《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第二篇 包裝技術與工藝

第二章　防潮（濕）包裝技術

第一節　概　述

一、防潮（濕）包裝定義及目的

物品中水分的變化是引起物品變質的重要因素，物品中水分的變化主要是由大氣濕度和環境溫度變化引起的，濕氣侵入包裝內易引起食品發霉變質、金屬制品銹蝕等。另外，物品中水分向外擴散、蒸發也會引起一系列變質現象。所以，為保證物品在儲存和運輸中不變質，通常要對物品進行防潮包裝，尤其對一些濕敏產品，更需進行嚴格的防潮、防濕包裝技術處理。所謂防潮（濕）包裝技術，就是通過采用具有一定隔絕水蒸氣（水）能力的包裝材料，隔絕物品與外界的聯系，并施加相應的其他技術措施，穩定物品中含水量，防止因潮氣或水侵入包裝件內或包裝件內水分逸出包裝外而影響內裝物品質量所采用的包裝技術。嚴格來說，防潮包裝與防濕包裝有所不同，前者主要是阻隔水蒸氣；后者主要是阻隔水。我們這里主要介紹防潮包裝。防潮包裝的目的在于：

（1）防止干燥物品，如化肥、水泥、農藥、火藥、干燥食品等產品，受潮變質；

（2）防止含有水分的物品如食品、果品、化妝品等物品，失水變質；

（3）防止有機物品，如食品、纖維制品、皮革等物品，因受潮而發生霉腐變質；

（4）防止金屬品因濕氣作用而變色或生銹。

二、濕氣與物品變質的關系

（一）空氣濕度及蒸氣壓

空氣的濕度系指空氣的水蒸氣含量。空氣中的水分在空間分布是不均勻的，以致空氣的潮濕程度不一樣。含水蒸氣多的空氣濕度大；含水蒸氣少的空氣濕度小。濕度一般有下列表示方法。

1°絕對濕度

單位體積空氣中所含的水蒸氣量，稱為絕對濕度，單位用g／m3表示。由此可見，絕對濕度就是空氣中水蒸氣的密度，空氣中水蒸氣含量愈多，絕對濕度愈大，它能直接表示空氣中水蒸氣的絕對含量。

2°水蒸氣壓

大氣壓力是大氣中各種氣體壓力的總和，水蒸氣和其他氣體一樣，也有壓力，空氣中的水蒸氣所產生的壓力叫作水蒸氣壓，單位用Pa表示。

3°飽和水蒸氣壓

在一定的溫度下，單位體積空氣中能容納水蒸氣的量是有一定限度，如果水蒸氣含量達到這個限度，空氣中的水蒸氣就達到飽和狀態。這時的水蒸氣壓稱為飽和水蒸氣壓，單位用Pa表示。

4°相對濕度

通常把一定溫度下，大氣中實際的水蒸氣壓，與該溫度下飽和水蒸氣壓的比值，叫做相對濕度。

相對濕度＝（實際水蒸氣壓/飽和水蒸氣壓）×100％

即

RH（％）＝（P/Pθ）×100％

相對濕度的大小，直接反映了空氣中水蒸氣的飽和程度。相對濕度愈小，表明空氣中水蒸氣距離飽和狀態愈遠。相對濕度接近100％時，表明空氣中的水蒸氣接近飽和。它的大小不僅隨空氣中水蒸氣含量而變，同時也隨著溫度變化而變化，相對濕度用RH表示。

5°平衡濕度

在某一相對濕度下，特定物質的含水量不發生任何變化，此時的相對濕度就是該特定物質的平衡濕度。平衡濕度又叫平衡相對濕度，用RH表示。

（二）含水包裝產品及性質

根據物品自身的含水情況，可將物品分成含水物品和不含水物品。含水物品自身含有水分，其水分的增減會直接且顯著地影響其質量，如面包、餅干吸水軟化等。

含水物品的數量很多，如化肥、化學藥品、水泥、食品、化妝品、醫藥、水果等物品均有不同程度的含水量。同時，這些物品還具有不同程度的吸濕性和脫濕性或兩者兼備，其內部含水量會隨外界溫度變化而不斷變化。因而我們又可將含水物品分成吸濕性物品和脫濕性物品。

1°吸脫濕兩性兼備的物品

如餅干、糕點、水泥等物品，在一定溫度條件下，放在高濕度的大氣中會吸收空氣中的水分，放在低濕度的大氣中會放出水分。在一定濕度下，若濕度不變的話，物品內水分的出入在一定時間內會達到平衡，我們稱此時平衡狀態下的物品含水量為平衡含水量。在一定溫度下，用平衡含水量與其相對應的相對濕度做圖，即可得到物品的等溫吸濕（脫濕）曲線（圖2－2－1）。根據物品的等溫吸（脫）濕曲線，我們就可以對此類物品的水分變化情況有更多了解，同時為防潮包裝設計提供了依據。

圖2－2－1　餅干的等溫吸脫濕曲線

2°具有平衡濕度的物品

某些化肥、化學藥品、食鹽、蔗糖等物品，一般具有一定的平衡濕度。例如食鹽，將其置于相對濕度高于75％的環境中，它就會從環境中吸收水分，力爭使周圍的相對濕度降到75％，反之將其置于相對濕度低于75％的環境中時，假若食鹽含有水分，則其水分將會向大氣中擴散，力爭使周圍的相對濕度提高到75％。從這一點我們可以看出，食鹽的平衡濕度為75％，食鹽的平衡濕度在常溫下，幾乎不隨溫度變化而變化。但其他具有平衡濕度的物品，其平衡濕度值往往隨溫度變化。

3°脫濕性物品

一些含水很高的物品，如化妝品、飲料、醫藥等具有水液狀或乳液狀或膏狀的物品，其含水量一般都超過60％，在正常環境濕度范圍內有強烈失水的趨勢，使凈重減少或因失水而使質量下降。

（三）不含水包裝產品及性質

不含水物品，外界濕氣對物品本身不會有直接和顯著的影響，但可間接影響其物品質量，如發霉、生銹等。

金屬、陶瓷、玻璃、塑料等制品，自身基本不含水，也不具有吸濕性，但空氣中的水分受溫濕度變化的影響，會在金屬或塑料表面形成凝露，造成金屬的腐蝕或塑料發霉等。

（四）物品內水分改變與變質關系

物品的含水量對物品質量變化有很大影響，能使物品發生物理、化學、生化變化。

在微生物的細胞中，一般含有70～85％的水分。水作為一種溶劑，能溶解微生物生存和繁殖需要的一些糖分、膠質及其他一切水溶性的營養物質，從而被微生物所吸收。如果缺乏水分，微生物體內的水分失去平衡，就會直接影響它們的生理機能而不能生存。

使物品霉腐的微生物主要從物品中獲得水分。物品含水量較低，微生物因缺乏水分而不能進行生命活動。反之物品的含水量較高，在一定的條件下，微生物生長繁殖就會旺盛。

水分也是倉庫害蟲生長和繁殖的重要條件。一般害蟲體內的水分含量約占體重的44～67％，水分還是害蟲進行生理活動的重要介質，并參與蟲體細胞原生質的組成以及新陳代謝中進行的全部化學反應。由于蟲種、營養狀況等不同，生長的不同時期，害蟲體內的含水量和對水分的需求量也不一樣。倉庫害蟲體內的水分主要從各種物品中獲得。如果空氣中濕度大，物品就會吸濕，含水量增加，容易被蟲蛀。反之如果空氣濕度小，物品就會放濕，含水量減少，不易蟲蛀。

對于某些溶于水的物品在一定的濕度條件下，能不斷吸收空氣中的水分，逐漸潮解，以至完全溶化成液體，影響了物品的質量。如食品中的食糖、味精，化工物品中含結晶水多的明礬、氯化鈣等。

某些結晶粒狀或粉狀易溶解物品，在空氣濕度低的條件下，物品將逐漸地放濕，失去水分后結成硬塊，特別是受壓情況下更為嚴重，雪花膏等含水量大的化妝品，當空氣濕度低時，易發生干縮，使香氣揮發，甚至膏體酸敗而變質。

對于蔬菜鮮果之類的物品，含水量為65～96％，這類物品的含水量是其新鮮程度的重要品質特征，它們的營養成分與味覺物質大多數溶解于細胞汁中，如果失去一部分水分，就會大大降低鮮嫩程度和食用價值。如果環境的空氣濕度低，蔬菜鮮果的水分就會蒸發而萎縮，并促使其體內酶的活性增強，加快一些化學成分的分解，造成營養物質的損耗。而濕度高則易受微生物的侵襲，發生腐爛。

另外金屬制品，特別是鋼鐵制品，在濕度大的環境中，在其表面易形成水膜，容易發生電化學腐蝕；紙張、皮革、纖維制品在濕度低的環境中易發生脆損或裂開。

大多數非金屬材料及其制品都具有吸濕性，其吸濕量在未達到飽和之前，將隨著環境相對濕度增大而增大。任何一類物品都有一個允許的相對濕度范圍，在這相對濕度范圍內通過吸濕和蒸發達到含水量的平衡；物品的含水量能保證物品的性能。超過這個相對濕度范圍變化會使物品的性能發生變化，造成損失。例如茶葉生產時經過烘干，其含水量為5．5％；若其相對濕度達到80％時，其平衡含水量相應可達到13％，這時茶葉的質量就會急劇下降。因此對茶葉進行防潮包裝時，需要保證包裝件內的含水量不超過5．5％。

大多數霉菌在溫度為20～30℃，相對濕度高于80％時極易生長，相對濕度低于75％時不易生長。所以為了抑制被包裝物品滋長霉菌，就應控制這類產品包裝內的相對濕度，保持在75％以下。

為了避免金屬及其制品在包裝內腐蝕，有必要控制包裝內的相對濕度在金屬的臨界腐蝕濕度以下。

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