包装工艺学PPT课件

.,1,包装工艺学,.,2,自动封口工艺动画,成型-充填-封口工艺动画,.,3,目录本课程的教学思路第一章绪论及包装工艺的物理学基础第二章包装工艺的化学基础第三章包装工艺的微生物学基础第四章包装工艺的气象环境学基础第五章纸包装工艺第六章塑料包装工艺第七章其他容器包装工艺第八章充填工艺第九章辅助包装工艺第十章环境保护包装工艺第十一章物理防护包装工艺第十二章化学防护包装工艺第十三章生物防护包装工艺第十四章包装工艺规程制订,.,4,本课程的教学思路,1.围绕包装的标准和定义进行。重点体现包装的三大（或四大）功能。.定义：为在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物的总体名称。也指为达到上述目的而采用容器、材料及辅助物的过程中施加一定技术方法等操作活动。.包装功能：保护、便利、促销、（增值）。,.,5,2.总体内容：四大块包装工艺学（即分有四篇）绪论-（共三节：工艺学概念、任务与内容、发展方向）包装工艺学理论基础（共四章：物理的，化学的，生物的，环境的）通用包装工艺（共九章从第五第十三章。其内容为：纸包装工艺，塑料工艺，其它容器工艺，充填工艺，辅助工艺，专用包装工艺，物理保护，化学保护，生物保护）包装工艺过程（共二章从第十四章第十五章。其内容为：包装工艺规程制订，包装工艺工程质量控制）。,.,6,3.教学方法：注意理论与实际相结合：最好每次课程内容要有实物作分析。4.速度安排：（共十四周，每周三节课）基本上为每周一章（除绪论加到第一章讲，第十二章和第十三章一起讲）。5.艺术与技巧：注意三个重点：本课程有重点，每一章节有重点，每堂课有重点。具体：实践式、抢答式、分组讨论式、实物分析式等集体讨论课。,.,7,第一章绪论及包装工艺的物理学基础,一.包装系统与包装工艺学包装的定义:为在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物的总体名称。也指为达到上述目的而采用容器、材料及辅助物的过程中施加一定技术方法等操作活动。包装功能包装功能的体系与根源。包装系统现代包装学中对包装实现其特定功能的技术措施和体系总称。,.,8,4.包装工艺过程：把包装材料、包装容器及辅助物科学进行处理利用，实现包装功能的过程。这要借助于材料，机械和方法。例如：袋成型填充封口机工艺流程动画：,.,9,5.包装工艺学：是解决和研究包装工艺过程及其规律的科学。包装工艺学研究的问题有三方面：实现包装的功能如四大功能。研究提高包装有效性和生产率的方法可靠性与速度，效益。研究提高包装经济效益的方法和技术增值,.,10,二、包装工艺学的任务及研究内容,1.研究主要包装产品的特性被包装产品物质（商品）包装对象如：形体、物理、化学、生物（水果、饼干、工艺品）2.研究包装制品的性能,如材质，如何成形，如何对包装对象进行保护;3.研究流通（或储运）环境的影响因素，如物理中的力，功气体，气压;,.,11,4.研究包装设计的方法保护与促销,如主体与造型、色彩等;5.研究包装设备性能与其应用,提高可靠性和生产率;6.研究包装工艺的设计准则,注意两个问题：标准化问题；环保问题,.,12,三、包装工艺的发展动向方向问题科学发展（社会需要）,1.研究包装工艺的理论基础，综合性。2.保护环境：减少污染绿色包装纸降解塑料环境要求3.提高精度和质量举例：高附加值产品及其增值面粉与石灰4.提高效率和自动化程度机械化作业高速化（见下图）。,.,13,机械化高速作业,.,14,四、产品的物理学中的物理机械性能、产品的物理性质这里的产品的更多的是广义的。指与作为交换或具有使用价值的物质总称。、产品的内容指物质：如材料、食品、机械设备、容器、性质指在物理学中所涉及到的流动性结合性变化性。如摩擦流动性、密度、粘度、沸点、熔点、蒸汽点、升华、导电绝缘等。可用一件食品分析：如糖果。,.,15,、产品机械性性质特性：指在储运中的静与动中表现出来的特性材料学和运动静中：视观和称评。如：尺寸、结构形状、质量；动中：外界力和电。如硬度、刚度、弹性、韧性、频率、脆值料。3、影响产品物理性质的因素1）成分与结构例如大米制品、粽子与八宝饭；2）制造方法面包与饼干；3）环境春夏秋冬所生产的肉制品保质与杀菌要求。,.,16,五、产品在流通中的物理变化,1.三态变化（气液固）产品的时间压力温度湿度等条件下会产生挥发升华流失干缩风干溶解熔化凝固等挥发与干缩挥发的定义挥发的机理挥发的速度挥发的因素举例：食用油与汽油，面包与年糕溶解与风化定义与机理：溶解风化溶解的因素熔化与凝固去壳的鸡蛋为例定义与机理熔化与凝固的因素,.,17,2.渗漏与渗透食用油为例.渗漏针对气态与液态而言a）渗漏的实质：指液体在材料不连续处产生的对流和扩散。对流受压强和密度不均所引起；扩散受压力、湿度、浓度差引起b)渗透的原因：材质不连续环境因素的变异如裂纹；.渗透由分压梯度引起的扩散渗透是一种由时间决定的微观现象.举例：如盐水对木材。3.机械性质变化在储运过程中会会碰到各种因素（环境）影响使产品机械性质产生变化：可视的，非可视的，表面的，内部的,.,18,机械性质变化会产生下列结果：产品性能无损.产品性能局部受影响.外观无损，内部受损，性能降低性能失效，失去价值。4.其它变化导热与耐热性变化饮料场强变化仪器仪表光学性质变化胶卷的曝光,.,19,六、力学因素对储运条件的影响,力学因素与运输工具、运输条件（道路等），堆码方式等密切相关，并产生不同的变力。1储运损坏与环境装卸：人与机械影响到变力、冲击、加速度、转动惯量运输：铁路公路船舶飞机储存（藏）堆码方式（高度与码法）.堆码负载由最下一件包装最大负荷载荷，即：p=w(-1)P是载荷，w是单位箱毛重,是箱的层数纸箱压力破损负载=p（最大堆码负载）TMAOSI,频率、加速度、振动、冲击、动量,.,20,2、冲击与产品脆值脆值定义：产品不发生物理的或功能的损伤所承受的最大加速度值。用G表示。通常定义：是产品破损前的临界加速度与重力加速度之比（无纲量值）。包装件质量与跌落高度产品在装卸（或其它情况下）其质量、跌落与高度和产生跌落的概率有关。所谓跌落高度：指产品底部与地面垂直距离。最高跌落的高度：（式中：m为产品质量，H为跌落高度）跌落高度与冲击作用力冲击作用力：式中：和分别为冲击开始和结束时的速度。脆值标准：指不同的产品所允许的最大脆值范围不产生破坏时。注意：以上均受到产品包装形式：用材、结构、环境、运输条件的影响。,.,21,3.机械振动与减轻产品振动（方法）,机械振动是运输过程中使物品破坏的力学特征和力学性质。与固有频率、振幅、加速度等有关。同时有方向性。振动传递率振动传递率是对包装产品产生振动影响的关键振动影响力表达式：会有共振隔振（需要）变大趋势。.最大传递率但上式中时，则最大；表达为：此时产品处于最大响应的共振状态。应加以避免，要非常注意。,.,22,非线性弹性系数缓冲材料的振动传递率。上述的研究为连续粘性（或粘弹性）体。即.弹性系数（材料的）K为线性，.系统阻尼系数C为粘性。但包装中并非如此，上述的就不能反应实际，而实际只能用实验和现实而定图表曲线。经验公式有：而且：产品脆值大于时，并使，便可保证振动衰减量。,小结：,1.能用包装的定义和功能来分析包装及其工艺（作业）。2.了解本课程的内容和发展。3.掌握产品的物理性能及流通物理性能及变化对产品的影响以实物说明不产生变质（不失去使用价值）。4.熟练掌握力学因素中的脆值与跌落分析方法，特别是脆值与产品保护条件。,.,24,第二章包装工艺的化学基础,将包装与包装对象产品结合分析一、产品（包装对象）的化学成分有代表的五种：食品类：糖类（碳水化合物）、蛋白质、脂肪、纤维素、维生素、水分、灰粉药品类：天然、合成、营养及抗菌成分化妆品类：有机与无机、添加剂、分散剂机电产品类：有机与无机及抗氧化剂化学危险类C、H、O及氧化剂,.,25,二、产品(包装对象)的化学性质：（体现为4性）,主要指产品形态、结构及其在光、热、酸、碱、盐、温度和湿度及各种气体作用下的化学变化（如稳定性、腐蚀性）。1.产品的化学稳定性受到各种成分作用产生量和质的变化、及其性能的改变2.产品的毒性产品发生化学与物理化学、生物化学反应而导致变质，出现毒性。特别是食品、药品、化妆品。3.产品的腐蚀性产品在与某些物质接触而产生的表面氧化导致腐烂与破坏。有自的，相互的，外来的。,.,26,4.产品的燃烧爆炸性.产品的燃烧性属于一种剧烈的氧化反应。分为四类：.易燃液体如燃油类汽油等；.易燃固体如赤磷、火柴；.自燃物品如火药类及硝酸纤维.氧化易燃物。如活泼金属(金属元素周期表)，金属氢化物(氢化金属,NaOH,钙、钾氮化物)，金属碳化物（CaC2、Al4C3）.,.,27,.产品的爆炸性产品的爆炸性是一种由内外功作用而产生瞬间能量释放现象。由外在作用参数与内在本质因素作用而产生，表现有四种：.撞击性爆炸由能量积累而产生。.易然物在空气中的爆炸火与氧化为触发点。.氧化混合易燃物爆炸氧化主要因素，加上发热摩擦。.变热与摩擦爆炸热积累而引起。,.,28,三、包装对象产品的化学变化,常见的化学变化有：化合、分解、水解、氧化、锈蚀、老化等。1.化合指两座或两种以上物质作用生成一种新的物质（A+B=C）例如：水+生石灰（）变成了.这是包装内加抗氧化剂或防潮剂的包装原理。2.分解指一种物质在外界因素（光、热、酸、碱、盐等成分）影响产生的化学反应。如：AB=A+B、或这是包装保护的原因和依据：例如：很多物质见光、见热、见空气就分解。过氧化氢：硝酸：,.,29,3.水解：指某些物质遇水便分解，即物质分子与水作用而发生复分解反应。水解生成原物质成分和其它物质。例如：蔗糖葡萄糖+果糖葡萄糖+果糖水解4.氧化指产品（物质）与氧（空气中、水中）接触而发生的化学反应。氧化的后果是产生另外的物质与原物质不同。如热量、气体（味）、锈斑氧化物、色变、软化或硬化等，从而变质。例如：维生素、油脂、脂肪等物质的氧化。这种氧化作用是包装中（食品类）最重要的保护工艺问题。,.,30,5.锈蚀：指某些物质，尤其是金属物质其表面与介质（空气、湿度、酸、碱、盐）作用发生化学或化学反应生成其氧化物。锈蚀也称腐蚀。有化学与电化学两类锈蚀。化学锈蚀及原理指金属类物质与表面介质产生的直接化学作用，介质与金属作用分解出原子。生产化合物分子锈斑产物。表达式为：式中Me为金属，X为介质。氧化的化学锈蚀表达式为：Me+O2MeO金属化合物这是金属包装表面要进行涂层保护的原理。,1,2,.,31,化学锈蚀有五种类型：.锈蚀后不成膜而成挥发物质重量Q变小。Q=K(K为常数与材料有关，为时间)。例如某些金属随时间而减轻，量变的原因。.锈蚀后表面形成不完整的膜、带孔或裂纹的膜。例如：钾、钠、钙、镁的腐蚀表面形成的斑点。其锈蚀量与时间成正比，线性关系。.锈蚀表面形成完整的膜，其膜形成后可阻碍锈蚀的速度，锈蚀量与时间形成抛物线状曲线。例如：铁、铜、镍、锰等的腐蚀。.锈蚀表面形成完整的膜，其膜对后期锈蚀有很强的阻碍，即后期的腐蚀速度与时间成对数关系。例如：锌、铝等物质的腐蚀。.金属表面与氧作用形成氧化膜保护层。其膜厚与金属性质、表面状态、氧化温度、介质组成等有关。这种膜有两种性能：其一，膜形成与时间成直线，则不具保护性能；其二，膜形成与时间成对数关系，则具有保护性。,.,32,电化学锈蚀及原理指金属与酸、碱、盐等电解质溶液或潮湿空气接触时发生电池或微电池作用，有电流产生的腐蚀，也称电化学腐蚀。.金属的电极电位在电解液中，金属表面与电解液交界处发生电位突变，即金属表面与同它接触的电解液层面间产生电位差，这种电位差就是金属在该电解质溶液中的电极电位。金属的电极电位代表着金属在电解液中经溶解而被腐蚀的趋势。.电化学腐蚀原理就是利用原电池原理完成的，即原电池作用及电解作用而产生。电化学腐蚀过程是由阳极反应，电子流动和阴极反应三环节组成。金属电化学腐蚀满足下列三条件方可进行：a.金属上各部分（或不同金属间）存在电极电位差;b.金属上各部分相互接触中（相联）;c.金属上各部分处于相互联通的电解质溶液中。,.,33,.问题分析：电化学腐蚀发生的根本原因是：金属表面的电化学不均匀性所引起。例如：金属在潮湿空气中，其表面被含有SO2、H2S、HCl、CO2、NH3等气体的水蒸汽形成凝聚（表面吸附与毛细凝聚、化学凝聚、盐类吸附凝聚与自然凝聚等），形成电解液，加剧金属的腐蚀。“铁锈”就是电化学产物。,.,34,极化作用在电化学腐蚀过程中产生的电流叫腐蚀电流，其大小是腐蚀速度的函数，分为腐蚀电流强度I、腐蚀量W、腐蚀速度V、表示如下：腐蚀电流：腐蚀量：腐蚀速度：式中：EK,EA分别为阴、阳极电极电位；Q为T时间内流过阴、阳极的电流量；R为腐蚀电池总电阻（内外电阻之和）；T为腐蚀时间；F为法拉第常数；n为金属在腐蚀电池中具有的价数（金属价）；A为金属的电子量；S为阳极区域的表面积.a.电极化及其作用电极化指阴极与阳极接通后，腐蚀电池中有电流产生而造成电极电位改变，电极化作用是可降解金属的腐蚀速度，通过电极化来保护金属制品，分有阳极极化和阴极极化。b阳极极化阳极电位升高（电位变正）的现象叫阳极极化。效果：报金属制品的做阳极，当电极达到一定电位。阳极腐蚀速度强烈阳滞。电位剧烈地向正方向转移，从而使其钝化，不在受腐蚀。,.,35,c.阴极极化阴极电位向负的方向转移（电位降低）的现象称阴极极化。效果：通过把金属制品作阴极，通往阴极电流越大，阴极电位就变得越负（负值增大），阴阳两极电位差逐渐变小，趋于零时，金属的腐蚀就停止了，保护了金属制品。但某些金属不易极化，从而无法使之保护（如铁）还有阴极去极化剂氧。影响金属制品锈蚀的因素两大因素：成分，杂质内因本身特征表面状态组织紧密性空气成分外因环境因素湿度气温,金属锈蚀表面,.,36,6.老化老化指在环境中长时间而使之强度、光泽、韧性等性能降低的现象。主要有高分子、纤维材料、橡塑类等制品。关键因素是：光、热、气体（如：氧等）。.塑料老化表现机理：裂解,断链（分子链）原因是：光、氧和热。.橡胶老化表现机理：粘连、裂变，脆化。原因：光、热、氧、大气离子。.老化减少的方法加入抗老化剂和表面涂层保护。,.,37,小结:1.了解包装制品的化学成分和化学性质（种类及关系），并分析它们的表现形式。化学重点解决使用价值问题。2.熟练分析包装产品的化学变化原理，如何控制其变化。3.重点分析化学变化的因素和机理，并用如何包装的角度予以控制，特别是氧化、锈蚀和老化现象。,.,38,一.微生物的形态结构分析三种菌：细菌、霉菌和酵母菌。1.细菌细菌形态球菌球状杆菌杆条状细菌大小生物显微镜下观察组织。细菌细胞结构七大部分：壁、核、质、膜、莢、芽孢、鞭毛见图：见下页。2.霉菌霉菌的形态枝状。霉菌的细胞结构：壁、膜、质、核及内含物，3.酵母菌.形态三莢状.结构同上。这种微生物中，前两者只有，后者有盖合理应用。,第三章包装工艺的微生物学基础,.,39,.,40,二微生物的生理活动：代谢与繁殖,1.微生物的新陈代谢呼吸.呼吸的性质酶的作用：分解与合成，能量的释放和呼吸，能量的氧化还原，氧化的三方式：a.氧的加入，b.化合物脱氧，c.失去电子。.呼吸类型需氧呼吸（有氧），b.厌氧呼吸（无氧），c.兼性厌氧呼吸。微生物的物质代谢及其产物a.碳水化合物的代谢过程：多糖双糖单糖丙酮酸有机酸、醇、醛等CO2+H2O等。从多糖变单糖，从复杂物质变简单物质的过程。b.蛋白质的代谢过程：在氧环境在被分解而被称腐化，即完全氧化。蛋白质蛋白胨小肽多肽氨基酸有机酸、靛基质、胺、硫化氢、氨、甲烷、氢、CO2等。有科学利用的价值获得营养成分氨基酸等。,.,41,c.脂肪的代谢在微生物的脂肪水解酶作用下成为脂肪酸和甘油，再经氧化再进入三羧酸循环氧化，最后分解为和水。过程：脂肪水解酶脂肪酸+甘油脱氧丙酮酸三羟酸氧化CO2+H2O代谢产物主要产物为：抗菌素、毒素、色素和微生素。,.,42,2.微生物的生长繁殖如何抑制其生长繁殖是包装工艺学的主要任务。.繁殖方式细菌繁殖：分有性繁殖与无性繁殖两种。霉菌繁殖：分有性与无性繁殖两种。酵母菌繁殖：分芽殖、裂殖和产生孢子繁殖三种。微生物繁殖应有的条件：营养物质、环境条件（温度、湿度、酸碱度）单细胞微生物的典型生长曲线,细菌数目的对数,时间,生长速度,0,（+）,（）,1,2,3,4,5,6,活菌数,总菌数,0,1，2延迟期3对数期4，5稳定期6衰亡期,.,43,三对微生物生命流动的影响因素：,灭菌、消毒、防腐、无菌.主要是环境因素,通过不同环境可使微生物抑制、变异和死亡。包装目的：抑制、杀灭与无菌的概念。1.灭菌、消毒、防腐与无菌的概念灭菌：利用化学与物理因素，使物体内外的微生物失去活性。消毒：利用化学与物理的方法（如药剂、高温、时间）杀死或消除微生物.防腐:利用理化因素(低温、干燥、盐、糖处理)使微生物暂时不生长、不繁殖、不死亡.无菌:利用化学或物理的方法,使微生物处于无生存的空间.,.,44,2.物理因素对微生物生长与死亡的影响包括:温度、干燥、渗透压、辐射等.温度是食物变质的主要因素,微生物生长的关键条件.-细菌繁殖很多包装都是要靠温度进行处理.其目的是灭菌.具体方法有:灭菌这工艺方法:有时间、温度限制，并附加压力和化工原料(如碱、盐、酸).干燥让微生物失去生存与繁殖的水分,无水分便不能新陈代谢。细胞死亡细胞蛋白质变和盐分浓度增高。.渗透压通过改变渗透压使微生物细胞失去活性，主要是使用NaCl溶液压力突变。.超声波超声波可使所以微生物细胞破裂而死亡，但不同的微生物有不同的敏感性。.辐射主要是利用紫外线、X和射线对微生物进行杀菌消毒杀死细菌，但光合细菌则不能被杀死。,.,45,3.化学因素对微生物生长与死亡的影响,化学物质主要对微生物有三个方面的影响：其一,提供营养物促进生物代谢；其二，抑制生物代谢抑菌作用；其三，破坏代谢和菌体结构杀菌作用。.酸碱度PH值微生物最适合的PH值59,一般强酸和强碱具有杀菌作用。同样一些酸性和碱性物质易于保存也是原因之一。.重金属及其化合物重金属及其化合物是有效的杀菌剂和防腐剂。最强的有汞银和铜。原因是重金属盐可使蛋白质沉淀，与细胞蛋白质结合产生变性，与酶基结合失活。.有机化合物某些有机化合物是常用的杀菌剂，如酚、醇、醛等。原因是：可使细胞蛋白质变性，破坏细胞膜和细胞壁，使蛋白质脱水等。.卤族元素及化合物某些卤族元素具有很强的杀菌作用，如碘、氯及其化合物碘酊、次氯酸，原因是对微生物进行氯化，破坏细胞膜和壁。,.,46,4.生物因素对微生物生长与死亡的影响,微生物的生长与发育与相关生物间具有相互联系和影响作用。从而达到抑制或制约微生物的生长与发育。.寄生一种生物（寄生物）生活在另一种生物体（寄主或宿主）内生长繁殖，另一生物则变损甚至死亡。寄生三种方式：寄到另一微生物中，例如：植物中，人体或动物中（见图）.共生两种生物共居于一起，共同生长，或成为互补。例如：根瘤菌与豆科植物共生，刺激根部形成根瘤而固定空气中的氮元素。（见图）,.,47,寄生,共生,.,48,.互生两种可独立生活的生物共同生活在一起，相互帮助提供条件而成活（形成有利条件）。例如：土壤中需要氧微生物吸收游离氧为厌氧微生物创造必要条件。.拮抗指一种生物在生命中产生了不利于其它生物的因素，使其它生物要抑制甚至死亡。例如：酵母菌在酒精发酵中，产生酒精，因此酒精的存在，可抑制细菌的生长。,.,49,四.微生物与包装：,包装材料、包装设备、包装环境（现场、车间、工场等），包装操作人员都会有可能有细菌微生物。由此而使产品的货架寿命降低，而包装工艺设置和处理上需要加以考虑解决。主要是考虑对材料与容器进行灭菌处理。1.食品包装的化学灭菌.过氧化氢灭菌对包装材料用过氧化氢溶液进行浸渍或喷淋，再经热空气烘干，达到灭菌。有过氧化氢浓度要求（15%30%）和时间要求（39秒），温度要求90100oC.方法要求润湿或不润湿（前者效果好）。.环氧乙烷灭菌主要用于食品包装机部件、包装容器及封口材料与器件上，技术要求：温度约50oC，时间约1015分钟，能使99%细菌杀灭。,容器,干燥,食品,灭菌,无菌包装,封口材料,环氧乙烷,延长食品储存期,环氧乙烷干热灭菌法包装系统,.,50,2.食品包装的物理灭菌,主要介绍紫外线、微波和辐射三种灭菌法。.紫外线灭菌将紫外线照射包装材料、容器和食品，达到灭菌。技术要求：照射强度、照射距离、照射时间、紫外线波长等。例如：立体包装照射时间要求平面照射增强35倍时间。与干热、过氧化氢或乙醇灭菌方法结合使用，效果会更好。有可能对某些包装材料的封口性能带来影响（如低密度聚乙烯）。.微波灭菌利用微波对包装食品进行短时处理（加热）达到灭菌。技术特点：从内部开始，可整体进行，微波频率为300300000MHz.对包装材料有要求。如铝箔有反射而不能用，有保护风味效果。,.,51,.辐射灭菌用离子辐射消灭食品或包装材料（容器）的细菌。特点：在常温下进行,可对冷冻食品处理，但某些细菌却杀不灭（如酵母菌和过滤性病毒）。按剂量可分为两类：.小剂量型（10KGg以下）辐射剂量。用于生鲜食品（如冷冻鲜鱼和禽类、果蔬等）的消毒。主要用于硝酸纤维材料和偏二氯乙烯材料作涂层的包装材料。.大剂量（4060KGg）辐射剂量。用于需长时间保存的未经冷冻的肉类及禽类食品。主要适于金属类包装和多层复合包装材料。现在辐射灭菌可用于水果和鱼、肉类以及化妆品，如柑橘、土豆等，但存在是否有残留的争议。,辐射灭菌设备,.,52,3.无菌包装和活性包装,无菌包装指在包装前对包装物和包装制品进行无菌处理。再在无菌环境下进行充填封合的技术。活性包装指通过包装使包装对象（产品）与环境想协调达到大大延长包装货架期的包装技术。特点是靠包装成分实现包装对象所需环境的协调。无菌包装的工艺过程：无菌包装灭菌包括：材料及辅助物灭菌，产品灭菌，设备灭菌，车间灭菌。活性包装主要加入活性剂。如：吸氧剂等。,灭菌车间,包装,无菌成品,灭菌,灭菌,材料（容器）,包装对象（产品）,果浆,浓缩果汁无菌包装生产线,.,53,小结：1.了解微生物细菌种类的形态结构和生理活动。2.熟悉微生物生命活动的影响因素，并分析哪些方法可抑制微生物生长繁殖。3.重点分析什么技术方法可提高包装效果抗菌、灭菌等技术，哪些方法最有效而适用。,.,54,第四章包装工艺的气象环境学基础,主要是光、热、温、湿、气分、压力等一、气象因素1.温度.温度与平均温度.高温与低温.温差2.湿度.湿度与相对湿度空气中实际水蒸气压与同温度下饱和水蒸气压之比称为相对湿度。.湿度与绝对湿度绝对湿度是指单位体积湿空气所含有的水蒸气质量，即空气中的水蒸气密度。.湿度与温度的关系3.风空气的水平运动称为风。风加剧了原有环境因素对包装件的影响，风对包装件有作用力，能使包装件和被包装物受到损坏。,.,55,北半球沿纬圈的温度、水气压以及温度平均值的变化,.,56,4.雨雪从云中降到地面上的液态或固态水，称为降水。5.光线阳光辐射作用阳光辐射是一种太阳发出的以电磁波形式传到地球上的能量。组成成分：主要是紫外线（波长小于400nm），7%左右（有杀伤作用）杀菌等；可见光（=400760nm）；及红外线（760nm）。,杀菌。发热升温,损伤产品品质酒浑浊，油脂酸败,产生老化,使包装件受损氧化、沉淀、结块等,.,57,二.环境因素,1.气压：气压对包装件质量的影响主要表现为包装件内外压强所造成影响。2.臭氧：向氧分子输入高能量而产生的氧分子形态O3，大气有臭氧层，电气设备可产生O3，能产生刺激和臭味。对天然橡胶和聚合物产生害处。可使酶钝化是一理想的保鲜技术。,.,58,3.砂尘与灰尘砂尘与灰尘对包装和产品的危害主要使通过渗透和磨损造成的。4.盐雾及化学气体盐雾是海水成为雾状进入空气形成的氯化物微粒（离子等），会使金属及其表面腐蚀，会使包装变潮、强度降低。其它化学气体:CO2,SO2,H2S(氯化氢),NO2,Cl2，HCl，NH3(氨气)，这些气体会使包装氧化、变色、腐蚀、产生渗漏等。,.,59,三.流通环境与包装保护,1.环境因素的综合效应环境中的某些因素使综合作用而对包装产生反应。以温度、湿度和阳光辐射对相关因素的作用加以对应分析。,潮湿低气压盐雾霉菌沙尘微生物,高温,温度气压盐雾阳光辐射沙尘霉菌臭氧,低温,低气压盐雾霉菌沙尘阳光辐射臭氧,湿度,低气压霉菌臭氧微生物,阳光辐射,霉菌微生物,臭氧,.,60,2.包装保护指消除环境（储运）因素对包装产品的损害而采用的包装保护技术。,.流通环境条件的参数化把产品从生产商转移到消费者手中的一系列过程进行系数界定。并在包装设计中加以参数。包括运输、装卸、搬运、储运等。把上述各个环节按气候分成几大参数:气候条件、生物条件、化学活性物质条件、机械活性颗粒条件和机械力的条件。按国际电工委员会（IEC）环境参数及其严酷分类的应用系列标准，可将这五类条件分为45种参数。每一参数又分为若干级。在包装设计中可根据具体情况选择其参数。,.,61,.包装保护基本原理及包装措施包装保护原理是依据流通中商品可能受损的内因和外因，而采取相应的包装技术。内因为商品本身特性：产品脆值、固有频率、耐温性、抗氧化能力、抗燃爆、抗溶（熔）性、耐水性、吸湿性、抗生物侵蚀性。外因则为流通环境条件和人为因素。B为内因，A为外因，C为包装保护性能，一般AB.要使包装保护商品，则必须有：CAB保护的原理。包装的保护措施即商品功能的保护。具体保护有：整体、局部、内部、外部、直接、间接。,.,62,环境条件参数,包装材料性质,产品自然属性参数,包装保护设计,包装实验,流通,消费,包装保护设计系统,墨水瓶包装保护流程,.,63,小结：,1.知道气象和环境因素种类及其危害。2.掌握光线、臭氧、温度、湿度对包装的影响及表现形式。3.熟悉在不同气象和环境条件下包装保护的原理与措施（解释包装保护设计系统）。第二章作业：以饼干为例，从力学角度分析其包装保护的放置方式。以某件产品（如：白酒）为例，从化学、生物、气象和环境四方面确定其包装保护设计系统。,.,64,第五章纸包装工艺,主要指硬纸板和瓦楞纸箱,纸盒,纸袋,纸管,纸桶等。一袋装与裹包工艺1纸袋的类型及材料的选择.(1)袋型按不同产品和重量可分为:纸层(15层),复合形式,轻重,开启方式,还有制袋时间(有现场和预制袋),封口方式(几边封等).(2)袋材不同用途的袋有不同的材料单质(纤维浆不同),混合纤维,复合,增强(加纱)等,涤布纸,浸油及其它功能纸.,.,65,2.袋装工艺袋装设备选择及要点.袋的方式:先制袋与后制袋两种,单机与自动线.要点:a充填准确.b计量精度.c加热封合与涂胶封合可靠.d价格与效率.e便于维修,故障少.,袋装工艺动画,.,66,(2)装袋工艺分大袋与小袋,自动化程度有手工,半自动和全自动.大袋以水泥袋为例分析(预制袋)送袋开袋充填计量封合成品输出小袋瓜子袋为例(现制袋)送袋成型充填计量热封成品输出如果大袋为现制袋也可用小袋工艺如果小袋为成型袋(预制袋)可用大袋方式其工艺与制袋方式,封合方式(是否用胶粘剂),计量精度有关,有的在袋中设有附件(如开启螺口等),.,67,3裹包类型及材料有折叠式,扭结式两大类,另外对复合材料有枕式和贴体式(1)折叠式包裹一般用单质或不能直接热封的复合材料两端折角式香皂类侧面接逢折角式香烟类两端塔折(接)式包裹面包类两端多皱式包裹筒状饼干类(2)扭结式包裹主要有糖果类产品工艺:给料(糖果与纸)切断纸夹紧对纽成品包裹机选用分有通用,专用,自动,半自动,单机和生产线等,.,68,二纸盒与纸箱包装,1纸盒的种类及选用种类软纸盒(薄纸盒),厚纸板盒,瓦楞纸盒结构分标准纸盒与异型纸盒选用插入式或抽出式筒状两端封口盒不易抽与插时浅盘直入盒便于宣传促销开窗式盒,手提式盒等其它造型,盖式生日蛋糕,.,69,2装盒工艺手工装盒半自动装盒选制取盒类型一部分,其它由机械完成全自动装盒装盒方法的选择原则a产品特性b批量大小c盒料供应(盒与盒坯)d装盒方法e设备及其生产率,装盒机,.,70,3纸箱的类型及选用纸箱与纸盒只是在大小上的区别,大为箱小为盒.折叠式瓦楞纸箱多为标准型固定式瓦楞纸箱粘盒为固定形状(立方体)异型瓦楞纸箱多为组合与卡合型瓦楞纸箱的选用主要考虑内容:产品性能,重量大小规格,储运条件,流动环境,瓦楞纸板楞型,箱型和结构。,.,71,4装箱工艺(1)按自动化程度分:有手工和半自动(2)按产品装箱方式分裹包式装箱如电视机套入式装箱将上体与底盘分开。如冰箱,洗衣机。a单体大型家电b集合体如易拉罐及其矿泉水瓶等(3)装箱设备的选用半自动,半自动，部分工艺单机。,水平装入,垂直装入:落入,吊入,夹送,装入式,.,72,三其它纸容器包装,1纸筒2纸罐3纸杯,纸盘4纸模5纸管6纸角,纸托盘等,.,73,小结1了解纸包装的概念及作用.2熟悉纸包装的类别和分类方法及用材.3熟练分析纸袋和纸盒(箱)的包装工艺(对照实物)4知道纸包装的开发新的纸包装品种.,.,74,第六章塑料包装工艺,主要指软包装成型类包装产品,如袋类及裹包类产品一塑料袋包装特点表现:成本低,易加工,运用面广,易成型和阻隔防水,特别是易于成型和封口。不足之处是易老化不易回收。1塑料的包装性能要求(八大性能要求)(1)物理机械性能好保护性(2)化学稳定性好(3)阻隔性保鲜性(4)易加工性(5)柔软性和粘合性(6)透明性和展示性(7)印刷和装潢性(8)轻便性及卫生性,.,75,2塑料包装袋分类(1)按成型工艺分:单质,单层,编织和复合(纸塑,布塑),功能袋（耐酸碱）(2)按容积分:大袋,小袋.无论大袋,小袋均可分为预制袋和现制袋(塑膜充填时现场制袋)还可按封边方式分:枕式,三角,两边四边封,异型等袋类.,.,76,3塑料袋包装工艺(1)大袋包装工艺一般为预制袋,主要是封口工艺(热封,缝封,拧盖)工艺:取袋对袋(开口)充填移动输送封口(施胶,上线)成品输送(打码)(2)小袋包装(袋装)工艺可按预制袋和现制袋分析其工艺预制袋:取袋开袋充填封口打码成品堆码运输成型由成型器完成：有三角，翻领，象鼻，U型等成型器拉袋有辊轮式，夹持移动式和间歇对压式等另外还有枕式包装现在包装最流行,立式：成型拉袋纵封横封充填横封（上边）切断,卧式：成型拉袋封三边充填封上边切断,现制袋,.,77,二贴体包装与泡罩包装,概念贴体包装指将产品置于硬质的衬底板上，在其上覆盖涂有粘合剂的软质塑料片或膜，通过加热抽真空使上膜（片）软化而紧贴于产品并周边与衬板牢牢结合的包装技术。泡罩包装指将塑料预成型后罩于产品上，再将其塑罩周边与衬板粘合（热合）的包装技术。两者的异同点：同：上罩都有产品的形状，都需要硬质衬板，有热合和热成型过程异：前者贴于产品的表面，后者却空罩于产品之上。材质：后者罩要厚些。适用面：前者只能适用于有一定硬度和形体的产品,.,78,1贴体包装（1）工艺包装有三部分组成：软质膜上罩，热封涂成（一般制膜时已涂布），衬板。工艺过程：（2）贴体包装用材衬板多为底板，根据情况选择不同厚度。常用瓦楞纸板，有时需要透气孔软膜上罩膜。多为聚乙烯和聚氯乙烯薄膜，并在帖合面上涂布粘合剂。食品只能用聚乙烯粘合剂已预先涂布于软膜内层（贴合面）（3）贴体包装设备有手动，半自动和全自动几种全自动可实现产品，软膜，衬板的自动输料，切割，定位和成品的输出等。,安装软质膜（卷筒状）,输送衬板（单张，也可现切）,产品输送定位软膜加热,抽真空切料（摸切或单刀切）上膜成品输出,.,79,贴体包装机,.,80,2泡罩包装,特点：广泛用于药品及相关食品的透明，防盗，便利型包装，成本低，体积小，重量轻，形体不依赖于产品。（1）工艺其生产有手动，半自动和全自动设备自动线工艺：片材输送加热成型（吹气或吸气）充填产品衬板输送及帖合热封切边成品输出现代先进的生产线流程图,.,81,.,82,（2）泡罩包装形式传统共有图中的13种。现在又有套袋式泡罩包装。最常见的是第一种泡罩直接封合式。,.,83,（3）泡罩及衬底的材料及连接方式一般泡罩是软质塑料薄膜。衬底是纸板金属箔或符合板材一般连接有卡合式和粘合式两种衬底一般都印有说明文字和图案作为套袋式所用材料一般为塑铝复合材料（袋），具有抗氧阻光功能,.,84,（4）泡罩包装设备见下图设备包括：运输部分（机构），气源（空压机）设备，成型部分（模具），加热部分，充填部分，热封设备，检测部分，套袋部分，打印部分等。,.,85,.,86,3贴体包装于泡罩包装的比较,不同点：前者贴于产品的表面，后者却空罩于产品之上。材质：后者罩要厚些。适用面：前者只能适用于有一定硬度和形体的产品。相同点：上罩都有产品的形状，都需要硬质衬板，有热合和热成型过程。,.,87,三收缩包装与拉伸包装,概念：收缩包装指将具有热收缩的塑料薄膜裹于产品后再加热使膜收缩而使产品被紧裹固定的包装技术。拉伸包装指将具有弹性的塑料薄膜用一定的力缠绕于产品上而紧固产品的包装方法,.,88,收缩包装原理及特点原理：利用聚合物的玻璃化温度以上拉伸并迅速冷却得到较大尺寸薄膜，若重新加热，则能恢复到拉伸前的形状（尺寸）。这一原理将大小适度（约为产品大10%）的收缩膜套于产品上然后加热（N秒）使之快速收缩而紧紧裹包产品。特点：运用性广，产品和尺寸及特性都有较大范围。透明性和韧性，自动均匀的包边包角。可与托盘将多件产品紧固包装。便于储藏和保鲜。良好的保护性（密封，防潮，防污染，防锈等）。工艺及设备简单。可现场对大体积产品包装（如大型设备和汽车等）。具有缓冲和防冲击的作用（膜的回弹性发挥作用）。价格低。重量轻，便于实现和推广。,.,89,（2）收缩温度收缩温度是指薄膜开始产生收缩和结束收缩的温度范围。也可说是薄膜收缩时产生预定张力达到的温度值。收缩温度与收缩率有关。要求收缩温度低好。（3）热封性指收缩前进行热封效率封合强度一般有热封法，脉冲烙断封接法，辐射、超声波和电磁封合法几种。（4）常用薄膜的性能和用途。指标、卫生与食品、非食品等有关。例如：食品就不能用有毒的膜（PVP等）再如：收缩力太大的不能包装水果等产品。,.,90,（5）收缩包装工艺预包装热收缩包装方法热收缩操作热隧道，时间，热量，风力风向，外吹热风收缩（6）收缩包装设备a小型bL形c板式d大型,收缩包装机,.,91,2收缩薄膜常用材料：PE聚乙烯PV聚氯乙烯PS聚苯乙烯PVDC聚偏二氯乙烯PPC聚丙稀EVA乙烯醋酸。乙烯酯最多的是PE其次是PVC两者占用量的75%以上。收缩膜的制造：有挤出（注塑）、吹塑和流延法制得必须增加一道工艺纵横向的拉伸处理（延伸）。目的是使其分子链或特定的结晶面与薄膜表面平行定向，以增加膜的强度和透明度，并且在拉伸时增加温度（一定值）。使之凝固延比为1：41：7（普通膜为1：2），这就使膜具备了热收缩性能。国外的做法是：辐射交联加双向拉伸（交联可膜的结晶），总的而言，现在热收缩膜有单轴和双轴加温拉伸法。注意：任何塑料膜都有热收缩性，但热收缩膜的收缩比大。,.,92,收缩薄膜的主要性能指标a收缩率和收缩比一般分有纵向和横向收缩率，包装要求纵横向相同，均为50%左右，也有单向的，约为25%50%收缩比指：纵向收缩率横向收缩率b收缩张力收缩张力指收缩后施加给包装物的力。包装时收缩力有一定的要求,收缩前长度,收缩后长度,式中,.,93,3拉伸包装代替收缩包装，用于不能加热的产品裹包（如鲜肉类）。（1）原理及特点原理：利用机械张力使薄膜缠绕于产品外表面而固紧、其薄膜具有自粘性和弹性，而不需要加热（也可以热和）特点：操作方便，一般不需要设备（也有专门的缠绕机），适用性广（大小产品），不需要加热。轻巧具有收缩包装的大部分特性。但自粘，不能堆放。,.,94,（2）拉伸薄膜拉伸薄膜的性能指标a自粘性：加入粘附充填剂以增加润湿效果，表面光滑不能有灰尘。b拉伸与许用拉伸拉伸指薄膜受拉力作用后产生弹性伸长的能力。拉伸含使薄膜产生物理变化。许用拉伸指薄膜保持如许需的特性所施加的最大拉伸，许用拉伸越大，所用膜就越少，包装成本越低。c应力滞留，指在拉伸包裹中对薄膜施加的张力能保持的程度。应力滞留性差，包装效果（紧固性等）也差d纫性：指薄膜抗戳穿和抗撕裂的综合性能，纫性好，包装质量就好，另外还有光学性能和热封性等。常用薄膜PVC聚氯乙烯LDPE低密度聚乙烯EVA乙烯/醋酸，乙烯共聚物LLDPE线性低密度聚乙烯PVC应力滞留性差LDPE性能均好LLDPE性能最好。,.,95,（3）拉伸包装工艺按销售包装和运输包装确定工艺,销售包装工艺,手工包装浅盘软脆包装,半自动浅盘产品,全自动大件产品,上推式（产品往上推）也有下推式,连续直线式（产品直走）,运输包装,回转式（产品旋转）,移动式（产品直移）要与热合配合,拉伸包装机,.,96,4收缩包装与拉伸包装的比较如下几个方面：材料特性设备工艺耗能投资成本保护性适用产品库存堆码,.,97,四塑料软管包装,如牙膏的包装，化妆品等。1软管特点及工艺先制成带的筒状，充填后再封尾特性：方便，耐腐，软巧，阻隔性好，卫生等2复合软管多层，最多达9层,用材：聚乙烯,高密度保鲜度,低密度保湿,聚丙烯保香,.,98,小结,了解塑料包装的特点与性能熟悉塑料袋的几种工艺：预制袋与现制袋的原理和工艺。掌握贴体泡罩，收缩，拉伸包装的原理和工艺掌握收缩包装和拉伸包装材料的性能指标，与一般薄膜的区别。知道软管包装意义，并比较几类塑料包装的工艺及原理,.,99,作业：,1用一件产品包装（样品说明书）比较纸，塑料包装的特点，性能，工艺的异同。同时分析枕式包装的用途和发展（应用和结构）2塑料包装现有多少种？你认为还有哪几种塑料包装有待于开发？（围绕现有塑料包装存在问题列出3中以上）,.,100,第七章其他容器包装工艺,其它包装容器有,金属容器：罐、喷雾、易拉罐、桶、软管等,玻璃容器：瓶、罐、管,木制容器：桶、盒、箱,陶瓷容器：瓶、罐、坛,.,101,一金属容器包装工艺,1金属包装容器的应用及特点（1）食品罐固体与液体食品马口铁、铝、三片罐、两片罐（2）金属桶钢桶、镀锌镀锡桶。化工用和食品用酒类，液、固体等。（3）其它金属容器喷雾罐和金属软管,马口铁、铝,铝、铅、锡,三片罐,喷雾罐,两片罐,.,102,2金属罐（食品罐）包装工艺罐结构材料分：马口铁、铝、锌、锡等。外形分：柱、方、椭、梯形、异形、马蹄形等。包装工艺空罐制取（冲制、焊合）装罐排气与封罐（热力封罐排气法、真空封罐排气法、蒸气喷射排气法）（典型工艺：二重卷边封口法在包装机械中详讲）杀菌及冷却贴标及装箱。封罐利用二重卷边封口法达到密封效果。,.,103,3喷雾罐包装工艺（1）原理及应用定义：喷雾包装指将液体或乳膏状产品与喷雾剂装入带有阀门的气密性容器（喷雾罐）中，当开启（压下）阀门时，内装产品在喷雾剂产生的压力作用下被喷射出而被使用。特点：都必须具备两项相结合而产生喷射作用。应用：发生作用的物料与喷雾剂作用而实现喷雾，分有空间，表面，泡沫三种喷雾。,.,104,（2）喷雾剂喷雾剂是喷雾包装的动力源，主生气压实现雾化或泡沫，也称推进剂和雾化剂，主要有液化气和压缩气体两大类。,.,105,（3）喷雾罐容器与阀门（具体见下图）罐容器：耐压的金属构件。主要有马口铁三片罐和铝制二片罐容积15-1000ml,140-650为多。阀门：实现喷雾控制的关键部件，组成：触动器（手动按件），阀杆，阀座，衬垫（密封件），阀门杯（与罐身连接），蒸发开关（实现物料混合喷出），阀体，尾块，导管，阀体喷嘴，阀杆喷嘴，触动器喷嘴（出料）。（4）喷雾产品及喷雾剂的灌装工艺一般是先把具有功能的喷雾产品（主料）罐装后再充入动力源喷雾剂。（喷雾包装）流程工艺：主料配制及灌装喷雾剂配制及灌装器盖的接轧密封检验成品装盒装箱。喷雾剂灌装法有两种：泠灌装和压力灌装，前者适于不含水分的（冷却至沸点下）后者为常温下压入容器后密封。喷雾罐包装关键：量比均匀，密封性好，连接可靠，阀门的安装与固紧及灵活性。,.,106,.,107,4金属软管包装工艺（参看塑料软管包装）（1）金属软管包装及其应用（2）软管包装工艺软管供给（带或链、传送带）灌装封尾装盒装箱。,膏体供送（泵、管道输送）,.,108,二玻璃容器包装工艺,1玻璃容器包装的应用和特点（瓶，罐）。应用主要为三品：食品、化妆品和药品。特点：安全卫生，透明高雅，但易破脆。2食品包装用玻璃瓶罐的类型及选用。小口瓶（细口瓶）如酒类，液体调料等所用的包装瓶。罐头瓶四旋瓶（旋口瓶）其它瓶,.,109,3小口瓶包装工艺（以玻璃啤酒瓶为例）,工艺：瓶子选瓶浸瓶去湿验瓶装酒,瓶盖压盖验酒贴标装箱鲜啤,杀菌验酒贴标装箱熟啤,过滤啤酒,瓶子处理：检瓶、洗瓶（浸洗液，浸洗温度，喷淋压力）装酒（温度，灌装方式，等压方式）压盖杀菌（空隙留余，温度，酒与水的温差，防瓶破应升降温缓和）验酒检验贴标装箱,.,110,4玻璃容器包装的防破损问题解决运输、搬运、装卸时常出现的破瓶现象玻璃瓶包装的难题。选择合适的外包装选择缓冲内衬分件组合，合理的重量和体积外包装安放形式和结构设计合理的瓶形和结构,.,111,三木质容器包装工艺,1特点与应用：主要指木箱，木桶，托盘，木盒等，以木箱为例（1）木箱结构类型及用途按储运不同可按箱板排列三大类为：封闭箱（满板箱），花格箱（条板箱），捆板箱。用途：重型机电仪器，仪表的包装。（2）木箱选用产品特性及要求选用尺寸规格和运输设备（集装箱等),.,112,2木箱包装工艺（1）产品在箱内重心稳定性（2）产品固定与缓冲彩各种附件和铁件（3）