包装工艺学的化学基础省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第一节第一节第一节第一节 产品质量改变内在原因产品质量改变内在原因产品质量改变内在原因产品质量改变内在原因 产品在流通领域质量改变主要原因是产品组成成份以及产品在流通领域质量改变主要原因是产品组成成份以及生产加工过程中所赋予性能等内在原因。决定于：生产加工过程中所赋予性能等内在原因。决定于：一、产品化学成份一、产品化学成份二、产品结构二、产品结构三、产品性质三、产品性质第二章第二章 包装工艺学化学基础包装工艺学化学基础第1页一一一一 产品化学成份产品化学成份 有机有机 易改变，不易保管易改变，不易保管 无机无机 相反相反1 无机成份产品无机成份产品 不含碳、氧结构，如，盐、碱、玻璃、五金。不含碳、氧结构，如，盐、碱、玻璃、五金。第2页一一一一 产品化学成份产品化学成份2 有机成份产品有机成份产品 棉、毛、丝棉、毛、丝 化纤、塑料、橡胶化纤、塑料、橡胶 蔬菜、水果、粮食蔬菜、水果、粮食第3页一一一一 产品化学成份产品化学成份 3 混合物混合物 无机无机 +无机无机 （火柴头火柴头 硫磺、赤磷、氯酸钾）硫磺、赤磷、氯酸钾）有机有机 +有机有机 （袋装杂粮）袋装杂粮）无机无机 +有机有机 （油墨、颜料、油漆）油墨、颜料、油漆）应依据所装化学成份分别对待！应依据所装化学成份分别对待！第4页二二二二 产品结构产品结构 气态产品气态产品 分子间距大，形状随容器而变分子间距大，形状随容器而变 液态产品液态产品 间距居中，形状随容器而变间距居中，形状随容器而变 固态产品固态产品 有一定外型有一定外型第5页二二二二 产品结构产品结构 1 1 产品外观形态产品外观形态 人为人为 玻璃杯、灯具玻璃杯、灯具 天然天然 水果、蔬菜水果、蔬菜 依据产品外型合理排放，提升包装容积利用率。依据产品外型合理排放，提升包装容积利用率。第6页二二二二 产品结构产品结构 2 2 产品内部结构（微观结构）产品内部结构（微观结构）乙醇、甲醚乙醇、甲醚 C 2 H 6 O 分子量分子量46 CH3-O-CH3 （不能食用）（不能食用）CH3-CH2-OH （饮料）（饮料）第7页三三三三 产品性质产品性质（由成份和结构决定）（由成份和结构决定）1 1 产品物理性质产品物理性质 a 产品导热性产品导热性 物体传递热能性质，决定于物体成份和结构。物体传递热能性质，决定于物体成份和结构。导热性好导热性好 金属（可露天存放）金属（可露天存放）导热性不好导热性不好 植物纤维、玻璃、橡胶（不可露天存放）植物纤维、玻璃、橡胶（不可露天存放）第8页三三三三 产品性质产品性质 b 产品耐热性产品耐热性 指产品在其温度改变时不致破坏或显著降低其强指产品在其温度改变时不致破坏或显著降低其强度性质。度性质。决定于物体成份、结构、不均匀性、导热性、膨决定于物体成份、结构、不均匀性、导热性、膨胀系数。胀系数。第9页 问题：导热性大而膨胀系数小产品耐热性？问题：导热性大而膨胀系数小产品耐热性？好！好！反面示例：冬季墨水瓶可能被冻破！反面示例：冬季墨水瓶可能被冻破！第10页三三三三 产品性质产品性质 2 2 产品机械性质产品机械性质 产品机械性质是指产品形态、结构在外力（荷重）产品机械性质是指产品形态、结构在外力（荷重）作用下反应，如弹性、韧性、脆性等。作用下反应，如弹性、韧性、脆性等。弹性：橡胶、皮革、纺织品（可压）弹性：橡胶、皮革、纺织品（可压）脆性：玻璃、陶瓷脆性：玻璃、陶瓷 第11页 外力性质不一样，反应也不一样，承受静载荷能力大，外力性质不一样，反应也不一样，承受静载荷能力大，动载荷轻易破坏产品，针对载荷设计包装。动载荷轻易破坏产品，针对载荷设计包装。第12页三三三三 产品性质产品性质 3 3 产品化学性质产品化学性质 产品化学性质是指产品形态、结构以及产品在热、产品化学性质是指产品形态、结构以及产品在热、光、氧、酸、碱、温度、湿度等作用下，发生本质改变光、氧、酸、碱、温度、湿度等作用下，发生本质改变性质。性质。如：化学稳定性、腐蚀性、毒性、燃烧爆炸性等。如：化学稳定性、腐蚀性、毒性、燃烧爆炸性等。第13页三三三三 产品性质产品性质 a a 产品化学稳定性产品化学稳定性 产品受外界原因作用，在一定范围内，不易发生分解、氧产品受外界原因作用，在一定范围内，不易发生分解、氧化、或其它改变性质。由详细产品成份、结构决定。化、或其它改变性质。由详细产品成份、结构决定。红磷红磷 不活泼、不活泼、160oC燃烧、强氧化剂、摩擦爆炸；燃烧、强氧化剂、摩擦爆炸；白磷白磷 活泼、易氧化、能自然、活泼、易氧化、能自然、40oC燃烧燃烧 第14页 b b 产品毒性产品毒性 指产品能破坏有机体生理功效性质。指产品能破坏有机体生理功效性质。蒸汽有毒蒸汽有毒 甲醛（甲醛（0.005mg/升空气升空气）、苯）、苯 本身有毒本身有毒 砷砷 易氧化易氧化 三氧化二砷三氧化二砷 0.1克致死克致死 三三三三 产品性质产品性质 第15页 c c 产品腐蚀性产品腐蚀性 指一些产品能对其它物质发生破坏性化学性质。指一些产品能对其它物质发生破坏性化学性质。硫酸、盐酸等有腐蚀性，挥发与空气中水分结合成金硫酸、盐酸等有腐蚀性，挥发与空气中水分结合成金属制品电解液，增加锈蚀。属制品电解液，增加锈蚀。苛性钠腐蚀皮革、纤维制品、皮肤苛性钠腐蚀皮革、纤维制品、皮肤 浓硫酸吸收动植物体内水分，使它们炭化变黑。浓硫酸吸收动植物体内水分，使它们炭化变黑。三三三三 产品性质产品性质 第16页 d d 产品燃烧爆炸性产品燃烧爆炸性 燃烧属于氧化反应，反应猛烈，伴随热与光发生。燃烧属于氧化反应，反应猛烈，伴随热与光发生。含有燃烧性质产品：白磷、汽油、苯、油漆；含有燃烧性质产品：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。燃烧必须具备三个条件：可燃物、助燃物、火源。三三三三 产品性质产品性质 第17页爆炸是指物质由一个状态快速转变成另一个状态，爆炸是指物质由一个状态快速转变成另一个状态，并在瞬息间以机械功形式放出大能量现象。并在瞬息间以机械功形式放出大能量现象。物理性爆炸物理性爆炸 包装内部压力超出包装承受包装内部压力超出包装承受 强度。强度。化学性爆炸化学性爆炸 碰击性爆炸碰击性爆炸 混入在空气中易燃物爆炸混入在空气中易燃物爆炸 氧化剂混合易燃物爆炸氧化剂混合易燃物爆炸 三三三三 产品性质产品性质 第18页 a a 碰击性爆炸碰击性爆炸 产品不稳定，略受碰击，分子突然分解成若干元产品不稳定，略受碰击，分子突然分解成若干元素或简单化合物。素或简单化合物。乙炔、硝化甘油（起爆药）乙炔、硝化甘油（起爆药）包装时防止遭受撞击。包装时防止遭受撞击。三三三三 产品性质产品性质 b b 混入空气中易燃物混入空气中易燃物爆炸爆炸 苯、汽油苯、汽油 气体混合在空气中，火花气体混合在空气中，火花第19页 c c 氧化剂混合易燃物爆炸氧化剂混合易燃物爆炸 氯酸钾、高锰酸钾、硫磺、红磷与金属锌粉混合，不氯酸钾、高锰酸钾、硫磺、红磷与金属锌粉混合，不安定氧化剂和细粉状易燃物作用，静置不会爆炸，略受热或安定氧化剂和细粉状易燃物作用，静置不会爆炸，略受热或摩擦后马上爆炸。摩擦后马上爆炸。重铬酸钾、硝酸盐、磷类也略受热或摩擦即爆炸。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。金属钠受极大震动也易发生危险。三三三三 产品性质产品性质 第20页第二节第二节 产品化学改变产品化学改变 化学改变是指不但改变物质外表形态，而且化学改变是指不但改变物质外表形态，而且化学改变是指不但改变物质外表形态，而且化学改变是指不但改变物质外表形态，而且在改变时生成了其它物质。其本质就是产品质变。在改变时生成了其它物质。其本质就是产品质变。在改变时生成了其它物质。其本质就是产品质变。在改变时生成了其它物质。其本质就是产品质变。常见化学改变有化合、分解、水解、氧化、常见化学改变有化合、分解、水解、氧化、常见化学改变有化合、分解、水解、氧化、常见化学改变有化合、分解、水解、氧化、锈蚀、老化等。锈蚀、老化等。锈蚀、老化等。锈蚀、老化等。第21页一、化合一、化合一、化合一、化合 产品在流通环境中，受外界条件影响，使两种或产品在流通环境中，受外界条件影响，使两种或产品在流通环境中，受外界条件影响，使两种或产品在流通环境中，受外界条件影响，使两种或两种以上物质相互作用生成一个新物质反应。两种以上物质相互作用生成一个新物质反应。两种以上物质相互作用生成一个新物质反应。两种以上物质相互作用生成一个新物质反应。H2OCaOCa(OH)2 第22页二、分解二、分解二、分解二、分解有一些化学性质不稳定产品，在光、热、酸、碱及潮湿空气有一些化学性质不稳定产品，在光、热、酸、碱及潮湿空气影响下，会发生化学改变，由原来一个物质生成两种或两种影响下，会发生化学改变，由原来一个物质生成两种或两种以上新物质。以上新物质。如：双氧水分解成水和氧气。如：双氧水分解成水和氧气。第23页三、水三、水三、水三、水 解解解解水解是指一些产品在一定条件下，遇水而发水解是指一些产品在一定条件下，遇水而发生分解情况。水解实质是分子与水作用而发生分解情况。水解实质是分子与水作用而发生复分解。生复分解。第24页三、水三、水 解解 硅酸盐、肥皂、纤维素、蛋白质水解，结硅酸盐、肥皂、纤维素、蛋白质水解，结果普通是链断裂、强度降低。果普通是链断裂、强度降低。受酸碱影响，蛋白质碱解酸稳，棉纤维碱受酸碱影响，蛋白质碱解酸稳，棉纤维碱稳强酸解。稳强酸解。第25页四、氧化四、氧化四、氧化四、氧化 当产品与空气中氧或其它物质放出氧接触，发生与当产品与空气中氧或其它物质放出氧接触，发生与当产品与空气中氧或其它物质放出氧接触，发生与当产品与空气中氧或其它物质放出氧接触，发生与氧结合化学改变。氧结合化学改变。氧结合化学改变。氧结合化学改变。产品氧化不但会影响产品质量，有产品在氧化过程产品氧化不但会影响产品质量，有产品在氧化过程产品氧化不但会影响产品质量，有产品在氧化过程产品氧化不但会影响产品质量，有产品在氧化过程中会产生热量，以至发生自燃，有甚至会发生爆炸事故。中会产生热量，以至发生自燃，有甚至会发生爆炸事故。中会产生热量，以至发生自燃，有甚至会发生爆炸事故。中会产生热量，以至发生自燃，有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。纤维制品时久褪色，桐油布、油纸易氧化。纤维制品时久褪色，桐油布、油纸易氧化。纤维制品时久褪色，桐油布、油纸易氧化。第26页五、锈蚀五、锈蚀五、锈蚀五、锈蚀 金属制品尤其是钢铁制品在潮湿空气或酸、碱、盐类金属制品尤其是钢铁制品在潮湿空气或酸、碱、盐类金属制品尤其是钢铁制品在潮湿空气或酸、碱、盐类金属制品尤其是钢铁制品在潮湿空气或酸、碱、盐类物质影响作用下发，会发生腐蚀现象。物质影响作用下发，会发生腐蚀现象。物质影响作用下发，会发生腐蚀现象。物质影响作用下发，会发生腐蚀现象。金属制品锈蚀不但会使金属制品重量降低，更为严金属制品锈蚀不但会使金属制品重量降低，更为严金属制品锈蚀不但会使金属制品重量降低，更为严金属制品锈蚀不但会使金属制品重量降低，更为严重是会影响制品质量和使用价值。重是会影响制品质量和使用价值。重是会影响制品质量和使用价值。重是会影响制品质量和使用价值。第27页腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀 化学锈蚀：化学锈蚀：化学锈蚀是指金属与周围介质化学锈蚀是指金属与周围介质(O(O2 2、COCO2 2、H H 2 2S S、HClHCl、S0S02 2、HH2 2等等)中发生直接化学作中发生直接化学作用而引发锈蚀。其主要特点是锈蚀过程中没有电流用而引发锈蚀。其主要特点是锈蚀过程中没有电流产生，而且锈蚀产物沉积在金属制品表面。产生，而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：金属电化学锈蚀是指金属与酸、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，有电流产生腐触时，发生原电池或微电池作用，有电流产生腐蚀过程，也称为电化学腐蚀。电化学锈蚀是金属蚀过程，也称为电化学腐蚀。电化学锈蚀是金属材料及其制品破坏主要形式。材料及其制品破坏主要形式。生物腐蚀生物腐蚀第28页六、老化六、老化六、老化六、老化 一些以有机高分子聚合物产品为成份产品如橡胶、一些以有机高分子聚合物产品为成份产品如橡胶、一些以有机高分子聚合物产品为成份产品如橡胶、一些以有机高分子聚合物产品为成份产品如橡胶、塑料制品及合成纤维织物等，受日光、热和空气中氧塑料制品及合成纤维织物等，受日光、热和空气中氧塑料制品及合成纤维织物等，受日光、热和空气中氧塑料制品及合成纤维织物等，受日光、热和空气中氧等原因影响，而发生发粘、龟裂、强度降低以至发脆等原因影响，而发生发粘、龟裂、强度降低以至发脆等原因影响，而发生发粘、龟裂、强度降低以至发脆等原因影响，而发生发粘、龟裂、强度降低以至发脆变质现象。变质现象。变质现象。变质现象。P41P41（塑料、橡胶）（塑料、橡胶）（塑料、橡胶）（塑料、橡胶）问题：塑料制品何时强度降低？问题：塑料制品何时强度降低？问题：塑料制品何时强度降低？问题：塑料制品何时强度降低？何时发粘？何时发粘？何时发粘？何时发粘？第29页第三节第三节第三节第三节 产品质量改变外在原因产品质量改变外在原因产品质量改变外在原因产品质量改变外在原因流经过程中：空气、日光、细菌、温、湿度等；流经过程中：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。产品：霉腐、害虫、锈蚀、老化、熔化、燃烧、爆炸等。外在原因：外在原因：环境温、湿度环境温、湿度环境温、湿度环境温、湿度 空气中氧和日光照射空气中氧和日光照射空气中氧和日光照射空气中氧和日光照射 流经过程中遭受外力流经过程中遭受外力流经过程中遭受外力流经过程中遭受外力第30页一一一一 环境温湿度对产品质量影响环境温湿度对产品质量影响环境温湿度对产品质量影响环境温湿度对产品质量影响产品水分与温湿度相关产品水分与温湿度相关 结合水结合水 束缚水束缚水 与糖类、蛋白质紧密结合与糖类、蛋白质紧密结合 不结冰、不能提供微生物生长不结冰、不能提供微生物生长 游离水游离水 自由水自由水 吸附在产品表面或结构中毛细吸附在产品表面或结构中毛细 管内，产品水分改变，普通是游离水管内，产品水分改变，普通是游离水 改变。改变。第31页 产品平衡水分是动态，在一定温湿度下，游离水出现产品平衡水分是动态，在一定温湿度下，游离水出现之前，饱和状态结合水，称为产品临界水分。之前，饱和状态结合水，称为产品临界水分。一一一一 环境温湿度对产品质量影响环境温湿度对产品质量影响环境温湿度对产品质量影响环境温湿度对产品质量影响第32页二二二二 空气中氧和日光照射对产品质量影响空气中氧和日光照射对产品质量影响空气中氧和日光照射对产品质量影响空气中氧和日光照射对产品质量影响氧氧 活泼，易发生化学反应活泼，易发生化学反应 能提供微生物呼吸能提供微生物呼吸 含不饱和成份油脂易被氧化含不饱和成份油脂易被氧化 含氧含氧 5%时，呼吸强度下降；时，呼吸强度下降；1%时，缺氧呼吸。时，缺氧呼吸。第33页二二二二 空气中氧和日光照射对产品质量影响空气中氧和日光照射对产品质量影响空气中氧和日光照射对产品质量影响空气中氧和日光照射对产品质量影响日光照射日光照射 细菌细菌 1 2 小时死亡小时死亡 有机物有机物 老化老化 如丙烯氰橡胶发生如丙烯氰橡胶发生聚合反应。聚合反应。第34页三三三三 产品在流通中遭受外力产品在流通中遭受外力产品在流通中遭受外力产品在流通中遭受外力搬运、装卸、船码头、仓库搬运、装卸、船码头、仓库 汽车、火车、轮船、飞机汽车、火车、轮船、飞机 堆码、底层过重、意外跌落堆码、底层过重、意外跌落 第35页 请综合分析下述产品在流经过程中需关注那些改变？请综合分析下述产品在流经过程中需关注那些改变？采取什么办法？实际流经过程中使用了什么样包装？有那采取什么办法？实际流经过程中使用了什么样包装？有那些不足？些不足？1 1 梨梨 2 2 大米大米 3 3 电视机电视机 4 4 浓硫酸浓硫酸 5 5 铁钉铁钉 6 6 丝毛衬衫丝毛衬衫第36页 1 1 梨梨 （呼吸、水分、霉腐、外力）（呼吸、水分、霉腐、外力）2 2 大米大米 （立方体、害虫、水分）（立方体、害虫、水分）3 3 电视机电视机 （外力、湿度、环境保护）（外力、湿度、环境保护）4 4 浓硫酸浓硫酸 （铝槽车）（铝槽车）5 5 铁钉铁钉 （防锈、伤害性）（防锈、伤害性）6 6 丝毛衬衫丝毛衬衫 （受压变形、虫蛀）（受压变形、虫蛀）第37页v课后作业：课后作业：vP42 第第7、9题题第38页THE END 第39页