包裝工藝學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

PAGEPAGE51.正確設(shè)計包裝工藝規(guī)程，需研究一下幾點：1)研究被包裝物品的特性2)研究流通環(huán)境的影響因素3)研究采用新技術(shù)和新工藝的可能性4)研究包裝品的性能5)研究包裝設(shè)計6)研究包裝設(shè)備的性能與應(yīng)用7)研究包裝工藝的設(shè)計準(zhǔn)則。產(chǎn)品的物理特征有哪些？1)物理易損性2)強度與易碎性3)材料相容性4)結(jié)構(gòu)特征及可拆卸性5)載荷類型6)產(chǎn)品成本。特殊產(chǎn)品主要有危險品和微電子產(chǎn)品。機械環(huán)境條件對包裝件的影響：沖擊、振動、壓縮、機械性環(huán)境條件參數(shù)。包裝件承受的沖擊主要發(fā)生在裝卸和運輸過程中。包裝件在流通過程中可能受到的最大沖擊是在裝卸搬運的過程中。在緩沖包裝動力學(xué)領(lǐng)域，按產(chǎn)品破損性質(zhì)和程度，被包裝產(chǎn)品破損形式分為失效、失靈、商業(yè)性破損。適合于大部分果蔬貯存的條件為低溫、高濕。滲透是指氣體或蒸氣直接溶進(jìn)包裝材料的一側(cè)表面，通過向材料本體的擴(kuò)散，并從另一側(cè)表面解吸的過程；滲漏主要是指液體產(chǎn)品，特別是易揮發(fā)的液體產(chǎn)品由于包裝容器密封不良，包裝質(zhì)量不符合內(nèi)裝產(chǎn)品的性能要求，搬運裝卸時碰撞震動，使包裝受損等的現(xiàn)象。脆值是指其遭受機械性損傷時所能承受的最大加速值，通常用重力加速度的倍數(shù)表示。脆值：又稱易損度，是指產(chǎn)品不發(fā)生物理的或功能的損傷所能承受的最大加速度值，一般用重力加速度的倍數(shù)G表示。吸濕點：產(chǎn)品在一定的溫度和壓力下開始吸濕的相對濕度值。被包裝產(chǎn)品的破損如何分類？答：a在緩沖包裝動力學(xué)領(lǐng)域，按產(chǎn)品破損的性質(zhì)和程度分：失效或嚴(yán)重破損：是指產(chǎn)品已經(jīng)喪失了使用功能，且不能恢復(fù)。失靈或輕微破損：指產(chǎn)品功能雖已喪失，但可恢復(fù)。商業(yè)性破損：指不影響產(chǎn)品使用功能而僅在外觀上造成的破損，產(chǎn)品雖可以使用，但已經(jīng)降低了商業(yè)價值。b從力學(xué)角度分析分：結(jié)構(gòu)完整性破壞。包括產(chǎn)品零部件的強度減低、斷裂破壞、疲勞和摩擦損傷等。結(jié)構(gòu)功能性破壞。包括結(jié)構(gòu)及其元器件、部件的性能失效、失靈等。產(chǎn)品公益性破壞。包括連接件松動、脫離，部件相互撞擊、短路或磁化等，還有壽命退化等。14.為什么說白鐵可起防腐蝕作用，而馬口鐵只供裝飾和起隔離作用？馬口鐵即在鐵上鍍錫，鍍層金屬的電極電位比基底金屬高，則鍍層只供裝飾和起隔離的作用，一旦鍍層出現(xiàn)缺陷，基底金屬作為腐蝕電池的陽極腐蝕更嚴(yán)重，而白鐵即在鐵上鍍鋅，鍍層金屬的電極電位較基底金屬低，則鍍層主要起防腐作用，即使鍍層有缺陷，基底金屬也會受到保護(hù)。15.什么叫包裝產(chǎn)品的化學(xué)性質(zhì)？化學(xué)性質(zhì)包括哪幾種？答：化學(xué)性質(zhì)是指產(chǎn)品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品在光、熱、氧、酸、堿、溫度、濕度等的作用下，產(chǎn)品本質(zhì)發(fā)生改變的性質(zhì)。包括化學(xué)穩(wěn)定性，毒性，腐蝕性，燃燒爆炸性。與包裝工業(yè)有關(guān)的微生物主要包括細(xì)菌、霉菌和酵母菌。高溫短時殺菌法用HTSH作為英文縮寫名稱。用于抑制微生物生長繁殖的化學(xué)藥物稱為防腐劑或者抑菌劑。霉菌菌絲類型按形態(tài)分有無隔菌絲和有隔菌絲；按功能分有營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲。巴氏消毒法分為低溫維持巴氏消毒法（LTH，63-65℃，30min）高溫瞬時巴氏消毒法（HTST，71-72℃，15s）和超高溫巴氏消毒法（UHT，132℃，1-2S）。滅菌：殺死和消除全部微生物。消毒：殺死、消除或降低材料或物體的病原微生物，使之不致引起疾病的方法。防腐：防止或抑制微生物生長，不能殺死微生物群體。微生物繁殖方式:細(xì)菌：有性和無性。霉菌：無性和有性。酵母菌：芽殖、裂殖和產(chǎn)生孢子繁殖?；覊m與沙塵對包裝有以下幾個方面的影響：影響外觀；引起機械零件磨損；酸性或堿性灰塵吸收空氣中的水氣潮解加速包裝物品的腐蝕；侵蝕包裝材料，促使其降解或老化。飽和水汽壓是隨著溫度的升高而增加的，在空氣中實際水汽壓不變的情況下（分子不變），飽和水汽壓越高（分母越大），其相對濕度越低。氣象因素主要包括_溫度、濕度、雨雪以及太陽輻射等。環(huán)境因素包括氣壓、臭氧、鹽霧、化學(xué)氣體、灰塵與沙塵等。相對濕度指在一定溫度，空氣中實際的水汽壓與當(dāng)時氣溫下的飽和水汽壓之比。絕對濕度：每立方米空氣中所含水蒸氣質(zhì)量克數(shù)，g/m3。指單位體積濕空氣所含有的水蒸氣質(zhì)量，既空氣中水蒸氣密度。相對濕度：表示空氣中實際的水蒸氣壓與同溫度下飽和水蒸氣壓之比，用百分?jǐn)?shù)表示。軟包裝：在充填或取出內(nèi)裝物后，容器形狀可以發(fā)生變化的包裝。按產(chǎn)品裝入的方法分，裝箱工藝可分為三類，即裝入式，裹包式，套入式立式裝箱工藝根據(jù)被裝箱產(chǎn)品的特性、裝箱的目的要求不同，可分為三種方式，跌落式裝箱工藝，吊入式裝箱工藝，夾送式裝箱工藝。裹包：使用較薄的軟包裝材料，如紙、塑料薄膜、金屬箔以及其他的符合軟包裝材料，對包裝物品進(jìn)行全部或局部的包封。按裹包的操作方式可分為手工操作、半自動操作和全自動操作三種；按裹包形式分為折疊式裹包和扭結(jié)式裹包等。裹包機械的選用：1)半自動裹包機械多屬于通用型，更換產(chǎn)品尺寸和裹包形式較易，但機械調(diào)整與調(diào)試對操作人員的要求高。2)全自動裹包機械多屬于專用裹包機械，一般只能包裝單一品種的產(chǎn)品，包裝的可調(diào)性較小。3)裹包用的材料都是較薄的柔性材料，機械對材料的機械物理性能要求較嚴(yán)格，尤其是高速和超高速機械，對材料性能要求較為苛刻，往往由于材料不符合要求而不能保證裹包品質(zhì)，或?qū)е聶C器不能正常工作。4)機械的自動化程度越高，功能越完善。三、問答題1、請根據(jù)下圖描述回轉(zhuǎn)式開袋充填封口機包裝工藝過程?；剞D(zhuǎn)式開袋充填封口機液位傳感式灌裝：特別適用于狹頸塑料瓶和玻璃瓶的高速灌裝，也可以用于難于清洗的液體物料的灌裝，如油漆。隔膜容積式灌裝：可以保證液體物料的清潔衛(wèi)生，且灌裝精確度高，物料損失少，灌裝速度快，適用于灌裝較貴重的液體物料，如靜脈注射液，和針劑的灌裝，可以灌裝狹瓶頸。量杯充填：適用于充填流動性良好的粉末狀，顆粒狀，碎片狀物料。如稻谷，去污粉等。螺桿充填：具體充填速度快，飛揚小，充填精度較高的特點，適用于流動性較好的粉末狀細(xì)顆粒狀物料，特別是在出料口容易起橋而不易落下的物料，如咖啡粉、面粉、藥粉等。凈重充填：適用于要求充填精度高，及貴重的，流動性好的固體物料，還用于充填脆酥易碎的物料，如膨化玉米，油炸土豆片。毛重充填：適用于價格一般的流動性好的固體物料，流動性差的黏性物料。如紅糖，糕點粉等的充填。計數(shù)充填：在形狀規(guī)則物品的包裝中應(yīng)用甚廣，適于充填塊狀、片狀、顆粒狀、條狀、棒狀、針狀等形狀規(guī)則的物品，如：餅干、糖果、膠囊、鉛筆、香皂、紐扣、針等。沖擊與振動防護(hù)包裝：以防止或減少沖擊振動等機械因素對產(chǎn)品造成的危害為目的的包裝，也稱緩沖包裝。緩沖包裝材料的作用：一方面延長外部激勵作用時間，降低包裝產(chǎn)品的動態(tài)響應(yīng)；另一方面是消耗外界激勵傳遞給包裝產(chǎn)品的沖擊與振動能量。在防銹包裝中，防銹油脂包裝、氣相防銹包裝和可剝性塑料包裝是暫時性防銹的三大防銹材料與方法。真空包裝：將產(chǎn)品裝入氣密性包裝容器，抽去容器內(nèi)部的空氣，使密閉后的容器內(nèi)達(dá)到預(yù)定真空度，然后將包裝密封的一種包裝方法。氣調(diào)包裝：將產(chǎn)品裝入氣密性包裝容器，改變包裝內(nèi)的氣氛，使之處在與空氣組分不同的氣氛環(huán)境中而延長儲存期的一種包裝技術(shù)。新鮮肉氣調(diào)包裝中：高濃度氧氣，因為氧氣可使肉紅肌蛋白氧化成氧化肌紅蛋白而維持肉的鮮紅顏色，有利于銷售；同時高濃度氧氣可破壞微生物蛋白結(jié)構(gòu)基團(tuán)，使其發(fā)生功能障礙而死亡。新鮮果蔬的氣調(diào)包裝中：低濃度氧氣，以降低果蔬呼吸強度而又不導(dǎo)致產(chǎn)生缺氧呼吸（發(fā)酵）。氧氣作用：一般是食品氧化和嗜氧微生物繁育致腐的不利因素，包裝時應(yīng)予抽除。也是包裝內(nèi)害蟲和金屬制品大氣銹蝕的不利因素。氮氣：本身不能抑制食品微生物繁殖生長，但對食品無害。只作包裝充填劑，相對減少包裝內(nèi)殘余氧量，并使包裝飽滿美觀。二氧化碳：氣調(diào)包裝中用于保護(hù)食品的最重要氣體。對霉菌和酶有較強的抑制作用，對嗜氧菌有毒害作用。高濃度的，對嗜氧菌和霉菌有明顯的抑制和殺滅作用。但不能抑制所有微生物，如對乳酸菌和酵母無效。三種高阻隔性的塑料包裝材料：PVDC、EVOH、PAN?；钚园b：通過改變包裝食品環(huán)境條件來延長儲存期或改善食品安全性或感官特性，同時保持食品品質(zhì)不變。智能包裝：通過監(jiān)測包裝食品的環(huán)境條件，提供在流通和儲存期間包裝食品品質(zhì)的信息。物品霉腐的過程：受潮、發(fā)熱、霉變、腐壞。防霉包裝等級：1級包裝：產(chǎn)品及內(nèi)外包裝未發(fā)現(xiàn)霉菌生長。2級包裝：內(nèi)外包裝密封完好，產(chǎn)品表面及內(nèi)包裝薄膜表面均未發(fā)現(xiàn)霉菌生長，外包裝可能有霉菌生長，面積不超過整個包裝件的10%，但不能影響包裝件的使用性能。3級包裝：產(chǎn)品及內(nèi)外包裝允許出現(xiàn)局部少量長霉現(xiàn)象，食鹽樣品長霉面積不應(yīng)超過其外表面的25%。4級包裝：產(chǎn)品及內(nèi)外包裝局部或整件出現(xiàn)嚴(yán)重長霉現(xiàn)象，長霉面積占其外表面積25%以上。無菌包裝：在被包裝物品、被包裝容器和輔料、包裝設(shè)備均無菌的情況下，在無菌環(huán)境中進(jìn)行充填和封合的一種包裝技術(shù)。無菌過程：包裝品的滅菌、被包裝物的滅菌、無菌環(huán)境下進(jìn)行包裝作業(yè)。超高溫短時滅菌技術(shù)。實驗表明滅菌時間過長，會導(dǎo)致食品的品質(zhì)下降，特別是對食品的顏色和風(fēng)味影響較大。在滅菌條件相同的情況下，超高溫短時間滅菌與低溫度長時間滅菌相比，不進(jìn)時間顯著縮短，而且與品質(zhì)有關(guān)的食品成分保存率也很高。包裝品的滅菌技術(shù)：1)化學(xué)滅菌法，常用次氯酸鈉。2)物理滅菌法，紫外線，輻射。防潮包裝方法分類：一類是為了防止被包裝物品失去水分，主要采用阻隔性包裝材料防止包裝中的水分外排；另一類是為了防止被包裝物品增加水分，主要是在包裝內(nèi)加入吸濕性的材料--吸濕劑等。干燥劑的種類：吸附型：硅膠、蒙脫石活性干燥劑、分子篩、鋁凝膠等；解潮型：生石灰。水分活性Aw：引起食品腐壞的最低含水量，亦即微生物生長繁殖所需要的最低含水量。食品的含水量越多水分活性越高，微生物生長繁殖相對越快，在儲存中也越容易腐壞變質(zhì)。Aw值降低至0.70時，可較長時間不變質(zhì)；Aw值低到0.65以下時，食品可2-3年不變質(zhì)。鋼鐵臨界腐蝕濕度70%，銅的60%，鋁的76%。3.試設(shè)計凈重400g洗衣粉的包裝方案，方案中應(yīng)包括內(nèi)包裝、中包裝及外包裝三個部分，其內(nèi)容應(yīng)有產(chǎn)品特性與形態(tài)分析，包裝方法，計量方法，包裝材料與容器的選用，并闡述選用的原因。1.洗衣粉特性與形態(tài)分析洗衣粉為粉狀（小顆粒），并為松散狀；易吸潮結(jié)塊，但吸潮后不影響其使用價值，只是改變了產(chǎn)品形態(tài)；產(chǎn)品價格較低。2.包裝方法防止大氣中水分滲透后產(chǎn)生結(jié)塊，應(yīng)采用防潮包裝，受潮后只是改變產(chǎn)品狀形，但不影響使用價值，故可采用一般性的防潮包裝。3.計量方法洗衣粉為松散的粉狀（小顆粒），密度穩(wěn)定?？刹捎萌莘e法計量，用螺旋充填法或量杯充填法。4.包裝材料選用因這個包裝為一般性防潮包裝，采用阻隔水氣較好的復(fù)合塑料膜即可達(dá)到要求。5.內(nèi)包裝容器選用用防潮復(fù)合塑料膜制成四封邊袋或枕形袋作為內(nèi)包裝，袋具有包裝的基本功能，袋包裝成本低，適合低值產(chǎn)品。四封邊袋、枕形袋均有良好的密封效果，而且陳列美觀。6.中包裝方案中包裝由外包裝代替，即外包裝與中包裝合二而一。7.外包裝方案考慮產(chǎn)品有耐沖擊和緩沖要求，可采用單層雙面A型或C型瓦楞紙箱。因產(chǎn)品重量不太重，密封要求不太嚴(yán)格，可采用成較低的201型對口蓋紙箱，用壓敏膠帶一字封口。1.500g食鹽食鹽是固體小顆粒，易吸水潮解，所以包裝必須防潮。采用復(fù)合材料，表層用白牛皮紙，中間用聚乙烯粘合劑層，內(nèi)層用聚乙烯層。外層：要機械強度好，印刷性能好；中間層：通常是加強復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的某一性能，需具有阻隔性；內(nèi)層：主要是封合性，其次是密封性。在線制袋袋裝：制袋—充填—封口。一塊100g的巧克力主要成分是代可可脂，其融點在33度左右。所以巧克力在28以上漸漸軟化，超過35為漿體。巧克力表面質(zhì)量受環(huán)境溫度和濕度影響也很大，由25逐步上升到30以上時，其表面光澤開始暗淡并消失?；驖穸认鄬Ω邥r，光澤也會暗淡并消失，如果巧克力包裝或儲存不當(dāng)時，會出現(xiàn)發(fā)花、發(fā)白、滲油和出蟲等現(xiàn)象，另外還易吸收其他物品氣味。以上要求包裝阻水，阻氣，耐溫耐融，遮光，防酸敗。防滲析，防霉防蟲和防污染的基本性能，而且還能長期保持色香味和型。材料：紙制品：功能性的用紙。錫箔包裝：傳統(tǒng)的包裝材料，阻隔性和延展性好。塑料軟包裝:冷封軟包裝優(yōu)點多，為主要內(nèi)包裝。復(fù)合材料：目前常用紙塑復(fù)合，鋁塑復(fù)合，紙鋁復(fù)合，各種性能都比較優(yōu)異。工藝：臥式制袋充填封口機。從對產(chǎn)品的適應(yīng)性、包裝商品的外觀、裹包應(yīng)力、薄膜要求、設(shè)備投資和包裝成本五個方面比較收縮包裝與拉伸包裝各自特點及異同。序h比較內(nèi)容收縮包裝拉伸包裝1對產(chǎn)品的適應(yīng)性①對規(guī)則形狀和異形產(chǎn)品②對新鮮水果和蔬菜③對單件、多件產(chǎn)品④對冷凍或怕熱的產(chǎn)品均可特別適合均可不適合均可特別適合均可適合2包裝商品的外觀好差3裹包應(yīng)力不易控制，但比較均勻易控制，但棱角處應(yīng)力過大易損4薄膜要求需要多種厚度的薄膜一種厚度的薄膜可用于多種產(chǎn)品5設(shè)備投資和包裝成本①設(shè)備投資和維修費用②能源消耗③材料費用④投資回收期需要熱收縮設(shè)備，投資和費用均較高多多長不需要加熱設(shè)備，投資和費用少少比收縮包裝少2.5%短50.從泡罩包裝技術(shù)與貼體包裝技術(shù)對商品的適應(yīng)性、對商品的保護(hù)性、商品的陳列效果、使用便利性、包裝作業(yè)性、包裝成本六個方面比較各自的特點及異同。序號比較內(nèi)容泡罩包裝貼體包裝1對商品的適應(yīng)性對異形、怕壓、易碎商品，對單件或多件都能包裝；因采用泡眼、罩殼和淺盤等不同形式，其適應(yīng)范圍廣對異形、怕壓、易碎商品，對單件或多件都能包裝；具有類似于罩殼泡罩包裝技術(shù)的適應(yīng)范圍2對商品的保護(hù)性通過是當(dāng)?shù)剡x擇材料，可具有良好的防潮、阻氣性能不具有阻氣性，可將商品牢固地固定在底板上，運輸時不易晃動3商品的陳列效果好稍差4使用便利性選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)，內(nèi)容物易于取出一般不損壞襯底不能取出內(nèi)容物5包裝作業(yè)性容易實現(xiàn)包裝自動化流水線作業(yè)，但需要更換符合商品的模具，主要面向少品種的商品難以實現(xiàn)自動化流水線作業(yè)，因不需要模具，適用于多品種小批量生產(chǎn)，可包裝大而重和形狀復(fù)雜的商品6包裝成本包裝材料、包裝機械都昂貴，特別是用于大而重商品的小批量包裝，成本高與泡罩相比比較便宜，但人工比例高，小而輕的商品的大批量生產(chǎn)，比泡罩貴設(shè)托盤尺寸為1000mmX1200mm,上面堆碼貨物高2000mm，用拉伸薄膜裹包，（1）試選擇拉伸薄膜的種類；（2）若拉伸薄膜幅寬700mm，定量25g/m2，問裹包一托盤貨物時，最少需要薄膜多少克？（提示：薄膜裹包考慮重疊、薄膜拉伸率和層數(shù)。）解：（2）拉伸率25％：(L-L)/L×100％=25％L=0.8L包一層所需：2000÷（1-1/3）×700=4.3圈→2/3×700+700＞2000取L=4×(1000+1200)×2=22000mm實際L=4/5L=17600mmm=L×700×25g/m2=308g2、1號香水配方，內(nèi)裝物份額50％，推進(jìn)劑50％，細(xì)霧，溫度為21.1℃，（1）使用金屬噴霧罐，求F12/11（50:50）的表壓；（2）使用玻璃噴霧罐，表壓限制為120kPa，求F12與F11的質(zhì)量比例。（提示：設(shè)F-12份額為A，則F-11份額為（100-A），按此計算的兩組分蒸汽壓表壓之和應(yīng)受Pf-12+Pf-11小于等于120kPa之約束。）答案：（1）257.8kPa;(2)24:76解：（1）F-12和F-11的分子式分別為CCl2F2和CCl3F∴M=12+35.5×+19×2=121（g.mol-1）M=12+35.5×+19=137.5（g.mol-1）則100g混合噴霧劑中各組合物質(zhì)的摩爾數(shù)為：n=50/121=0.413moln=50/137.5=0.364mol則100g混合推進(jìn)劑的摩爾總和：n=0.413+0.364=0.777mol∴X=0.413/0.777=0.532X=0.364/0.777=0.468查表知21.1℃F-11/F-12的蒸氣壓P各為92.1kPa、584kPa則蒸汽分壓：P=584×X=310.7kPaP=92.1×X=43.1kPa總蒸汽壓為：P=310.7+43.1=353.8kPa(絕對壓力)=252.5kPa(表壓)（2）n=A/121n=(100-A)/137.5∴n=n+n=A/121+(100-A)/137.5=16.5A+12100/16637.5X=n/n=137.5A÷(16.5A+12100)X=n/n=121(100-A)÷(16.5A+12100)P=584×X=584×137.5A÷(16.5A+12100)P=92.1×X=92.1×121（100-A）÷(16.5A+12100)P+P=(1114410+69155.9A)÷(16.5A+12100)≤120+101.3A=23.87≈24∴F份額為24，F(xiàn)為76.濕敏性產(chǎn)品干燥時重150g，裝入厚度30um的軟質(zhì)聚氯乙烯塑料袋中，袋長20cm，寬15cm。該產(chǎn)品允許干燥含水率30％~80％，對應(yīng)的相對濕度范圍為50％~85％?，F(xiàn)該產(chǎn)品干燥含水率為45％，儲存在平均溫度22.5℃、相對濕度35％大環(huán)境中，其儲存期為多少天？（在這種環(huán)境下，產(chǎn)品將脫濕，即排除水分）解：①允許排出水分：q=150g×（30-45）％=-22.5g②包裝外部分壓P:用插值法求得22.5℃時的飽和水蒸汽壓強：P=2.753kPa,則P=35％×2.753=0.964kPa包裝內(nèi)部分壓P=(50％+85％)÷2×2.753=1.858kPa③用插值法求22.5℃時軟聚氯乙烯的K值為0.26×10④P=K×P×P×90/P=0.26×10×452×7.376×90/2.753=283g.um.md.kPa⑤t=(q.l)÷P(P-P)A≈89d≈3個月某種濕敏性產(chǎn)品，干燥時重200g，恍裝入厚度30um的聚偏二氯乙烯（PVDC）袋中，包裝面積