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2017年, 第0卷, 第9期 
刊出日期:2017-05-10
  

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  • 隋思瑶, 王毓宁, 马佳佳, 陆皓茜, 章建浩
    . 2017, (9): 1-6.
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    目的 综述活性包装技术在果蔬保鲜上的应用和发展,为进一步开发活性包装技术在果蔬保鲜中的应用提供研究基础。方法 针对我国目前果蔬贮运存在的问题,介绍活性包装的分类及其在果蔬保鲜方面的应用。结果 活性包装在抗菌、脱氧、乙烯吸附、二氧化碳控制等方面已经取得了一定的研究成果,并可用于果蔬保鲜领域。结论 活性包装具有可调节包装内产品所处环境,进而更好地保存产品等优点,从而成为保鲜包装的热点,在果蔬保鲜方面的应用具有重要的现实意义。
  • 肖玮, 孙智慧, 刘洋, 林晶, 董静
    . 2017, (9): 7-12.
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    目的 综述涂膜包装材料与技术在果蔬保鲜包装领域的应用研究进展。方法 通过对国内外研究现状和研究成果的分析和总结,介绍果蔬涂膜保鲜包装的技术与方法,概括常用涂膜剂的应用研究进展。结果 涂膜保鲜包装技术可抑制果蔬水分蒸发、微生物侵入以及呼吸作用,减少萎蔫、腐败变质及营养损耗,从而延长果蔬的货架期。涂膜保鲜包装材料具有原材料来源广泛、操作简便、环保等优点,在果蔬产品包装中得到了广泛的应用。结论 介绍了获得综合性能较好的涂膜中包装材料原料的最佳配比,使果蔬在保证质量的前提下达到最长的保存期。
  • 刘雪帆, 葛宇启, 董世香, 葛丽芹, 章建浩
    . 2017, (9): 13-18.
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    目的 对可食用保鲜膜的性能进行拓展。方法 采用层层自组装静电沉积法制备可食用水果保鲜膜,并对膜进行表征,探究膜的微观结构、透明度、亲疏水性、自修复性等。结果 该可食用膜结构致密,具有较好的透明度,透光率在90%以上;具有较好的疏水性,接触角θ约为102°;能实现形貌和力学性能上的修复,修复前后的膜都能负载 200 g的砝码,同时都无法负载300 g的砝码。结论 可食用保鲜膜的这些性能提高了该可食用膜的保鲜效果。
  • 邓添, 谢晶
    . 2017, (9): 19-24.
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    目的 为了有效延长微冻条件下生食金枪鱼的货架期,通过响应面法确定茶多酚、芥末、食醋组成的复合保鲜剂中各组分的最佳配比。方法 使用配制好的复合保鲜剂进行验证,并在第0,2,4,6,8,10,12天测定金枪鱼的感官、质构、色差、高铁肌红蛋白含量、总菌落数、TVB-N值及K值。结果 在复合保鲜剂中茶多酚、稀释后的芥末溶液、食醋的质量分数分别为0.38%,8%,15.69%时,生食金枪鱼的货架期延长了4 d。结论 在−2 ℃冷藏条件下,优化后的复合保鲜剂能有效延长生食金枪鱼的货架期。
  • 黄巍, 王建清, 高康, 张倩, 刘光发, 董婧, 李杨
    . 2017, (9): 25-30.
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    目的 研发一种以丁香精油为抑菌剂的涂布纸箱,并研究不同浓度丁香精油对水蜜桃保鲜效果的影响。方法 将不同浓度的丁香精油与聚乙烯醇涂布到瓦楞纸板上制备成涂布纸箱,测试抗菌纸板对灰霉、交链孢、黑曲霉的熏蒸抑菌效果;并以水蜜桃为研究对象,研究不同浓度丁香精油对水蜜桃保鲜效果的影响。结果 抗菌纸板的抑菌率随着丁香精油浓度的增加而逐渐增强,丁香精油涂布纸箱可明显降低水蜜桃的腐烂率,并维持其感官品质,贮藏13 d 后,体积分数为0.6%的丁香精油涂布纸箱对水蜜桃的保鲜效果最佳,其感官品质分数为6.2,腐烂率仅为26%。结论 丁香精油涂布纸箱对灰霉、交链孢霉、黑曲霉等霉菌具有抑制作用,可减缓水蜜桃的腐烂,延长其货架寿命4~5 d。
  • 陆漓, 刘鸿, 梁俊, 李典
    . 2017, (9): 31-35.
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    目的 研究经丁香精油等抗菌、抗氧化剂改性的聚乙烯(PE)薄膜的物理性能和保鲜性能。方法 利用丁香精油、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)和维生素E 改性PE 树脂,并对成形后的改性PE 膜进行相应性能的测试和分析。结果 丁香精油具有较好的抑菌效果,最佳质量分数为5%;以维生素E 复合EDTA-2Na 为抗氧化剂,维生素E 质量分数为2%,EDTA-2Na 质量分数为1%时,取得了良好的抗氧化结果。精油和抗氧化剂的添加提高了PE 膜的刚性与阻隔性。结论 经丁香精油、维生素E 和EDTA-2Na改性的PE 薄膜具备一定的抑菌性、抗氧化性,且其水蒸气和氧气的阻隔性能也得到了改善。经丁香精油、维生素E、EDTA-2Na(质量分数分别为5%,2%,1%)改性的PE 薄膜能有效延长草莓的货架期。
  • 魏华, 许文才, 李东立
    . 2017, (9): 36-40.
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    目的 延长葡萄的保鲜期。方法 制备一种具有3 层结构的可释放SO2 复合膜,将复合膜热封成包装袋,对保鲜包装袋释放二氧化硫的情况进行分析。以裸放葡萄为对照组,研究保鲜包装袋在23 ℃下对葡萄的保鲜效果。分析葡萄在贮藏期间的质量损失率、落粒率、好果率、可溶性固形物含量及硬度的变化,并观察葡萄的外观。结果 保鲜包装袋可持续释放30 mg/L 的SO2 30 d 以上。常温保存17 d 后,裸放组的葡萄已经失去了食用价值,好果率为0%,而保鲜袋中葡萄质量损失率为1.46%、落粒率为5.1%、好果率为60%左右。结论 可释放SO2 复合膜缓慢释放的SO2 可持续达到抑菌保鲜、有效延长葡萄货架期的效果。
  • 赵彬, 黄美娜, 袁毅, 崔爽
    . 2017, (9): 41-45.
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    目的 研究贮藏温度对微孔膜包装的茶树菇品质的影响。方法 采用微孔保鲜膜包装茶树菇,并在4, 6, 9, 14, 20 ℃等5 个温度条件下贮藏,评价其感观质量,并测试茶树菇的质量损失率、硬度、粗蛋白和顶空气体等指标。结果 在4, 6, 9, 14, 20 ℃条件下,随着时间推移,茶树的新鲜度下降,质量损失率逐渐增大,硬度逐渐降低,粗蛋白含量也有一定程度减少。在20, 14, 9, 6, 4 ℃贮藏条件下,贮藏期分别为2, 6, 9, 12, 15 d。结论 在4 ℃贮藏条件下,微孔膜包装茶树菇能实现更长时间的保鲜。
  • 邹炽导, 陆华忠, 吕恩利, 曾志雄, 杨松夏
    . 2017, (9): 46-52.
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    目的 解决在荔枝包装过程中风险源难于辨识及定量分析的难题。方法 提出一种基于霍尔三维因素空间和模糊故障树的风险识别与定量分析方法。构建荔枝包装的安全事件、时空结构(工位)、事故致因等3 个维度的因素集,通过矩阵之间的映射关系和计算分析得到风险基本事件集合。建立荔枝包装的故障树模型,并对风险基本事件进行专家问卷评价。采用梯形模糊数及左右模糊排序法将专家的评判语言转化为风险概率值。结果 经计算得到荔枝包装事故发生概率(0.0409)及风险基本事件的概率重要度。结论 提出了强化标准化建设,加大技术投入等防范风险事故发生的措施。
  • 万轩, 张亚运, 孙誉飞, 李大纲
    . 2017, (9): 53-58.
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    目的 用简便、经济的方法制备性能良好、兼具抗静电性能与防伪性能的标签复合薄膜。方法 以木质纤维为原料,在采用自然干燥法的基础上,外加磁场制备定向纳米四氧化三铁粒子(nano-Fe3O4)/纤维素纳米晶体(CNCs)抗静电彩虹防伪复合薄膜。综合分析复合薄膜四探针电导率、偏光显微镜、扫描电镜、衰减全反射傅里叶红外光谱、X 射线衍射光谱等的测试结果。结果 nano-Fe3O4 的加入及磁场定向可在不影响CNCs 胆甾型液晶自组装形成彩色图案的情况下,提高复合膜导电性,且复合膜发挥最佳效果时,CNCs 与nano-Fe3O4 最佳质量比为20∶1。结论 该标签膜兼具抗静电性能与防伪性能,具有一定的包装防伪应用价值。
  • 李志平, 吴雄杰, 赵康, 方强, 金仲, 汪佳, 江小平
    . 2017, (9): 59-64.
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    目的 为了提高溶剂残留检测水平,以溶剂残留中的甲苯为例详细说明校准回归方程的建立以及评价方法。方法 以GB/T 10004—2008中溶剂残留分析方法为基础,建立甲苯加权最小二乘法校准回归方程,并通过判定系数、标准差、统计检验、置信区间、控制限、线性范围、不确定度对加权校准回归方程进行系统综合评价,对普通与加权最小二乘法得到的校准回归方程的实际回归效果进行比较。结果 加权校准回归方程模型恰当、线性显著、拟合程度高,能有效消除异方差对校准回归方程的影响,显著降低低浓度测定时的相对误差,保证测量结果的精确性、可靠性。结论 文中方法对于实验室进行校准回归方程的建立和评价、质量控制以及数据处理和分析具有一定的指导意义。
  • 段文军, 徐志刚, 屠凤莲, 徐德众, 冯巍
    . 2017, (9): 65-68.
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    目的 改进旋转称量式灌装旋盖机的控制方法。方法 基于对市场上现有该类设备的研究,设计一种以工业无线局域网(IWLAN)通信方式代替电滑环的旋转称量式灌装设备,同时将称量传感器与称量模块分开进行设计。结果 实现旋转PLC与固定PLC的数据传输,既传输了大量的数据,又避免了因电滑环掉电而导致的数据传输中断,在保证灌装精度的同时大大降低了更换称量单元的成本。结论 该设备既保证了很高的灌装精度,同时具有很快的灌装速度,在实际应用中取得了很好的使用效果。
  • 李联辉, 吕硕, 曹富宏, 张立
    . 2017, (9): 69-74.
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    目的 提供一种包装企业云服务供应商综合评估的方法。方法 从应用和管理2 个视域审视云服务供应商,建立包装企业云服务供应商综合评估指标框架。考虑不同专家经验水平、知识水平等的差异,通过BP 神经网络从历史样本中求解各专家的权重。用基于专家权重改进的模糊层次分析法来对各评估指标进行主观赋权,用CRITIC 法来对各评估指标进行客观赋权,基于主客观权重求解最终的合成权重。通过TOPSIS 对候选的云服务供应商进行综合评估并排序。结果 在某包装企业的应用算例证明了该方法的可行性和有效性。结论 在包装产业与云计算的深度融合的背景下,所提出的云服务供应商综合评估方法能够为包装企业云制造模式的实施提供支持。
  • 吕焱, 席丽敏, 蔡静蕊, 向怡纯, 谢琴妍, 高思玮
    . 2017, (9): 75-79.
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    目的 研究得到魔芋粉-卡拉胶可食性包装膜的成膜优化配比和工艺条件。方法 通过正交实验,采用四因素(魔芋粉/卡拉胶配比、甘油添加量、聚乙二醇添加量、水浴温度)四水平法,对膜进行拉伸强度、伸长率、透湿量的测试,综合以上指标,得到优化方案。结果 当魔芋粉和卡拉胶的质量比为4∶1,甘油添加量为0.375 mL,聚乙二醇添加量为0.75 g,水浴温度为75 ℃时,膜的拉伸强度为51.07 MPa,伸长率为81.4%,透湿量为798.22 g/(m2•d)。结论 该实验的显著影响因素为魔芋粉/卡拉胶配比和聚乙二醇添加量。制备的包装膜拉伸强度接近普通PE的强度,但透湿量仍然较大,可考虑利用其较大透湿量的特点运用到其他领域。
  • 周从恒, 黄彦红, 孔玲佩, 王爱民, 郭兵, 高建国, 赵永仙
    . 2017, (9): 80-84.
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    目的 研究聚碳酸酯(PC)在95 ℃热水老化后的热稳定性。方法 通过体视显微镜进行表观形貌分析;氮气下进行热重分析,用Freeman-Carroll 法和Coats-Redfern 法进行热降解动力学分析;利用凝胶渗透色谱进行分析。结果 PC 经过热水老化后内部会产生缺陷,随着老化时间的延长,缺陷数量增多,尺寸变大;热稳定性随热水老化时间的延长总体呈下降趋势,残炭量增多,相对分子质量降低,大分子链降解。结论 95 ℃热水老化后PC 的热稳定性降低。
  • 陈晨伟, 陈柚吉, 许哲玮, 马亚蕊, 刘晋良, 谢晶
    . 2017, (9): 85-90.
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    目的 研究不同添加量的微晶纤维素(MCC)对聚乙烯醇(PVA)薄膜性能的影响。方法 通过共混溶液流延法制备得到MCC质量分数不同(0%,1%,2%,3%,4%)的PVA薄膜,测定分析MCC含量不同对PVA薄膜的颜色、光学性能、力学性能、阻隔性能、热稳定性和表面微观形态的影响。结果 随着MCC含量的增加,PVA薄膜的透光率和断裂伸长率显著降低,雾度和抗拉强度显著增加,与纯PVA薄膜相比,MCC质量分数为4%的PVA薄膜的抗拉强度增加了64.8%,断裂伸长率降低了14.7%,水蒸气透过系数显著降低。当MCC质量分数从0%增加到3%时,薄膜的氧气透过系数由2.145×10-16 cm3•cm/(cm2•s•Pa)降低到1.393×10-16 cm3•cm/(cm2•s•Pa),但当MCC质量分数为4%时,薄膜的氧气透过系数略有增加。MCC的加入使得薄膜的热稳定性提高,初始分解温度略有升高,当MCC质量分数为4%时,薄膜表面和横截断面局部区域可以观察到少量的大颗粒出现团聚现象。结论 MCC的加入提高了PVA薄膜的力学性能、疏水性、阻隔性、热稳定性,控制好其加入量可以有效改善PVA薄膜的性能。
  • 汪海燕, 钱怡
    . 2017, (9): 91-95.
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    目的 研究包装透明超疏水聚乙烯(PE)薄膜的制备方法及其性能。方法 以纳米二氧化硅和无水乙醇为原料,将纳米二氧化硅溶于无水乙醇制得二氧化硅半透明溶液,采用浸渍提拉法将PE 膜在二氧化硅溶液中浸泡数分钟后提拉取出并自然干燥,然后用扫描电子显微镜、接触角测量仪、透光率雾度测定仪测量膜表面的性能,并进行研究分析,用污水浸泡样品数天后测量其抗污性。结果 成功制备了透明超疏水PE 薄膜,其表面与水的接触角高达(171±2)?,滚动角低至1?。当纳米二氧化硅的质量浓度为10 mg/mL时,其薄膜表面表现出了优异的透明性、防水性和抗污染自清洁性。结论 采用简易方法制备了透明超疏水聚乙烯塑料薄膜,提高了聚乙烯膜超疏水自清洁的性能,大大增强了聚乙烯膜在包装领域的应用前景。
  • 王全亮, 肖生苓, 岳金权, 陆新宗
    . 2017, (9): 96-101.
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    目的 探究各工艺因素(热压温度、热压压力、初始含水率、定量)对重载纤维模塑材料水分传递过程的影响,揭示重载纤维模塑材料热压成型的水分传递机理。方法 采用隔层设计测得纤维模塑板坯不同位置的水分变化;引入t 检验与F 检验法检验对称位置水分变化曲线的差异。结果 热压过程中,水分在重载纤维模塑板坯中对称分布,水分变化可划分为2 个阶段,即快速下降段(Q 段)和集中汽化段(L 段)。水分梯度主要发生在L 段,其水分传递依次满足菲克第一定律的稳态扩散和菲克第二定律的非稳态扩散,扩散速率由表及里逐渐减慢。在Q 段与L 段,提高热压温度、增大热压压力或减小定量均能加快芯层水分下降速率,初始水分含量对水分下降速率无明显影响。结论 热压过程中,重载纤维模塑材料由表及里先后完成干燥。降低初始含水率、提高热压温度、增大热压压力或减小定量均能缩短重载纤维模塑材料的干燥时长。
  • 杨旭, 钱怡
    . 2017, (9): 102-106.
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    目的 制备一种以壳聚糖为主要成分的抗菌薄膜,并研究其性能。方法 壳聚糖、聚乙烯醇(PVA)、纳米二氧化钛和甘油等通过流延法制成膜,将壳聚糖与聚乙烯醇的质量比、纳米二氧化钛用量、甘油用量以及干燥温度等4个因素作为试验因素,通过正交试验,以抗菌性、水溶性和力学性能作为指标,对其性能进行评价。结果 当壳聚糖与PVA质量比为8∶2,纳米TiO2质量分数为0.75%,甘油质量分数为0.5%,干燥温度为70 ℃时,抗菌复合膜的综合性能最好。结论 加入聚乙烯醇和纳米二氧化钛并以壳聚糖为主要成分的抗菌薄膜具有较好的抗菌性、水溶性和力学性能,且具有抗菌缓释性。
  • 任小玲, 岳淑丽, 向红, 陈讷敏, 陈洁莹, 陈嘉宜, 周敏容
    . 2017, (9): 107-112.
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    目的 研究桉叶精油微胶囊的最佳包埋工艺。方法 以β-环糊精为壁材制备桉叶精油微胶囊,通过单因素和正交试验研究微胶囊包埋工艺,确定最优包埋工艺条件。结果 最佳包埋工艺中包埋温度为40 ℃,包埋时间为1.5 h,β-环糊精质量浓度为8 g/mL。在该条件下制得的微胶囊包埋率为70.33%,微胶囊收率为86.27%。缓释试验结果表明,微胶囊化可以明显降低桉叶精油的挥发速率,Avrami's 方程也可以对桉叶精油微胶囊释放过程进行较好拟合。结论 试验达到了预期目的,微胶囊化提高了精油利用率,延长了桉叶精油的使用寿命。
  • 吴丽彬, 陈威, 钱静
    . 2017, (9): 113-117.
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    目的 获得有效改善过冷,同时保持较高潜热、性能稳定的混合相变储能材料。方法 分别制备不同质量比的硬脂酸/Mg(NO3)2·6H2O、硬脂酸/Na2HPO4·12H2O 的混合材料,使用高低温交变箱测试长期循环性能,用温度记录仪测其步冷曲线,得到相变温度和过冷度,再使用参比温度曲线法对相变材料循环前后的相变潜热进行测试比较。结果 硬脂酸/Na2HPO4·12H2O 混合材料的过冷度降低至3℃左右,经300 次融化/凝固循环后过冷度维持恒定,潜热衰减率在20%以内。结论 采用结构相似的2 种混合相变材料均可改善无机水合盐的过冷度。硬脂酸与Mg(NO3)2·6H2O 相容性不佳,相变潜热的衰减加剧,循环稳定性变差,而硬脂酸与Na2HPO4·12H2O 的相容性良好,性能表现稳定,是一种良好的储能材料。
  • 汪磊, 谢晶
    . 2017, (9): 118-123.
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    目的 综述国内外计算力体力学(CFD)在食品冷藏链中的应用现状。方法 分类讨论CFD在食品冷藏链中预冷、冷冻、冷藏、冷藏运输4个环节中的应用。结果 归纳总结了CFD在食品冷链设备中的应用研究与进展,并指出了今后的发展方向。结论 CFD数值模拟技术在食品冷藏链中得到了广泛的应用,通过CFD数值模拟技术对冷链设备中的流场进行模拟分析,对冷链设备的优化与降低设备能耗具有重要意义。
  • 张蓉, 兰文婷, 王毅豪, 闫大成, 刘耀文
    . 2017, (9): 124-129.
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    目的 为肉桂醛(CA)复合材料的创新开发及其应用提供理论依据。方法 综述国内外CA复合材料的主要复合工艺、应用领域和具体效果,并对存在的问题进行分析,同时对CA复合材料的发展趋势进行展望。结果 CA复合材料因其优良的抑菌抗氧化作用主要被应用在食品包装和医疗方面,更多地被应用在食品保鲜包装中,缺乏针对应用在其他方面的研究。结论 国内外对CA复合材料的研究刚起步不久,工艺和应用都还比较单一,研究新型的、具有更多功能的CA复合材料以及开发其在其他领域方面的应用将是未来CA复合材料的发展趋势。
  • 王长安, 陈杰, 陈玉婷, 邹永德, 李枘枝, 罗敏
    . 2017, (9): 130-134.
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    目的 对活性-智能包装在肉类工业中的应用进行综述,为肉类保鲜提供研究依据。方法 从活性-智能包装(AIP)的主要类型、原理及其优缺点入手,查阅相关文献,重点论述了气体吸收/释放型、传感器型、指示器型和射频识别指示器等在肉类工业中的应用。结果 与传统包装相比,AIP能更好地保证食品的质量安全。结论 开发新型天然抗菌包装以及各种AIP的组合应用,将成为肉类包装工业应用研究的热点。
  • 石岩, 张括, 王芳, 张萌, 钟鸣星
    . 2017, (9): 135-140.
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    目的 为了更加便捷地运输和包装红酒等易碎玻璃制品,赋予其运输安全性、销售展示的美观性和一体性的功能。方法 以750 mL溜肩红酒瓶为例,选择A型和B型瓦楞纸板,利用瓦楞纸板的挺度和折叠性对内衬结构进行造型设计,从而实现内衬结构的一板折叠成型。对红酒运输包装件进行跌落试验,得到红酒瓶的最大加速度曲线,然后利用Pro/E软件建立实体模型,导入有限元软件ABAQUS进行跌落仿真,得到包装件响应加速度曲线。结果 z方向最大加速度为215.33 m/s2,比水平方向的冲击加速度低很多,即z方向跌落冲击缓冲性能好于水平方向。与跌落试验结果相比,误差均在可接受的范围内,表明有限元模型的建立是合理的,能够较好地反映所设计的红酒包装件在跌落过程中的动态缓冲特性。结论 内衬结构全部采用环保的瓦楞纸板材料,易于加工成型。瓦楞纸板良好的缓冲性能和包装特性降低了红酒在运输过程中的破损率,这种全瓦楞纸板的内衬结构设计不仅克服了红酒传统运输包装的缺陷,而且弥补了纸质红酒包装结构单一的缺点,对产品最大响应加速度的分析表明该结构设计能够满足红酒瓶直立放置时的冲击防护要求。
  • 崔艳, 陈丽
    . 2017, (9): 141-145.
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    目的 探究相同温湿度环境条件下,不同程度的预压缩对不同型号蜂窝纸板缓冲性能的影响。方法 利用电子材料试验机对材料进行压缩,进而通过Matlab 软件绘制出应力-应变曲线、静态缓冲系数曲线以及能量吸收曲线。结果 预压缩限制在线弹性阶段,对蜂窝纸板各项性能无明显影响;当预压缩进入弹塑性阶段,蜂窝纸板的各项性能产生较为明显的下降;当预压缩进入塑性坍塌阶段,蜂窝纸板的各项性能显著下降,甚至丧失缓冲特性。结论 随着预压缩程度的增加,蜂窝纸板静态压缩性能、静态缓冲性能及能量吸收性能都会降低。
  • 陈露, 程红, 秦帅, 刘星, 吴习宇
    . 2017, (9): 146-150.
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    目的 对红酒灌装后液位、杂质、瓶体裂纹等进行快速检测。方法 运用机器视觉技术,选择合理的检测器件,构建红酒灌装品质的机器视觉检测系统,并利用Matlab R2015a软件设计液位、杂质与裂纹的算法程序,采用竖直方向上Sobel算子检测液位,采用差影法检测杂质与裂纹。结果 通过Soble算子边缘检测对红酒灌装后的液位检测识别率为97%,差影法对瓶内杂质检测识别率为98%。结论 该实验对于红酒灌装后的液位和杂质检测具有一定的可操作性。
  • 杨仁民, 郑洲, 陈斌, 张学昌, 张炜
    . 2017, (9): 151-156.
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    目的 复杂型面零件功能特征多样,结构尺寸呈现空间分布,传统的手工检测方法无法满足检测工作要求,为提升检测效率,提出一种基于机器视觉的非接触式测量方法。方法 使用CCD 相机采集图像信息,对图像进行分析处理,获得圆的亚像素边缘轮廓,再通过最小二乘法进行圆拟合求得圆的参数方程,最后利用几何距离公式求得像素距离。通过系统标定求出像素当量,由像素当量最终求得圆与圆之间的实际距离。结果 最小二乘拟合圆亚像素边缘检测算法稳定,抗噪性能较好,算法的分辨率为0.001个像素。结论 该方法可正确、方便、有效地对零件进行尺寸测量。
  • 李瑞琴, 楚淑芳, 李清
    . 2017, (9): 157-161.
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    目的 为了实现筒子纱自动装袋、提高筒子纱包装效率设计一种筒子纱自动装袋系统。方法 模拟筒子纱用人工装入编织袋的工艺流程,进行自动装袋系统的机械结构设计,使装袋系统可实现供袋、撑袋、装袋三大功能。用SolidWorks 软件对装袋系统的各个功能模块进行三维建模,并进行虚拟系统装配。结果 设计的筒子纱自动装袋系统可以实现3?4 个筒子纱自动装入编织袋的包装过程,其结构简单、操作方便。结论 筒子纱自动装袋系统的应用大大降低了装包工人的劳动强度,对筒子纱的全自动化包装具有重要的应用价值。
  • 王葵葵, 李可, 宿磊, 袁兵
    . 2017, (9): 162-167.
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    目的 根据摆线轮模态分析计算结果对摆线轮进行结构优化。方法 通过Pro/E 对RV 减速器摆线轮进行三维造型,将完成的实体模型导入Ansys 中,建立动力学仿真分析模型,进行有限元模态分析,得出摆线轮在自由边界与约束边界下的固有特性。将模态计算结果与整机模型固有频率进行比较,根据振型分析摆线轮最大刚体位移的位置,进行结构优化设计并验证。结果 自由边界下的第7, 8 阶与约束边界下的第2, 3 阶固有频率均与整机相接近,容易引起整机共振的固有频率段为844.7?1163.7 Hz;摆线轮最大刚体位移的位置为贯穿孔外侧的摆线齿廓,自由和约束边界下的最大位移分别为44.349, 59.484mm;结构优化后的最大位移分别为37.581, 44.066 mm。结论 摆线轮齿廓处为结构的薄弱环节,结构优化后的摆线轮模型在固有特性以及固有振型上都达到了有效改善效果。
  • 陈少克, 李锦涛, 谢晓扬, 孔令立, 郭志恒, 陈志稳
    . 2017, (9): 168-172.
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    目的 为了高效、快速对新款多种类混合装箱包装机进行研发,提出基于QFD与TRIZ的创新设计方法。方法 文中运用QFD与TRIZ等多种创新方法,针对开设网店等创业人员在创业初期存在的人手少、工作量大等问题,设计开发一款多种类混合装箱包装机。结果 该包装机可按照操作者所需的包装品种,自动实现纸箱的吸取、成型、合箱和封箱操作,在商品的投放区不需人为手动进行商品的投放,是包装多种混合食品的个性化机械装置。结论 结果证明基于QFD与TRIZ的创新设计方法是可行的途径,所设计的包装机能够大幅度提高纸箱封装的生产效率,并且降低生产劳动强度,获得较高的产品包装质量。
  • 李俊帅, 马春生, 李瑞琴, 曹磊
    . 2017, (9): 173-177.
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    目的 针对一种两转一移三自由度封装并联机构2-RPU-SPR自动化包装过程中高工作精度的特殊应用要求,运用有限元法对其进行刚度与谐响应分析,从而研究机构的刚度和抗振性能。方法 运用SolidWorks建立三维实体模型,然后导入Ansys Workbench软件进行分析。结果 得到机构在外力作用下3种不同姿态的位移变形云图,并通过模态分析,得知2-RPU-SPR并联机构1~6阶固有频率分别为130.39, 133.42, 218.35, 760.36, 768.07, 776.96 Hz,以及各阶频率下的振型。在此基础上进行谐响应分析,得出动平台在x, y, z轴方向的位移响应曲线。结论 找出了机构刚度的薄弱部位,得出了刚度随位姿变化的规律;通过谐响应分析验证了该并联机构的抗振性能,得出机构应避免的敏感频率,这为该封装并联机构的进一步动态设计与优化奠定了基础。
  • 张振宇, 智慧, 田野, 孙智慧, 田亚男
    . 2017, (9): 178-182.
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    目的 解决精密轴承现有包装在运输过程中受到振动和冲击影响易导致其接触面间的表面质量下降的问题。方法 提出了一种刚柔结合的精密轴承包装方法,通过预紧力定位装置消除轴承滚动体与内圈两者间游隙,结合缓冲衬垫对包装件进行防护。通过应力-应变原理设计预紧力定位装置结构,并利用有限元软件模拟该装置与轴承相互作用的工作过程,研究该过程中轴承受力变化情况及预紧装置的力学表现。结果 仿真结果显示定位装置对轴承施加预紧力后游隙消失,且轴承的弹性变形在可承受范围内。通过对整体包装件进行自由跌落试验,测得轴承受到的冲击加速度小于50G,并检测轴承接触表面无损伤。结论 所提出的精密轴承包装方法能够对精密轴承提供保护作用。
  • 刘伟
    . 2017, (9): 183-187.
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    目的 研究Delta并联机构分支数目和驱动副分布对机构运动约束的影响。方法 使用Study参数表示刚体的位移、姿态变换矩阵,根据运动链D-H参数,建立运动链约束方程,再进行坐标变换得到分支约束方程,分析驱动副分布对Delta类并联机构运动约束的影响。结果 分支数目为3和4时,驱动副无论如何分布,delta并联机构只具有移动的运动特征。结论 用统一的表达式来表示Delta并联机构的约束情况更为直观,也为Delta并联机构设计优化提供了新的思路。
  • 张昌明, 冯博琳, 贺洋洋, 郭昌盛
    . 2017, (9): 188-193.
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    目的 解决称量传感器标定装置机架在工作中受到砝码冲击载荷和电机振动时,机架与电机连接部位被频繁破坏的问题。方法 采用有限元分析技术,结合三维设计软件Pro/E对机架进行了建模,基于模态和谐响应分析理论,运用有限元分析软件Ansys Workbench对机架进行谐响应分析。结果 得到外界载荷频率与机架各部位应力、变形、应变之间的关系,确定称量传感器标定装置机架危险频率范围为70.467 Hz和77.92 Hz,即固有模态阶数的第4阶和第6阶模态。结论 通过谐响应分析,得出了机架发生共振时可能产生的最大振动幅值,为称量传感器在实际工作中如何避免共振提供一定的理论参考。
  • 刘涛, 葛乐通, 石浦, 孙俊林, 蔡光泉, 魏兵
    . 2017, (9): 194-197.
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    目的 基于大量工业纤维及棉花包装的需要,针对性提出一种新型PET带传送装备。方法 设计一种锥面组合输送轮机构,并利用Adams和Ansys Workbench对组合输送轮机构的锥面锥角和施加的压力做出分析与优化。结果 仿真分析结果表明:锥轮锥角的角度在9°时,压力选取为30 N,既能满足穿带的需求,也可以有效减缓相应的应力集中和振动强度。结论 对不同的锥面组合输送轮机构,应当慎重的选择锥面锥角和施加压力。
  • 王峰, 王智伟, 陆有春, 王吉岱, 刘毅
    . 2017, (9): 198-203.
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    目的 为了实现PVC 扣板的自动包装,设计一种以瓦楞纸板为包装材料的PVC 扣板自动包装机。方法 基于功能分析法,首先通过黑箱法确定PVC 扣板自动包装机的总功能,然后进行功能分解,将总功能分为裹包成型、胶带封箱和物料输送等3 个分功能,通过对分功能求解,并对所得解筛选得出包装机的最优解,最后根据最优解进行结构设计。结果 该包装机能够实现3~7 m 任意长度PVC 扣板的自动包装,实验统计83.6%的包装成品满足包装要求,对于7 m 长PVC 扣板平均每次包装的时间为55 s。结论 该PVC 扣板自动包装机提高了生产效率,节约了人力,对大型板材瓦楞纸箱包装设备设计具有借鉴意义。
  • 王灿才, 王所杰
    . 2017, (9): 204-208.
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    目的 为了能够精确、高效地设计纸堆翻转液压系统,建立液压系统关键参数求解模型。方法 通过理论分析与实践研究相结合的方法建立数学模型,即以纸张和纸堆的基本参数作为输入参数,以液压系统的油缸直径作为输出参数,建立翻转机液压系统设计关键参数的数学模型,并在此模型的基础上完善液压系统的其他参数,进而确定液压系统的整体结构,最后完成样机的制作。结果 实践结果表明,1.8 t的纸堆采用15 MPa的油压,直径为55 mm的油缸可以将纸堆夹紧,采用直径为80 mm的油缸可以将纸堆推起。结论 通过样机的制造验证,表明所建立的液压系统的数学模型可以准确地求解液压系统的关键参数。
  • 田雪
    . 2017, (9): 209-212.
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    目的 为了有效滤除自动称量控制系统中的噪声信号,提升称量系统的稳定性和精确度,提出一种基于BP 神经网络粒子滤波的称量信号去噪方法。方法 在粒子滤波算法中映入了BP 神经网络,利用BP 神经网络的非线性映射特点,对权值进行分裂和选择,将观测值看作神经网络的目标信号,通过神经网络中的多次训练增大小权值粒子的权重,从而提高粒子滤波算法的多样性。结果 仿真和实验结果表明,BP 神经网络粒子滤波方法能有效滤除称量包装系统中的噪声信号,提升传感器信号品质。结论 该滤波方法大大提升了称量系统的稳定性,有效提高了称量包装的精度,所述控制方法可以明显提高定量称量控制过程的稳定性、精确性以及鲁棒性。
  • 龚一珉, 孙刘杰
    . 2017, (9): 213-218.
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    目的 为了解决QR码图像不易隐藏水印的难题,提出一种针对QR码载体图像的强鲁棒性频率域数字水印算法。方法 利用经双随机相位调制的傅里叶全息技术对水印进行加密,同时对QR码载体图像进行包含高斯模糊以及去除视觉敏感区域的预处理,将全息加密水印的奇异值矩阵加权嵌入到经过二级小波分解的QR码的中频系数后进行还原。Hough变换通过坐标系转换检测QR码图像同方向边缘的直线,后进行旋转校正,以提取水印。结果 在合适的嵌入强度下,水印保持了良好的不可见性(PSNR=32.3)。经过二值化攻击、信号处理(滤波、噪声、压缩)、几何变换(平移、旋转、缩放)以及打印扫描处理等一系列攻击,提取出的水印依旧清晰可见。结论 提出的算法针对各类攻击有较强的鲁棒性,可抵御任意角度旋转攻击,同时兼顾水印的不可见性,针对QR码的防伪技术具有一定的应用价值。
  • 刘薇, 陈广学, 张育思
    . 2017, (9): 219-224.
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    目的 研究不同丝网印刷工艺对RFID 标签性能的影响,得到最优丝网印刷工艺条件组合。方法 研究印刷速度、刮印压力、刮印角度、固化条件等参数变化对天线性能参数的影响。结果 当刮刀速度为50~70 m/min 时,天线的阻抗稳定,印刷成品质量好,天线的可识别距离最大;刮印压力的最优值为100 N/m 左右,刮刀角度应大于40°,固化温度大于110 ℃,固化时间应在20~40 min 之间。结论 标签阻抗随刮刀速度呈现U 形变化,而最大识别距离呈现相反趋势;标签阻抗随刮刀压力和刮刀角度均成U形变化趋势;天线阻抗随着固化时间和固化温度的升高而降低,最大识别距离呈现相反趋势。
  • 杨文兵, 万晓霞, 邹文华
    . 2017, (9): 225-229.
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    目的 为了改进彩色图像复制时在不同观测环境下的误差,将优化后的色貌模型引入色彩信息转换。方法 在分析CIECAM02-Jab用于彩色图像复制的色彩评价的基础上,提出利用OSA-UCS数据集建立新的优化色貌空间实验方案。利用线性回归的方法,调整原始颜色空间中的明度和彩度,构建出新的均匀颜色空间Jxaxbx。结果 经过检验发现新的优化色貌空间Jxaxbx色差的离散程度减轻,空间更趋均匀,更加符合均匀性标准。结论 新的优化色貌空间Jxaxbx修正了均匀颜色空间的均匀性,比CAM02初始色貌空间有了一定程度的提高,对彩色图像复制的色差评价取得了一定的效果。
  • 曾步衢
    . 2017, (9): 230-235.
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    目的 解决当前方法需要对图像中的相应点手动标记界标,且局限于特定对象或形状变形的问题。方法 提出一种可以同时实现图像颜色、外观和形态的图像低维表示算法。结果 该算法通过将形态和外观的流形约束到低维子空间上,进一步降低了流形学习的采样复杂性。结论 文中方法的性能远优于目前典型的稳健型光流算法和SIFT流算法。在图像编辑和关节学习关任务中取得了令人满意的定性结果。
  • 张帆, 渠星星, 张偌雅, 李珍珍, 张新红
    . 2017, (9): 236-239.
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    目的 研究一种扫描图像的去网算法,以去除影响扫描图像质量的半色调网纹或者加网网纹。方法 首先基于SLIC超像素算法对扫描图像进行分割并对边界进行矢量化,然后采用线性平滑滤波器和非线性平滑滤波器对图像进行逆半调处理,得到平滑的背景图像,最后把矢量边界与平滑背景整合在一起得到去网后的图像。结果 在去除网纹的同时有效保留了边界信息,实验图像的峰值信噪比和结构相似度优于其他算法。结论 文中方法可以有效去除网纹,与其他算法相比具有较好的去网效果。
  • 周继彦, 余正泓
    . 2017, (9): 240-244.
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    目的 为了提高包装印刷品缺陷检测的准确度和适用性,基于图像处理设计一种包装印刷缺陷检测方法。方法 采用几个关键步骤包括图像配准、配准区域自动选取、缺陷检测等,并根据包装印刷品图像特征选择配准区域,同时给出一种快速图像配准算法,利用改进差影匹配算法实现缺陷检测;基于DSP和FPGA设计控制系统硬件平台,主要包括控制单元、图像采集与处理单元、成像单元等,并进行实验研究。结果 所述方法能够准确识别出细微的刀丝、拉条类缺陷。结论 该方法具有较高的可靠性、通用性,可实现包装印刷品缺陷的快速检测。
  • 张海月, 司占军
    . 2017, (9): 245-248.
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    目的 满足新产品的研发、后期维护以及操作培训等方面的需求。方法 选用型号为Makerbot Replicator2的3D打印机为例,通过实际测量在三维建模软件SolidWorks中进行精确建模,之后利用3ds Max进行模型优化,最后导入到VRP完成虚拟装配系统制作。结果 该系统能够展示整个3D打印机的内外部结构和装配过程。结论 将虚拟装配技术与3D打印机相结合,能够以数字化的形式呈现3D打印机的整体结构和功能,而不必再受客观条件的制约,为工业产品的设计、完善、维护和管理提供了一种崭新的方式,对市场现有的3D打印机具有一定的适用性。