Chapter4 气象学基础

Cl2，HCl、NH3 溶于水→盐酸→对金属有强烈腐蚀作用
包装材料本身 挥发的气体
!
包装设计人员在选择材料与包装工艺时应考虑这一问题。
4~3 气象环境条件与防护包装原理 一、环境因素的综合效应
环境因素是彼此间始终存在且相互影响的；如：温、湿、气 压同时存在。 各种环境因素综合作用后对原单一作用的效应具有加 强、抵消、保持原状的作用结果。 温度 盐雾 霉菌
湿度
气压 太阳辐射
沙粒
臭氧
高温与潮湿 高温 → 潮气渗透速率 ↑ ；潮气的损坏能力 因高温而↑。 高温与低气 气压 ↓→ 包装材料脱水率 ↑ ；温度 ↑→ 脱 压 水率↑。 故，气压↓+高温→→脱水↑↑ 高温与盐雾 高温有助于盐雾所引起的腐蚀速率↑。 高温与霉菌 霉菌的生长有赖于较高的温度；若 >71℃→ 停止生长。 湿度和低气 湿度 ↑→ 低气压效应 ↑ （尤其是电子产品 压 设备）；但两种因素综合的实际效应，要 由温度来决定。
3、包装保护设计的基本原理：
设A是外因，B是内因，包装保护性能是C，通常A>B，A，B 的差值就说明造成了产品的损失，包装要起到保护产品的 作用，就必须使包装的保护性能>A-B，即：
C A B
环境条件参数 包装材料性质 包装保护设计 产品自然属性参数 包装试验 流通
4、包装保护的目的
保护产品的质量，维护其使用价值，保证产品价值的实现。 包装容器的设计和选用应根据其运输储存地区的气候条件特 点来进行。 对包装来说，我国制定了一些标准，如：
相对湿度：实际水蒸汽压与同温度饱和水蒸气压之比 （空气的饱和程度，p/p0×100%）
露点：当空气中的水蒸气含量不变且气压一定，降低气温， 空气逐渐饱和，直至空气刚好达到饱和时的温度。 气压一定，水蒸气含量↑，露点↑
赤道
→ 中纬度
相对湿度↓
中纬度 → 高纬度
相对湿度↑（p/p0）
湿度高：
若伴随高温，霉菌孢子发芽生长，繁殖旺盛。 会破坏产品外观和质量。 金属腐蚀↑ 有机材料，吸湿后表面发涨、变形、起泡，影响 外观老化、降低机械性能。
“防潮包装”—GB5048； “防锈包装”---GB4879； “防霉包装技术条件”
----GB4768。
包装不但要发挥保护产品的作用，还要起到推销产品的作用， 包装设计中还要考虑消费心理学与设计美学。
第四章 重点
温度、湿度、风力、雨雪、太阳辐射对包装件影响
!
流通环境是包装设计的重要依据之一。
ห้องสมุดไป่ตู้
流通环境条件的研究在 20 世纪 70 年代发达国家受到重 视，至80年代，发布了“环境参数及其严酷分类的应用” 系列标准。我国现已开始采用。 IEC 标准，将流通环境条件、性质的不同分为气候条件、 生物条件、化学活性物质、机械活性物质（颗粒）和机械 条件 5 类，并分为 45 种参数。每种参数又按严酷程度分为 若干级，从而对流通环境作出定量评价。 另外，物流过程很复杂，这种参数不可能完全反映出环 境严酷程度的量值，在使用时还需进一步研究。 例：汽车运输就要区分路面平整度级别，运输区域类型与汽 车类型· · · · · · · ，以制定配套的细分的环境参数条件，并根据 条件参数与商品自身特性参数，采用适当的包装保护技术。
2、包装保护基本原理及包装措施
流通中商品的受损 内因：是指产品化学成分和性质； 产品本身的允许脆值、自振频率、耐高低温、抗氧 化、腐蚀、燃爆、溶化、挥发、生物侵蚀；耐水性、 吸湿性、及鲜活产品的生理生化变化等。 是产品质量发生变化的根本原因。 外因：主要包括流通环境条件及人为因素· · · · · · · ·
二、包装保护
为防止产品在流通领域发生损失而采取的 适当的包装技术方法。一般针对包装物可 能遇到的危险来确定相应的包装保护方法。
1、流通环境条件的参数化 流 通 物流 商品在空间的实物转移：包装、运输、 装卸、储存、· · · · · · · 。
在物流过程中，自然、气候环境因素影响最广泛、 最普遍。这些气候环境因素，有些可测，有些是不 可测的，其变化会引起商品数量和质量的变化。 商流 商品所有权与使用权的转移。
用（mg/m3）表示 海水冲击岩石，进入空 气，随风飘入高空，最 终沉降于陆地上。
对于堆放于码头、海船 的包装件，将会收到盐 雾的影响→破坏金属表 面镀层→腐蚀。
2、化学气体
SO2 H2 S NO2
主要是工业与民用排放的废气。 吸潮溶解 → 硫酸（ H2SO4 ），腐蚀金属。 潮湿空气中 → 硫氢酸 → 对金属有特殊 腐蚀作用，浓度↑→腐蚀速度↑。 汽车、锅炉→NO2 溶于水→硝酸→对包 装件与金属产生氧化与腐蚀作用。 如：SO2、HCl、NH3，可能影响内装物

湿度低： 会使纸张、木材、皮革、塑料· · · · · · 干燥收缩、变形、 龟裂。
三、风力
空气的水平运动
加速环境气体流动，加剧原有环境因素影响 对包装件有作用力
四、雨雪
雨量由低纬度向高纬度↓。 雨量最丰富的地区在北纬5°左右。
年降雨量： 季节风狂袭的印度境内的契拉邦吉，26466．8mm 长江以南地区：1200～2000mm， 黄河流域和东北地区约为600mm。
二、臭氧
O3是氧分子的一种形态：只要向氧分子输入高能量→O3
O3的浓度：随纬度、季节、气象条件、易氧化气体、烟尘、 悬浮有机物而变化。
地球各处O3的浓度差别不大：海平面：0-0.06ppm； 高处： 0.2-0.3ppm; max: 0.8ppm O3对天然橡胶和聚合物产生有害影响：氧化性
三、沙尘与灰尘
光照对产品会有一定的破坏作用。 例：酒类→光照→氧化反应→变浑浊。 油脂类→加速酸败。 橡胶、塑料、纺织品、纸张→老化。
4 ~2
一、气压
环境因素
气压·臭氧·沙粒·盐雾
标准大气压强：纬度45°处海平面平均大气压。 在0℃，1g下为101.33Kpa
一般高度↑→气压↓：每↑100m→气压↓0.8-1.07kpa. 包装件若采用航空运输则考虑用增压。 高原运输则应考虑海拔高处的地区运行的气压差异。
3、温差
一天中最高温度与最低温度之差 温差大可能会引起封闭包装件内产生气水凝结现象，从而 加速内装物受潮、腐蚀。 温度变化→引起易溶品、易挥发液体及生理机能的产品发 生质与量的变化→质与量受损。
二、湿度
大气中水汽含量
绝对湿度：单位体积空气中所含水蒸汽质量（g/m3） 。 一般不易测得，常以水蒸气压强间接表示
Chapter 4 包装工艺的气象环境学基础
4 ~1 4 ~2 4 ~3 气象因素 环境因素 气象环境条件与防护包装原理
4~1
一、温度
气象因素
温度·湿度·雨雪·太阳辐射
1、温度：离地面2m高，无太阳直射且空气流通处的空气温度 平均温度：一个时间段内的温度平均值
各地气温变化与地理纬度，地势和高度有关。
我国各地的年平均温度： 华南地区：20~23℃ 长江流域：15~17℃ 黄河流域：10~12℃ 东北地区： 5~8℃
2、高温：＞ 30 ℃
降低熔点低的产品的化学稳定性 提高金属包装材料内产品温度，烈日下表面温度可达到60~70℃
低温： ＜ -20 ℃
低温使橡胶、塑料发生硬化变脆，外力下易破裂。
不良影响：

雨水中的各种离子促使物体腐蚀 降雨与雨水的蒸发，在户外形成水蒸气蒸腾现象

风雪因小雪粒的积聚而损害包装物品
五、太阳辐射
太阳辐射能：是以电磁波形式传到地球上的能量（ J/cm2· min ）。 纬度变化→而变化。 太阳光由紫外线、可见光和红外线组成。 紫外线 红外线 占 7% ，地面 <1%→可杀菌：大多数细菌日照 1-2h 即死亡，微生物1-4h大多也会死亡。 可增温→包装件温度↑→产品水分↓
灰尘：1-150 um的颗粒。 沙尘: 100-1000 um的颗粒。
PM2.5:指大气中d≤2.5um的颗粒，也称为可入肺颗粒物
沙尘与灰尘沉积于包装 件上，影响外观； 侵入内部就沉积于内装 产品上，产生磨损 一些酸/碱性灰尘沉积， 因吸潮引起包装物的腐 蚀与损坏。
四、盐雾及其他化学气体
1、盐雾 海水雾化后进入空气中形成的氯化物微粒（包括Cl-），