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文檔簡介

第一章緒論1.1包裝工藝定義-指從包材供給到將產(chǎn)品裝入容器、封合和準(zhǔn)備發(fā)運一系列生產(chǎn)步驟。1.2包裝工藝研究對象:技術(shù)+步驟包裝技術(shù)原理:研究為保護產(chǎn)品所采取部分優(yōu)異技術(shù)原理。包裝工藝:1)產(chǎn)品充填工藝2)包裝封口捆扎3)包裝貼標(biāo)打印4)產(chǎn)品集合工藝1.3工藝過程指導(dǎo)思想:確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足消費者需求盡可能簡化包裝步驟符合標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)降低包裝成本包裝廢棄物可回收性采取中國現(xiàn)有包裝和國外現(xiàn)有包裝第二章包裝工藝學(xué)物理學(xué)和化學(xué)基礎(chǔ)2.1產(chǎn)品物理改變(三態(tài)改變、滲漏和滲透)2.1.1三態(tài)改變(1)揮發(fā)和干縮:指液態(tài)、液化氣態(tài)或固態(tài)物質(zhì)在常溫常壓下轉(zhuǎn)化為氣態(tài)現(xiàn)象,稱為揮發(fā)。當(dāng)揮發(fā)嚴(yán)重造成產(chǎn)品品質(zhì)發(fā)生改變或失去使用功效時,成為干縮。(2)溶化和風(fēng)化:溶解指某種物質(zhì)分散于另一個物質(zhì)中成為溶液過程,而固體物質(zhì)溶解于水成為水溶液過程,稱為溶化。風(fēng)化是指在室溫和干燥空氣里,結(jié)晶水合物失去結(jié)晶水現(xiàn)象。(3)熔化和凝固:熔化指產(chǎn)品受熱后從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)過程。凝固指液態(tài)產(chǎn)品受冷后從液態(tài)開始出現(xiàn)結(jié)晶,最終凝結(jié)成為固態(tài)產(chǎn)品過程。2.1.2滲漏(宏觀)滲漏指氣態(tài)、液態(tài)或粉末狀固態(tài)產(chǎn)品因為包裝材料或封口品質(zhì)等原因,造成產(chǎn)品在流經(jīng)過程中從包裝容器中滲出、泄露現(xiàn)象。2、其實質(zhì):對流和擴散共同作用結(jié)果。2.1.3滲透(微觀)滲透指氣體或蒸汽直接溶入包裝材料一個側(cè)面,經(jīng)過向材料本身擴散,并從另一側(cè)表面解吸過程。2.1.4滲透和滲漏區(qū)分:區(qū)分:滲漏和滲透現(xiàn)象在全部包裝中全部存在,其中滲漏屬于宏觀作用,而滲透是微觀作用,不輕易用肉眼發(fā)覺。2.2產(chǎn)品化學(xué)改變(銹蝕、老化)2.2.1腐蝕(金屬腐蝕)定義:金屬和周圍介質(zhì)接觸時,因為發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引發(fā)材料性能退化和破壞——金屬腐蝕。分類:(1)化學(xué)腐蝕定義:金屬表面直接和介質(zhì)中一些氧化性組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引發(fā)腐蝕—化學(xué)腐蝕。特點:分類:①高溫氧化(煉鐵爐)②脫碳(鋼鐵由Fe和C組成)③氫脆(2)電化學(xué)腐蝕定義:金屬和酸、堿、鹽等電解質(zhì)溶液或潮濕空氣接觸時,因為局部電池形成而引發(fā)腐蝕——電化學(xué)腐蝕。特點:電化學(xué)腐蝕條件:①金屬制品有電極電位差②有電解質(zhì)③兩極處于電解質(zhì)中(3)生物腐蝕定義:生物尤其是微生物在新陳代謝過程中,對金屬材料所產(chǎn)生腐蝕破壞作用——生物腐蝕。2.2.2老化定義:一些以有機高分子聚合物為關(guān)鍵成份包裝材料如:塑料、橡膠制品及合成纖維制品等,在使用過程中,受熱、氧、水、光、化學(xué)介質(zhì)和微生物綜合作用,其物理、化學(xué)性質(zhì)及力學(xué)性能發(fā)生不可逆變壞現(xiàn)象,如發(fā)硬、發(fā)黏、變脆、變色、失去強度等,稱為老化。類型/反應(yīng)(不用記解釋):1、降解反應(yīng);2、交聯(lián)反應(yīng)老化防護:(舉例說明)1、添加防老劑:抗氧劑芳香胺類,光穩(wěn)定劑ZnO,鈦白粉,炭黑,熱穩(wěn)定劑硬脂酸鈣等2、涂覆保護層:將石蠟、蠟等噴于塑料或橡膠制品表面,以隔絕光和氧作用而達成防老化目標(biāo)。第三章包裝工藝微生物學(xué)基礎(chǔ)(細菌、霉菌、酵母菌)3.1微生物種類:細菌、霉菌、酵母菌3.2微生物新陳代謝定義:微生物在生命活動過程中,不停從環(huán)境中取得營養(yǎng)物質(zhì),形成生物體本身化學(xué)組成(合成代謝)同時,又不停地將多種營養(yǎng)物質(zhì)或細胞物質(zhì)降解成簡單產(chǎn)物,并向體外排出部分物質(zhì)(分解代謝),這一改變過程稱為新陳代謝。3.3呼吸3.3.1呼吸類型:需氧呼吸、厭氧呼吸、兼性厭氧呼吸3.4代謝物質(zhì):(①碳水化合物代謝②蛋白質(zhì)代謝③脂肪代謝)3.5蛋白質(zhì)代謝3.5.1腐化:蛋白質(zhì)在有氧環(huán)境下被微生物分解過程。蛋白質(zhì)被完全氧化,成為最簡單化合物,如二氧化碳、氨、甲烷等。3.5.2腐?。旱鞍踪|(zhì)在缺氧環(huán)境下被微生物分解過程。蛋白質(zhì)分解不完全,分解產(chǎn)物多為中間產(chǎn)物,如氨基酸、有機酸等。3.6四種代謝產(chǎn)物及其對包裝影響(對包裝有影響)抗生素:代謝過程中產(chǎn)生能抑制或殺死其它微生物作用物質(zhì)。(點青霉和產(chǎn)黃青霉、金色放線菌)。毒素:代謝過程中產(chǎn)生對人或動物有害物質(zhì)。在細菌和霉菌中多見。細菌毒素分為外毒素和內(nèi)毒素。外毒素和內(nèi)毒素區(qū)分:外毒素毒性強;內(nèi)毒素抗熱性強色素:分為水溶性色素和脂溶性色素。色素產(chǎn)生和部分條件相關(guān):溫度(20~25℃)、充足氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)(鎂鹽和磷酸鹽、蛋白胨)、光線強弱。維生素:也是微生物所必需營養(yǎng)物質(zhì)。細菌、酵母菌、霉菌中全部有很多菌種能合成維生素。(通常酵母菌——B1,薛氏丙酸菌——B12,阿氏假囊酵母菌——核黃素)3.7微生物繁殖3.7.1細菌繁殖(1)有性繁殖(2)無性繁殖:a同形分裂;b異形分裂3.7.2霉菌繁殖(1)無性繁殖:(a)無隔膜霉菌(孢囊孢子+厚膜孢子)(b)有隔膜霉菌(分生孢子+裂生孢子,厚膜孢子)(2)有性繁殖:(a)無隔膜霉菌(接合孢子)(b)有隔膜霉菌(子囊孢子)3.7.3酵母菌繁殖(3種)(1)芽殖(2)裂殖(3)產(chǎn)生孢子繁殖3.9滅菌、消毒、防腐、無菌概念第四章包裝工藝氣象環(huán)境學(xué)基礎(chǔ)4.1氣象原因溫度氣溫日改變—氣溫日較差影響原因:緯度濕度低濕度:紙、木材、皮革、塑料等產(chǎn)生干燥收縮、變形龜裂。高濕度:金屬臨界腐蝕濕度:鐵70%~75%;鋅65%;鋁60%~65%4.2環(huán)境原因氣壓對包裝件影響:因包裝件內(nèi)外壓差造成。包含:①氣密性包裝:低壓造成密封包裝件內(nèi)氣體滲透和泄漏,甚至引發(fā)包裝容器破損,低密度材料發(fā)生物理和機械性能改變;②電子產(chǎn)品:氣壓降低,是電子產(chǎn)品電壓、電暈減小,外絕緣電氣強度降低;③對于一些材料填料和溶劑:氣壓降低,會加速其揮發(fā),使材料加速老化和失效。4.3防護包裝原理從設(shè)計過程看,結(jié)合流通環(huán)境條件,進行包裝產(chǎn)品品質(zhì)改變分析和估計是關(guān)鍵,也是現(xiàn)在產(chǎn)品防護性包裝面臨關(guān)鍵課題。第六章塑料包裝工藝6.1、泡罩包裝和貼體包裝區(qū)分(概念、區(qū)分)泡罩包裝:將被包裝物品封合在由透明塑料薄片形成泡罩和襯底(用紙板、塑料薄片、鋁箔或它們復(fù)合材料制成)之間一個包裝方法。貼體包裝:將被包裝物品放置在能透氣,用紙板、塑料薄片制成襯底上,上面覆蓋加熱軟化塑料薄膜或薄片,然后經(jīng)過襯底抽真空,使薄膜或薄片緊密地包住物品,并將其四面封合在襯底上包裝方法。共同點⑴通常均為透明包裝,能看見內(nèi)裝物品;⑵全部能包裝形狀復(fù)雜物品;⑶經(jīng)過襯底形狀和精美印刷,能增強商品宣傳效果;⑷能夠懸掛和陳列;⑸能夠包裝成組或零件多商品;⑹和其它包裝方法相比較,包裝費用較高;⑺人工消耗多,包裝效率低。不一樣點(1)商品保護性。泡罩包裝含有阻隔性能,能夠真空包裝;貼體包裝襯底有抽真空孔,沒有阻隔性能。(2)包裝操作。泡罩包裝輕易實現(xiàn)自動化或流水線生產(chǎn),但需要更換模具,適適用于少品種大批量包裝生產(chǎn);貼體包裝難于實現(xiàn)自動化或流水線生產(chǎn),生產(chǎn)效率低,但不需要更換模具,適適用于多品種大批量包裝生產(chǎn)。(3)包裝成本。泡罩包裝包裝材料和包裝設(shè)備全部比較昂貴,對大而重且批量少物品,因為要制作模具,成本更高;貼體包裝比較廉價,但需要人工較多,在大批量包裝生產(chǎn)時產(chǎn)品比較高。(4)包裝效果。泡罩包裝比較美觀,能夠提升商品價值;貼體包裝因為襯底上有抽真空小孔,外觀略遜一籌。貼體包裝:小批量、形狀復(fù)雜、在流經(jīng)過程易破損且不要求阻隔性物品。泡罩包裝:大批量、小件、要求良好阻隔性物品;6.2、泡罩包裝材料塑料薄片常見:纖維素、聚苯乙烯、乙烯樹脂。其中纖維素最普遍貼體包裝材料塑料薄膜:聚乙烯和離子鍵聚合物。6.3、收縮包裝原理原理:塑料薄膜在制造過程中,在其軟化點以上溫度拉伸并冷卻而得到分子取向薄膜,當(dāng)重新加熱時,則有恢復(fù)到拉伸以前狀態(tài)傾向。——薄膜熱收縮性6.4、收縮包裝膜常見薄膜種類使用場所PVC(聚氯乙烯)適適用于雜貨、食品、玩具、水果、和紡織品包裝?!N售包裝PE(聚乙烯)適適用于運輸包裝。6.5、收縮包裝和拉伸包裝比較(1)收縮包裝:利用有熱收縮性能塑料薄膜裹包被包裝物品,然后進行加熱處理,包裝薄膜即按一定百分比自行收縮,緊密貼住被包裝物品方法。(2)拉伸包裝:利用可拉伸塑料薄膜在常溫下對薄膜進行拉伸,對被包裝物品進行裹包方法。(二)相同點⑴對規(guī)則形狀和異形物品均適合;⑵全部尤其適于包裝新鮮水果和蔬菜;⑶對于單件、多件物品銷售包裝均適宜。(三)不一樣點⑴對產(chǎn)品適應(yīng)性收縮包裝不適合冷凍或怕受熱物品,而拉伸包裝不受此限制;收縮包裝可將物品裹包在托盤上,而拉伸包裝只裹包托盤上物品。⑵對流通環(huán)境適應(yīng)性①從包裝件存放場所來看,收縮包裝不怕日曬雨淋,存放于倉庫或露天均可,所以可節(jié)省倉庫面積;拉伸包裝因薄膜受陽光照射或高溫天氣影響將發(fā)生松弛現(xiàn)象,只能在倉庫內(nèi)存放。②從運輸包裝防潮性和透氣性來看,收縮包裝進行了六面密封,防潮性好、透氣性差;拉伸包裝通常只裹包四面,有時也可裹包頂面,總防潮性差,但透氣性好。③從操作環(huán)境來看,收縮包裝不宜在低溫條件下操作;拉伸包裝則無此限制。⑶設(shè)備投資和包裝成本方面收縮包裝需熱收縮設(shè)備,設(shè)備投資和維護費用均較高,能源消耗和材料費用較多,設(shè)備回收期較長;拉伸包裝因無須加熱,設(shè)備投資和維護費用均較低,能源消耗少,材料消耗比收縮包裝少25%,投資回收期較短。⑷包裝應(yīng)力方面收縮包裝不易控制,但比較均勻;拉伸包裝雖輕易控制,但棱角處應(yīng)力過大易損壞。⑸堆碼適應(yīng)性方面收縮包裝適應(yīng)性很好;拉伸包裝因為薄膜有自粘性,包裝件之間輕易粘結(jié),搬運過程易撕裂,所以堆碼性較差。⑹庫存薄膜要求方面收縮包裝需要有多個厚度薄膜;拉伸包裝只要有一個厚度薄膜即可,幅寬視機型可能有若干種。6.7、電熱加壓封合——尤其適合熱收縮薄膜6.8、拉伸薄膜PVC(聚氯乙烯):使用最早,自粘性好,拉伸和韌性好,但應(yīng)力滯留差;LLDPE(線形低密度聚乙烯):出現(xiàn)較晚,綜合性能最好。LDPE7其它容器包裝工藝7.1、金屬罐包裝工藝(記住5個步驟名稱,次序不能搞錯)空罐處理 裝罐 排氣封罐 殺菌冷卻 貼標(biāo)裝箱7.2、(切記)灌裝:包含軟管對中壓緊、管帽重緊、對光定位、膏體灌裝、折疊封尾及頂出輸送。灌裝機、膏體定量灌裝、封尾形式(2)裝盒:紙盒上料分舌、撐開成型、牙膏進入紙盒、折左右小舌、折大舌,推進大舌,裝盒完成。7.4、小口玻璃瓶灌裝方法通常熟啤酒用瓶裝或易拉罐裝,而鮮啤多用桶裝。過程圖關(guān)鍵看(書上有)第八章充填工藝工藝(作業(yè))8.1液體灌裝工藝(原理、特點、適用范圍)常壓灌裝原理:即在常壓下,利用液體本身重力將其灌入包裝容器內(nèi)。特點:用于自由流動液體物料最正確、最簡單灌裝方法。適用范圍:適適用于不含氣又不怕接觸大氣低黏度液體物料,如白酒、果酒、醬油、牛奶、藥水等。真空灌裝原理:先將包裝容器抽真空后,再將液體物料灌入包裝容器內(nèi)。特點:提升灌裝速度,降低包裝容器內(nèi)殘余空氣,預(yù)防液體物料氧化變質(zhì),延長產(chǎn)品保留期。適用范圍:適適用于不含氣體,且怕接觸空氣而氧化變質(zhì)黏度稍大液體物料和有毒液體物料,假如汁、果醬、糖漿、油類、農(nóng)藥等。等壓灌裝原理:即先向包裝容器內(nèi)充氣,使容器內(nèi)壓力和儲液缸壓力相等,再將儲液缸液體物料灌入包裝容器內(nèi)。特點:可降低CO2損失,保持含氣飲料風(fēng)味和質(zhì)量,并預(yù)防灌裝過量泛泡,確保計量正確。適用范圍:只適適用于含氣飲料,如啤酒、汽水、香檳、礦泉水等。壓力灌裝原理:借助外界壓力將液體物料壓入包裝容器。特點:能夠提升灌裝速度。適用范圍:關(guān)鍵適適用于黏度較大,流動性較差粘稠物料灌裝。8.2固體充填工藝(看作業(yè))第九章輔助包裝工藝1黏合劑種類黏合劑按物理形態(tài)可分為:水溶型、溶劑型、熱熔型三類。2膠帶常見膠帶有兩種:一般膠帶和壓敏膠帶影響膠帶黏協(xié)力原因(了解怎樣影響,會解釋具體字眼)①環(huán)境溫度。溫度低,早期粘協(xié)力和持久粘協(xié)力全部會下降②環(huán)境濕度。RH>90%,粘合速度低,但持久粘協(xié)力提升;RH<50%,早期粘協(xié)力強,涂水后不能立即粘貼會降低持久粘協(xié)力。(控制:涂水量和開放期)③涂水溫度。涂水溫度越高,早期粘協(xié)力越強。水溫超出40℃,經(jīng)過一定開放期,持久粘協(xié)力會下降。通常使用20~40℃水。④涂水量。涂水量越多持久粘協(xié)力越強。通常滾輪涂水量為10~20g/m2,海綿涂水量為20~30g/m2,抹布盡可能不用。2.2壓敏膠帶影響壓敏膠帶粘協(xié)力原因(具體內(nèi)容也要記)①環(huán)境溫度:適宜溫度10~30℃;②粘貼壓力;③折彎長度:大于50mm;④內(nèi)裝物性質(zhì):膠帶受力大小:液體>散裝物>整體物。3捆扎(四類捆扎帶,每種獨特特點,選擇或填空)鋼捆扎帶(高強度、高連續(xù)拉伸應(yīng)力,但易生銹);尼龍捆扎帶(回復(fù)率最高,在塑料捆扎帶中價格最高);聚丙烯捆扎帶(價格廉價,連續(xù)拉伸應(yīng)力較差);聚酯捆扎帶(貴,用少)。第十章環(huán)境防護包裝工藝1阻熱包裝1.1導(dǎo)熱定律對于多層復(fù)合材料,其總阻熱系數(shù)R0為:1.2儲存時間計算(穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱:包裝物品儲存溫度不隨時間改變阻熱包裝。只有相態(tài)改變沒有溫度改變,所吸收熱量叫潛能。)【考計算題】儲存時間t:(單位s改整天、月)例題看P193頁10-12防潮包裝2.1水存在形式:束縛水和自由水區(qū)分:束縛水:不輕易結(jié)冰,-40℃不結(jié)冰;不能作為溶質(zhì)溶劑。如:鹽制咸菜、種子、果脯等。自由水:易結(jié)冰;能作為溶質(zhì)溶劑。如:動物血漿、植物細胞液泡中水等。2.2水分活性Aw(WaterActicity)定義:指溶液或食品中水蒸氣分壓P和純水蒸氣壓P0之比。意義:水分活性Aw是對介質(zhì)內(nèi)能夠參與化學(xué)反應(yīng)水分估量,即它反應(yīng)自由水多少。2.3吸濕等溫線2.4水分活性對油脂類食品貨架壽命影響關(guān)系圖結(jié)論:有最低點,所以干燥、潮濕環(huán)境全部會使氧化酸敗速率增大;兩邊增減趨勢有改變,或陡或緩是改變。2.5滲透機理2.5.1熱力學(xué)見解:單分子擴散過程。氣體分子在高壓一側(cè)壓力作用下,首先滲透于包裝材料(如塑料薄膜)內(nèi)表面,然后氣體分子在包裝材料中從高濃度向低濃度進行擴散,最終在低壓側(cè)一面向外散發(fā)。2.5.2滲透系數(shù)(了解一下公式,要記)2.6防潮包裝方法:密封包裝;真空包裝;充氣包裝;加干燥劑密封包裝;軟性材料密封包裝。2.8防潮包裝計算第一類:用低透濕率防潮包裝材料進行包裝。依據(jù)滲透反應(yīng)動力學(xué)研究,可得產(chǎn)品儲存期限(貨架壽命):或例題(書208例題10-6)【注:最終時間單位要轉(zhuǎn)化整天或月,不能為秒(s)】第二類:在包裝容器內(nèi)裝入一定數(shù)量干燥劑。干燥劑用量計算:蒙脫石干燥劑用量除密封剛性金屬容器以外包裝容器:例題:用容積為0.4m3金屬罐包裝一個精密儀器,內(nèi)用0.25kg泡沫塑料作墊料,若選擇蒙脫石干燥劑,用量為多少?解:泡沫塑料作墊料,則X4=1.11,得干燥劑用量第十一章化學(xué)防護包裝工藝防銹包裝工藝一、防銹包裝工藝步驟:除銹——清洗——干燥——防銹包裝二、防銹包裝材料和方法:永久性防銹:表面覆層(電鍍、噴鍍)、表面施非金屬涂層(搪瓷、橡膠、塑料、油漆等)臨時性防銹:防銹油脂、氣相防銹劑、可剝性塑料1、氣相緩蝕劑防銹包裝氣相緩蝕劑種類及其作用機理(要具體記,考大題)(1)亞硝酸二環(huán)己胺(VPI-260):(用于鐵,不能用于銅,時長)(2)碳酸環(huán)己胺(CHC):(用于鐵,不能用于銅,時短)(3)苯駢三氮唑(BTA):(用于銅)氣相緩蝕劑使用中注意事項:不一樣金屬材料應(yīng)用不一樣氣相緩蝕劑。氣相緩蝕劑用量:通常VPI-260為35g/m3,CHC為10g/m3。經(jīng)驗公式估算:有效作用半徑通常為30cm。注意密封材料和氣相緩蝕劑相容性,另不一樣密封材料其防銹期不一樣。溫度過高,濕度過大會影響防銹效果。氣相緩蝕劑對汗液無效,所以包裝件在防銹前必需清潔,包裝時應(yīng)戴手套和口罩。真空包裝和充氣包裝工藝1、氣調(diào)包裝:指對密封包裝容器內(nèi)產(chǎn)品周圍氣氛,進行調(diào)整或控制一個包裝方法。氣調(diào)包裝類型:改善氣氛包裝(MAP);控制氣氛包裝(CAP);自然氣調(diào)包裝(透氣膜和打孔膜);氣體調(diào)壓閥;分子篩。改善氣氛包裝MAP:定義:經(jīng)過抽真空、充氣方法對包裝內(nèi)氣體實施一次性濃度控制,建立起來瞬時氣體濃度在保質(zhì)期內(nèi)將確保商品品質(zhì)。尤其適合銷售包裝。(真空包裝和充氣包裝)控制氣氛包裝CAP:定義:用一定設(shè)備對儲存空間內(nèi)氣體進行連續(xù)監(jiān)控和調(diào)整,以延長商品使用期。2、保護氣體作用氧氣O2在不一樣食品包裝中,作用和要求不一樣。對于Aw在0.88以下食品,除氧可大大延長食品貨架壽命。O2降到0.5%以下才有殺滅霉菌作用。對于果蔬包裝要有低濃度氧氣(1%~6%),既可降低呼吸強度有能抑制缺氧呼吸(發(fā)酵)。對于鮮肉,則要沖入高濃度氧氣(60%~80%)。二氧化碳CO2對霉菌和酶有較強抑制作用,對嗜氧菌有“毒害”作用。CO2濃度大于50%對嗜氧菌和霉菌有顯著抑制和殺滅作用。對于果蔬,高濃度CO2可鈍化果蔬呼吸,但濃度過高又會使植物細胞“中毒”而敗壞。通常CO2濃度為1%~10%,不超出12%。因為CO2易被水分和脂肪吸收而使包裝塌癟,而濃度過高又會使食品有酸味,所以混充一定百分比氮氣使用。3、真空、充氣包裝用材料選擇(1)真空充氣包裝用塑料材料選擇常見塑料材料性能:阻氣性良好材料:EVOH、PVA、KOPP、PVDC、KPT、OPA、PA、PET。阻濕性良好材料:PVDC、KOPP、KPT、HDPE、OPP、PP、LDPE、PET、PVC。阻氣性、阻濕性均良好材料:PVDC、KOPP、PET、PET/PE、PT/PE、PA/PE、PP/PVDC/PE、PA/EVOH/PE、PET/EVOH/PE。注:PA只能阻氣,PE只能阻濕,要想既阻濕又阻氣,則采取PA/PE公式要記:例

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