈蚀,化学锈蚀是指金属在干燥气体或无电解质存在的环境中，受外界介质作用直接发生化学反应而引起的腐蚀。它的特点是腐蚀过程中无电流产生，腐蚀产物直接生成于反应的表面区域。这种腐蚀产物薄膜即氧化膜盖住金属的表面之后，能在一定程度上降低金属与介质的反应速度，如果形成的膜很紧密、完整，能把金属和介质隔开，阻碍它们互相接触，保护金属不遭受进一步的腐蚀，例如铝和氧化合成Al2O3，薄膜紧密完整，保护性好，形成了一层表面保护膜，降低了金属的腐蚀速度。金属在高温下的氧化和在常温下干燥环境中受气体如O 2、SO2、H2S、HC
15、l等的作用，都属于化学腐蚀，温度越高，化学腐蚀越明显。,2.金属的电化学锈蚀,金属与电解质溶液或潮湿空气作用，形成原电池或微电池、产生电流的腐蚀过程称为电化学腐蚀(锈蚀)。 形成腐蚀原电池应具备三个条件，即不同金属或金属不同部位存在着电位差；具有电位差的金属处于相连通的电解质溶液中；不同电位的两部分金属间要有导体相接。 当一种金属置于电解液或潮湿空气中，并未与其它金属相接触也会发生锈蚀现象。这是因为金属并非绝对纯净，有其它成分或杂质，当有电解液时，就形成了腐蚀电池。它是由金属表面的电化学不均匀性引起的。在潮湿空气中，金属的破坏主要是在极薄的水膜下发生的。这时金属表面电解液膜的形成，主要是水蒸气
16、在金属表面的凝聚，空气中的S02、H2S、HCl、CO2、NH3等，均可溶于水膜中形成电解液，加剧金属锈蚀。 大气腐蚀的特点是，空气中氧通过金属表面的水膜，比完全浸于水中容易得多，水膜愈薄，氧愈易通过它达到阴极，金属愈易锈蚀，以铁为例， 生成物氢氧化铁和氢氧化亚铁的混合物即铁锈。,二、影响金属锈蚀的因素,1、影响金属锈蚀的外界因素 金属锈蚀是金属与环境互相作用发生电化学腐蚀的结果，因此金属本身的特征和环境中的因素两方面共同影响金属腐蚀过程。 （1）空气的相对湿度和温度的影响 （2）氧气对金属腐蚀的影响 2、其它因素对金属腐蚀的影响 大气中除氧和水分外，其它因素如海洋盐雾、工业烟尘等均会加速金属的腐蚀。,三、防锈包装材料,大气锈蚀是空气中的氧、
