包装工艺学的化学基础.ppt

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1、,第一节 产品质量变化的内在因素,产品在流通领域质量变化的主要因素是产品的组成成分以及生产加工过程中所赋予的性能等内在因素。决定于：,一、产品的化学成分,二、产品的结构,三、产品的性质,第二章 包装工艺学的化学基础,一 产品的化学成分,有机 易变化，不易保管 无机 相反,1 无机成分的产品 不含碳、氧结构，如，盐、碱、玻璃、五金。,一 产品的化学成分,2 有机成分的产品 棉、毛、丝 化纤、塑料、橡胶 蔬菜、水果、粮食,一 产品的化学成分,3 混合物 无机+无机（火柴头 硫磺、赤磷、氯酸钾）有机+有机（袋装杂粮）无机+有机（油墨、颜料、油漆）应根据所装化学成分分别对待！,二 产品的结构,气态产品

2、 分子间距大，形状随容器而变 液态产品 间距居中，形状随容器而变 固态产品 有一定的外型,二 产品的结构,1 产品的外观形态 人为的 玻璃杯、灯具 天然的 水果、蔬菜 根据产品的外型合理排放，提高包装容积利用率。,二 产品的结构,2 产品的内部结构（微观结构）乙醇、甲醚 C 2 H 6 O 分子量46 CH3-O-CH3（不能食用）CH3-CH2-OH（饮料）,三 产品的性质（由成分和结构决定）,1 产品的物理性质 a 产品的导热性 物体传递热能的性质，决定于物体的成分和结构。导热性好 金属（可露天存放）导热性不好 植物纤维、玻璃、橡胶（不可露天存放）,三 产品的性质,b 产品的耐热性 指产品

3、在其温度变化时不致破坏或显著降低其强度的性质。决定于物体的成分、结构、不均匀性、导热性、膨胀系数。,问题：导热性大而膨胀系数小的产品耐热性？,好！反面示例：冬季墨水瓶可能被冻破！,三 产品的性质,2 产品的机械性质 产品的机械性质是指产品的形态、结构在外力（荷重）的作用下的反应，如弹性、韧性、脆性等。弹性：橡胶、皮革、纺织品（可压）脆性：玻璃、陶瓷,外力性质不同，反应也不同，承受静载荷的能力大，动载荷容易破坏产品，针对载荷设计包装。,三 产品的性质,3 产品的化学性质 产品的化学性质是指产品的形态、结构以及产品在热、光、氧、酸、碱、温度、湿度等作用下，发生本质改变的性质。如：化学稳定性、腐蚀性

4、、毒性、燃烧爆炸性等。,三 产品的性质,a 产品的化学稳定性 产品受外界因素作用，在一定范围内，不易发生分解、氧化、或其他变化的性质。由具体产品的成分、结构决定。红磷 不活泼、160oC燃烧、强氧化剂、摩擦爆炸；白磷 活泼、易氧化、能自然、40oC燃烧,b 产品的毒性 指产品能破坏有机体生理功能的性质。蒸汽有毒 甲醛（0.005mg/升空气）、苯 本身有毒 砷 易氧化 三氧化二砷 0.1克致死,三 产品的性质,c 产品的腐蚀性 指某些产品能对其它物质发生破坏性的化学性质。硫酸、盐酸等有腐蚀性，挥发与空气中的水分结合成金属制品的电解液，增加锈蚀。苛性钠腐蚀皮革、纤维制品、皮肤 浓硫酸吸收动植物体

5、内水分，使它们炭化变黑。,三 产品的性质,d 产品的燃烧爆炸性 燃烧属于氧化反应，反应剧烈，伴随热与光的发生。具有燃烧性质的产品：白磷、汽油、苯、油漆；燃烧必须具备三个条件：可燃物、助燃物、火源。,三 产品的性质,爆炸是指物质由一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬息间以机械功的形式放出大能量的现象。物理性爆炸 包装内部压力超过包装承受 强度。化学性爆炸 碰击性爆炸 混入在空气中易燃物的爆炸 氧化剂混合易燃物的爆炸,三 产品的性质,a 碰击性爆炸 产品不稳定，略受碰击，分子突然分解成若干元素或简单的化合物。乙炔、硝化甘油（起爆药）包装时避免遭受撞击。,三 产品的性质,b 混入空气中的易燃物爆炸

6、苯、汽油 气体混合在空气中，火花,c 氧化剂混合易燃物的爆炸 氯酸钾、高锰酸钾、硫磺、红磷与金属锌粉混合，不安定的氧化剂和细粉状的易燃物作用，静置不会爆炸，略受热或摩擦后立即爆炸。重铬酸钾、硝酸盐、磷类也略受热或摩擦即爆炸。金属钠受极大震动也易发生危险。,三 产品的性质,第二节 产品的化学变化,化学变化是指不仅改变物质的外表形态，而且在变化时生成了其他的物质。其本质就是产品的质变。常见的化学变化有化合、分解、水解、氧化、锈蚀、老化等。,一、化合,产品在流通环境中，受外界条件的影响，使两种或两种以上的物质相互作用生成一种新物质的反应。,二、分解,有某些化学性质不稳定的产品，在光、热、酸、碱及潮湿

7、空气的影响下，会发生化学变化，由原来的一种物质生成两种或两种以上的新物质。如：双氧水分解成水和氧气。,三、水 解,水解是指某些产品在一定条件下，遇水而发生分解的情况。水解的实质是分子与水作用而发生复分解。,三、水 解,硅酸盐、肥皂、纤维素、蛋白质水解，结果一般是链断裂、强度降低。受酸碱影响，蛋白质碱解酸稳，棉纤维碱稳强酸解。,四、氧化,当产品与空气中的氧或其他物质放出的氧接触，发生与氧结合的化学变化。,产品氧化不仅会影响产品的质量，有的产品在氧化过程中会产生热量，以至发生自燃，有的甚至会发生爆炸事故。纤维制品时久褪色，桐油布、油纸易氧化。,五、锈蚀,金属制品特别是钢铁制品在潮湿空气或酸、碱、盐

8、类物质的影响作用下发，会发生腐蚀现象。,金属制品的锈蚀不仅会使金属制品的重量减少，更为严重的是会影响制品的质量和使用价值。,腐蚀,化学锈蚀：化学锈蚀是指金属与周围介质(O2、CO2、H 2S、HCl、S02、H2等)中发生直接化学作用而引起的锈蚀。其主要特点是锈蚀过程中没有电流产生，并且锈蚀产物沉积在金属制品表面。,金属电化学锈蚀：金属电化学锈蚀是指金属与酸、碱、盐等电解质溶液或潮湿空气接触时，发生原电池或微电池作用，有电流产生的腐蚀过程，也称为电化学腐蚀。电化学锈蚀是金属材料及其制品破坏的主要形式。,生物腐蚀,六、老化,某些以有机高分子聚合物产品为成分的产品如橡胶、塑料制品及合成纤维织物等，

9、受日光、热和空气中氧等因素的影响，而发生发粘、龟裂、强度降低以至发脆变质的现象。P41（塑料、橡胶）问题：塑料制品何时强度降低？何时发粘？,第三节 产品质量变化的外在因素,流通过程中：空气、日光、细菌、温、湿度等；产品：霉腐、害虫、锈蚀、老化、熔化、燃烧、爆炸等。外在因素：环境温、湿度 空气中的氧和日光照射 流通过程中遭受的外力,一 环境温湿度对产品质量的影响,产品水分与温湿度相关 结合水 束缚水 与糖类、蛋白质紧密结合 不结冰、不能提供微生物生长 游离水 自由水 吸附在产品表面或结构中毛细 管内，产品水分变化，一般是游离水的 变化。,产品的平衡水分是动态的，在一定温湿度下，游离水出现之前，饱

10、和状态的结合水，称为产品的临界水分。,一 环境温湿度对产品质量的影响,二 空气中氧和日光照射对产品质量的影响,氧 活泼，易发生化学反应 能提供微生物呼吸 含不饱和成分的油脂易被氧化 含氧 5%时，呼吸强度下降；1%时，缺氧呼吸。,二 空气中氧和日光照射对产品质量的影响,日光照射 细菌 1 2 小时死亡 有机物 老化 如丙烯氰橡胶发生聚合反应。,三 产品在流通中遭受外力,搬运、装卸、船码头、仓库 汽车、火车、轮船、飞机 堆码、底层过重、意外跌落,请综合分析下述产品在流通过程中需关注那些变化？采取什么措施？实际流通过程中使用了什么样的包装？有那些不足？1 梨 2 大米 3 电视机 4 浓硫酸 5 铁钉 6 丝毛衬衫,1 梨（呼吸、水分、霉腐、外力）2 大米（立方体、害虫、水分）3 电视机（外力、湿度、环保）4 浓硫酸（铝槽车）5 铁钉（防锈、伤害性）6 丝毛衬衫（受压变形、虫蛀）,课后作业：P42 第7、9题,THE END,