聂保勇，钱志禹，孙勇

（合肥京东方显示技术有限公司，安徽 合肥 230012）

Open Cell包装防潮性研究

聂保勇，钱志禹，孙勇

（合肥京东方显示技术有限公司，安徽 合肥 230012）

本文主要从Open Cell BOX设计，及不同干燥剂吸收能力进行对比，介绍发泡材料释放水的特点，采用不同烘烤方式及时间，为防潮包装提供一个参考方法。

受潮；BOX；防潮包装

1 背景

随着我国平板液晶电视行业链逐渐完善，上游液晶面板生产线逐渐崛起，带动了一大批下游光电配套产业兴起，国内的彩电组装厂从直接购买模组面板成品，逐渐过渡到模组自制,增加了彩电企业选择原材的灵活性，同时国外彩电制造商也逐渐提高模组自制率，从购买模组成品过渡到购买Open Cell，下游产业的发展壮大也促进了原材料包装行业的进步。由于模组原材料的特殊性，运输的区域分散性，对包装行业的要求越来越高。产品薄化，偏光片高分子复合材料的应用，对环境的稳定性要求越来越苛刻，尤其在防潮方面对包装运输提出了更高的要求，现在包装方式已严重不能满足新产品的需求，跟不上产品的变化，亟待在材料及技术上改进，产品受潮已经是影响产品品质因素。

表1 干燥剂性能对比

2 防潮材料

防潮包装需要以下几个条件：需要密封；使用干燥剂；包装材料本身不含水分，或含水率较低。首先包装的设计需要密封性好，外面环境的水汽不能进入到内部。BOX腔体最小厚度要大于15mm，防止水汽从发泡材料颗粒间隙透过。上下采用凸凹结构卡合，卡合深度10～20mm较好，太浅不易密封，太深影响BOX装载率。

干燥剂常见的有三种，粘土干燥剂、SiO2干燥剂、CaCl2干燥剂，其中前两种价格便宜，应用较为普遍。吸收原理都是物理反应，热稳定性好，吸附性能好，化学性质稳定，在吸附水汽过程中不发生状态变化。CaCL2干燥剂采用优质碳酸钙和盐酸为原料，经反应合成、过滤、蒸发浓缩、干燥等工艺过程精制而成。吸附速度快，吸附能力高，可达到300%。但价格较高，影响了它的广泛使用。由于CaCl2干燥剂吸附是化学反应，在吸附过程中会变化为液态，最后成为凝胶状。所以在使用CaCl2干燥剂时，需注意包装袋不能有破损，封口要完整，不能受挤压与撞击，否则会有漏液风险，成为一个水源。三种干燥剂性能如表1。

对干燥剂的使用量公式较多，没有统一的标准，下面是理想状况下需要干燥剂用量的公式：

n=1/a(V b+mc+AeWDDt)

式中：n——所需使用的干燥剂单位(unit)数；

a——目标湿度条件下，一单位干燥剂所能吸收的水汽量(g)；

V——包装的内容积，m3；

b——包装时空气水含量，克/立方米g/m3；

m——包装内含水分辅料的重量，kg；

c——含水包装辅料的含水率，g/kg；

A——阻隔包装物的表面积，m2；

e——目标湿度条件下的校正系数；

WDD——包装水汽透过率，g/m2•d；

t——储存运输的天数，d。

此公式中有几个参数不易获得，对普通包装工程师来说使用较为不便。下面是简化的公式，计算起来比较方便。

干燥剂用量简单计算方法：W=1/2K·V

式中：W——干燥剂用量，g；

K——硅胶时取1/3；氯化钙是3；

V——包装容器的内部容积，L；

包装材料：目前常用Open Cell包装BOX有发泡聚苯乙烯、发泡聚丙烯以及发泡聚苯乙烯与聚乙烯混合物这三种常见材质。

发泡聚苯乙烯，又称可发性聚苯乙烯，简称EPS（Expandable polystyrene）；发泡聚丙烯，简称EPP（Expandedpolypropylene）。EPO是最近两年新生的材料，由于其较高价格，还没有被广泛应用，目前只应用于部分电子行业。对于大尺寸Open Cell来说，由于重量较大，EPP材料硬度较软，不可单独使用。发泡材料在BOX成型过程中需要水冷却，使用前需要把BOX内的水烘干，以免在包装时散发出大量的水汽。这三种发泡材料，从颗粒大小来看EPO最大，EPP次之，EPS最小，相同体积下，EPO材料密度最小，内部的水汽散发得最快，所需要的烘烤时间也最少，通常只需5个小时就可以把内部的水汽散发出来。由于它的强度介与EPP与EPS之间，有较好的承载力，又有较好的缓冲能力，越来越得到认可。国标中对发泡材料要求含水率低于4%。对于电视及冰箱包装用的发泡材料来说可满足，但对Open Cell来说，由于偏光片材质对水汽的敏感性，小于4%含水率满足不了需求。通过实际运输测试，包装材料含水率要低1.5%才是安全的。怎么才能使BOX含水率低于1.5%，这是一个困挠。以下是55寸Open Cell BOX，材质EPS，发泡倍率20倍，在60℃烘烤条件下测试结果，如表2。

表3

图1 样品情况表

表2 不同烘烤时间BOX重量

从测试结果来看，BOX成型出来含水量有520g左右，含水率约14%。

从烘烤方式来看，如表3，8h、12h BOX水平放置烘烤比竖直放置释放水速度快，48h与24h释水率变化不大，所以24h时基本烘干。在实际EPS生产过程中，厂家为了节省生产时间，一般都是6～8h烘烤，会剩余6%～7%的水分没有散出来，使用这样的BOX包装，将会带来较大风险。如果通过存放让BOX自行释放水分，实验结果如图1所示。

从图中可以看出，BOX初期含水量大，水分散发的快，20天时间后，重量趋于稳定，水分基本会散发出去。但这种方法需要较大的库存空间，要提前备20

3 结语

天的产量。

从Open Cell包装防潮来看，最主要的是包装材料本身不能含有水分，尤其是BOX厂家为了节省生产时间，导致烘烤时间太短，造成BOX含有大量水分，在包装封密后逐渐释放出来，成为最主要的水源。要解决这个问题，就要扩大厂商烘房面积，来增加烘烤时间，达到24h。其次在BOX设计时不能有间隙，以免内部与外界联通，造成环境中水分进入。最后在干燥剂的选择上要保证计算的用量能满足BOX释放的水分。同时干燥剂的位置不要过于集中，要均匀布在BOX内部，尤其是顶部与底部，使之充分与BOX内空间接触，使BOX释的水能及时吸收掉。

[1]孙容芳.防潮包装的机理与应用[J].北京农学院食品工程系，1994.

[2]刘力桥，奚德昌.防潮包装的研究方法[J].武汉南洋印务股份有限公司，2003.

[3]齐俊臣.电子产品防潮技术研究.第五届电子产品防护技术研讨会论文集，2006.

[4]张春和.防潮包装储运期限的分析与评价.包装工程，2008.6.

[5]李杏军.封套封存中干燥剂用量计算.包装工程，2003.10.

TB489

A

1671-0711（2017）06（下）-0099-02