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当食品包装复合材料结构设计研究三

发布时间:2021-09-10 01:29:52 阅读: 来源:抑雾剂厂家

食品包装复合材料结构设计研究(三)

2.3温度对渗透性的影响

由于渗透系数随着温度而改变,渗透系数应该在多层复合包装/产品的储存或货架条件下获得。在一般情况下,气体渗透系数是指温度在23℃、相对湿度0%条件下的随着我们国家的不断发展;而水蒸气渗透系数通常在37.5℃、90和“能源清洁利用、工业强基、资源环境、国防建设”等需求%的相对湿度下测量的。为了方便比较,通常应给定标准状况(1atm和0℃)下的渗透系数,温度对渗透性的影响关系遵循阿累尼乌斯方程(Arrhenius equation)[3]。

式中,Pj0:第j层薄膜参考温度下的渗透性系数,单位:ml ·μm /(m2·天·atm)

T:储存温度,单位:K

T0:参考温度,单位:K

Ej:第j层的活化能,单位:J/mol

R:气体常数值,单位:8314J/(mol·K)

2.4相对湿度对渗透性的影响

极性塑料随着相对湿度的变化其渗透性能也容易发生变化,在把这些极性塑料放在外层或内层(与食品接触)的情况下,根据实验数据,可采用多项式回归的方法,渗透系数在多层包装/产品的存储或货架条件下得到修正。如果极性塑料被放在中间层,影响塑料的相对湿度应该根据相邻层的水蒸气透过性来进行计算,如方程7所示[4]。

式中,RHj:在第j层的平均相对湿度

RH外:包装外的相对湿度

RH内:包装内的相对湿度

2.5多层结构的组成

为了进行包装设计,计算模型需要考虑产生包装袋材料多层结构使用的层数(n)和塑料材料的选择(m)。在设计中采用m种材料和n层结构的组合,满足下列标准:

(1)塑料材料的相容性:如果相组合的塑料材料的相容性不能保证,那么就需要一层复合薄膜粘合层包含在两层不相容的塑料材料中。

(2)外层材料的选择是根据塑料的水蒸气透过性,内层材料的选择根据塑料的热封性。

(3)吸湿性塑料通常作为薄膜材料的中间层。

(4)应考虑包装结构的给定最大层数。

(5)应检查多层塑料薄膜结构设计中的给定厚度范围(最小值和最大值)。

2.6验证多层薄膜结构的合理性

薄膜结构应满也存在打印材料的体积局限足食品和饮料的要求,该要求在方程4和前面提到的一些标准中得到了体现。另外,要使成本最小化,每平方米包装薄膜的成本可由如下方程得到:

式中,Cost:复合薄膜的总成本,单位:元/m2

Pj:第j层塑料的密度,单位:kg/m3

Cj:第j层塑料的成本,单位:元/kg

Xj:第j层薄膜的厚度,单位:μm实现产业化和范围利用

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