包装工艺学实验指导书
包装工艺学实验指导书
实验一防潮包装实验一、实验目的1.掌握防潮包装有效期的测定和计算方法：2.比较不同包装材料、厚度、包装袋表面积对防潮包装效果的影响。二、实验原理1.商品的吸湿性在环境温度（T）、相对湿度（RH）一定的条件下，吸湿性商品进行吸湿，经过一段时间（tx）后达到商品允许的最大含水量（m）。防潮包装材料具有减慢水蒸气进入包装内部速度的功能，延长达到商品的最大含水量（m。）的时间。tax被称为“防潮包装有效期”。2.防潮包装有效期的计算防潮包装有效期的测定和计算方法有传统计算方法和动力学计算方法等。动力学原理：在环境温度一定的条件下，透过包装材料的水蒸气的重量（m）在单位时间内是一个恒定值，这个恒定值与包装内、外水蒸气的压差成正比（即压差越大，这个恒定值越大）。所以，在水分变化甚微的情况下，商品的吸湿速度（dm/dt）为环境相对湿度（h）的函数，即dm/dt=C（hi-he）。因此，商品的吸湿速度与水分含量（m）的关系符合一级动力学方程，即dm/dt=-k(m。m) 。dm/.dmyda =-k(m - m)1[dt=--dmk(m-m)[dt=-d(m。-m)J k(m。-m)[ln(m。-m)1mk式1-1In(me -m)= kt + b式中：mo一为商品的初始含水量（g）m。一为商品在贮存环境相对湿度（h。）条件下达到吸湿平衡时的平衡含水量（g);m一为测定时间（t）时商品的含水量（g）；3.防潮包装有效期（tax）1
1 实验一 防潮包装实验 一、实验目的 1．掌握防潮包装有效期的测定和计算方法； 2．比较不同包装材料、厚度、包装袋表面积对防潮包装效果的影响。 二、实验原理 1．商品的吸湿性 [1] 在环境温度（T）、相对湿度（RH）一定的条件下，吸湿性商品进行吸湿，经 过一段时间(tmax)后达到商品允许的最大含水量（mc）。防潮包装材料具有减慢水 蒸气进入包装内部速度的功能，延长达到商品的最大含水量（mc）的时间。tmax 2．防潮包装有效期的计算 被称为“防潮包装有效期”。 防潮包装有效期的测定和计算方法有传统计算方法和动力学计算方法等。 动力学原理：在环境温度一定的条件下，透过包装材料的水蒸气的重量（m） 在单位时间内是一个恒定值，这个恒定值与包装内、外水蒸气的压差成正比（即 压差越大，这个恒定值越大）。所以，在水分变化甚微的情况下，商品的吸湿速 度（dm/dt）为环境相对湿度（h）的函数，即dm/dt = - C (hi-he)。因此，商 品的吸湿速度与水分含量(m)的关系符合一级动力学方程，即 dm/dt = - k (me-m)。 k(m m) dt dm = − e − dm k m m dt e ∫ ∫ − = − ( ) 1 ( ) ( ) 1 d m m k m m dt e e − − = ∫ ∫ m me m m k t 0 [ln( )] 1 = − ln(me − m) = kt + b 式 1-1 式中：m0 m —为商品的初始含水量（g） e —为商品在贮存环境相对湿度（he m —为测定时间（t）时商品的含水量（g）； ）条件下达到吸湿平衡时的平衡含水 量（g）； 3．防潮包装有效期（tmax）
(1）测定mm为测定时间（t）时的商品的平衡含水量。使用电子天平称重。(2）作图以In(m。-m)对观测时间（t）作图。其中，me为商品在贮存环境相对湿度（h.）条件下达到吸湿平衡时的平衡含水量；k为斜率。（3）建立动力学方程将实验测得的数据转化为下列形式：xi=ti；yt=［ln（m-m）i.使用一元线性回归分析方法建立方程，并就相关性进行分析：In(m.-m)= kt +b令:In(m-m)=y，t=x式1-2y=ax +bnExy-ExEy式1-3asnEx?-(Ex)ExEy-ExExyb=4式1-4nEx?-(Ex)?相关系数r：E(x, - x)(y, -y)式1-5[Z(x, -x)"E(y, -y)"j/2[ E(xi- x)"( yi- y)* j1/20≤/r/≤1x(平均值)：x=Zx/ny(平均值)：y=Zyi/nn为测定次数。回归方程：ln(m。-m)=kt+b2
2 (1) 测定 m m 为测定时间（t）时的商品的平衡含水量。使用电子天平称重。 (2) 作图 以 ln(m m) e − 对观测时间（t）作图。其中，me为商品在贮存环境相对湿度 （he (3) 建立动力学方程 ）条件下达到吸湿平衡时的平衡含水量； k为斜率。 将实验测得的数据转化为下列形式： xi = ti ; yi =[ ln（me-m）]i,使用一 元线性回归分析方法建立方程，并就相关性进行分析： ln(me − m) = kt + b 令： m m y ln( e − ) = ，t = x y = ax + b 式 1-2 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ − − = 2 2 ( ) i i i i i i n x x n x y x y a 式 1-3 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ − − = 2 2 2 ( ) i i i i i i i n x x x y x x y b 式 1-4 相关系数 r： 2 1/ 2 2 [ ( ) ( ) ] ( )( ) ∑ ∑ ∑ − − − − = x x y y x x y y r i i i i 式 1-5 [ ∑(xi- x)2 ∑( yi- y)2 ]1/2 0≤∣r∣≤ 1 x(平均值)：x = ∑xi /n y(平均值)：y = ∑yi/n n 为测定次数。 回归方程： ln(me − m) = kt + b
将商品最大允许含水量（m）代入上述回归方程中，得到防潮包装有效期（t）。三、实验方法1模拟贮运环境的温、湿度调控恒温恒湿箱的温度和湿度，使其符合商品实际贮运时环境的温度和湿度。或在实验室温度变化不大的季节里，将配制好的饱和溶液置于干燥器中，并将盖子盖严。待容器内相对湿度值恒定时方可使用。2.样品选择防潮包装材料。按照下列实验程序制作样品：制袋填选择防潮包装材料→→封口→样品→置于恒温恒湿箱11待测商品→称重称重→计算含水量3.实验材料、仪器防潮包装材料电子天平PB203-N（精确度：0.001g）制袋-封口机恒温恒湿箱湿度计干燥器水活性测定仪HygroLab24.mo，me：m。的测定(1) mom为商品的初始含水量。将一定重量的商品置于烘箱中烘干若于小时，取出后称重，并下式计算商品的mo：m。 = "o = " ×100%式 1-6Wo注：W。一商品的初始重量（克）；W，一商品烘干后的重量（克）。(2) me3
3 将商品最大允许含水量（mc）代入上述回归方程中，得到防潮包装有效期（tmax）。 三、实验方法 1．模拟贮运环境的温、湿度 调控恒温恒湿箱的温度和湿度，使其符合商品实际贮运时环境的温度和湿 度。或在实验室温度变化不大的季节里，将配制好的饱和溶液置于干燥器中，并 将盖子盖严。待容器内相对湿度值恒定时方可使用。 2．样品 选择防潮包装材料。按照下列实验程序制作样品： 3．实验材料、仪器 防潮包装材料 电子天平 PB 203-N （精确度：0.001g） 制袋-封口机 恒温恒湿箱 湿度计 干燥器 水活性测定仪 HygroLab2 4．m0，mc , me 的测定 （1）m m 0 0为商品的初始含水量。将一定重量的商品置于烘箱中烘干若干小时，取出 后称重，并下式计算商品的m0： 100% 0 0 1 0 × − = w w w m 式 1-6 注：W0 W — 商品的初始重量（克）； 1 — 商品烘干后的重量（克）。 （2）mc 选择防潮包装材料 → 制袋 → 充填 → 封口 → 样品 → 置于恒温恒湿箱 ↑ ↓ 待测商品 → 称重 称重 →计算含水量
m.为商品允许的最大含水量。超过该值时商品的品质下降，成为不合格商品。me由产品的生产厂家提供。(3) mem。为商品在贮运环境（h。）下的平衡含水量。可将商品置于相对湿度为h。的环境中测其平衡含水量。注[1]：参考GB5048-85防潮包装表1.25℃时饱和溶液的A试剂名称Aw试剂名称Av硝酸钾（KNO3）0.924碳酸钾（KCO·2H20）0.427氯化钾（KC1)0.842氯化镁（MgC1·6H0）0.330氯化钠（NaC1）醋酸钾（KAr·H,O）0.2240.752溴化钠（NaBr·2H2O）0.5770. 110氯化锂（LiCI·H2O）4
4 mc为商品允许的最大含水量。超过该值时商品的品质下降，成为不合格商品。 mc （3）m 由产品的生产厂家提供。 m e e为商品在贮运环境（he）下的平衡含水量。可将商品置于相对湿度为he的 环境中测其平衡含水量。 注[1] ：参考 GB5048-85 防潮包装 表 1.25℃ 时饱和溶液的A 试剂名称 w Aw 试剂名称 Aw 硝酸钾（KNO3） 0.924 碳酸钾（K2CO3•2H2O） 0.427 氯化钾（KCl） 0.842 氯化镁（MgCl2•6H2O） 0.330 氯化钠（NaCl） 0.752 醋酸钾（KAr•H2O） 0.224 溴化钠（NaBr•2H2O） 0.577 氯化锂（LiCl•H2O） 0.110