《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第二篇 包装技术与工艺

第二章　防潮（湿）包装技术

第一节　概　述

一、防潮（湿）包装定义及目的

物品中水分的变化是引起物品变质的重要因素，物品中水分的变化主要是由大气湿度和环境温度变化引起的，湿气侵入包装内易引起食品发霉变质、金属制品锈蚀等。另外，物品中水分向外扩散、蒸发也会引起一系列变质现象。所以，为保证物品在储存和运输中不变质，通常要对物品进行防潮包装，尤其对一些湿敏产品，更需进行严格的防潮、防湿包装技术处理。所谓防潮（湿）包装技术，就是通过采用具有一定隔绝水蒸气（水）能力的包装材料，隔绝物品与外界的联系，并施加相应的其他技术措施，稳定物品中含水量，防止因潮气或水侵入包装件内或包装件内水分逸出包装外而影响内装物品质量所采用的包装技术。严格来说，防潮包装与防湿包装有所不同，前者主要是阻隔水蒸气；后者主要是阻隔水。我们这里主要介绍防潮包装。防潮包装的目的在于：

（1）防止干燥物品，如化肥、水泥、农药、火药、干燥食品等产品，受潮变质；

（2）防止含有水分的物品如食品、果品、化妆品等物品，失水变质；

（3）防止有机物品，如食品、纤维制品、皮革等物品，因受潮而发生霉腐变质；

（4）防止金属品因湿气作用而变色或生锈。

二、湿气与物品变质的关系

（一）空气湿度及蒸气压

空气的湿度系指空气的水蒸气含量。空气中的水分在空间分布是不均匀的，以致空气的潮湿程度不一样。含水蒸气多的空气湿度大；含水蒸气少的空气湿度小。湿度一般有下列表示方法。

1°绝对湿度

单位体积空气中所含的水蒸气量，称为绝对湿度，单位用g／m3表示。由此可见，绝对湿度就是空气中水蒸气的密度，空气中水蒸气含量愈多，绝对湿度愈大，它能直接表示空气中水蒸气的绝对含量。

2°水蒸气压

大气压力是大气中各种气体压力的总和，水蒸气和其他气体一样，也有压力，空气中的水蒸气所产生的压力叫作水蒸气压，单位用Pa表示。

3°饱和水蒸气压

在一定的温度下，单位体积空气中能容纳水蒸气的量是有一定限度，如果水蒸气含量达到这个限度，空气中的水蒸气就达到饱和状态。这时的水蒸气压称为饱和水蒸气压，单位用Pa表示。

4°相对湿度

通常把一定温度下，大气中实际的水蒸气压，与该温度下饱和水蒸气压的比值，叫做相对湿度。

相对湿度＝（实际水蒸气压/饱和水蒸气压）×100％

即

RH（％）＝（P/Pθ）×100％

相对湿度的大小，直接反映了空气中水蒸气的饱和程度。相对湿度愈小，表明空气中水蒸气距离饱和状态愈远。相对湿度接近100％时，表明空气中的水蒸气接近饱和。它的大小不仅随空气中水蒸气含量而变，同时也随着温度变化而变化，相对湿度用RH表示。

5°平衡湿度

在某一相对湿度下，特定物质的含水量不发生任何变化，此时的相对湿度就是该特定物质的平衡湿度。平衡湿度又叫平衡相对湿度，用RH表示。

（二）含水包装产品及性质

根据物品自身的含水情况，可将物品分成含水物品和不含水物品。含水物品自身含有水分，其水分的增减会直接且显著地影响其质量，如面包、饼干吸水软化等。

含水物品的数量很多，如化肥、化学药品、水泥、食品、化妆品、医药、水果等物品均有不同程度的含水量。同时，这些物品还具有不同程度的吸湿性和脱湿性或两者兼备，其内部含水量会随外界温度变化而不断变化。因而我们又可将含水物品分成吸湿性物品和脱湿性物品。

1°吸脱湿两性兼备的物品

如饼干、糕点、水泥等物品，在一定温度条件下，放在高湿度的大气中会吸收空气中的水分，放在低湿度的大气中会放出水分。在一定湿度下，若湿度不变的话，物品内水分的出入在一定时间内会达到平衡，我们称此时平衡状态下的物品含水量为平衡含水量。在一定温度下，用平衡含水量与其相对应的相对湿度做图，即可得到物品的等温吸湿（脱湿）曲线（图2－2－1）。根据物品的等温吸（脱）湿曲线，我们就可以对此类物品的水分变化情况有更多了解，同时为防潮包装设计提供了依据。

图2－2－1　饼干的等温吸脱湿曲线

2°具有平衡湿度的物品

某些化肥、化学药品、食盐、蔗糖等物品，一般具有一定的平衡湿度。例如食盐，将其置于相对湿度高于75％的环境中，它就会从环境中吸收水分，力争使周围的相对湿度降到75％，反之将其置于相对湿度低于75％的环境中时，假若食盐含有水分，则其水分将会向大气中扩散，力争使周围的相对湿度提高到75％。从这一点我们可以看出，食盐的平衡湿度为75％，食盐的平衡湿度在常温下，几乎不随温度变化而变化。但其他具有平衡湿度的物品，其平衡湿度值往往随温度变化。

3°脱湿性物品

一些含水很高的物品，如化妆品、饮料、医药等具有水液状或乳液状或膏状的物品，其含水量一般都超过60％，在正常环境湿度范围内有强烈失水的趋势，使净重减少或因失水而使质量下降。

（三）不含水包装产品及性质

不含水物品，外界湿气对物品本身不会有直接和显著的影响，但可间接影响其物品质量，如发霉、生锈等。

金属、陶瓷、玻璃、塑料等制品，自身基本不含水，也不具有吸湿性，但空气中的水分受温湿度变化的影响，会在金属或塑料表面形成凝露，造成金属的腐蚀或塑料发霉等。

（四）物品内水分改变与变质关系

物品的含水量对物品质量变化有很大影响，能使物品发生物理、化学、生化变化。

在微生物的细胞中，一般含有70～85％的水分。水作为一种溶剂，能溶解微生物生存和繁殖需要的一些糖分、胶质及其他一切水溶性的营养物质，从而被微生物所吸收。如果缺乏水分，微生物体内的水分失去平衡，就会直接影响它们的生理机能而不能生存。

使物品霉腐的微生物主要从物品中获得水分。物品含水量较低，微生物因缺乏水分而不能进行生命活动。反之物品的含水量较高，在一定的条件下，微生物生长繁殖就会旺盛。

水分也是仓库害虫生长和繁殖的重要条件。一般害虫体内的水分含量约占体重的44～67％，水分还是害虫进行生理活动的重要介质，并参与虫体细胞原生质的组成以及新陈代谢中进行的全部化学反应。由于虫种、营养状况等不同，生长的不同时期，害虫体内的含水量和对水分的需求量也不一样。仓库害虫体内的水分主要从各种物品中获得。如果空气中湿度大，物品就会吸湿，含水量增加，容易被虫蛀。反之如果空气湿度小，物品就会放湿，含水量减少，不易虫蛀。

对于某些溶于水的物品在一定的湿度条件下，能不断吸收空气中的水分，逐渐潮解，以至完全溶化成液体，影响了物品的质量。如食品中的食糖、味精，化工物品中含结晶水多的明矾、氯化钙等。

某些结晶粒状或粉状易溶解物品，在空气湿度低的条件下，物品将逐渐地放湿，失去水分后结成硬块，特别是受压情况下更为严重，雪花膏等含水量大的化妆品，当空气湿度低时，易发生干缩，使香气挥发，甚至膏体酸败而变质。

对于蔬菜鲜果之类的物品，含水量为65～96％，这类物品的含水量是其新鲜程度的重要品质特征，它们的营养成分与味觉物质大多数溶解于细胞汁中，如果失去一部分水分，就会大大降低鲜嫩程度和食用价值。如果环境的空气湿度低，蔬菜鲜果的水分就会蒸发而萎缩，并促使其体内酶的活性增强，加快一些化学成分的分解，造成营养物质的损耗。而湿度高则易受微生物的侵袭，发生腐烂。

另外金属制品，特别是钢铁制品，在湿度大的环境中，在其表面易形成水膜，容易发生电化学腐蚀；纸张、皮革、纤维制品在湿度低的环境中易发生脆损或裂开。

大多数非金属材料及其制品都具有吸湿性，其吸湿量在未达到饱和之前，将随着环境相对湿度增大而增大。任何一类物品都有一个允许的相对湿度范围，在这相对湿度范围内通过吸湿和蒸发达到含水量的平衡；物品的含水量能保证物品的性能。超过这个相对湿度范围变化会使物品的性能发生变化，造成损失。例如茶叶生产时经过烘干，其含水量为5．5％；若其相对湿度达到80％时，其平衡含水量相应可达到13％，这时茶叶的质量就会急剧下降。因此对茶叶进行防潮包装时，需要保证包装件内的含水量不超过5．5％。

大多数霉菌在温度为20～30℃，相对湿度高于80％时极易生长，相对湿度低于75％时不易生长。所以为了抑制被包装物品滋长霉菌，就应控制这类产品包装内的相对湿度，保持在75％以下。

为了避免金属及其制品在包装内腐蚀，有必要控制包装内的相对湿度在金属的临界腐蚀湿度以下。

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