專利名稱：物理特性計(jì)算方法、物理特性計(jì)算裝置和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物理特性計(jì)算方法，具體地說，是涉及計(jì)算有多層的包裝材料的物理特性的物理特性計(jì)算方法、適用該方法的物理特性計(jì)算裝置、以及用通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該裝置的計(jì)算機(jī)程序。特別是，本發(fā)明涉及計(jì)算作為包裝材料的乙烯-乙烯醇共聚物形成的中間層的物理特性，如氧透過率等所進(jìn)行的物理特性計(jì)算方法、物理特性計(jì)算裝置和計(jì)算機(jī)程序。
現(xiàn)有技術(shù)由于乙烯-乙烯醇共聚物(以下稱為EVOH)有優(yōu)良的阻擋氣體性質(zhì)，作為用以包裝食品等被包裝物的包裝材料正被廣泛地利用。
作為包裝材料的EVOH被形成為夾在聚丙烯、聚乙烯成型的內(nèi)層和外層之間的中間層。
包裝被包裝物特別是食品時(shí)的EVOH層的氧透過率是重要的要素。為了設(shè)計(jì)包裝材料，把握EVOH層的氧透過率是必不可少的條件。
此外用包裝材料包裝食品時(shí)，往往要進(jìn)行蒸餾處理，所說的蒸餾處理包括以殺菌為目的的加熱等的處理，具體地說，是在120℃左右的溫度下保持約幾十分鐘到幾小時(shí)進(jìn)行殺菌。但是，進(jìn)行蒸餾處理時(shí)，EVOH層的氧透過率具有一度大幅度地上升然后逐漸下降的特性。
EVOH層的氧透過率的把握，以往是通過計(jì)算測(cè)量、或者由提供的條件進(jìn)行計(jì)算而進(jìn)行的。例如，在“薄膜的阻擋層的計(jì)算”(2002年12月12日聯(lián)機(jī)檢索“URLhttp//www2s.biglobe.ne.jp/～tcfk/index.html”)中公開了由中間層、內(nèi)層、外層及外部空氣的濕度計(jì)算EVOH層的氧透過率的物理特性計(jì)算裝置。
然而存在的問題是，測(cè)定作為中間層的EVOH層的氧透過率等物理特性并不容易。
此外在上述文獻(xiàn)中公開的物理特性計(jì)算方法，由于沒有加進(jìn)溫度產(chǎn)生的影響，所以作為在冷凍室、冷藏室等低溫條件下保存的、或者在夏季的高溫度條件下的包裝材料中所用的EVOH層的氧透過率的計(jì)算方法，還存在實(shí)用性低的問題。
進(jìn)而在上述文獻(xiàn)中公開的物理特性計(jì)算方法，由于不能計(jì)算蒸餾處理時(shí)氧透過率隨時(shí)間的變化，所以作為包裝必須進(jìn)行蒸餾處理的食品的包裝材料所用的EVOH層的氧透過率的計(jì)算方法，存在實(shí)用性低的問題。
發(fā)明的簡(jiǎn)要說明本發(fā)明正是鑒于以上這樣的事實(shí)進(jìn)行的，其主要目的在于，根據(jù)中間層的材質(zhì)與厚度、內(nèi)層和外層的材質(zhì)與厚度以及周圍濕度與溫度等條件，通過使用表示它們的關(guān)系的式子來計(jì)算中間層的氧透過率等物理特性，可以得到不僅加進(jìn)濕度也加進(jìn)溫度影響的實(shí)用性高的物理特性計(jì)算結(jié)果的物理特性計(jì)算方法、適用該方法的物理特性計(jì)算裝置、以及借助通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該裝置用的計(jì)算機(jī)程序。
本發(fā)明的目的還在于提供一種根據(jù)中間層的材質(zhì)與厚度、內(nèi)層和外層的材質(zhì)與厚度以及周圍濕度與溫度等條件，使用表示它們的關(guān)系的式子，可以計(jì)算對(duì)包裝材料的蒸餾處理等處理過程中的以及處理結(jié)束后的氧透過率隨時(shí)間變化的物理特性計(jì)算裝置等。
本發(fā)明的物理特性計(jì)算方法，是通過具有輸入部、預(yù)先存儲(chǔ)了計(jì)算物理特性用的數(shù)學(xué)式及常數(shù)的存儲(chǔ)部、及計(jì)算部的物理特性計(jì)算裝置，計(jì)算夾在有多層的包裝材料一側(cè)的層和另一側(cè)的層之間的中間層的物理特性的物理特性計(jì)算方法，其特征在于包括如下步驟上述物理特性計(jì)算裝置(10)通過上述輸入部(15)接受上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度以及上述一側(cè)與另一側(cè)的濕度及溫度的步驟；
根據(jù)已接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度以及上述一側(cè)與另一側(cè)的濕度及溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，借助上述物理特性計(jì)算裝置(10)的上述計(jì)算部(11)，算出上述中間層4的濕度的步驟；根據(jù)算出的上述中間層4的濕度，用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，借助上述物理特性計(jì)算裝置(10)的上述計(jì)算部(11)，算出上述中間層4的物理特性的步驟。
在本發(fā)明的物理特性計(jì)算方法中，根據(jù)中間層的材質(zhì)與厚度、一側(cè)的層和另一側(cè)的層的材質(zhì)與厚度以及周圍濕度和溫度等條件，通過使用表示它們的關(guān)系的式子計(jì)算出用作包裝食品等被包裝物的包裝材料的中間層的EVOH層的氧透過率等物理特性，不必作成并計(jì)測(cè)實(shí)際包裝材料的試料就能進(jìn)行把握。因此，使用本發(fā)明的物理特性計(jì)算方法，由于能幫助包裝材料設(shè)計(jì)條件的確定，并能計(jì)算加進(jìn)周圍濕度和溫度等外部條件的物理特性，所以能把握考慮了冷凍室、冷藏室或者夏季室內(nèi)等這樣實(shí)際的利用環(huán)境的中間層的氧透過率等物理特性。
本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的第一方面涉及的是，該裝置是計(jì)算夾在有多層的包裝材料的一側(cè)的層與另一側(cè)的層之間的中間層的物理特性的物理特性計(jì)算裝置，其特征在于包括預(yù)先存儲(chǔ)了計(jì)算物理特性用的數(shù)學(xué)式和常數(shù)的存儲(chǔ)部(13)；接受上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度的輸入部(15)；接受上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度的輸入部(15)；接受上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度的輸入部(15)；接受上述一側(cè)的濕度的輸入部(15)；接受上述另一側(cè)的濕度的輸入部(15)；接受外部氣體的溫度的輸入部(15)；和根據(jù)接受的上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度、接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度、接受的上述一側(cè)的濕度、接受的上述另一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的物理特性的計(jì)算部(11)。
在本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的第一方面，由于根據(jù)中間層的材質(zhì)與厚度、一側(cè)層及另一側(cè)層的材質(zhì)與厚度、表示外部氣體濕度的一側(cè)的濕度、表示內(nèi)部濕度的另一側(cè)的濕度，以及外部氣體溫度等條件，使用表示它們的關(guān)系的式子計(jì)算出包裝食品等被包裝物的包裝材料的中間層的氧透過率等物理特性，所以不必要作成并計(jì)測(cè)實(shí)際包裝材料的試料就能進(jìn)行把握。因此，使用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置，由于能幫助包裝材料設(shè)計(jì)條件的確定，且能計(jì)算加進(jìn)周圍溫度和濕度等外部環(huán)境條件的物理特性，所以能把握考慮冷凍室、冷藏室或者夏季室內(nèi)這樣的實(shí)際利用環(huán)境的中間層的氧透過率等物理特性。
本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的第二方面，是按照第一方面所說的物理特性計(jì)算裝置，其特征在于，上述計(jì)算部(11)包括根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)、上述接受的一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述一側(cè)的層(2)的透濕率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)，接受的上述另一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述另一側(cè)的層(3)的透濕率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的外部氣體的溫度、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率及接受的厚度、預(yù)先設(shè)定的濕度以及算出的上述另一側(cè)的層(3)的透濕率及接受的厚度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的濕度的計(jì)算部(11)；根據(jù)算出的上述中間層(4)的濕度、接受的外部氣體的溫度以及接受的上述中間層(4)的材質(zhì)，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算部(11)；和根據(jù)算出的上述中間層(4)的吸水率以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的氧透過率的計(jì)算部(11)。
在本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的第二方面，是根據(jù)表示包裝時(shí)成為外層的一側(cè)的層及成為內(nèi)層的另一側(cè)的層的透濕率(water vaporpermiability)的溫度依存性的公知的式子，計(jì)算外層和內(nèi)層的透濕率。
而且，由與外層相接的外部氣體的濕度、外層的透濕率及厚度、與內(nèi)層的相接的被包裝物側(cè)的濕度以及內(nèi)層的透濕率及厚度，根據(jù)公知的公式計(jì)算中間層即包裝食品等被包裝物的包裝材料的中間層的濕度。
其次，由表示水對(duì)中間層的溶解度的對(duì)數(shù)與濕度成比例，水對(duì)中間層的溶解度的對(duì)數(shù)與絕對(duì)溫度的倒數(shù)成比例、水對(duì)中間層的的溶解度的對(duì)數(shù)與中間層的乙烯的成份成比例的式子計(jì)算中間層的吸水率。
然后，根據(jù)將與絕對(duì)溫度的倒數(shù)成比例的氧透過率的對(duì)數(shù)作為吸水率的多項(xiàng)式表示的式子，計(jì)算中間層的氧透過率。
這樣以來，不必制作并計(jì)測(cè)實(shí)際包裝材料的試料，就能把握中間層的物理特性。因此，使用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置，由于能幫助包裝材料設(shè)計(jì)條件的確定，且能計(jì)算加進(jìn)周圍溫度和濕度等外部環(huán)境條件物理特性，所以能把握考慮了冷凍室、冷藏室或者夏季的室內(nèi)等這樣的實(shí)際利用環(huán)境的中間層的氧透過率等物理特性。
本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置第三方面，是按照第一方面所說的物理特性計(jì)算裝置，其特征在于還包括接受對(duì)上述包裝材料(1)施加的處理時(shí)間的輸入部(15)；接受對(duì)上述包裝材料(1)施加的處理溫度的輸入部(15)；和接受處理結(jié)束后的時(shí)間的輸入部(15)；其中上述計(jì)算部(11)包括根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度或接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度、接受的上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度、以及接受的處理溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述包裝材料(1)的處理中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的關(guān)系的計(jì)算部(11)；根據(jù)處理中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算關(guān)系以及接受的處理時(shí)間，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算剛處理后的上述中間層4的吸水率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)、接受的上述一側(cè)的濕度，以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述一側(cè)的層(2)的透濕率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)、接受的上述另一側(cè)的濕度，以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述另一側(cè)的層(3)的透濕率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的上述一側(cè)的濕度、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率和接受的厚度、接受的上述另一側(cè)的濕度，以及算出的上述另一側(cè)的層(3)的透濕率和接受的厚度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式和常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的濕度的計(jì)算部(11)；根據(jù)算出的上述中間層(4)的濕度、接受的外部氣體的溫度，以及接受的上述中間層(4)的材質(zhì)，利用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算部(11)；根據(jù)算出的上述中間層(4)的吸水率、的剛處理后的中間層(4)的吸水率、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率、算出的上述另一側(cè)的層(3)的透濕率、接受的上述中間層(4)的厚度、接受的上述中間層(4)的材質(zhì)以及接受的處理結(jié)束后的時(shí)間，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述包裝材料(1)的處理結(jié)束后的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的關(guān)系的計(jì)算部(11)；和根據(jù)上述包裝材料(1)的處理過程中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算關(guān)系以及上述包裝材料(1)的處理結(jié)束后的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的算出的關(guān)系，使用上述存儲(chǔ)部13存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算時(shí)間與上述中間層(4)的氧透過率的關(guān)系的計(jì)算部(11)。
在本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的第三方面中，根據(jù)由包裝時(shí)成為外層的一側(cè)的層和成為內(nèi)層的另一側(cè)的層的厚度與材質(zhì)、中間層的厚度與材質(zhì)以及蒸餾處理等的處理溫度，通過實(shí)驗(yàn)得到的公式，計(jì)算處理中的時(shí)間與中間層的吸水率的關(guān)系。
而且，根據(jù)由計(jì)算出的中間層的吸水率、計(jì)算出的剛處理后的吸水率、計(jì)算出的一側(cè)的層的透濕率、計(jì)算出的另一側(cè)層的透濕率、接受的中間層的厚度、接受的中間層的材質(zhì)及接受的處理結(jié)束后的時(shí)間并借助實(shí)驗(yàn)得到的公式，計(jì)算包裝材料處理結(jié)束后的時(shí)間與中間層吸水率的關(guān)系。
然后，用表示中間層的吸水率與氧透過率的關(guān)系的公式，計(jì)算表示處理過程中及處理結(jié)束后的中間層的氧透過率隨時(shí)間變化的公式。
這樣以來，不必作成并計(jì)測(cè)實(shí)際包裝材料的試料就能把握中間層的物理性質(zhì)。因此，使用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置，由于能把握對(duì)包裝材料的蒸餾處理等處理結(jié)束后的氧透過率隨時(shí)間的變化，所以能求得作為被包裝材料的食品的保存時(shí)間。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序，是用于包括輸入部和預(yù)先存儲(chǔ)用以計(jì)算物理特性的數(shù)學(xué)式及常數(shù)的存儲(chǔ)部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于包括一種計(jì)算機(jī)有效存儲(chǔ)媒體，它有計(jì)算機(jī)可讀程序規(guī)程，用以計(jì)算夾在有多層的包裝材料(1)的一側(cè)的層(2)與另一側(cè)的層(3)之間的中間層(4)的物理特性，所說的計(jì)算機(jī)可讀程序規(guī)程包括使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度；使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度；使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度；使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受濕度；
使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受溫度；和使計(jì)算機(jī)根據(jù)接受的上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度、接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度以及接受的濕度與溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的物理特性。
由于對(duì)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序由通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行，使通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置進(jìn)行工作。
本發(fā)明的上述和進(jìn)一步的目的和特征由以下參照附圖的詳細(xì)說明將更加清楚了。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是表示本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的構(gòu)成的方框圖；圖2是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的包裝材料的剖面模式圖；圖3是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層的氧透過率的濕度依存性的曲線圖；圖4是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的包裝材料的剖面的模式圖；圖5A、圖5B和圖5C是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的形成作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層的EVOH的特性的曲線圖；圖6A和圖6B是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的形成作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層的EVOH的特性的曲線圖；圖7是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層的特性的曲線圖；圖8是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層的氧透過率隨時(shí)間變化的曲線圖；圖9是表示本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的氧透過率計(jì)算處理程序的流程圖；
圖10是表示本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的吸水率計(jì)算處理程序的流程圖；圖11A和圖11B是表示本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的氧透過率隨時(shí)間變化的計(jì)算處理程序的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明下面根據(jù)表示其實(shí)施例的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1是表示本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的構(gòu)成例的方框圖。
在圖1中，10是作為本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的通用計(jì)算機(jī)。
物理特性計(jì)算裝置10備有控制裝置全體的CPU11；由記錄了本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置用的計(jì)算機(jī)程序PG、及數(shù)據(jù)等各種信息的CD-ROM等記錄媒體REC，讀取各種信息的CD-ROM驅(qū)動(dòng)等輔助存儲(chǔ)部12；記錄由輔助存儲(chǔ)部12讀取的計(jì)算機(jī)程序PG及數(shù)據(jù)等各種信息的硬盤等記錄部13；暫時(shí)存儲(chǔ)各種處理中所用的信息的RAM14。
通用計(jì)算機(jī)，由記錄部13讀取本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序PG及數(shù)據(jù)等各種信息使之存儲(chǔ)在RAM14中，通過CPU11執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序PG中包含的各種程序，因而作為本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10工作，并對(duì)作為包裝食品等被包裝物的疊層結(jié)構(gòu)的包裝材料而廣泛應(yīng)用的乙烯-乙烯醇共聚物(以下稱為EVOH)的物理特性進(jìn)行計(jì)算。
而且，在記錄部13中記錄的各種信息中，包括物理特性計(jì)算用的下述那樣的各種公式及常數(shù)等信息。
進(jìn)而物理特性計(jì)算裝置10備有檢測(cè)溫度和濕度等的數(shù)值的傳感器、孔口及鍵盤等的輸入部15和監(jiān)測(cè)器及打印機(jī)等輸出部16。
下面對(duì)本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10計(jì)算EVOH的物理特性，在此指透濕率的方法進(jìn)行說明。
圖2是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的包裝材料的剖面模式圖。
在圖2中，1表示包裝材料。圖1中例示的包裝材料1由成為圖中左側(cè)的一側(cè)的層2、成為圖中右側(cè)的另一側(cè)的層3、夾在兩層2、3間的中間層4構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)形成的。
一側(cè)的層2和另一側(cè)的層3分別由聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等樹脂形成，中間層4由EVOH形成。
包裝材料1由于將另一側(cè)的層3作為被包裝物側(cè)，將一側(cè)的層2作為外側(cè)包裝被包裝材料，所以在以下的說明中將一側(cè)的層2叫做外層，將另一側(cè)的層3叫做內(nèi)層。
圖3是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層4的氧透過率的濕度依存性的曲線圖。
在圖3所示的曲線中使相對(duì)濕度(％)為橫軸，氧透過率(cc20μm/m2day atm)的對(duì)數(shù)為縱軸表示兩者的關(guān)系。
如圖3的曲線圖所示，中間層4有隨著相對(duì)濕度上升氧透過率急劇上升這樣的物理特性。
但是，由于直接測(cè)定中間層4的相對(duì)濕度困難，所以有必要由外層2的透濕率、厚度及與外層2相接的外部氣體的活度(activity)(用100除相對(duì)濕度計(jì)算的值)、內(nèi)層3的透濕率、厚度及與內(nèi)層3相接的包裝材料1內(nèi)側(cè)的活度(用100除相對(duì)濕度計(jì)算的值)、和材質(zhì)決定的常數(shù)A1、A2，利用計(jì)算式計(jì)算中間層4的相對(duì)濕度。
外層2及內(nèi)層3的透濕率P的濕度依存性如式(1)所示。
LogeP＝A1+A2a.................................(1)其中P透濕率a活度(用100除相對(duì)濕度計(jì)算的值)A1、A2常數(shù)外層2及內(nèi)層3的透濕率P的溫度依存性如式(2)所示。
LogeP＝B1+B2/T....................................(2)其中T絕對(duì)溫度B1、B2常數(shù)此外，外層2及內(nèi)層3可以分別由多層構(gòu)成。外層2(或內(nèi)層3)由各層的厚度用I1、I2、Ii表示的n層構(gòu)成時(shí)，外層2(或內(nèi)層3)整體厚度是L(L=Σi=1nIi(ILV))]]>的透濕率P用下述的式(3)表示。
1P=1p1+1p2+···+1pi=Σi=1n1pi···(3)]]>其中pI厚度為Ii(ILV)的第i層的透濕率P外層(或內(nèi)層)的總體厚度為L(zhǎng)的透濕率圖4是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10的作為物理特性的計(jì)算對(duì)象的包裝材料1的剖面模式圖。
如圖4中的虛線所示，根據(jù)外層2中的相對(duì)濕度沿厚度Io方向直線變化、內(nèi)層3中的相對(duì)濕度沿厚度Ii方向直線變化而中間層4的相對(duì)濕度在層內(nèi)是一定的這樣的前提，由借助式(1)及式(2)求得的外層2的透濕率Po及內(nèi)層3的透濕率Pi利用下述的式(4)及式(5)計(jì)算中間層4的相對(duì)濕度aEVOH。
aEVOH=11+γai+11+γao···(4)]]>r=Po/loPi/li=PoliPilo···(5)]]>其中Po外層的透濕率Pi內(nèi)層的透濕率lo外層的厚度oi內(nèi)層的厚度ao外部氣體的活度ai內(nèi)部氣體的活度aEVOH中間層的活度而且，由用式(4)算出的中間層4的活度aEVOH，表示中間層4的材質(zhì)的乙烯成份Et以及用材質(zhì)決定的常數(shù)C0、C1、C2、C3、C4，使用下述的式(6)及式(7)計(jì)算中間層4的吸水率(moisture content)m。
所謂式(6)中的乙烯成份Et，是將形成中間層4的EVOH中的乙烯含有量作為摩爾百分率表示的值。
常數(shù)C0、C1、C2、C3、C4是用絕對(duì)溫度活度使吸水率回歸到下述式(6)時(shí)決定的值。
m＝SP0·aEVOH=C0exp(C1·aEVOH)exp(C2T·aEVOH)]]>·exp(C3T)exp(C4·Et)P0·aEVOH········(6)]]>LogeP0=17.50-2944T-4.864×105T2+2.3693×107T3---(7)]]>其中m吸水率S溶解度P0飽和蒸汽壓aEVOH中間層的活度T絕對(duì)溫度Et乙烯成份C0、C1、C2、C3、C4常數(shù)這里，式(6)是根據(jù)水對(duì)EVOH的溶解度與相對(duì)濕度的關(guān)系、水對(duì)EVOH的溶解度與絕對(duì)溫度的關(guān)系以及水對(duì)EVOH的溶解度與乙烯成份的關(guān)系求得的公式。而這些關(guān)系是本申請(qǐng)的發(fā)明者們通過實(shí)驗(yàn)得到的。
圖5A、圖5B和圖5C采用是表示本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置的形成作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層4EVOH的特性曲線圖。
圖5A是取橫軸為相對(duì)濕度(％)，縱軸為水對(duì)EVOH的溶解度(g/100g-EVOH/mmHg)的對(duì)數(shù)，按溫度的不同表示兩者關(guān)系的曲線圖。在圖5A中表示相對(duì)濕度與水對(duì)EVOH的溶解度的對(duì)數(shù)成比例關(guān)系，溫度越低溶解度越高。
圖5B是取橫軸為絕對(duì)溫度(K)的倒數(shù)(K-1)，縱軸為水對(duì)EVOH的溶解度的對(duì)數(shù)，按相對(duì)濕度不同表示兩者關(guān)系的曲線圖。在圖5B中示出絕對(duì)溫度的倒數(shù)與溶解度的對(duì)數(shù)成比例關(guān)系，而相對(duì)濕度越高則溶解度越高。
圖5C是取橫軸為乙烯成份(含有量)(mol％)，縱軸為水對(duì)EVOH的溶解度的對(duì)數(shù)，按溫度不同表示兩者關(guān)系的曲線圖。在圖5C中示出乙烯成份與溶解度的對(duì)數(shù)成比例關(guān)系，溫度越低溶解度越高。
這樣以來，由借助實(shí)驗(yàn)得到的各種條件與溶解度的關(guān)系求得式(6)。
而由在式(6)得到的吸水率，用下述的式(8)或式(9)計(jì)算作為中間層4的物理特性的氧透過率。
式(8)和式(9)中的常數(shù)D0、D1、D2和E0、E1、E2、E3、E4是用下述式(8)和式(9)使氧透過率與吸水率與溫度的關(guān)系近似時(shí)的系數(shù)。
低濕度側(cè)OTR=D0exp(D1T)exp(D2mT)·····(8)]]>高濕度側(cè)OTR=E0exp(E11T)exp(E2mT)]]>·exp{E3(mT)2}exp{E4(mT)3}······(9)]]>其中OTR氧透過率T絕對(duì)溫度m吸水率D0、D1、D2常數(shù)E0、E1、E2、E3、E4常數(shù)在此，式(8)及式(9)是根據(jù)吸水率m及絕對(duì)溫度T與氧透過率OTR的關(guān)系求得的公式。它們的關(guān)系是通過本申請(qǐng)的發(fā)明者們的實(shí)驗(yàn)得到的。但是，式(8)及式(9)按照下述理由根據(jù)吸水率m選擇任一個(gè)。
圖6A、圖6B是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10的形成作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層4的EVOH的特性的曲線圖。
圖6A是取橫軸為絕對(duì)溫度的倒數(shù)，縱軸為氧透過率的對(duì)數(shù)，按乙烯成份的不同表示兩者關(guān)系的曲線圖。在圖6A中示出絕對(duì)溫度的倒數(shù)與氧透過率的對(duì)數(shù)成比例關(guān)系，而乙烯含有量高時(shí)氧透過率變大。
圖6B是取橫軸為吸水率，縱軸為氧透過率的對(duì)數(shù)，按溫度不同表示兩者關(guān)系的曲線圖。
圖6B的曲線圖中應(yīng)注意之點(diǎn)是，在吸水率低于4.0wt％的低溫度側(cè)和在高于4.0wt％的高濕度側(cè)兩者的關(guān)系有差異。這是因?yàn)橛貌煌膬蓚€(gè)公式，具體地說是式(8)及式(9)表示由圖6A及圖6B的關(guān)系求得的吸水率及絕對(duì)溫度與氧透過率的關(guān)系造成的。
即，吸水率低于4.0wt％時(shí)判定為低濕度并選擇式(8)，吸水率高于4.0wt％時(shí)判定為高濕度并選擇式(9)。
以4.0wt％為基準(zhǔn)在低溫度側(cè)及高溫度側(cè)使用互不相同的公式的方法是只在對(duì)圖6A所示的乙烯成份的EVOH計(jì)算物理特性時(shí)適用的方法。不言而喻，在對(duì)不同成份的EVOH或其它材料計(jì)算物理特性時(shí)，成為低濕度側(cè)及高濕度側(cè)的基準(zhǔn)的值是變化的。因此，在這樣的場(chǎng)合，既可以按照計(jì)算對(duì)象的物理特性設(shè)置2個(gè)以上的基準(zhǔn)使用3個(gè)以上的公式，反之也可以用一個(gè)公式表示。
如上述那樣，能計(jì)算作為中間層4的物理特性的氧透過率。
下面，對(duì)本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10計(jì)算EVOH的物理特性，在此是氧透過率隨時(shí)間變化的方法進(jìn)行說明。
由于對(duì)包裝食品等被包裝物的包裝材料1，在包裝了食品的狀態(tài)下進(jìn)行在120℃左右的溫度下殺菌的蒸餾處理等處理，希望求得由于處理導(dǎo)致的氧透過率隨時(shí)間的變化。
由借助處理溫度T、中間層4的厚度、以及外層2與內(nèi)層3的厚度與材質(zhì)決定的常數(shù)f1、f2、f3、f4、g1、g2、g3、g4、及h1、h2、h3、h4，用下述的式(10)、式(11)、式(12)及式(13)計(jì)算出處理(這里指蒸餾處理)中的中間層4的吸水率與時(shí)間的關(guān)系。
m＝F[1-exp(G)]十H..........................................(10)F=f1T+f2toi+f3tEVOH+f4·····(11)]]>G=g1T+g2toi+g3tEVOH+g4·····(12)]]>H=h1T+h2toi+h3tEVOH+h4······(13)]]>其中，m吸水率t時(shí)間T溫度(攝氏)toi外層或內(nèi)層的厚度tEVOH中間層的厚度f1、f2、f3、f4常數(shù)g1、g2、g3、g4常數(shù)h1、h2、h3、h4常數(shù)這里，式(10)、式(11)、式(12)及式(13)是根據(jù)處理中的吸水率m與時(shí)間t的關(guān)系求得的公式。
而且，這些關(guān)系是通過本申請(qǐng)的發(fā)明者們的實(shí)驗(yàn)得到的。
而常數(shù)f1～f4、g1～g4以及h1～h4是通過用式(10)～(13)回歸本申請(qǐng)發(fā)明者們進(jìn)行的上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果而獲得的。
圖7是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層4的特性曲線圖。
圖7是取橫軸為處理過程中的時(shí)間(分)，縱軸為中間層4的吸水率(wt％)，按處理溫度的不同表示兩者關(guān)系的曲線圖。
這樣以來，由通過實(shí)驗(yàn)得到的關(guān)系求得式(10)、式(11)、式(12)及式(13)。
由平衡時(shí)的吸水率、剛處理結(jié)束后的吸水率、外層2的透濕率、內(nèi)層3的透濕率、中間層4的厚度以及中間層4的密度(由材質(zhì)決定)，利用下述的式(14)算出處理結(jié)束后的中間層4的吸水率與時(shí)間的關(guān)系。
式(14)的“m0”的說明“表示剛處理后的吸水率”。
m=moo+(mo-moo)exp[-pi+potEVOHdt]·····(14)]]>其中m吸水率m0剛處理后的吸水率moo平衡時(shí)的吸水率Pi內(nèi)層的透濕率Po外層的透濕率tEVOH中間層的厚度d中間層的材質(zhì)(密度)t時(shí)間而且通過使用表示處理過程中及處理結(jié)束后的吸水率與氧透過率與由材質(zhì)決定的常數(shù)K1、K2、K3的關(guān)系的下述式(15)，由用式(10)和式(14)計(jì)算出的中間層4的吸水率與時(shí)間的關(guān)系能計(jì)算時(shí)間與氧透過率的關(guān)系，即氧透過率隨時(shí)間的變化。
常數(shù)K1、K2、K3通過由本申請(qǐng)發(fā)明者們用式(15)回歸處理過程中的吸水率與氧透過率的關(guān)系而求得。
LogeOTR=K1[-11+(k2m)2]+K3·····(15)]]>其中OTR氧透過率m吸水率K1、K2、K3常數(shù)圖8是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10的作為物理特性計(jì)算對(duì)象的中間層4的氧透過率隨時(shí)間變化的曲線圖。
圖8所示的曲線圖是取橫軸為時(shí)間，縱軸為氧透過率，表示用式(15)計(jì)算出的中間層4的氧透過率與時(shí)間t的關(guān)系。
在圖8中，T0是未進(jìn)行處理的時(shí)刻，在T1時(shí)刻開始處理，在此是蒸餾處理，在T2時(shí)刻處理結(jié)束。
如圖8所示，中間層4的氧透過率有這樣的特性，即在進(jìn)行處理(蒸餾處理)期間急劇上升，處理(蒸餾處理)結(jié)束后慢慢下降。
下面對(duì)采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10的物理特性計(jì)算處理的程序進(jìn)行說明。
圖9是表示采用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10的氧透過率計(jì)算處理程序的流程圖。
操作物理特性計(jì)算裝置10的操作者對(duì)物理特性計(jì)算裝置10分別輸入包裝材料1的中間層4的材質(zhì)及厚度、外層2的材質(zhì)及厚度、內(nèi)層3的材質(zhì)及厚度、外部氣體的濕度、包裝材料1內(nèi)側(cè)的濕度以及外部氣體的溫度。而且操作者進(jìn)行指定要被物理特性計(jì)算裝置10計(jì)算的物理特性，這里是包裝材料1的氧透過率的輸入。
而且，中間層4的材質(zhì)，預(yù)先準(zhǔn)備被預(yù)先設(shè)定的乙烯含有量為38mol％的EVOH及乙烯含有量為44mol％的EVOH等可任意選擇的材質(zhì)，通過從它們中進(jìn)行選擇來進(jìn)行輸入。
對(duì)于外層2及內(nèi)層3的材質(zhì)通過從聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)以及Ny6(尼龍6)等預(yù)先準(zhǔn)備的可任意選擇的材質(zhì)中選擇來進(jìn)行輸入。
進(jìn)而在外層2及內(nèi)層3有多層結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)各層進(jìn)行各種材質(zhì)的選擇及厚度的輸入。
物理特性計(jì)算裝置10，通過執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制并由輸入部15，接受中間層4的材質(zhì)及厚度的輸入(步驟S101) 接受外層(一側(cè)的層)2的材質(zhì)及厚度的輸入(步驟S102)；接受內(nèi)層(另一側(cè)的層)的材質(zhì)及厚度的輸入(步驟S103)；接受外部氣體(一側(cè))的濕度的輸入(步驟S104)；接受成為被包裝物側(cè)的包裝材料1的內(nèi)側(cè)(另側(cè))的濕度的輸入(步驟S105)；接受外部氣體的溫度的輸入(步驟S106)；而且接受應(yīng)算出的物理特性的指定(步驟S107)。
此外，對(duì)于外部氣體的溫度和濕度來說，也可以用作為傳感器的輸入部15檢測(cè)并接受它們。
下面，物理特性計(jì)算裝置10，通過執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，根據(jù)已接受的各種信息及預(yù)先設(shè)定的信息，啟動(dòng)計(jì)算中間層4的吸水率的子程序(詳情后述)，計(jì)算中間層4的吸水率(步驟S108)。而且，物理特性計(jì)算裝置10，通過執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，由在步驟S108計(jì)算出的中間層4的吸水率和在步驟S106接受的外部氣體的溫度，使用上述的式(8)和式(9)，計(jì)算中間層4的氧透過率(步驟S109)。
在步驟S109中中間層4的氧透過率的計(jì)算時(shí)，根據(jù)在步驟S108算出的吸水率，判斷是低濕度還是高濕度，并選擇是使用式(8)還是使用式(9)的哪一個(gè)。
其次，物理特性計(jì)算裝置10，通過執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，將在步驟S109算出的氧透過率作為表示中間層4的物理特性值，由監(jiān)測(cè)器和打印機(jī)等輸出部16輸出(步驟S110)，并作為計(jì)算結(jié)果記錄到記錄部13中(步驟S111)。
下面對(duì)在步驟S108中被啟動(dòng)的用以計(jì)算中間層4的吸水率的子程序的處理程序進(jìn)行說明。
圖10是表示本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10，的吸水率計(jì)算處理程序的流程圖。
物理特性計(jì)算裝置10，通過執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，取得中間層4的濕度(步驟S201)、取得外部氣體的濕度(步驟S202)、取得包裝材料1內(nèi)側(cè)的濕度(步驟S203)。
步驟S201-S203的所謂取得濕度的處理，是將代入數(shù)學(xué)式中的數(shù)值讀入RAM14中的處理。更具體地說，步驟S201的所謂取得中間層4的濕度的處理是將預(yù)先作為初始值記錄的值例如“0％”讀入的處理。步驟S202的所謂取得外部氣體濕度的處理是取得已接受的外部氣體溫度的處理。進(jìn)而步驟S203的所謂取得包裝材料1內(nèi)側(cè)的濕度的處理是將預(yù)先記錄的濕度的值例如“100％”讀入的處理或者是取得已接受的內(nèi)側(cè)濕度的處理。
其次，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，算出已取得的中間層4的濕度與外部氣體的濕度之差的絕對(duì)值作為外層2的濕度差(步驟S204)、計(jì)算出已取得的內(nèi)層3的濕度與中間層的濕度的差的絕對(duì)值作為內(nèi)層3的濕度差(步驟S205)。
另外，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，用上述的的式(1)和式(2)分別算出外層2和內(nèi)層3的透濕率(步驟S206、步驟S207)。
即，根據(jù)由接受的外層2的材質(zhì)決定的常數(shù)、濕度、溫度及預(yù)先設(shè)定的濕度，算出外層2的透濕率。根據(jù)接受的由內(nèi)層3的材質(zhì)決定的常數(shù)、溫度及濕度算出內(nèi)層3的透濕率。
其次，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，由接受的外部氣體的濕度、算出的外層2的透濕率、接受的外層2的厚度、預(yù)先設(shè)定的包裝材料1內(nèi)側(cè)的濕度、算出的內(nèi)層3的透濕率以及接受的內(nèi)層3的厚度，使用上述的式(4)及式(5)，算出中間層4的濕度(活度)(步驟S208)。
另外，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，算出在步驟S201取得的中間層4的濕度與在步驟S208算出的中間層4的濕度之差(步驟(步驟S209)，將算出的濕度差與預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值進(jìn)行比較(步驟S210)。
在判斷在步驟S210中算出的濕度之差小于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)(在步驟S210YES)，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，由在步驟S208算出的中間層4的濕度、接受的外部氣體的溫度以及接受的作為中間層4的材質(zhì)示出的乙烯成份(乙烯含有率)，用上述的式(6)及式(7)，算出中間層4的吸水率(步驟S211)。
判斷在步驟S210中算出的濕度之差大于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)(在步驟S210NO)，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，在把用步驟S208算出的中間層4的濕度作為已取得的濕度的基礎(chǔ)上，回到步驟S204，與上述同樣反復(fù)進(jìn)行以下的處理。
如上所述，比較預(yù)先作為初始值設(shè)定的中間層4的濕度與算出的濕度，按照該結(jié)果反復(fù)進(jìn)行將預(yù)先設(shè)定的濕度置換為算出的濕度并再次算出中間層4的濕度這樣的步驟S204～S209的處理，通過收斂中間層4濕度的算出值求得中間層4的濕度，根據(jù)該求得的中間層4的濕度算出中間層4的吸水率。
這樣，用本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10，算出中間層4的吸水率，由算出的吸水率算出作為包裝材料1的物理特性的中間層4的氧透過率。
下面對(duì)求得包裝材料1的中間層4的氧透過率隨時(shí)間變化的處理進(jìn)行說明。
圖11A和圖11B是表示本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10的氧透過率隨時(shí)間變化的計(jì)算處理程序的流程圖。
操作者對(duì)物理特性計(jì)算裝置10分別輸入包裝材料1的中間層4的材質(zhì)及厚度、外層2的材質(zhì)及厚度、內(nèi)層3的材質(zhì)及厚度、外部氣體的濕度、處理溫度(這里是進(jìn)行蒸鎦罐處理時(shí)施加的溫度)、以及進(jìn)行處理的時(shí)間。而且，操作者對(duì)物理特性計(jì)算裝置10進(jìn)行指定應(yīng)算出的物理特性，即包裝材料1的處理實(shí)施時(shí)的氧透過率隨時(shí)間變化的輸入。
物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制并從輸入部15，接受中間層4的材質(zhì)及厚度的輸入(步驟S301)；接受外層(一側(cè)的層)2的材質(zhì)及厚度的輸入(步驟S302)；接受內(nèi)層(另一側(cè)的層)3的材質(zhì)及厚度的輸入(步驟S303)；接受外部氣體濕度的輸入(步驟S304)；接受處理溫度的輸入(步驟S305)；接受施加處理的時(shí)間的輸入(步驟S306)；接受處理結(jié)束后的時(shí)間的輸入(步驟S307)；接受應(yīng)算出的物理特性的指定(步驟S308)。
對(duì)于處理溫度及進(jìn)行處理的時(shí)間，也可以用作為傳感器的輸入部15接受作業(yè)中處理設(shè)備檢測(cè)出的工程值作為處理溫度及施加處理的時(shí)間。
計(jì)算機(jī)計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，由接受的外層2或內(nèi)層3接受的厚度及中間層4的厚度、處理溫度以及材質(zhì)決定的常數(shù)，用上述的式(10)、式(11)、式(12)和式(13)，算出處理過程中的時(shí)間與中間層4的吸水率的關(guān)系作為函數(shù)(步驟S309)，由算出的時(shí)間與吸水率的關(guān)系以及接受的施加處理的時(shí)間，算出處理剛結(jié)束后的中間層4的吸水率(步驟S310)。
*“常數(shù)”只由“材質(zhì)”決定。
物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，啟動(dòng)根據(jù)接受的各種信息及預(yù)先設(shè)定的信息算出中間層4的吸水率的子程序，算出外層2的透濕率、內(nèi)層3的透濕率以及中間層4的吸水率(步驟S311)。
而且，在步驟S311啟動(dòng)的算出外層2的透濕率、內(nèi)層3的透濕率以及中間層4的吸水率的子程序，由于與上述圖10所示的算出中間層4的吸水率的子程序相同，所以可以參照?qǐng)D10及其說明，省略了對(duì)它的說明。
其次，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序PG的CPU11的控制，由在步驟S311作為中間層4的吸水率算出的平衡時(shí)的吸水率、在步驟S310算出的剛處理結(jié)束后的吸水率、在步驟S311算出的外層2的透濕率及內(nèi)層3的透濕率以及在步驟S301作為接受的中間層4的厚度及材質(zhì)接受的中間層4的密度，用上述的式(14)算出處理結(jié)束后的時(shí)間與吸水率的關(guān)系作為函數(shù)(步驟S312)。
其次，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14存儲(chǔ)的計(jì)算程序PG的CPU11的控制，由在步驟S309算出的處理過程中的時(shí)間與吸水率的關(guān)系、以及在步驟S312算出的處理結(jié)束后的時(shí)間與吸水率的關(guān)系，用上述的式(15)算出時(shí)間與氧透過率的關(guān)系作為函數(shù)(步驟S313)。
另外，物理特性計(jì)算裝置10，借助于執(zhí)行RAM14中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序的CPU11的控制，由監(jiān)測(cè)器及打印機(jī)等輸出部16輸出在步驟S313算出的時(shí)間與氧透過率的關(guān)系作為表示中間層4的物理特性的值(步驟S314)，并作為計(jì)算結(jié)果記錄在記錄部13中(步驟S315)。
此時(shí)輸出的時(shí)間與氧透過率的關(guān)系，例如成為圖8中所示曲線那樣的形狀。
在以上詳細(xì)說明的實(shí)施方案中，雖然是以本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10為主單獨(dú)使用的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不限于此，借助于通過作為傳感器的輸入部15與處理設(shè)備等其它設(shè)備連接也能構(gòu)成作為輔助工程管理的裝置而使用的形態(tài)。通過將本發(fā)明的物理特性計(jì)算裝置10與互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)連接，也能構(gòu)成對(duì)與通信網(wǎng)絡(luò)連接的人個(gè)計(jì)算機(jī)作為提供計(jì)算物理特性的服務(wù)的裝置而使用的形態(tài)，對(duì)其它的各種形態(tài)也能適用。
如按照上述的本發(fā)明的物理特性計(jì)算方法、物理特性計(jì)算裝置及計(jì)算機(jī)程序，根據(jù)中間層的材質(zhì)及厚度、外層與內(nèi)層的材質(zhì)及厚度以及濕度和溫度等條件，用表示它們的關(guān)系的公式，能算出作為包裝食品等被包裝物的包裝材料的中間層使用的EVOH的氧透過率等物理特性。因此，由于不必作成并計(jì)測(cè)實(shí)際包裝材料的試料就能把握物理特性，所以能幫助包裝材料的設(shè)計(jì)條件的確定，還由于能加進(jìn)溫度及濕度等外部環(huán)境條件來計(jì)算物理特性，所以能把握考慮了冷凍室、冷藏室或夏季的室內(nèi)等實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境的物理特性，發(fā)揮優(yōu)良的效果。
進(jìn)而按照本發(fā)明，能根據(jù)中間層的材質(zhì)及厚度、內(nèi)層與外層的材質(zhì)及厚度以及濕度和溫度，使用表示它們的關(guān)系的公式，算出對(duì)包裝材料進(jìn)行蒸餾處理等處理過程中及處理結(jié)束后的氧透過率隨時(shí)間的變化。這樣，由于不必作成并計(jì)測(cè)實(shí)際包裝材料的試料就能把握物理特性，所以能幫助包裝材料設(shè)計(jì)條件的確定，根據(jù)進(jìn)行蒸餾處理時(shí)的氧透過率隨時(shí)間的變化，能幫助算出作為被包裝物的食品的保存時(shí)間，有良好的效果。
本發(fā)明包括不脫離發(fā)明主要特征精神的幾種形態(tài)、所舉出的實(shí)施例只是舉例進(jìn)行說明不限制發(fā)明。本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求書所限定而不是其前面的說明書，所有的變化也都落在權(quán)利要求的范圍和界限內(nèi)。等效的范圍和界限也由權(quán)利要求確定，并被權(quán)利要求所包括。
權(quán)利要求
1.一種物理特性計(jì)算方法，該方法是通過具有輸入部、預(yù)先存儲(chǔ)了計(jì)算物理特性用的數(shù)學(xué)式及常數(shù)的存儲(chǔ)部、及計(jì)算部的物理特性計(jì)算裝置，計(jì)算夾在有多層的包裝材料一側(cè)的層和另一側(cè)的層之間的中間層的物理特性的物理特性計(jì)算方法，其特征在于包括如下步驟上述物理特性計(jì)算裝置(10)通過上述輸入部(15)接受上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度以及上述一側(cè)與另一側(cè)的濕度及溫度的步驟；根據(jù)已接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度以及上述一側(cè)與另一側(cè)的濕度及溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，借助上述物理特性計(jì)算裝置(10)的上述計(jì)算部(11)，算出上述中間層4的濕度的步驟；根據(jù)算出的上述中間層4的濕度，用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，借助上述物理特性計(jì)算裝置(10)的上述計(jì)算部(11)，算出上述中間層4的物理特性的步驟。
2.一種物理特性計(jì)算裝置，該裝置是計(jì)算夾在有多層的包裝材料的一側(cè)的層與另一側(cè)的層之間的中間層的物理特性的物理特性計(jì)算裝置，其特征在于包括預(yù)先存儲(chǔ)了計(jì)算物理特性用的數(shù)學(xué)式和常數(shù)的存儲(chǔ)部(13)；接受上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度的輸入部(15)；接受上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度的輸入部(15)；接受上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度的輸入部(15)；接受上述一側(cè)的濕度的輸入部(15)；接受上述另一側(cè)的濕度的輸入部(15)；接受外部氣體的溫度的輸入部(15)；和根據(jù)上述接受的中間層(4)的材質(zhì)及厚度、接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度、接受的上述一側(cè)的濕度、接受的上述另一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的物理特性的計(jì)算部(11)。
3.按照權(quán)利要求2所說的物理特性計(jì)算裝置，其特征在于上述計(jì)算部(11)包括根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)、接受的上述一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述一側(cè)的層(2)的透濕率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)，接受的上述另一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述另一側(cè)的層(3)的透濕率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的外部氣體的溫度、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率及接受的厚度、預(yù)先設(shè)定的濕度以及算出的上述另一側(cè)的層(3)的透濕率及接受的厚度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的濕度的計(jì)算部(11)；根據(jù)算出的上述中間層(4)的濕度、接受的外部氣體的溫度以及接受的上述中間層(4)的材質(zhì)，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算部(11)；和根據(jù)算出的上述中間層(4)的吸水率以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的氧透過率的計(jì)算部(11)。
4.按照權(quán)利要求2所說的物理特性計(jì)算裝置，其特征在于還包括接受對(duì)上述包裝材料(1)施加的處理時(shí)間的輸入部(15)；接受對(duì)上述包裝材料(1)施加的處理溫度的輸入部(15)；和接受處理結(jié)束后的時(shí)間的輸入部(15)；其中上述計(jì)算部(11)包括根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度或接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度、接受的上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度、以及接受的處理溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述包裝材料(1)的處理中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的關(guān)系的計(jì)算部(11)；根據(jù)處理中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算關(guān)系以及接受的處理時(shí)間，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算剛處理后的上述中間層4的吸水率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)、接受的上述一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述一側(cè)的層(2)的透濕率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)、接受的上述另一側(cè)的濕度，以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述另一側(cè)的層(3)的透濕率的計(jì)算部(11)；根據(jù)接受的上述一側(cè)的濕度、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率和接受的厚度、接受的上述另一側(cè)的濕度，以及算出的上述另一側(cè)的層(3)的透濕率和接受的厚度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式和常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的濕度的計(jì)算部(11)；根據(jù)算出的上述中間層(4)的濕度、接受的外部氣體的溫度，以及接受的上述中間層(4)材質(zhì)，利用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算部(11)；根據(jù)算出的上述中間層(4)的吸水率、算出的剛處理后的中間層(4)的吸水率、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率、算出的上述另一側(cè)的層(3)的透濕率、接受的上述中間層(4)的厚度、接受的上述中間層(4)的材質(zhì)以及接受的處理結(jié)束后的時(shí)間，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述包裝材料(1)的處理結(jié)束后的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的關(guān)系的計(jì)算部(11)；和根據(jù)上述包裝材料(1)的處理過程中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算關(guān)系以及上述包裝材料(1)的處理結(jié)束后的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算關(guān)系，使用上述存儲(chǔ)部13存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算時(shí)間與上述中間層(4)的氧透過率的關(guān)系的計(jì)算部(11)。
5.一種計(jì)算夾在有多層的包裝材料一側(cè)的層與另一側(cè)的層之間的中間層的物理特性的物理特性計(jì)算裝置，該裝置包括連接到輸入部和預(yù)先存儲(chǔ)用以計(jì)算物理特性的數(shù)學(xué)式及常數(shù)的存儲(chǔ)部的處理程序，其特征在于所說的處理程序能夠執(zhí)行如下的操作使上述輸入部(15)接受上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度的操作；使上述輸入部(15)接受上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度的操作；使上述輸入部(15)接受上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度的操作；使上述輸入部(15)接受上述一側(cè)的濕度的操作；使上述輸入部(15)接受上述另一側(cè)的濕度的操作；使上述輸入部(15)接受外部氣體的溫度的操作；和根據(jù)接受的上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度、接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、接受的上述另一側(cè)的層的(3)的材質(zhì)及厚度，接受的上述一側(cè)的濕度、接受的上述另一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的物理特性的操作。
6.按照權(quán)利要求5所述的物理特性計(jì)算裝置，其特征在于，所說的處理程序還能執(zhí)行如下操作根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)、接受的上述一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述一側(cè)的層(2)的透濕率的操作；根據(jù)接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)、接受的上述另一側(cè)濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述另一側(cè)的層(3)的透濕率的操作；根據(jù)接受的外部氣體的溫度、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率及接受的厚度、預(yù)先設(shè)定的濕度以及算出的上述另一側(cè)的層(3)的透濕率及接受的厚度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的濕度的操作；根據(jù)算出的上述中間層(4)的濕度、接受的外部氣體的溫度以及接受的上述中間層(4)的材質(zhì)，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的吸水率的操作；和根據(jù)算出的上述中間層(4)的吸水率以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的氧透過率的操作。
7.按照權(quán)利要求5所說的物理特性計(jì)算裝置，其特征在于，所說的處理程序還能執(zhí)行如下操作使上述輸入部(15)接受對(duì)上述包裝材料(1)施加的處理時(shí)間的操作；使上述輸入部(15)接受對(duì)上述包裝材料(1)施加的處理溫度的操作；和使上述輸入部(15)接受處理結(jié)束后的時(shí)間的操作；其中計(jì)算氧透過率的操作還包括以下操作根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度或接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度、接受的上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度以及接受的處理溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述包裝材料(1)的處理中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的關(guān)系的操作；根據(jù)處理中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算關(guān)系以及接受的處理時(shí)間，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算剛處理后的上述中間層(4)的吸水率的操作；根據(jù)接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)、接受的上述一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述一側(cè)的層(2)的透濕率的操作；根據(jù)接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)，接受的上述另一側(cè)的濕度以及接受的外部氣體的溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述另一側(cè)的層(3)的透濕率的操作；根據(jù)接受的一側(cè)的濕度、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率及接受的厚度、接受的上述另一側(cè)的濕度以及算出的上述另一側(cè)的層(3)的透濕率及接受的厚度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的濕度的操作；根據(jù)算出的上述中間層(4)的濕度、接受的外部氣體的溫度以及接受的上述中間層(4)的材質(zhì)，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的吸水率的操作；根據(jù)算出的上述中間層(4)的吸水率、算出的剛處理后的上述中間層(4)的吸水率、算出的上述一側(cè)的層(2)的透濕率，上述另側(cè)的層(3)的算出的透濕率、接受的上述中間層(4)的厚度、接受的上述中間層(4)的材質(zhì)以及接受的處理結(jié)束后的時(shí)間，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述包裝材料(1)的處理結(jié)束后的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的關(guān)系的操作；和根據(jù)上述包裝材料(1)的處理中的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算關(guān)系以及上述包裝材料(1)的處理結(jié)束后的時(shí)間與上述中間層(4)的吸水率的計(jì)算關(guān)系，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算時(shí)間與上述中間層(4)的氧透過率的關(guān)系的操作。
8.一種計(jì)算機(jī)程序，該程序是用于包括輸入部和預(yù)先存儲(chǔ)用以計(jì)算物理特性的數(shù)學(xué)式及常數(shù)的存儲(chǔ)部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于包括一種計(jì)算機(jī)有效存儲(chǔ)媒體，它有計(jì)算機(jī)可讀程序規(guī)程，用以計(jì)算夾在有多層的包裝材料(1)的一側(cè)的層(2)與另一側(cè)的層(3)之間的中間層(4)的物理特性，所說的計(jì)算機(jī)可讀程序規(guī)程包括使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度；使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度；使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度；使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受濕度；使計(jì)算機(jī)通過上述輸入部(15)接受溫度；和使計(jì)算機(jī)根據(jù)接受的上述中間層(4)的材質(zhì)及厚度、接受的上述一側(cè)的層(2)的材質(zhì)及厚度、接受的上述另一側(cè)的層(3)的材質(zhì)及厚度以及接受的濕度與溫度，使用上述存儲(chǔ)部(13)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)式及常數(shù)，計(jì)算上述中間層(4)的物理特性。
全文摘要
物理特性計(jì)算裝置10接受中間層4的材質(zhì)及厚度的輸入(S101)，接受外層2的材質(zhì)及厚度的輸入(S102)，接受內(nèi)層3的材質(zhì)及厚度的輸入(S103)，接受外部氣體的濕度的輸入(S104)，接受內(nèi)側(cè)的濕度的輸入(S105)，接受外部氣體溫度的輸入(S106)，根據(jù)接受的各種信息及預(yù)先設(shè)定的信息啟動(dòng)計(jì)算中間層4的吸水率的子程序從而計(jì)算中間層4的吸水率(S108)，根據(jù)中間層4的算出的吸水率及接受的外部氣體的溫度計(jì)算中間層4的氧透過率等物理特性(S109)。不必實(shí)際計(jì)測(cè)包裝食品等被包裝物的包裝材料(1)就能把握所形成的中間層4的物理特性。
文檔編號(hào)G01N33/44GK1512163SQ20031012157
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者山本友之 申請(qǐng)人:日本合成化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社