一、海運集裝箱內水滴產生的原理
空氣中所含水蒸氣的數量是有一定限度的,在某一溫度條件下,空氣中所含水蒸氣的最大數量即該溫度的飽和水蒸氣量。飽和水蒸氣量是隨著溫度變化的,溫度越高空氣中所含水蒸氣的數量就越大。如果空氣中所含的水蒸氣超過了飽和水蒸氣量,則這一部分過量的水蒸氣就會凝結成水滴。另外,如果對含有一定量水蒸氣的空氣進行冷卻,也可以使空氣達到飽和狀態。如果空氣溫度再繼續下降,則飽和水蒸氣以外的這部分過量水蒸氣也會凝結成水滴。一般把飽和狀態時的溫度稱為該狀態下的露點溫度。 空氣中所含水蒸氣量用濕度來表示。每1m3 空氣中,所含水蒸氣的質量即為空氣的絕對濕度,單位為g/m3。只知道絕對濕度還是不夠的,它不能說明濕空氣中包含的水蒸氣所處的狀態是否飽和了,所以要用相對濕度來表明空氣的乾濕程度。 相對濕度是指一定容積的空氣,在某溫度下實際包含的水蒸氣量與同溫度下可能包含的最大水蒸氣量(即飽和狀態下)的比值。它表示空氣接近飽和的程度,通常用百分數表示。 由箱內溫度的變化和箱內露點溫度的變化,使空氣中所含的過量水蒸氣凝結成水滴的這種現象,通常又叫做「結露」。
二、海運集裝箱內產生水滴的根源
箱內所裝的某些貨物,特別是箱內使用的包裝材料和襯墊物,一般都含有一定量的水分,這些水分在箱內溫度和水蒸氣壓力變化的影響下,為了使箱內空氣中的水蒸氣含量達到平衡,會產生移動。從對空集裝箱進行試驗得知,即使箱內溫度產生了很大的變化,但箱內濕度卻不會有很大的改變,這是因為箱內沒有大量吸濕性物體的緣故;反過來說,如果箱內採用了乾燥的襯墊和包裝材料,就能對箱內的水滴起到調節的作用。 箱內一般所使用的襯墊和包裝材料都採用木材。這些木材,包括箱內壁的內襯板和箱底板在內,至少也有百分之幾的含水率。 就木材的特性來說,例如活樹材,經過一次乾燥後,即使讓它再吸收大量的水分,也達不到原來的含水率了。而且再次吸收的水分會很快地被釋放出來,迅速回到原有的乾燥度。 作為集裝箱內襯板用的木材,都是用人工乾燥法處理的,其含水率在15%以下,而集裝箱內實際使用的內襯板,經測定證明其含水率為9%-15%, 並且逐漸向更乾燥的方向發展。但箱內使用的包裝材料和襯墊材料,即使是乾燥良好的,其含水率一般也達20%-30%。因此,如果箱內溫度一高,它就會放出大量的水分,而使箱內空氣的露點提高,當露點溫度高於箱內物體溫度時,則在箱內物體的表面就會產生水滴。
三、海運集裝箱內水滴的種類
海運集裝箱內的水滴有集裝箱內壁(包括箱頂板、側壁板和端壁板內側)上的水滴和集裝箱內貨物表面上的水滴兩種。
1.海運集裝箱內壁上的水滴
海運集裝箱內的空氣溫度,中午由於受太陽輻射熱的影響而上升,使集裝箱內部的相對濕度下降。另外由於箱內溫度的提高會助長箱內所裝的貨物及包裝材料蒸發水分,從而增加了箱內空氣中水蒸氣含量,提高了集裝箱內部的露點。到了晚上,由於外界氣象或海況條件的劇烈變化,使集裝箱外壁溫度迅速降低,如果箱壁和箱頂的溫度降到比集裝箱內空氣的露點溫度低時,箱內空氣中的水蒸氣就會在箱壁和箱頂內側壁結成水滴。有許多雜貨集裝箱的箱頂內部是不鋪設內襯板的,金屬板的箱頂就暴露在箱的內部,這會進一步助長箱頂結露的傾向。因此,如果在高溫多濕地區裝載了如穀類等含有較多水分的貨物運往寒冷地區時,箱內產生水滴的現象就更為顯著。這一方面必須引起特別注意。
2.貨物表面上的水滴
如果在寒冷地區裝載了冷卻狀態下的罐頭、機械、鋼材等金屬製品向溫暖地區運輸時,由於外界氣溫的變化,對於裝在箱內的這些貨物以及箱內空氣的溫度都有影響,而貨物溫度的變化是隨箱內空氣溫度的變化而變化的。 在上述情況下,貨物溫度的上升要比箱內空氣溫度上升得慢。因而貨物的表面溫度通常比箱內空氣溫度低。另一方面由於箱內氣溫的上升,箱內空氣的相對濕度降低了,這就會引起箱內木材等包裝材料和襯墊材料蒸發水分,使箱內空氣的露點上升,箱內空氣中的水蒸氣很快地達到飽和狀態。這時,如果箱內的空氣溫度再進一步提高,則箱內空氣中的水蒸氣就會在貨物表面上結露,使貨物的表面產生水滴。 因此,無論是集裝箱內壁上的水滴,還是貨物表面上的水滴,都是由於外界氣溫的變化,集裝箱內熱濕空氣的移動和箱內外空氣的交換而形成的。