2017年, 第0卷, 第23期　
刊出日期：2017-12-13

  

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  航空运输集装托盘脱胶监测成像方法

  刘彬, 陈思杨, 王彦峰, 赵洋, 王录雁

  . 2017, (23): 1-6.

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  目的 为了提高航空运输集装托盘使用的安全性与经济性，实现航空运输集装托盘脱胶的在线监测。方法 研究一种基于优化损伤概率成像的航空运输集装托盘脱胶监测方法，该方法首先将监测区域划分为一个个矩形子区域，然后判别航空运输集装托盘脱胶发生的子区域，其次使用损伤概率成像方法对脱胶进行定位，最后结合脱胶发生的子区域计算出航空运输集装托盘脱胶的位置坐标。结果 依据航空运输集装托盘的生产工艺自制了一块试件对该方法进行实验验证，定位距离误差不大于2 cm。结论 基于优化损伤概率成像的航空运输集装托盘脱胶监测方法可对航空运输集装托盘脱胶进行不依赖信号传播速度的成像定位。
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  车辆战术储备器材包装单元装载优化研究

  魏大帅, 张春和, 张大鹏, 王轩

  . 2017, (23): 7-11.

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  目的 通过对车辆战术储备器材包装单元化装载问题展开研究，为提高部队车辆战术储备器材包装单元装载能力提供技术与方法依据。方法 分析装载优化模型的空间、质量、装载平衡和摆放稳定性等主要约束以及约束的处理方法，运用启发式算法对模型求解流程进行合理设计，并提出启发式算法和遗传算法相结合的混合遗传算法，以托盘装载为例说明具体装载过程。结果 算例结果表明，托盘空间利用率达到了98.3%以上，装载单元集装稳定性高。结论 该算法可减少装载容器数量，提升容器装载能力，优化器材包装单元装载，对提高车辆战术储备器材快速保障能力具有重要意义。
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  球形高分子刷作为包装纸防潮涂料初探

  苏娜

  . 2017, (23): 12-15.

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  目的 以二氧化硅为核、聚甲基丙烯酸甲酯为刷制备球形高分子刷，考察其作为包装纸防潮涂料主要成膜物质的性能。方法 采用“从表面接枝”技术，通过引发剂引发单体聚合生成甲基丙烯酸甲酯球形刷，利用FTIR和TEM对球形高分子刷的结构及形态进行表征，并考察其作为涂料成膜物质的应用性能。结果 合成的球形高分子刷具有良好的耐水性能，且在固含量达到40%以上时仍具有较低的粘度（64 mPa·s）。结论 该球形高分子刷具有高固低粘包装纸防潮涂料的应用价值。
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  共聚型网状聚氨酯抑爆材料的应用

  吴炅, 黄成亮, 于名讯, 袁宝国, 邵军, 徐洪波, 杨卫

  . 2017, (23): 16-20.

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  目的 评价共聚型网状聚氨酯抑爆材料的使用性能和抑爆功能。方法 介绍共聚型网状聚氨酯抑爆材料的抑爆机理，针对车辆燃油箱的使用工况及抑爆考核要求，模拟油箱装填抑爆材料后对油箱开展加油、振动、高温贮存等适用性试验，以及带油补焊、40 mm火箭弹静爆等抑爆试验。结果 该材料具有较好的消沫功能，能降低油料中固体颗粒污染物含量，高温长贮后0号柴油与-35号柴油中的固体颗粒污染物含量分别为空白油样的37.6%，52%，对油箱进行带油补焊试验过程中、补焊完成后的射击测试，以及40 mm火箭弹的静爆试验均未发生爆炸。结论 共聚型网状聚氨酯抑爆材料与燃油的相容性较好，具有优异的抑爆性能。
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  基于主成分聚类的军品防护包装等级分类

  朱霞, 伍岳, 陈俊斌, 武小琴, 赵萍, 谭德宏, 王凯俊, 赵湖钧

  . 2017, (23): 21-25.

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  目的 分析不同军品防护包装需求的差异性，根据防护包装需求差异研究军品防护包装等级分类问题。方法 通过采用主成分分析法对选取的军品防护包装等级分类指标进行降维处理，再将各种军品按照降维精简得到的新指标进行聚类分析。结果 通过指标降维处理得到了新的3个分类指标和各种军品关于新指标的得分值，并以此将10种军品按照不同防护需求分为3个军品防护包装等级类别。结论 该方法剔除了分类指标间的信息重叠，区分了不同军品的防护包装需求差异，并根据需求差异对各种军品进行了防护包装等级分类。
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  基于费效分析的航材封存方式选择

  倪彬, 郭军, 崔崇立, 徐常凯, 刘素勇

  . 2017, (23): 26-30.

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  目的 利用费效分析对不同类型航材的封存包装方式进行评估。方法 针对不同类型的航材，利用灰色层次分析法计算不同封存方法的效能指标，将封存包装费用分解，利用数据拟合方式分别得到不同类型费用的曲线，通过效能-费用比确定不同类型航材的最佳封存方式。结果 封存的效能-费用比与航材体积相关性较强。对体积较小的金属类航材，气相封存的效能-费用比最高，特别是航材的价值也较小时，气相封存的优势明显；体积大于1500 cm3的金属类航材，综合封存方式效能-费用比最高；对于机载设备类的航材，综合封存的效能-费用比始终高于干燥空气封存。结论 价值和体积都较小的金属类航材应选择气相封存，其余金属类航材和全部机载设备应当选择综合封存方式。
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  弹药包装箱运输性设计

  陈慆, 刘瑜, 申楠公

  . 2017, (23): 31-36.

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  目的 提高弹药包装箱的适运性，实现弹药的安全、快速、高效、经济运输。方法 通过对弹药包装箱在铁路、公路、水路、航空运输及人力搬运过程中的人机工程、气候环境、机械环境的分析，找出影响运输性的主要因素。结论 在综合分析弹药包装箱运输环境要求的基础上，合理确定了运输性的设计指标，有效提高了弹药包装箱的适运性。
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  军用防弹防爆方舱主要材料与结构

  李良春, 张会旭, 牛正一, 张俊坤, 周冰

  . 2017, (23): 37-40.

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  目的 提高军用方舱的防护性能，满足机动作战、立体攻防的总体要求。方法 分析军用方舱在现代战争中面临的主要威胁，并对防爆防弹方舱的主要防护材料及防护结构进行对比研究。结论 研制成本低、强度高、质量轻、体积小的高性能纤维复合材料和新结构是军用防爆防弹方舱的发展方向。
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  基于伺服控制的三维塑封系统

  钟顺金, 戴喜会, 李昂

  . 2017, (23): 41-44.

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  目的 为了提高枪弹的防护性和可靠性，设计一种基于伺服过程控制的枪弹塑封包装系统。方法 将伺服过程控制、自动枪弹包装系统与塑封包装工艺相结合，形成一种新型枪弹包装系统。结果 基于伺服过程控制的枪弹塑封包装系统定位精度高，塑封尺寸和厚度控制在0.01 mm。经过900万发枪弹实运行包装验证，建成了一条新型枪弹包装系统。结论 基于伺服过程控制的枪弹塑封包装系统达到了枪弹包装工艺要求，并且可靠、稳定, 减少了操作人员，实现了人机隔离。
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  涂层酸性盐雾环境下失效过程的电化学阻抗谱分析

  张振楠, 张大鹏, 王轩, 高羽博

  . 2017, (23): 45-49.

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  目的 探究车辆装备有机涂层在沿海地区酸雨污染环境下的腐蚀行为。方法 利用电化学阻抗谱技术，对金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀失效过程进行研究，分析其电化学阻抗谱特征及涂层电容的变化规律，并利用10 Hz下的中频相位角（θ10）和阻抗模值（|Z|10）评价金属漆涂层的防护性能。结果 金属漆涂层的腐蚀失效过程大致经历3个阶段，即涂层完好阶段、涂层防护性能下降阶段和涂层失效阶段，随着腐蚀时间的增加，涂层电容逐渐增大，当θ10＜28.78°，|Z|10＜1.78×107 Ω•cm2时，涂层基本丧失腐蚀防护能力。结论 利用中频相位角和阻抗模值可以有效地评价金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀防护性能，为车辆装备在沿海地区的腐蚀防护提供技术支撑。
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  基于玫瑰茄色素的鱼肉新鲜度指示标签

  王桂英, 王艳娟

  . 2017, (23): 50-54.

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  目的 选用玫瑰茄提取的色素作为pH指示剂，制备一种用于鲜白花鱼新鲜度检测的指示标签。方法 将质量分数为2%的玫瑰茄乙醇溶液分别取1, 3, 5, 7, 9 mL加入50 mL壳聚糖-淀粉成膜液中，制得5组食品新鲜度指示标签，分别贴于在3组4 ℃温度下进行保存的100 g新鲜鱼肉表面，并利用食品保鲜薄膜对鱼肉和托盘进行密封包装。通过以24 h为1周期对鱼肉的挥发性盐基氮、pH值和鱼肉的气味、外观、肌肉组织等感官变化情况进行检测与评价，并对食品新鲜度指示标签的颜色进行测定以及感官评价。结果 膜液中的玫瑰茄色素溶液添加量达到7 mL时，指示标签由紫红变为灰绿，并在实验后期颜色逐渐向绿色靠近，颜色变化明显。结论 玫瑰茄色素可用于鱼肉新鲜度检测，指示效果较好。
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  HPLC测定聚丙烯餐具中12种抗氧化剂迁移量

  王国军, 叶海云, 洪瑜隆, 林铿

  . 2017, (23): 55-59.

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  目的 建立高效液相色谱法，测定聚丙烯餐具中12种抗氧化剂的迁移量。方法 采用蒸馏水、质量分数为3%的乙酸溶液、质量分数为10%的乙醇溶液、质量分数为20%的乙醇溶液、质量分数为50%的乙醇溶液、异辛烷、聚2, 6-二苯基苯乙烷这7种食品模拟物浸提聚丙烯餐具中的12种抗氧化剂，经高效液相色谱-二极管阵列检测器测定，利用外标法进行定量。结果 质量浓度为5.0～100.0 mg/L的范围内，12种抗氧化剂线性关系良好，R2≥0.9995，检出限为0.5～2.0 mg/L，平均回收率在87.1%～98.7%，相对标准偏差在0.8%～3.1%。结论 利用HPLC法测定聚丙烯餐具中12种抗氧化剂的迁移量，该方法操作简便、快速、灵敏，可为食品接触材料中抗氧化剂分析提供参考。
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  环境湿度对瓦楞纸箱品质的影响

  才美慧, 王宇滨, 李斌, 赵晓燕, 张超

  . 2017, (23): 60-65.

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  目的 评价环境相对湿度对瓦楞纸箱质量的影响。方法 在23 ℃和相对湿度为50%，70%，98%的环境中，比较3层、5层和7层瓦楞纸箱的抗压强度、耐破强度以及吸湿率等性能指标。结果 瓦楞纸箱的吸湿率和含水率随环境湿度的升高而增大；当环境相对湿度在50%~70%时，瓦楞纸箱的耐破强度、边压强度及抗压强度等性能保持稳定；当环境相对湿度达到98%时，3层、5层和7层瓦楞纸箱的耐破强度比相对湿度50%条件下分别降低了53.8%，74.1%和76.3%，边压强度分别降低了71.4%，70.3%和77.5%，抗压强度和堆码层数显著下降；7层瓦楞纸箱的防潮耐压能力优于3层和5层。结论 高湿度会引起瓦楞纸箱的性能指标显著降低，功能受损。
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  壳聚糖/PHBH复合生物降解膜的性能研究

  郝丞艺, 尹芬, 马晓军

  . 2017, (23): 66-70.

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  目的 研究壳聚糖（CS）与聚3-羟基丁酸酯/3-羟基己酸酯（PHBH）复合成膜后的各项性能。方法 以冰乙酸为共溶剂，将CS与PHBH采用共混流延法制备成CS/PHBH生物降解复合膜。利用红外光谱仪、扫描电镜及差热分析仪等研究不同质量比CS/PHBH对复合膜力学性能、结构、热稳定性，以及生物降解性能的影响。结果 壳聚糖和PHBH之间存在分子间氢键，两者间产生了一定的相互作用，同时，CS/PHBH复合膜显示出较好的热稳定性和生物可降解性。当CS和PHBH质量比为3∶1时，CS/PHBH生物降解复合膜的拉伸强度与断裂伸长率优于其他质量比的复合膜。结论 当CS和PHBH质量比为3∶1时，可得到综合性能优良的复合膜。
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  木质素/PVA发泡材料改性研究

  刘惠, 沈丹丹, 苟进胜

  . 2017, (23): 71-77.

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  目的 探究甘油用量对木质素/PVA发泡材料性能的影响。方法 采用水浴加热方法对PVA和木质素进行溶解处理，再加入不同量的甘油，以不加甘油的空白样为对照，测试及表征其性能。结果 随着甘油用量的增加，发泡材料的拉伸强度先增加后降低，甘油用量为8%时材料的拉伸强度达到最大，为1.26 MPa；断裂伸长率逐渐增大，从最初的37%增大到167%；表观密度先下降后上升，最低为0.278 g/cm3；吸水率逐渐降低，最低达到15.22%。SEM测试表明，甘油的加入改善了发泡材料的空隙结构，但加入过多的甘油会破坏泡孔结构。TGA结果表明，随着甘油用量的增加，所得复合材料的热稳定性降低，热分解起始温度和分解最大速率温度都逐渐降低。结论 甘油对木质素/PVA发泡材料的性能影响较大，加入适量的甘油对材料的力学性能、泡孔结构和热稳定性都有很强的促进作用。
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  SiC填充PP/FA复合材料拉伸强度及分形特征

  张潮

  . 2017, (23): 78-82.

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  目的 定量研究不同含量碳化硅晶须（SiC）对聚丙烯（PP）/粉煤灰（FA）复合材料拉伸强度以及拉伸断口复杂程度的影响。方法 以聚丙烯为基体，马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）为相容剂，FA和SiC为填料，采用熔融共混法制备PP/FA/SiC复合材料。利用电子万能试验机测试复合材料的拉伸强度，同时采用扫描电镜对拉伸断口进行形貌分析，并基于分形原理，利用差分盒维计数法计算复合材料拉伸断面的分形维数，分析研究复合材料拉伸断面的分形维数与其拉伸强度间的关系。结果 复合材料的拉伸断面分形维数在1.24~1.90之间，相关系数均大于0.9，说明其具有统计意义上的自相似和较强的相关性。结论 复合材料拉伸强度的对数与其断面的分形维数呈线性函数关系。
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  基于溶解度参数分析方法的IPN密封材料研究

  吴力力, 丁玉奎, 甄建伟, 陈思扬, 张伟光, 王霞, 张国兴

  . 2017, (23): 83-87.

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  目的 基于耐溶剂性原则选择硝酸异丙酯的密封材料。方法 通过溶解度参数的计算验证丁腈橡胶（NBR）与IPN会产生溶胀效应。根据聚合物的耐溶剂性原则，选择三元乙丙橡胶（EPDM）和聚四氟乙烯（PTFE）代替丁腈橡胶，而后比较各材料与IPN的溶解度参数差值。结果 IPN在NBR的可溶球体范围内，两者的三维溶解度参数十分接近；IPN，EPDM与PTFE的一维溶解度参数分别为8.6，7.7，5.14，EPDM与IPN的溶解度参数较为接近；PTFE与IPN的溶解度参数相差较大。结论 EPDM与PTFE均比NBR更适合密封IPN，其中EPDM最适合密封IPN。
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  聚丙烯酸铕吸水树脂的制备及性能研究

  李善吉, 谢鹏波, 袁宁宁, 欧阳英

  . 2017, (23): 88-91.

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  目的 考察交联剂种类及用量、引发剂用量、聚合温度对聚丙烯酸铕配合物吸水性能的影响，并探讨不同交联剂对聚丙烯酸铕（PAAEu）吸水树脂发光性能的影响。方法 以环己烷和正己烷为连续相，Span-60为悬浮稳定剂，过硫酸钾为引发剂，N, N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）和EuCl3为交联剂，通过反相悬浮聚合制备聚丙烯酸铕吸水树脂。结果 当交联剂、引发剂分别为单体质量的0.27%，1.3%，聚合温度为68 ℃时，树脂吸水倍率可达491.21；通过热重分析可知，吸水树脂的外延起始温度为333.1 ℃，具有较好的热稳定性；发射光谱测试表明，由MBA与EuCl3 混合交联剂制备的树脂具有较好的发光性能。结论 将MBA与EuCl3混合用作交联剂时，能得到具有较好发光和吸水性能的聚丙烯酸铕配合物吸水树脂。
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  丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂配方的优化

  张彦粉, 邹洋, 王旭红, 李小东

  . 2017, (23): 92-95.

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  目的 提高丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂的粘接强度，运用响应面法对丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂的配方进行优化。方法 将硬单体和软单体的质量比、乳化剂质量分数、引发剂质量分数、丙烯酸质量分数作为考察因素，以丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂在PE板上的剥离强度作为因变量，利用Design-Expert软件对2个自变量进行多次拟合，建立相应的数学模型和三维曲面，得到最优的丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂配方，最后加以实验验证。结果 二项式是描述因变量和自变量之间的最佳模型，当硬单体和软单体的质量比值为2.09、乳化剂质量分数为1.56%、引发剂质量分数为0.54%、丙烯酸质量分数为6.16%时，能够获得最大的剥离强度。剥离强度为5.36 kN/m时，混合制成的丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂在PE板上的剥离强度最优，即得到最优的丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂配方。结论 将响应面实验设计方法应用于优化丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂配方，可减少实验次数，且对丙烯酸酯共聚乳液胶粘剂在PE板上的剥离强度具有较好的预测效果。
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  汽车零部件包装用聚丙烯复合材料性能研究

  贾利军

  . 2017, (23): 96-101.

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  目的 研究纳米氧化铝（Al2O3）对聚丙烯（PP）/碱式硫酸镁晶须（MHSH）/氮-磷复配阻燃剂（N-P）复合材料力学性能和燃烧性能的影响。方法 对MHSH和Al2O3进行表面改性处理，利用混合机将PP、MHSH、Al2O3和氮-磷复配阻燃剂进行混合，采用熔融共混法制备PP/MHSH /Al2O3/N-P复合材料。结果 当Al2O3的添加质量分数为8%时，复合材料的力学性能较佳，随着Al2O3含量的继续增加，复合材料的力学性能逐渐降低；Al2O3质量分数为5%时，复合材料的极限氧指数（LOI）为23.6%，其阻燃性能明显得到提高，随着Al2O3填充量的继续增加，复合体系的LOI增长速度变缓；当Al2O3质量分数为8%时，复合材料力学和阻燃综合性能最佳。结论 Al2O3经表面改性处理后，其在PP基材中分散良好，对聚丙烯复合材料起到补强和增韧作用，复合材料的阻燃性能也得到了改善。
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  新型悬浮包装的设计与实现

  巩桂芬, 王露露, 王古月, 陈宁

  . 2017, (23): 102-105.

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  目的 针对现有悬浮包装价格昂贵、难以回收利用的问题，设计一种新型悬浮包装。方法 以性能良好的PE薄膜为缓冲材料，以高强度的瓦楞纸盒为缓冲结构，制作新型悬浮包装，并将白炽灯紧固于该悬浮包装中，进行跌落试验，验证其缓冲性能。跌落高度为800 mm，包括1次角跌落、3次棱跌落和1次面跌落。结果 试验结果显示试样外包装箱的1个角发生形变，缓冲衬垫完好，产品外观和功能无损，说明该包装件对跌落冲击的防护能力达到设计要求。结论 该新型悬浮包装具有结构简单、性能良好、生产成本低、可回收利用等优点，能够满足运输过程对缓冲包装性能的要求。
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  蜂窝纸板异面动态冲击性能的实验分析

  张静静, 陈满儒, 孙德强

  . 2017, (23): 106-110.

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  目的 以六边形蜂窝纸板为研究对象，研究厚度对其异面冲击性能的影响。方法 通过动态冲击实验来分析接触力、最大接触力、最大位移、最大应变、吸收能与单位厚度冲击能之间的关系，研究厚度为30，40，50和60 mm等4种蜂窝纸板的异面冲击力学性能。结果 当冲击能一定时，随着蜂窝纸板厚度的增加，接触力逐渐减小，接触时间逐渐变长；当单位厚度冲击能一定时，厚度与最大位移和吸收能成正比例关系，厚度与接触力、最大接触力、最大应变成反比例关系；对于任一厚度的蜂窝纸板，最大接触力、最大位移、最大应变、吸收能随单位厚度冲击能的增加而增加，且与其呈线性关系。结论 当冲击能相同时，不同厚度蜂窝纸板的吸收能几乎相同，可知蜂窝纸板吸收能量的能力与蜂窝纸板的厚度无关，取决于冲击能量的大小。
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  包装材料EPE热封工艺的实验研究与分析

  刘庆伦, 冯嫦

  . 2017, (23): 111-115.

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  目的 研究EPE包装袋的热封质量与热封参数（电热丝直径、热封时间、热封压力）的关系，分析弹性包装材料热封过程的特性。方法 通过观察显微封口形貌，比较不同参数下的热封强度，研究热封参数对珍珠棉热封强度的影响，并分析其原因。结果 在热封1.0 mm珍珠棉过程中使用直径为0.8 mm电热丝，热封压力为0.2 MPa，热封时间为2 s时，热封质量最好、效率较高。结论 弹性材料的可压缩性导致封切压力对热封强度的影响随电热丝直径的增加而明显增加，弹性材料的回弹特性使电热丝直径以及热封时间对其热封缺陷产生更加显著的直接影响。
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  基于Halcon的贴片电阻方向检测系统

  亢宇欣, 谌贵辉, 张三炳, 陈晓宇, 孙彦斌

  . 2017, (23): 116-120.

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  目的 设计贴片电阻方向检测系统，以解决当前贴片电阻排序编带过程中存在的检测效率低和检测精度低等问题。方法 采用改进的基于形状的模板匹配算法，以机器视觉软件Halcon为平台，利用Canny边缘检测算子和Sobel算子进行边缘检测和滤波，生成模板图像的边缘点位置向量和梯度向量，并以模板边缘点与图像搜索区域的对应点的内积和作为相似度量，进行模板匹配。结果 检测系统的识别时间为33 ms，同时其平均识别准确率达99.5%以上，相比于传统人工检测有较大提高。结论 该系统具有良好的速度和准确度，可满足工业生产要求。
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  弹药包装运输动力学研究现状

  刘跃龙, 安振涛, 李天鹏, 刘建国, 赵志宁

  . 2017, (23): 121-127.

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  目的 在总结现有包装动力学研究成果及不足的基础上，为包装设计及改进提出进一步的研究方向及相应措施。方法 从我军弹药包装历史与现代发展中所遇问题入手，主要阐述近年来有关弹药包装动力学的模型构建、相关试验测试、数值分析方法等研究以及存在的不足。结果 现有包装的动力学模型构建大都基于线弹性、小变形假设，与复杂的实际情况存在一定偏差。针对包装设计可靠性的试验所需模拟信号要进行一定的调整方能使用，而不能单纯依靠标准所提供的试验谱形。另外，虚拟激励法在其动力学响应分析上能够取得较好的分析结果。结论 弹药包装的设计研究仍存在一定的问题，且对内部包装，尤其是新型弹药的防护需要进一步加强。
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  RPR/RRPR球面并联机构的建模与工作空间分析

  梁世杰, 李瑞琴, 孟宏伟, 苗智英, 朱佳博

  . 2017, (23): 128-132.

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  目的 提出一种RPR/RRPR球面并联机构，用于球面外包装的喷绘和雕刻。方法 对RPR/RRPR球面并联机构进行数学模型的建立，分析机构的正运动学和逆运动学解。根据运动学分析，使用Matlab和SolidWorks软件分别绘制机构2支链支撑杆在不同夹角下机构参考点的可达工作空间，并分析可达工作空间的变化规律。结果RPR/RRPR球面并联机构在一个对称的可达空间内，可达工作空间的面积随2支链支撑杆的夹角的增大而增大。结论 RPR/RRPR球面并联机构用于球面外包装的喷绘与雕刻，结构简单且运动性能良好，具有较大的工作空间，可以提高球面外包装喷绘和雕刻工序的效率。
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  基于蜂群算法的等压灌装阀阀口流道结构优化

  李全来

  . 2017, (23): 133-139.

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  目的 为了改善等压灌装阀的灌装性能，分析阀口流道结构参数对液料流场的影响，求解流道内最大压力损失、最大液料流速和最大湍动能均最小化的约束多目标优化问题。方法 基于正交试验设计和Fluent流场仿真软件对灌装阀阀口流道流场进行数值模拟，并通过回归分析建立以阀口流道结构参数为自变量的最大压力损失、最大液料流速和最大湍动能的经验方程，进而建立阀口流道结构参数约束多目标优化模型，采用约束多目标人工蜂群算法对优化模型进行求解。结果 流道内最大压力损失最小化、最大液料流速最小化和最大湍动能最小化这3个目标之间存在冲突，无法同时达到最优，基于多目标人工蜂群算法获得了阀口流道结构参数的最优Pareto解集。结论 约束多目标人工蜂群算法能有效用于等压灌装阀阀口流道结构参数的优化。
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  山核桃破壳及包装自动化生产线控制系统的设计

  李泽泽, 曹成茂

  . 2017, (23): 140-146.

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  目的 为了适应山核桃大规模的加工生产，设计基于S7-200PLC与变频器控制的山核桃破壳及包装自动化生产线的控制系统。方法 利用PLC和变频器控制，设计PLC程序，使系统按照既定的工艺流程工作，并结合西门子SMART700IE液晶触摸屏实现人机交互。结果 该控制系统实施后山核桃破壳率最大达到95.9%，包装质量达到了最大化，果仁损伤率低至11.06%，破壳质量得到了有效验证。结论 实现了山核桃破壳及包装自动化生产系统的实时显示、监测与控制。
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  FFS重膜印刷机收卷部双锥度张力控制方法

  曲宝军, 范增华, 李学伟, 李洪强

  . 2017, (23): 147-151.

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  目的 解决FFS重包装膜在高速印刷过程中带卷过大所引起的卷膜中心处皱折和端面不齐等产品质量问题。方法 提出一种双锥度张力控制方法，通过对收卷张力和辊筒压力分别采用锥度张力控制来有效控制卷膜内部张力的分布，令卷膜内部张力分布更加均匀。基于等效张力的概念，对卷膜中的单元体进行受力分析，得到卷膜受力和卷膜自身张力的变化规律。建立卷膜张力的数学模型，对双锥度控制方法的性能进行理论分析。结果 通过集成到设计的平台上，对所提出方法的有效性进行验证，实验结果表明该方法使收卷张力更加稳定，可减少卷膜内层抓心变形，产品合格率提高至98%以上。结论 实验结果验证了所提出方法和研制装置的有效性，可有效解决产品出现的质量问题。
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  码垛机器人多箱抓取末端执行器设计与实现

  李营, 杨传民, 王东爱, 王心宇

  . 2017, (23): 152-156.

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  目的 为了提高码垛效率，设计一种能够满足多种产品规格的码垛机器人末端执行器多箱抓取装置，并通过编程实现码垛控制。方法 详细分析末端执行器的结构设计，借助SolidWorks软件平台完成执行器的三维模型。完成真空吸附回路的设计以及真空吸盘的选型计算，最后通过PLC编程完成产品位置点的计算，并进行实验验证。结果 末端执行器依垛型规划软件的垛型高效地完成了多箱抓取任务。结论 此真空吸附式末端执行器具有较高的实用性，能提高码垛效率。
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  基于VC++和Ansys的液压缸参数化设计系统

  姜考, 曾庆良, 万丽荣, 高魁东, 芦艳洁

  . 2017, (23): 157-161.

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  目的 针对打包机等包装机械液压缸设计标准多、系列化产品重复性设计的问题，提出液压缸参数化设计系统。方法 以Ansys为平台，利用C++和APDL，通过混合编程技术和软件通信技术实现Ansys软件的二次开发。结果 开发出了基于工况条件自动匹配缸体型号的参数化设计系统，建立了VC++与Ansys软件间的数据传输与通信，在Ansys环境中能自动完成缸体的建模与应力分析。结论 经验证，该系统的设计结果满足强度要求，对设计者与安装人员背景知识要求低，可满足绝大多数人员使用，对提高设计分析效率有较大帮助。
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  振动顺料机动态特性仿真研究及优化设计

  张钊, 张继忠

  . 2017, (23): 162-166.

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  目的 为保证振动顺料机在各种复杂工况下的工作可靠性，通过对振动顺料过程的仿真研究，优化其动态特性，提高顺料效率。方法 从振动系统激振方式的角度出发，对运动激励和力激励2种激振方式的动态可靠性进行分析和比较，在此基础上以采用曲柄滑块机构的强制运动激励为激振方式的振动顺料机为研究对象，利用SolidWorks软件建立振动顺料机的三维装配体模型，并在ADAMS中进行相关仿真模型的建立及其参数试验与优化。结果 曲柄转速和曲柄长度对顺料效率具有明显影响，通过仿真得到了振动顺料机曲柄滑块机构中曲柄转速和曲柄长度的一组最优参数值分别为376 r/min和12.85 mm。结论 通过对曲柄转速和曲柄长度参数的仿真试验及其优化设计，提高了振动顺料机的顺料效率。
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  基于PLC与伺服的枕式包装机电子凸轮特性设计

  陈明霞, 郑谊峰

  . 2017, (23): 167-171.

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  目的 分析枕式包装机横封旋转轴的运动特点和规律，提出一种基于PLC、伺服放大器和伺服电机的电子凸轮系统，用于代替现有凸轮机械结构。方法 研究枕式包装机横封轴的机械结构和运动轨迹，采用物理建模法建立运动模型，重点论述电子凸轮的运动过程、模型建立和关键参数的求取。结果 与传统高阶次数学模型相比，该模型简单且易于编程实现，同时提高了横封旋转轴运动过程中不同时间点速度的可控性，实现了柔性变速旋转。结论 解决了因机械凸轮长期磨损造成精度损失而导致裁剪效果、包装精度变差等问题，从而提高了包装精度，增加了横封切刀的寿命，减小了设备机械振动。
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  基于ARM的嵌入式包装搬运机器人控制系统设计

  孙玥, 魏欣

  . 2017, (23): 172-176.

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  目的 为提高包装物品生产效率，提升直角包装搬运机器人的稳定性、可靠性和运动精度。方法 根据四自由度直角坐标型包装搬运机器人的机械结构和功能需求，设计一款基于ARM嵌入式的直角包装搬运机器人控制系统。控制系统硬件由主控制器ARM, FPGA和示教器ARM组成，主控制器ARM通过串口与FPGA、示教器ARM以及伺服系统进行通讯。同时基于上述硬件结构提出一种改进型S曲线插值速度控制方法。结果 实验结果表明，该控制系统下的直角包装搬运机器人定位精度为±0.5 mm，完全满足设计要求。结论 该控制系统能够满足实际作业需求，提升了包装效率，降低了成本。
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  螺旋转子泵性能测试

  丁向荣, 王超

  . 2017, (23): 177-181.

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  目的 测试、分析高速螺旋转子泵在不同转速下的性能。方法 对高速螺旋转子泵进行三维建模，并建立其理论流量数学模型，进行样机试制及装配。搭建螺旋转子泵性能测试硬件及软件系统，通过Labview对信号进行控制和采集。结果 螺旋转子泵实际流量与流量波动随着转速的升高呈线性增加，流量波动从转速为2700 r/min时的0.43 L/min增大到转速为8400 r/min时的1.76 L/min。螺旋转子泵转速小于5800 r/min时，转速增加与实际流量增加基本呈线性关系，当转速超过7000 r/min时，实际流量基本不再增加。结论 螺旋转子泵的实际输出流量及流量波动随转速增加而增大，实际输出流量的增大提高了螺旋转子泵的输出压力，而流量波动的增大降低了螺旋转子泵的稳定性。
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  玻璃杯自动封装机及流水线平衡控制

  周龙阳, 张博, 孙宇鲲, 巫浩然, 袁慧静, 高艺

  . 2017, (23): 182-186.

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  目的 针对易碎品玻璃杯研究一种玻璃杯自动封装机，通过各工序之间的协调配合实现玻璃杯的快速封装，重点解决玻璃杯的高效封装问题。方法 通过囤箱机构、撑箱机构、热熔机构、升降机构、推杯机构、折箱机构、封箱机构实现易碎品封箱动作。纸箱运到下一机构时，上一机构继续工作，实现流水线封装过程控制。结果 样机能将外形尺寸直径为80 mm，高为80 mm的玻璃杯缠绕减振膜后，装入纸箱中，并对纸箱进行封装工作。结论 该流水线具有体积小、功能全、造价成本低等特点，提高了包装业的机动性，降低了包装成本，缩短了周期。
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  基于FLUENT的高压高速螺旋转子泵内部流场分析

  王超, 孙炳孝

  . 2017, (23): 187-191.

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  目的 分析高压高速螺旋转子泵运行过程中的内部流场行为，为高压高速螺旋转子泵的结构优化提供理论依据。方法 利用SolidWorks建立高压高速螺旋转子泵三维模型，使用FLUENT仿真其在高压高速运行条件下的内部流场，得到压强云图，对比有、无气穴时转速对油膜最大压强和最大负压影响。结果 气穴对高压区的啮合压强基本没有影响。齿轮啮合处压强最大值、齿轮啮合处负压最大值及空气在液压油中的占有率随转速的增加而增大，当转速为12 000 r/min时，空气占有率高达12.81%，啮合处的压强可高达37.5 MPa，是出油口压强的1.5倍。结论 气穴阻止了部分齿顶间隙的泄漏，对转子稳定性的提高有积极意义。最大压强出现在螺旋转子泵转子的啮合处，这使转子产生了剧烈振动，降低了螺旋转子泵的稳定性。
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  顾及边缘信息的多尺度误差扩散半色调算法

  易尧华, 刘磊, 刘菊华, 梁正宇

  . 2017, (23): 192-198.

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  目的 为了解决传统多尺度误差扩散半色调算法会导致半色调结果图像阶调变暗和边缘模糊的问题，提出一种顾及边缘信息的多尺度误差扩散半色调算法。方法 根据当前像素邻域内像素点的处理状态，设计动态非时序误差扩散滤波器；利用图像局部平均灰度与空间变化率提取图像边缘信息，结合图像边缘信息与灰度信息确定半色调处理顺序。结果 半色调处理结果视觉效果均匀，阶调信息和边缘结构信息与原图像一致性良好，峰值信噪比、加权信噪比和结构相似度分别提高了0.7~1.2 dB, 0.9~1.5 dB，0.11~0.18。结论 该算法解决了多尺度误差扩散算法的图像阶调变暗和边缘模糊的问题，有效提高了半色调输出质量。
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  基于纹理特征与最优稀疏表示的图像修复算法

  刘开茗, 吕春峰, 刘享顺

  . 2017, (23): 199-204.

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  目的 解决当前图像修复算法忽略了对修复块后续的优化处理，导致修复图像易出现不连贯效应以及块效应等的不足。方法 提出基于纹理特征与稀疏表示的图像修复算法，首先利用像素点对应的数据项，构造了优先权模型。然后，利用像素点在R, G, B分量上对应的像素值来构造纹理特征度量模型，对待修复块中像素点对应的纹理特征进行度量，并根据度量结果，选择其对应样本集的大小。引入SSD型，从样本集中搜索与待修复块最相似的最优样本块，对待修复块进行填充。最后，利用最优样本块函数，构造最优稀疏表示模型，从而实现图像修复。结果 仿真结果显示，与当前图像修复算法相比，所提图像修复算法具备更高的复原质量，能有效克服修复图像中出现的不连贯效应以及块效应。结论 所提算法具有较高的修复视觉质量，在数字图像处理领域具有较好的应用价值。
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  基于梯度直方图与密度度量模型的图像伪造检测算法

  高慧, 曾庆尚, 韩明峰

  . 2017, (23): 205-210.

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  目的 为了解决当前图像伪造检测算法在内容识别过程中易丢失色彩信息而导致不理想的检测精度与鲁棒性等问题，提出基于梯度直方图耦合密度度量模型的图像伪造检测算法。方法 首先引入RGB彩色图像映射模型，求取图像的颜色不变量。将图像的颜色不变量作为输入量，利用 算法检测图像的特征点。然后以特征点为中心构造四级窗口，通过求取窗口内梯度累加值，形成低维度的特征描述符，并利用特征点对应的梯度直方图构造相似性度量模型进行特征点匹配。最后借助欧式距离，构造密度度量模型，对特征点进行归类，以完成伪造检测。结果 仿真实验表明，与当前图像伪造检测算法相比，所提算法具有更高的检测正确度，高达99.6%。结论 所提算法具有较高的伪造检测精度与鲁棒性，在图像信息、包装印刷等领域具有良好的应用价值。
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  纹理特征自适应的全息水印算法

  龚一珉, 孙刘杰

  . 2017, (23): 211-216.

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  目的 在保证算法鲁棒性的同时最大化实现水印的不可见性，自适应地选择水印的嵌入区域，并根据图像特征嵌入不同强度的水印信号。方法 利用分块的思想，根据载体图像灰度共生矩阵二次统计量下的各特征参量选择纹理复杂度最高的区域，通过模糊C均值聚类实现对纹理特征的定义，再利用灰度直方图分析各分块的纹理强弱，将不同强度的光全息加密水印信号自适应嵌入至图像小波域的对角分量。结果 水印的不可见性得到显著提高（PSNR=49），且图像在滤波、噪声、剪切和旋转等操作下提取的水印内容依旧可被清晰识别。结论 文中算法在确保鲁棒性和安全性的同时，极大地提升水印的不可见性。
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  基于混沌系统与多方向扩散的图像加密算法

  王瑶, 徐洋

  . 2017, (23): 217-222.

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  目的 为了避免只从单一方向来扩散图像像素，并提高加密密文的安全性，设计了混沌系统与多方向连续扩散的图像加密算法。方法 综合Tent, sine映射，联合改进的Logistic映射，设计混合混沌机制，将Logistic模型的输出值作为触发器，获取一组随机性较强的混沌序列，对初始明文进行交叉置乱，高度混淆其像素位置，有效降低置乱周期性；构建量化机制对混沌序列进行处理，获取密钥流，从而设计多方向连续扩散机制，从4个不同的方向，利用不同的扩散模型来改变像素值，显著降低扩散周期性。结果 实验结果显示，与当前混沌加密机制相比，所提算法具有更高的安全性与敏感性。结论 所提加密算法能够确保图像在网络中安全传输，在包装信息防伪等领域具有较好的应用价值。
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  双光束叠加与差异模的光学图像加密算法

  杨建新, 王中叶

  . 2017, (23): 223-228.

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  目的 为了解决当前基于干涉原理的光学图像加密算法因存在轮廓显现导致其安全性不高的问题，提出双光束相干叠加与差异模矢量分解的图像加密算法。方法 基于Gyrator变换，将明文变成一个Gyrator频域的复杂函数；随后引入矢量分解方法，将Gyrator频域复杂函数进行差异分解，输出幅度与相位不均等的2个矢量成分；利用2个相位掩码对矢量成分进行调制，将其从频域变为空域，将其相位部分视为私密，而幅度部分视为最终加密密文。结果 实验显示，与当前基于模均等分解的图像加密技术相比，所提算法具有更高的保密性与敏感性，有效消除了轮廓显现问题。结论 所提算法能够确保图像信息在网络中的安全传输，有效抵御外部攻击，在包装印刷与防伪二维码等领域具有一定的应用价值。
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  水性丝印荧光油墨色彩再现研究

  王立立, 张婉, 黄蓓青, 王卉, 魏先福, 熊晓桐, 张露

  . 2017, (23): 229-233.

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  目的 为了更好地研究加色法成像机理，改善红色水性荧光丝印油墨的荧光性能，进而对三色荧光油墨的呈色性能进行研究。方法 通过改变不同红色荧光材料的含量研究红色水性荧光丝印油墨的荧光性能，接着在此基础上，得出红、绿、蓝三色荧光油墨的色域，比较不同呈色方式对三色油墨荧光性能的影响，并探讨2种不同的承印物对三色油墨呈色性能的影响。结果 当荧光粉质量分数为6%时，红色水性丝印荧光油墨的荧光强度最好。三色荧光油墨的色域范围比sRGB范围略小，可以满足色彩再现的研究需要。丝印时，网点并列比网点叠合更有利于荧光油墨彩色信息的真实再现。不含荧光剂的承印物有利于荧光油墨的色彩再现，纸张比pc膜色调再现能力好。结论 最终制备的水性丝印荧光油墨具备优良的荧光性能，可以再现sRGB色域内的大部分色彩。
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  水性色浆在铝箔表面凹印工艺过程研究

  胡阳, 何邦贵, 顾文娟, 王宝金, 王超, 周玲

  . 2017, (23): 234-237.

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  目的 研究一种已知的环保型水性色浆在凹印工艺参数不同的情况下，对印刷品涂覆均匀性能的影响。方法 以自制水性色浆和铝箔纸为实验材料，研究该水性色浆在速度、压力、印版深度等参数不同情况下印刷品的性能，利用电子厚度测定仪等仪器表征了水性色浆在铝箔纸张上的涂覆性能。结果 印刷压力和印刷速度均不同时，样品厚度的均值、极差及方差变化不大；样品厚度方差随着印版深度的增加而增加。印刷压力和印刷速度对印刷样品的厚度影响不大；印版深度对印刷样品的厚度有较大影响，且当印版深度为30 μm时，样品厚度方差最小，水性色浆的涂敷均匀性最好。结论 印版深度对纸基复合材料厚度有明显影响。