第一篇包裝工藝?yán)碚摶A(chǔ)第四章包裝工藝的氣象環(huán)境學(xué)基礎(chǔ)1產(chǎn)品在運輸之前必須進行包裝，并加以必要的防護，才能保證其在運輸、裝卸、儲存流通期間不受溫度、濕度、雨水、太陽輻射、沙塵等氣象環(huán)境因素的影響。第一節(jié)

氣象因素一、溫度（1）溫度與平均溫度一般氣象臺所觀測的溫度，是指離地面2m高，無陽光直射且空氣流通處的空氣溫度?？諝饬魍ǖ膫}庫內(nèi)的溫度與之相似。各地的溫度與其在地球上所處的地理緯度有關(guān)，一般隨地理緯度的增高而降低。各地的地形、地勢條件對溫度也有一定的影響。2（2）高溫與低溫高溫對包裝件的運輸及儲存有很大影響，特別是一些金屬包裝材料，在烈日暴曬下，表面溫度可達60～70℃；瀝青油氈還會出現(xiàn)熔化。低溫會使橡膠、塑料等包裝發(fā)生硬化變脆，在外力作用下破裂損壞，如聚丙烯包裝盒在－20℃下跌落時，即會發(fā)生破裂。3（3）溫差溫差通常指一天中最高溫度和最低溫度的差。它以干熱帶地區(qū)最大，有的可達30℃或40℃。溫差大可能會引起封閉的包裝件內(nèi)產(chǎn)生水氣凝結(jié)，從而加速內(nèi)裝物的受潮、腐蝕。溫度的變化可以提高或降低產(chǎn)品中的含水量，還可引起某些產(chǎn)品如易溶品、易熔品、易揮發(fā)液體以及有生理機能的產(chǎn)品發(fā)生質(zhì)與量的變化。4二、濕度濕度是指空氣中含水量的多少，有絕對濕度和相對濕度兩種計量表示方法。

絕對濕度是以每立方米空氣中所含水蒸氣質(zhì)量的克數(shù)表示。

相對濕度是在一定溫度下，空氣中實際水蒸氣壓強與該溫度下的飽和水蒸氣壓強之比，以百分率表示。地球上絕對濕度的分布隨地理緯度的增高而減??；相對濕度隨緯度的變化，由赤道到中緯度（35度）是隨緯度增高而降低，由中緯度到高緯度，隨緯度增高而增加。5當(dāng)高濕伴隨著高溫出現(xiàn)時，會使霉菌孢子發(fā)芽生長，在相對濕度80～90%、溫度為25～30℃時，霉菌繁殖旺盛，會破壞產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量。一般金屬有臨界腐蝕溫度，超過臨界濕度時，其腐蝕速度成倍增長。對于有機材料，當(dāng)濕度提高后，其吸濕后表面發(fā)脹、變形、起泡，影響外觀、老化，機械性能變壞。

濕度低會使紙張、木材、皮革、塑料等產(chǎn)生干燥收縮、變形、龜裂。6三、風(fēng)力風(fēng)作用于暴露物體上的力。強風(fēng)能夠撕裂固定不牢的儲存包裝件用的防護罩；能吹動包裝容器而干擾裝卸作業(yè)；若采用敞開式運輸工具，風(fēng)力影響更為嚴(yán)重。7四、雨雪（1）雨雨對運輸包裝和戶外堆放的包裝件不利。（2）雪在風(fēng)雪環(huán)境下，包裝件必須要掩蔽，以防止雪粒的滲透，包裝材料需抵抗雪粒的侵蝕。8五、太陽輻射是一種由太陽發(fā)出的以電磁波形式傳到地球上的能量。太陽光譜主要由紫外線、可風(fēng)光及紅外線組成。

紫外線對微生物有殺傷作用，大多數(shù)細菌日光照射1～2h可死亡，其它微生物光照1～4h大多數(shù)了會死亡。

紅外線有增熱作用，使包裝件的溫度升高，降低產(chǎn)品的含水量。9光照對一些產(chǎn)品還產(chǎn)生破壞作用：酒類在光照下和空氣中的氧反應(yīng)變渾濁油脂加速酸敗橡膠、塑料、紡織品、紙張加速老化含有不飽和化學(xué)鍵的產(chǎn)品容易發(fā)生聚合反應(yīng)，如丙烯腈、桐油等結(jié)塊沉淀。如油布、油紙會氧化放熱，若不及時散熱，加速氧化，可能引起自燃。10第二節(jié)環(huán)境因素本節(jié)介紹氣壓、臭氧、砂塵、鹽霧等對包裝件產(chǎn)生的不利影響。一、氣壓包裝件在高原地區(qū)或航空運輸時，要考慮低氣壓的影響。對氣密性物質(zhì)包裝用的包裝容器應(yīng)考慮能承受內(nèi)外壓差所造成的危害和影響。在我國西藏地區(qū)運輸時，要考慮汽車行駛在海拔3500～4000m地區(qū)運行時氣壓差異?？者\時，一般非密封艙運輸飛機高度是3500m，氣壓為65kPa，超過此高度時一般有用密封壓艙設(shè)計，以保證壓強為65kPa。11二、臭氧O3，臭氧會對天然橡膠和聚合物產(chǎn)生有害的影響。三、砂塵與灰塵灰塵和砂塵沉積于包裝件上，影響外觀，侵入包裝件內(nèi)，可的能引起機械零部件的磨損。一些酸性或堿性灰塵吸收空氣中的水氣而潮解，加速包裝物的腐蝕。沉積在包裝材料表面，能侵蝕包裝材料，促使其老化或降解。12四、鹽霧及其化學(xué)氣體1、鹽霧由于海浪沖擊巖石時，飛濺的海水成為霧狀而進入空氣中形成的氯化物微粒（包括氯離子），通常稱為鹽霧。鹽霧可隨風(fēng)飄入距海面30～50km的陸地上空。堆放于海船甲板上及沿海港口碼頭露天的包裝件，會受到鹽霧的影響。干燥的鹽粒影響極微，當(dāng)空氣潮濕、大霧或久旱后降下細雨時，鹽粒會溶解于水中呈離子狀態(tài)，此時直徑較小的氯離子，易被受潮的金屬表面吸附，破壞金屬或其表面鍍層的鈍化膜而導(dǎo)致金屬腐蝕。132、其它化學(xué)氣體工廠排出的廢氣，生活中燃燒含硫的煤及石油制品等放出的SO2、H2S(氫硫酸)、NO2等。這些氣體導(dǎo)致金屬腐蝕。一些包裝材料，如塑料、木材及密封用的橡膠、粘合劑、密封膠等揮發(fā)出一些化學(xué)活性物質(zhì)，如木材能揮發(fā)出SO2、HCl、NH3（氨氣）等氣體，影響內(nèi)裝物，在潮濕環(huán)境下引起內(nèi)裝物加速腐蝕。14第三節(jié)氣象環(huán)境條件與防護包裝原理一、氣象環(huán)境條件及其表征1、極端氣象環(huán)境條件極端氣象環(huán)境條件是指在所統(tǒng)計的時段內(nèi)，流通區(qū)域出現(xiàn)過的氣象環(huán)境因素的極限值(最高或最低值)。很多包裝材料、產(chǎn)品有其適宜的氣象環(huán)境條件使用、儲藏范圍，若超出此范圍，包裝材料、產(chǎn)品的性能與質(zhì)量將大大降低，甚至失去其使用價值。在產(chǎn)品的氣象環(huán)境防護性包裝設(shè)計試驗中，高溫、低溫、高濕、低濕、低氣壓等極端氣象因素，通常是考慮的主要因素。15同時，在包裝產(chǎn)品的設(shè)計、流通和使用過程中，不僅需要掌握過去曾出現(xiàn)過的極端情況，而且要了解環(huán)境參數(shù)的持續(xù)時間和頻率對包裝質(zhì)量的影響。當(dāng)某個極端因素參數(shù)對產(chǎn)品的影響比較明顯時，對應(yīng)的各級因素的持續(xù)時間和頻率通常就反映了該因素對該產(chǎn)品的嚴(yán)酷程度。162、氣象環(huán)境因素的綜合效應(yīng)

(1)溫度與其他環(huán)境因素的綜合效應(yīng)。

(2)相對濕度與其他環(huán)境因素的綜合效應(yīng)。3、流通環(huán)境的參數(shù)化包裝件在儲運過程中所經(jīng)歷的氣候環(huán)境條件具有復(fù)雜多變性、隨機性，有些因素是可預(yù)測的，有些則是不可知的；這就給產(chǎn)品的防護性包裝設(shè)計試驗帶來一定的困難。為了便于工程設(shè)計，滿足國際間貿(mào)易與技術(shù)交流的需要，20世紀(jì)70年代開始，國外工業(yè)發(fā)達國家進行了一系列流通環(huán)境條件試驗研究，對各類環(huán)境條件進行科學(xué)的分類，對環(huán)境的嚴(yán)酷程度進行定量的描述，制訂相應(yīng)的環(huán)境條件試驗標(biāo)準(zhǔn)。1980年國際電工委員會(IEC)發(fā)布了《環(huán)境參數(shù)及其嚴(yán)酷分類的應(yīng)用》系列標(biāo)準(zhǔn)。17二、防護包裝的基本原理總體上講，防護包裝的基本機理是根據(jù)被包裝物的基本特性，結(jié)合包裝件的流通條件，設(shè)計合理的防護包裝，阻隔或延緩包裝產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)的變化，使產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)達到產(chǎn)品防護包裝的要求。18引起包裝產(chǎn)品品質(zhì)變化的原因不外乎產(chǎn)品本身的品質(zhì)指標(biāo)易變性、流通環(huán)境條件對其品質(zhì)指標(biāo)的影響。包裝產(chǎn)品與流通環(huán)境的相互關(guān)系可用圖4-8說明。包裝后的產(chǎn)品處于流通環(huán)境中，流通環(huán)境與包裝件之間存在著影響產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)的交換與傳輸，而這種相互的交換傳輸將直接導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)的下降(也存在使產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)提高的極個別例子)。19

防護性包裝的基本原理可用圖4-9來表征。圖中Q表示產(chǎn)品的品質(zhì)指標(biāo)；T表示產(chǎn)品包裝保質(zhì)期；Qo、QT分別表示產(chǎn)品初始品質(zhì)指標(biāo)、包裝保質(zhì)極限品質(zhì)指標(biāo)。曲線QN表示未包裝產(chǎn)品流通過程中的品質(zhì)指標(biāo)變化，曲線Qp表示包裝產(chǎn)品流通過程中的品質(zhì)指標(biāo)變化。可以看到包裝的防護性作用主要體現(xiàn)在延緩包裝產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)的變化速率。20一般的，防護性包裝總是結(jié)合產(chǎn)品保質(zhì)期而進行的。合理的包裝可保證包裝產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)的品質(zhì)性能要求，即:

基于以上分析，可得出防護包裝設(shè)計一般流程如圖4-10所示。其中產(chǎn)品包裝品質(zhì)指標(biāo)與保質(zhì)期要求、產(chǎn)品物性與質(zhì)量變化機理、流通環(huán)境參數(shù)、包裝材料基本性能參數(shù)等是包裝設(shè)計的基礎(chǔ)性參數(shù)，結(jié)合這些參數(shù)，進行防護包裝設(shè)計，并進行包裝試驗與評價。若評價不符合要求，需要進行