货物学(第三版)
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第三节 货物的性质

在装卸、运输和保管等各个环节中,由于货物本身的自然属性、化学组成与结构不同,当受到温湿度、阳光、雨水和微生物等不利环境因素的影响,以及运输中装卸搬运的外力影响时,货物可能发生这样或那样的质量变化,造成货物使用价值的下降或丧失。因此,为了保证货物运输安全和货物质量,减少或避免运输中产生的货损货差,我们有必要掌握不同货物的不同特性。货物的各种特性,是由货物的物理性质、化学性质、生物性质和机械性质所决定的,研究货物的特性,就是要透过货物质量变化的现象,找到其变化的实质,掌握质量变化的科学规律。

一、货物的物理性质

货物的物理性质是指货物具有的受外界的温度、湿度、阳光、雨水等因素的影响而发生物理变化的性质。货物发生物理变化时,其原来的化学组成虽没有改变,但数量会减少、质量会降低甚至会损坏,为生物变化和化学变化创造条件,使得货运作业困难或发生危险性事故。

货物在运输过程中发生物理变化的主要形式有:固体货物的软化、熔化或溶解以及吸湿或散湿,液体货物的挥发、凝固或冻结,气体货物的压力变化与爆炸等。

(一)货物的吸湿性

货物所具有的吸附水蒸气或水分的性质,是货物运输中发生质量变化的一个重要原因,对于货运质量有较大的影响。

货物的吸湿能力取决于下列五个因素:

(1)货物的化学成分。如果货物的化学成分中含有亲水性基团,货物就易吸收水分。

(2)货物的结构。由于物质的吸附作用,多孔性物体和粉粒状物体因具有较大的表面积,所以具有较强的吸湿性。

(3)物质的易溶性。易溶于水的货物就容易吸湿。

(4)货物蒸发水分的气压。当货物表面水气压小于空气中水气压时,货物会吸湿;反之,货物会散湿。水分的流向取决于两者的气压差,由高压的一方流向低压的一方,直至两者达到平衡状态。

(5)货物的纯度。货物组成成分中含有杂质,会降低蒸发所需气压,从而增强吸湿性。例如,纯度高的氯化钠不易吸湿,但普通氯化钠(食盐)因含有氯化镁等杂质而具有较强的吸湿性。

货物吸湿的程度还与周围环境的温度、湿度有关。当空气温度较高,相对湿度较小时,货物易散发水分;当气温较低,且相对湿度较大时,货物易吸收水分。

在运输中,货物含水量过多,超过其安全水分标准时,会出现货物潮解、溶化、分解、发霉等变质现象;货物含水量过少,会致使货物损耗、发脆、开裂。为防止货物在运输过程中吸湿变质,需熟悉各类货物的安全水分标准,加强温度、湿度控制,采取防潮措施。

(二)货物的溶化和熔化

溶化是指某些固体或粉末状的货物在储存保管过程中,因为吸收空气中的水分,达到一定程度后会溶化变成液体的现象。如食盐、食糖、尿素、氯化钙、硝酸铵等。溶化后,一方面使得货物的质量下降、数量减少,另一方面,可能会污染别的货物。特别是有些货物溶化后,在干燥的条件下又会失去水分重新结晶而结块,给装卸搬运带来困难。因此,要加强货物保管过程中的环境湿度的控制,同时还要合理控制垛型,货垛大利于防潮,但容易结块;货垛小不容易结块,但不利于防潮。

熔化是指某些货物由于熔点较低,在温度较高的环境下会逐渐变软甚至熔化为液体的现象。如松香、香脂、石蜡、肥皂、药品中的糖衣片等。货物的熔化与货物的熔点低是有直接关系的,同时,还与环境的温度、货垛的压力有关系。所以,易熔化的货物在储存时应控制环境的温度,将货物放在阴凉通风的场所,在船上要选择远离热源以及太阳不能直射的地方,同时要合理控制垛型。

(三)货物的挥发性

挥发是低沸点的液体货物或经液化的气体货物(如液态氮)迅速蒸发到空气中的现象。液体货物发生挥发现象,是由于液体货物表面的分子比其内部分子的运动更为活跃,它的表面蒸气压大于空气压力,所以能不断地挥发扩散到空气中去。挥发的速度与气温的高低、空气流动速度的快慢、液体表面接触空气面积的大小成正比。常见的易挥发货物有酒精、白酒、香精、花露水、香水、化学试剂中的各种溶剂等。另外,硫黄、樟脑等固体物质也能直接升华。

液体货物在运输过程中的挥发会减少其有效成分,增加其损耗,降低其质量,还容易引起燃烧或爆炸。如果挥发的蒸气有毒性或麻醉性,则容易造成大气污染,对人体产生危害。防止液体货物挥发的主要措施是加强包装的密封性。同时,要注意控制仓库温度,使货物保持在较低温度条件下储存,以防止其挥发。

(四)货物的污染性

污染性是指某些货物本身具有异味、渗漏、熔化、溶化等性质,能污染其他货物的现象。常见的污染性货物有散味的、扬尘的、渗漏的、感染性的等。为防止货物污染,首先要对有污染性的货物采用严格的包装,防止污染扩大,影响其他货物;其次,有污染性的货物要与怕污染的货物分开存放,减少货物被污染的可能性。对于散味性的货物尤其要注意,不仅要防止易吸附异味的货物被污染,如食品类、贵重货物类,还要防止不同气味的货物之间的串味。

(五)货物的干缩裂

干缩裂是指木材、竹等及其制品,在环境温湿度不适宜的条件下,常会出现的开裂、变形等变化。木材及其制品等对环境的温湿度的要求较高,在潮湿、高温的环境下,木材会湿胀、腐朽变色,在干燥高温的条件下,木材会变形开裂,因此要保证适宜的温度和湿度环境,将木材等的含水量控制在标准的范围内。

二、货物的化学性质

货物的化学性质是指货物的组成在光、氧、水以及酸、碱等作用下发生化学变化的性质。货物的化学性质是由货物的组成成分决定的。货物在运输过程中发生了化学变化,意味着货物质量发生了变化,货物遭受了损失,严重的甚至还会殃及其他货物及发生严重事故。钢铁生锈、肥料失效以及黑火药爆炸等都属于化学变化。

在运输过程中,货物发生化学变化的形式主要有氧化、锈蚀、燃烧、爆炸等。

(一)货物的氧化

氧化又称氧化作用,是指货物与空气中的氧或放出氧的物质所发生的化学反应。氧非常活泼,极易与物质发生氧化反应而使货物变质,甚至发生危险事故。一般情况下,氧化作用的进行是十分缓慢的。但是,如果氧化产生的热量不易散发而积聚起来,就会发生自热、自燃现象,如油布伞、油纸、桐油布等油制品,若尚未干透即行打包运输,就容易发生自燃。因此,对于一些发热量较大、燃点较低的货物,如黄磷、废电影胶片等,要特别注意防止自燃事故的发生。另外,橡胶的老化、茶叶的陈化、煤的风化等也属于氧化现象。

(二)货物的锈蚀

锈蚀是指金属或金属合金同周围的介质接触时,相互间发生了化学反应或电化学反应,而逐渐遭到破坏的过程。金属货物之所以会发生锈蚀,一是由于金属本身不稳定,在其组成中存在自由电子,或组成成分不纯;二是由于水分和有害气体的作用。锈蚀是金属货物的主要破坏形式。

(三)货物的燃烧

燃烧是指物质相互化合而产生光和热的过程。物质与氧激烈地化合引起燃烧或继续维持燃烧,必须同时具备三个条件,即可燃物、助燃物(氧或氧化剂)以及一定的温度,三者缺一不可。液体和固体燃料通常需要先受热变成气体后才能燃烧而产生火焰,而气体燃料则能直接燃烧并产生火焰。

(四)货物的爆炸

爆炸是指物质非常迅速地发生化学或物理变化而导致压力急剧上升的一种现象。爆炸分为化学性爆炸和物理性爆炸。化学性爆炸是指物质受外因的作用,产生化学反应而发生的爆炸。物理性爆炸是指货物包装容器内部气压超过容器的承受强度而发生的爆炸,如氧气瓶的爆炸。

爆炸反应的主要特点是反应速度极快,释放出大量的热和气体,产生冲击破坏力。爆炸和燃烧的主要区别在于反应速度,爆炸多伴随燃烧发生,如黑火药等爆炸品发生爆炸时即如此。

三、货物的生物性质

货物的生物性质是指有生命的有机体货物及寄附在货物上的生物体,在外界各种条件的影响下,能分解营养成分的性质。它包括货物本身的生命活动(呼吸过程消耗营养物质)和微生物在有机营养内活动两个方面。如粮谷、豆类、菜果等通过缓慢氧化(呼吸)维持生命;鲜鱼、肉类等主要由于微生物的生命活动而使营养物质分解。呼吸强度和微生物活动的程度与货物的温度和水分含量有关。在温度较高、水分含量较多的情况下,生命活动较为旺盛;在低温、干燥的条件下,生命活动被抑制。

在运输过程中,货物发生生物变化的形式主要有酶、呼吸、微生物、虫害的作用等。

(一)酶的作用

酶又称酵素,是一种特种蛋白质,具有催化作用。因为一切生物体内的物质分解与合成都要靠酶的催化来完成,所以酶是生物新陈代谢的内在基础。如粮谷的呼吸、后熟、发芽、发酵、陈化等都是酶作用的结果。影响酶的催化作用的因素有温度、水分、pH值等。

(二)呼吸作用

货物呼吸是有机体货物在生命活动过程中的一种分解有机成分的生物化学反应,这种反应能产生水分与热量,是为获取热能维持生命而进行的新陈代谢现象。呼吸作用是一切活的有机体货物都具有的最普通的生物现象,寄附在货物上的微生物、害虫等也具有此特性。

呼吸作用可分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是有机体货物中的葡萄糖或脂肪、蛋白质等,在通风良好、氧气充足条件下受氧化酶的催化,进行氧化反应,产生二氧化碳和水,并释放出热量;无氧呼吸是在无氧条件下,有机体货物利用分子内的氧进行呼吸作用。

有氧呼吸可造成有机体中的营养成分大量消耗并产生自热、散湿现象,而严重的无氧呼吸所产生的酒精积累过多会引起有机体内的细胞中毒死亡。所以,在运输过程中应合理通风,并尽量控制有关因素,使货物进行微弱的有氧呼吸。

(三)微生物作用

微生物是借助于显微镜才能看见其个体形态的小生物。微生物作用是微生物依据外界环境条件,吸取营养物质,经细胞内的生物化学变化,进行生长、发育、繁殖的生理活动过程。微生物的种类很多,而造成货损的微生物主要有细菌、酵母菌和真菌三大类。

影响微生物生命活动的因素有:水分、氧气、温度、物质氢离子浓度和渗透压。由于微生物所摄取的养料必须在溶解状态下才能进入细胞体,所以,水分是微生物生长活动的必备条件;大多数微生物活动需要氧气,有些微生物在缺氧时也能活动;温度对微生物活动有重大影响,不同的微生物在各自适宜的温度下能迅速发育、繁殖;各种微生物有不同的pH值的适宜值,即在适宜值环境下活动旺盛;微生物是依靠外界一定的渗透压摄取养料的,在外界渗透压过高(进行盐渍、糖渍等处理)时,微生物会出现致命的“质壁分离”。此外,紫外线、射线、超声波、化学药剂、抗生素和植物杀菌素等,对微生物的生命活动也有致命的影响。

根据运输的客观条件和货运质量上的具体要求,在运输中,为抑制呼吸和微生物的生命活动,主要应采取控制水分和温度的方法。微生物的生存条件一般是中温(25℃~35℃)、高湿。所以,控制货物的含水量和环境的温湿度,调节氧气的浓度,是防止微生物作用的有效措施。同时,还要保持环境卫生,防止货物被污染。

(四)虫害作用

虫害作用对有机体货物的危害性很大,害虫不仅会蛀食货物,破坏其组织结构,引发货物破碎、孔洞、发热和霉变等,而且害虫的分泌物、粪便、尸碱会污染货物,影响商品的质量和外观,使商品的使用价值降低甚至完全丧失。如粮谷害虫能使粮谷结露、陈化、发热和霉变等,老鼠、白蚁等会咬蛀货物的包装、库场建筑物并传染疾病等。

虫害作用一般与环境的温湿度、氧气浓度、货物的含水量有关系,其中温湿度是最重要的。为防止虫害,应控制有关因素并做好运输工具和仓库的清洁卫生工作,加强日常管理,切断虫、鼠来源,同时采用化学药剂或其他方法杀虫、灭鼠。

(五)胚胎发育

胚胎发育主要是指鲜蛋在保管过程中,当温度、湿度和氧气条件适宜时,胚胎会发育成血丝蛋、血环蛋,导致其新鲜度和食用价值大大降低。为抑制胚胎发育,应加强温湿度控制,最好是采取低温储藏或截止供氧的方法进行保管和运输。

(六)发芽

发芽是指有机货物在适宜条件下,冲破“休眠”状态而萌发的现象。发芽会使有机货物的营养转化为可溶性物质,供应有机体本身的需要,从而降低货物的质量。发芽的过程中通常伴有发热、发霉等情况,有时还会产生有毒物质,从而增加货物损耗,降低货物的质量。

四、货物的机械性质

货物的机械性质是指货物在受到外力作用时,具有抵抗变形或破坏的能力的性质。货物采用不同的包装,可具有不同的抵抗变形或破坏的能力,所以,货物的机械性能既与货物本身的质量、形态等性质有关,又与其包装质量有关。抗压强度(抗压性)是最常用的机械性指标,是指物质单位面积上所能承受的极限压力,单位为帕(Pa),它决定着货物的堆码高度或耐压的强度。常用的机械性指标还有韧性,即物质抵抗冲击力的能力。与韧性相对的是脆性,脆性强的货物或包装不耐外界冲击力的破坏作用。货物具有的韧性或脆性如何,一般可通过包件跌落试验了解。

在船舱、库场堆装及搬运操作过程中,对于那些机械性能较差的货物,应严格按照注意标志的要求作业,尽量减少或杜绝那种包装尚好,但内部货件因受到过大的冲击影响而破碎损坏的事故。

货物发生机械变化的形式主要有变形、渗漏、破碎、结块等。

(一)货物的变形

货物的变形主要是指具有可塑性的货物发生变形。所谓可塑性,是指货物受外力作用后发生变形,而当移去外力后,不能完全恢复原状的性质。这类货物虽不易碎裂,但受到超过其所能承受的压力时就会变形,影响质量。如橡胶、塑料制品,特别是有热变性的橡胶、塑料制品,在高温条件下受重压、久压更易变形。皮革制品和铝制品等也是如此。

因此,易变形的货物在运输过程中堆装时须注意堆形平整,堆装高度不宜过高,尤其是不应在上面装重货。装卸搬运要避免摔、抛以及各种撞击,机械作业要稳铲、稳吊、稳放,防止货物受外力作用变形。

(二)货物的渗漏

液体货物容易发生渗漏。货物的包装或容器质量有缺陷,封口不严,灌装不符合要求,在搬运时撞击、跌落,受高温作用等,都会使货物发生渗漏现象。

在运输过程中,应加强对液体货物包装容器的检查,做好高温时的防暑降温措施,装卸搬运要使用合适的器具,船舱内应紧密堆装,不留空隙,以避免引起碰撞而造成货物渗漏。有污染性的易渗漏货物应堆装于底部位置;渗漏物有挥发性、散湿性的,应做好防护。

(三)货物的破碎

破碎是货物由于质脆或包装强度弱,以至于在较小的外力作用下就容易破损的性质。各种玻璃制品、陶瓷制品以及用玻璃、陶瓷做包装的货物都属于易碎货物。

易碎货物在运输、保管和装卸过程中,为了防止损坏,必须采取如下措施:首先,要采用坚固的包装,包装内还可以采用适当的衬垫材料进行缓冲,包装外面必须粘贴“易碎”等指示标志;其次,在搬运装卸中要注意轻拿轻放,避免野蛮作业,堆放的场所应选择不震动、平整并且不下沉的地方;再次,在码垛过程中要注意按照堆码要求正确操作,货垛不能堆放得太高、重货不能堆放在上面,以保证下面的货物不会被堆放在上面的货物压坏;最后,堆垛后还要注意捆绑加固,防止货垛倒塌,以减轻跌落和翻倒冲击对货物造成的损坏。

(四)货物的结块

粉粒晶体状货物易结块。装载时堆码超高或受重货所压以及潮湿、干燥、高温、冷冻等因素,都可能造成货物结块。货物结块不仅会对货物的质量有损害,而且会在装卸中造成货物包装断裂,以致散装货物难以卸货。

在运输过程中,货物堆码勿重压、久压,装卸中不宜用水喷洒货物,以免造成货物结块损失。

五、货物的自然损耗

货物的自然损耗又称自然减量,是指货物在运输过程中,由于本身的性质以及有关运输条件的影响而产生的货物质量不可避免的减少。这种由于非人为因素而减少的货物重量占运输货物原来总重量的百分比,称为货物的自然损耗率。货物自然损耗率的大小与货物的种类、包装以及装卸方式、次数、气候条件和运输时间长短等因素有关。运输双方可以在有关合同中事先规定耗损限度。比如在海上货物运输领域,按国际航运习惯,一些货物公认的自然损耗率如表1-1所示。

表1-1 国际惯例公认的部分货物自然耗损率

在货物运输过程中,货物的非事故性减量在自然损耗率或规定的损耗限度以内的,承运人不负任何赔偿责任。

造成货物自然损耗的主要原因有:

(1)货物中水分的挥发和干耗。含水分多的货物及轻质馏分的油品,因为气温的变化和长时间暴露在空气中,必然会因水分的自然蒸发或轻质馏分的挥发而造成重量减少。

(2)液体货物的沾染和渗漏。液体货物通过包装(如木桶)非人为地沾染或渗漏在装运容器(或油舱)内而引起货物重量的减少。

(3)粉粒固体货物的飞扬和散失。粉状、颗粒状货物因物质的飞扬及通过包装空隙的散失而引起货物重量的损耗,如矿粉、面粉、谷类等的损耗。