2019年, 第0卷, 第15期　
刊出日期：2019-08-13

  

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  聚丙烯种类对硅烷交联PP/POE(EPDM)共混材料性能的影响

  张忠州, 王磊, 路敏, 蒋成, 彭辉, 牛明军

  . 2019, (15): 1-10. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.001

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  目的 针对聚丙烯原料的选择对硅烷交联PP/POE(EPDM)共混材料性能的影响，进行系统的研究分析。方法 固定PP和POE(EPDM)的质量比为70∶30，添加VTMS，DCP，DBTDL的质量分数为1.5%，0.1%和0.1%，制备分别以PP-B和PP-H为基体材料的硅烷交联共混材料；研究2种共混材料的凝胶含量、结晶行为、流变性能、力学性能、微观结构等的差异，分析不同基体聚丙烯对硅烷交联聚丙烯共混材料力学性能产生影响的原因。结果 虽然PP-B的性能优于PP-H，但与POE(EPDM)硅烷交联后，PP-H在力学性能、热稳定性等方面优于PP-B，PP-B的交联程度更高。结论 在PP/POE(EPDM)硅烷交联材料的选择中，为了达到节省资源，并获得最佳性能的目的，应充分考虑聚丙烯原料种类对共混材料性能的影响，以选择出最优方案。
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  基于本构模型的发泡聚乙烯缓冲特性曲线研究

  徐绍虎, 崔爽

  . 2019, (15): 11-15. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.002

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  目的 建立EPE本构模型，并基于本构模型研究EPE缓冲系数-最大应力曲线。方法 通过静态压缩实验得到EPE应力-应变曲线，利用三次Bezier曲线拟合实验曲线，根据拟合曲线求得缓冲系数，从而得到缓冲系数-最大应力曲线。结果 利用三次Bezier曲线拟合得到了EPE分段本构模型，基于本构模型建立了EPE分段缓冲系数-最大应力曲线参数方程。本构模型、基于本构模型建立的EPE缓冲系数-最大应力曲线均收敛于分段点（0.3，0.1075），且当拟合应力值为0.4529 MPa时，得到缓冲系数最小值（5.0362）。结论 利用三次Bezier曲线拟合得到的应力-应变曲线与实验曲线有很好的拟合度，分别基于本构模型建立的和由实验数据得到的2条EPE缓冲系数-最大应力曲线有较好的拟合度，基于三次Bezier曲线拟合的本构模型研究EPE缓冲特性曲线是可行的。
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  木薯渣纳米纤维素的制备与表征

  黄丽婕, 张晓晓, 徐铭梓, 安书香, 李春颖, 赵含宇, 徐豪

  . 2019, (15): 16-23. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.003

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  目的 为了增加木薯渣的废物利用途径，对木薯渣进行高值化利用，制备木薯渣纳米纤维素，并对其进行表征。方法 以木薯渣为原料，对其进行酶处理和漂白处理，随后采用高压均质法制备纳米纤维素，再通过扫描电镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、红外光谱、X-射线衍射仪和热稳定性分析对木薯渣进行表征分析。结果 木薯渣经过酶解和漂白后，纤维素质量分数从20.21%增加到77.39%，淀粉质量分数从50.39%降低到1.87%，半纤维素质量分数从18.38%降低到5.11%，木质素质量分数从3.69%降低到0.74%。结论 木薯渣纤维在103.425 MPa下均质30次后成功制备出了纳米纤维素，透射电子显微镜和原子力显微镜结果表明，CNF的直径为10 nm左右。淀粉酶处理、漂白和高压均质并没有改变木薯渣纤维的晶型结构，仍为纤维素I型。
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  基于注意力机制的包装命名实体识别

  冀相冰, 朱艳辉, 徐啸, 梁文桐, 詹飞

  . 2019, (15): 24-29. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.004

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  目的 为了解决包装行业相关文本命名实体识别困难问题，提出在BiLSTM（Bidirectional Long Short-Term Memory）神经网络中加入注意力机制（Attention）和字词联合特征，构建一种基于注意力机制的BiLSTM深度学习模型（简称Attention-BiLSTM），以识别包装命名实体。方法 首先构建包装领域词典匹配包装语料中词语的类别特征，同时将包装语料转换为字特征和词特征联合的向量特征，并且在过程中加入POS（词性）信息。然后将以上特征联合馈送到BiLSTM网络，以获取文本的全局特征，并利用注意力机制获取局部特征。最后根据文本的全局特征和局部特征使用CRF（Conditional Random Field）解码整个句子的最优标注序列。结果 通过对《中国包装网》新闻数据集的实验，获得了85.6%的F值。结论 所提方法在包装命名实体识别中优于传统方法。
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  以纸代塑的套装茶具包装设计

  张芳, 姜洪兴, 王丽丽, 仲晨, 赵冬菁, 杜津, 夏征

  . 2019, (15): 30-36. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.005

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  目的 针对目前套装茶具多以发泡塑料作为包装材料的现状，提出一种以纸代塑的全纸包装方案。方法 首先分析了套装茶具特点，提出以纸代塑的初步包装方案；通过预试验明确其关键结构参数，并对初步方案进行改进；最后对改进方案进行性能验证试验。结果 在自由跌落试验中，角、棱和面跌落的峰值加速度分别为95g，127g，140g，底面跌落最为严酷。正弦定频试验结果表明，包装件在共振频率为14.32 Hz下进行14 200次振动后，内装物无破损或明显移位。空箱压缩试验表明，提案包装盒的空箱抗压强度为1.458 kN，优于同规格、同材料的0201型箱；包装件在进行堆码试验后，无压溃和变形现象发生。结论 以纸代塑的茶具包装不仅可践行绿色包装理念，更具备良好的保护性能。
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  地盖供送装置的设计

  何倩倩, 张国全

  . 2019, (15): 37-42. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.006

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  目的 以天地盖纸盒成型前纸片状物料的供送方式为研究对象，对其在纸盒成型过程中的取料供送进行方案设计，并确定方案中相关的技术参数。方法 设定4种地盖取料供送的可取方案，基于层次分析法（AHP）对影响设计结果的4种决策因素进行权重比较，得出各因素所占权重比；再利用多属性决策法（VIKOR）对4种方案进行分析，从而排定方案的优先顺序，选出最优解。利用SolidWorks进行三维建模，并建立实物模型，对其进行实验验证。结果 根据可接受门槛条件，确定负压吸附旋转式取料为最优取料方式，根据相关技术参数建立的实物模型，经验证与理论要求（120张/min）的最大误差<0.5%，满足使用要求。结论 利用AHP/VIKOR方法为地盖供送装置选取了最优方案，同时建立了适合的负压吸附旋转式取料工艺方法，对成型前地盖供送提供一定的技术借鉴作用。
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  基于智能包装技术的电子商务减量化包装设计模式研究

  何青萍

  . 2019, (15): 43-47. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.007

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  目的 为了解决电子商务包装造成的包装资源浪费现象，探索减量化包装设计模式。方法 以我国电子商务包装存在的问题为研究基础，归纳智能化包装技术解决以上问题的优势，分析电子商务包装减量化设计的思路。结果 系统探索了智能化技术与电商包装结合的设计路径，提出电子商务减量化包装设计应从包装循环模式、包装结构的减量化、减量化智能包装材料的选取、包装装潢的虚拟智能设计等方面考虑。结论 智能包装技术为电商包装的现有问题提出了新的解决思路，将推动电子商务包装向更为减量化、安全化、和谐化的方向发展。
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  一种非高斯随机振动过程数值模拟方法

  杨喆, 朱大鹏, 高全福

  . 2019, (15): 48-53. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.008

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  目的 考虑真实随机振动的非高斯特性，提出一种根据已知信息生成与其相符的非高斯随机振动过程的数值模拟方法。方法 基于均值、方差、偏斜度、峭度及功率谱密度函数（或自相关函数）等约束条件，对非高斯随机振动进行模拟。根据功率谱获取非高斯过程的自相关矩阵；通过Hermite多项式的正交性质和多项式混沌展开方法推导出的公式，构造满足标准正态分布随机过程的协方差矩阵，并对其进行谱分解和主成分分析；最后，利用Karhunen-Loeve展开和多项式混沌展开来表示所模拟的非高斯振动过程。结果 随着采样点个数的增加，实测数据与模拟数据之间的误差越来越小，该方法具有较好的模拟精度。结论 应用多项式混沌展开、Karhunen-Loeve展开以及蒙特卡洛等方法，可生成非高斯随机振动过程，并得到准确有效的各项统计参数模拟值。
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  单自由度模型苹果脆值的预测

  颜建伟, 林丹

  . 2019, (15): 54-61. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.009

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  目的 以苹果为研究对象，建立一种易操作的脆值测定方案对苹果进行缓冲包装设计和分析。 方法 通过静态压缩试验测得苹果的线刚度，通过跌落试验测出破损临界跌落高度，进而基于单自由度理论模型计算出苹果脆值。根据苹果的脆值和缓冲材料的静态缓冲系数设计出最优包装方案。最后，模拟公路随机振动和跌落试验评价上述缓冲方案的可行性。结果 无泡沫网苹果的破损临界跌落高度为 5 cm，线刚度为106.59 kN/m，固有频率为109.79 Hz；带泡沫网苹果破损临界跌落高度为10 cm，线刚度为104.48 kN/m，固有频率为106.58 Hz，临界脆值Gc约为96.28。据此，按照80 cm的搬运跌落高度设计时，缓冲材料EPE厚度需要达到1.98 cm。结论 建立的脆值测定方案具有精准度高，且较传统脆值测定方法对仪器依赖度低，具有操作简便易行、普适性强等优点，易于推广到其他类型包装件脆值的测定。
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  不同内容物的容器静压及跌落实验结果差异性分析

  徐雅, 张玉婷, 付志强, 张蕾, 周传浩

  . 2019, (15): 62-66. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.010

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  目的 在相同罐体条件下，分别探究不同内容物的罐体静态压缩及动态跌落实验结果的差异性。方法 针对常见的空气、液体、固体内容物的3类罐体进行静态压缩和动态跌落实验，以跌落方式、跌落高度、测试位置为变量对比分析不同罐体的最大加速度拟合曲线。结果 在静压实验中，空气罐应力集中在下方，液体罐和固体罐应力集中在上方。在跌落实验中，3类罐体的最大加速度值均有差异，差值最大为1.59 km/s2；2种跌落方式下，由上至下，空气罐身应力分布呈三次函数，极值点与对称中心受跌落高度影响较大；液体罐身应力分布呈正弦函数，幅值和初相受跌落高度影响较大；固体罐身应力分布在平跌落与45°角跌落下分别呈指数函数和二次函数，受跌落高度影响不大。结论 内容物不同，容器的静态压缩实验结果不同，动态冲击实验结果有显著差异，跌落方式对容器的动态跌落结果有较大影响。
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  硬脂酸对聚乙烯醇膜水果包装保鲜性能的影响

  钟乐, 曾绮颖, 肖乃玉, 罗文翰, 何娟, 余倩, 柳建良

  . 2019, (15): 67-73. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.011

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  目的 研究硬脂酸改性聚乙烯醇膜对水果保鲜性能的影响。方法 采用溶液浇注法，以硬脂酸为改性剂，并辅以硬脂酸-96为乳化剂，聚乙二醇-400为增塑剂，对聚乙烯醇(PVA)膜进行改性，利用FT-IR对其结构进行分析，考察硬脂酸的添加量对膜的耐水性、拉伸强度、断裂伸长率和外观等包装性能的影响，并以西梅为保鲜对象，通过定期对西梅的呼吸强度、可溶性固含量和质量损失率进行测定，进行西梅的鲜度分析，评估改性膜的保鲜效果。结果 硬脂酸与聚乙烯醇之间形成了酯键，膜的耐水性能得到明显提高，当硬脂酸的质量分数从0%增大至20%时，透湿度从294.42 g/(m2•h)降至75.99 g/(m2•h)，降低了74.19%，溶解度从26.85%降至12.90%，膜的拉伸强度、断裂伸长率和透明度也略有降低；与空白组和PVA膜组对照，硬脂酸/PVA组将西梅的呼吸跃变峰值推迟了2 d，明显降低了西梅的质量损失率，延缓了可溶性固形物含量变化速率，硬脂酸/PVA组将西梅的货架期延长了3.3 d。结论 采用硬脂酸改性聚乙烯醇，可增强膜的耐水性能，且提升了膜的包装强度，增强了膜的保鲜效果。
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  海藻酸钙凝胶在可食性包装材料中的研究进展

  王岱, 王利强, 韩恩泽, 李保强, 齐文斐

  . 2019, (15): 74-79. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.012

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  目的 综述海藻酸钙凝胶在可食性包装材料中的研究进展，为进一步扩大凝胶的应用领域提供参考。方法 通过对国内外研究现状和研究成果进行总结，分析海藻酸钙凝胶的形成机理和制备方法，提出海藻酸钙凝胶在可食性包装材料中的未来展望。结果 虽然海藻酸钙凝胶在可食性生物质包装材料、可食性药品包装材料、可食性食品包装材料、可食性固定化包装材料等中的应用较广泛，但也有待进一步深入研究。结论 未来海藻酸钙凝胶在流体食品包装保健品包装，以及生物质包装材料等领域的发展潜力较大。
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  智能包装的应用与发展趋势分析

  刘辰雨, 张改梅, 宋晓利, 鲁建东, 曹玥, 石佳子

  . 2019, (15): 80-86. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.013

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  目的 为促进智能包装技术发展，进一步拓展智能包装的功能与应用领域。方法 总结指示器、条形码、射频识别、增强现实、传感器等智能包装技术的应用现状，详细分析智能包装的市场需求和面临的机遇与挑战，并提出未来的研究方向。结论 智能包装在传统包装的基础上结合了新的科学技术，增加了包装的功能，具有广阔的发展前景，但其目前仍处于发展的初始阶段，依然存在成本高、安全性不足、环境污染、技术应用范围不广等问题。通过分析智能包装的需求和探讨未来的研究方向，进一步开发新技术与新型环保材料、加强信息交互，是非常必要的。
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  植物油类调味品防漏油包装材料及措施探索

  江雪雪, 唐毅, 李杨梅, 陈小容, 张丽

  . 2019, (15): 87-91. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.014

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  目的 寻找合适的植物油调味品包装材料、试验配件，以获取热封压力范围，解决植物油调味品行业实际生产中产品包装漏油问题。方法 采用PA15/PE62，PA15/PE65，PA15/PE55，PET/PET镀铝/PE，PET/Al/PE，PET12/PE38等7种包装材料，在使用自动制袋式填充包装机实际生产环境下进行50，150，300 g等3种规格的清油类底料灌装，并施加30 kg重物进行90 d储存试验，每隔15 d观察包装的封口质量；添加热封压力调节配件，在实际生产中可间接指示热封压力范围，进而探索不同材质的热封压力调节范围。结果 在进行了90 d压力储存后，发现3种规格的样品包装材料漏油率在0~17.95%之间，其中PA15/PE62在50，150，300 g等3种规格下的漏油率均为0，可见该材质在现有生产条件下能够有效缓解漏油现象；该压力配件效果较好，得出2种卷料的热封调节配件调节圈数集中在7.4~6.25圈，7.4~5.75圈。结论 PA15/PE65能有效缓解实际生产中的热封部位断根现象、漏油现象；该压力配件的使用便于生产企业找寻热封压力与热封温度的平衡点，进而缓解漏油现象。
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  对苯二酚增强纤维素/石墨烯电极的制备

  陈鹏, 徐朝阳

  . 2019, (15): 92-97. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.015

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  目的 以纳米纤维素气凝胶为骨架，对苯二酚为增强相，并加入还原氧化石墨烯，制备纳米纤维素/还原氧化石墨烯复合电极薄膜，将其应用于超级电容器。方法 采用超声处理制备纳米纤维素/氧化石墨烯混合溶液；在高温高压的环境下，加入对苯二酚，采用水热合成法和冷冻干燥法制备纳米纤维素/还原氧化石墨烯气凝胶，并最终制成电极膜。结果 在纳米纤维素/还原氧化石墨烯复合气凝胶中，石墨烯可将纳米纤维素均匀包裹，形成三维多孔网络结构；纳米纤维素/还原氧化石墨烯复合电极具有良好的电化学性能，在1 mol/L的H2SO4溶液中，当电流扫描速率为1 mA/cm2时，超级电容器比面积电容高达1.621 F/cm2，且在2000次循环测试后，电容保留率为88.3％。结论 以纳米纤维素为基体制备的纳米纤维素/还原氧化石墨复合电极具有良好的电化学性能，可以用作超级电容器电极。
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  聚碳酸酯型聚氨酯薄膜的制备及性能研究

  李菲, 江贵长, 张凌昊, 陈明芬, 赵忆鑫

  . 2019, (15): 98-103. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.016

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  目的 采用六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、聚碳酸酯二元醇（PCDL）和己二醇（HDO）合成一种新型聚氨酯，研究R值（在整个预聚反应中异氰酸酯与羟基的摩尔比）对聚氨酯薄膜（PU膜）性能的影响。方法 采用预聚法将不同R值的原料进行化学合成，然后流延成膜。分析R值对PU膜力学性能、水接触角、透明度和氧气透过性的影响，并通过红外光谱、差示量热扫描分析和热重分析对PU膜进行测试表征。结果 随着R值的增加，PU膜的力学性能和热稳定性变好，水接触角和微相分离程度增大，透明度和氧气透过系数降低。结论 使用以上3种原料合成了一种新型聚氨酯，且随着R值的增加，PU膜的综合性能得到提升。
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  超声波协同处理对桉木抽提物及尺寸稳定性的影响

  刘佳慧, 任佳奇, 伊松林

  . 2019, (15): 104-109. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.017

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  目的 探究不同频率超声波辅助去离子水溶液的抽提处理对巨尾桉木抽提物得率、成分以及试件尺寸稳定性的影响。方法 分别以频率为0，25，59 kHz的超声波辅助去离子水、质量分数为1%的盐酸溶液、质量分数为1%的氢氧化钠溶液，在60 ℃条件下抽提巨尾桉试件2 h，计算抽提物得率，采用GC/MS检测抽提物成分，测算试件的湿胀率和抗湿胀率。结果 在频率为59 kHz的超声波辅助下，氢氧化钠溶液（1%）处理组的抽提物得率最高，达7.67%；3种溶液处理所得抽提物成分差异虽较大，但超声波辅助抽提时，烷烃类、酯类物质的种类及相对含量变化明显；抽提处理提高了试件的尺寸稳定性，59 kHz的超声波辅助盐酸溶液（1%）处理组试件的抗湿胀率最高，达到65.39%。结论 超声波协同热水溶液的抽提处理能够提高巨尾桉尺寸稳定性，且有利于抽提物的抽出。
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  MFC气凝胶的制备及其精油缓释性能研究

  王晓娟, 张正健, 高萌, 陈蕴智, 赵艳琳

  . 2019, (15): 110-116. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.018

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  目的 利用孔隙率高、比表面积大和吸附性能好的微纤化纤维素（MFC）气凝胶与百里香精油结合，解决抗菌保鲜包装中精油释放过快的问题，实现精油的缓慢释放。方法 采用不同用量的内切纤维素酶预处理桉木漂白硫酸盐浆，通过高压均质制备MFC，经冷冻干燥制备MFC气凝胶，在基本性能表征的基础上，研究其精油缓释性能。结果 由百里香精油的GC-MS分析得出其主要抑菌成分为麝香草酚。MFC气凝胶均为三维多孔结构，比表面积和平均孔径的变化范围分别为2.0~5.1 m2/g和5.0~22.0 nm；当精油与MFC的质量比为1∶1时，MFC气凝胶的精油初始保留率为4.38 mg/g（每克气凝胶中保留4.38 mg精油），向密闭容器释放的精油量均呈现出先增大后减小，随后逐渐稳定的趋势，释放速率平均为3.1%。结论 MFC气凝胶为高孔隙率、中孔材料，可延长精油释放时间，具有优异的缓释性能。
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  功能型硅藻土装饰纸的制备及性能

  王圆圆, 张健, 平清伟, 盛雪茹, 李娜, 牛梅红

  . 2019, (15): 117-123. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.019

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  目的 在前期研究结果的基础上，开发具有湿度调节、抗菌功能的功能硅藻土装饰纸。方法 以硅藻土为基料，通过传统的涂布工艺制备具有湿度调节、抗菌功能、现场个性化喷印的硅藻土装饰纸。 结果 硅藻土装饰纸适于使用水墨进行印刷，其覆盖力强、密度均匀、色差小，可根据客户要求进行现场打印，进而实现私人订制。硅藻土装饰纸具有良好的湿度调节功能，通过控制涂布量使硅藻土装饰纸的吸放湿率均在15%以上。通过负载抗菌剂可赋予装饰纸良好的抗菌性能，抑菌圈可达23 mm以上。结论 所开发的硅藻土装饰纸不仅能用于家居装饰，也可用于物品包装，且可实现私人订制，具有个性化、便捷、低耗、价廉等优点，是一种具有良好应用前景的装饰包装材料。
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  PUA木器油墨性能与成膜助剂分子结构的相关性

  周瑞琦, 田婕慧, 陈永利

  . 2019, (15): 124-129. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.020

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  目的 探究不同成膜助剂分子结构对聚氨酯丙烯酸酯（PUA）木器油墨墨膜性能的影响。方法 以成膜助剂作为研究对象，使用PUA作为连接料，与消泡剂等助剂一起制备木器油墨。研究成膜助剂3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、乙二醇丁醚、丙二醇、二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚对PUA木器油墨性能的影响。采用FTIR研究成膜助剂/连接料复合乳液薄膜的化学结构，并对其硬度、附着力、接触角表面性质进行表征。结果 助剂相对分子质量越小，墨膜硬度、附着力越大。当乙二醇丁醚的质量分数为4%时，硬度最大为3H，附着力为最佳等级0；醚键和羟基的相对含量越多则其硬度、附着力和接触角越大，丙二醇质量分数为4%时接触角最大（95.3°）。结论 选择质量分数为4%的丙二醇作为成膜助剂时，综合性能最佳；选择成膜助剂时应优先考虑相对分子质量小、极性基团相对含量多的助剂。
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  镀陶烟用内衬纸防潮保润保香性研究

  王睿娜, 韩磊, 惠非琼, 陈友林

  . 2019, (15): 130-135. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.021

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  目的 研究对比陶制直镀内衬纸与常规直镀内衬纸的防潮保润保香性能。方法 对镀陶和常规直镀内衬纸进行SEM，BET和透湿率及透氧率检测，并将2种内衬纸卷制的成品卷烟放置于高温高湿、干燥、常温常湿等条件下平衡85 d，随后对拆包不同时长的卷烟进行烟支含水率检测，同时采用静态顶空气相色谱-质谱联用仪测定卷烟滤棒及烟丝中香精的主要成分含量。结果 与常规直镀内衬纸相比，镀陶直镀内衬纸的表面致密性和比表面积明显较优，且其氧气透过率略小，水蒸气透过率较小。在高温高湿和干燥条件下，镀陶样品的烟支含水率与初始设计值较为接近；在常温常湿条件下，2种内衬纸包装的烟支含水率虽在拆包前30 h无明显区别，但在35 h后，常规直镀内衬纸包装的烟支含水率显著下降，不满足设计要求。结论 镀陶直镀内衬纸的防潮效果较好、保香效果较好、保润效果略好。镀陶烟用内衬纸的工艺还有待进一步调整，以进一步提高其防潮保香保香效果。
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  一种绿色食用油墨制备工艺的优化

  刘世锋, 姚瑞玲, 高巧侠

  . 2019, (15): 136-143. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.022

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  目的 优化食用油墨制备工艺，改善其存储稳定性。方法 将主成分分析法和隶属度综合评价法相结合，确定食用油墨4项性能指标的总分计算方法，以单因素试验结果为基础，以食用油墨总分为响应值，采用响应面分析法确定食用油墨的最佳制备工艺，并研究果绿染料含量、阿拉伯胶含量和乙醇含量对食用油墨性能的影响及彼此之间的交互作用。结果 当果绿染料质量分数为3.00%、阿拉伯胶质量分数为6.00%、乙醇质量分数为25.00%时，食用油墨的综合得分最高。结论 在优化条件下，可获得总分为0.955的食用油墨；实现了多因素多指标产品的客观评价，工艺和评价方法可用于指导生产。
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  基于AHP-熵权的绿色包装评价指标重要度分析

  李娜, 李小东

  . 2019, (15): 144-149. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.023

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  目的 提供一种基于AHP（层次分析法）和熵权定量化的绿色包装评价指标重要度确定方法。方法 结合现有资料，从环境、资源、经济、功能等4个维度构建多层次绿色包装评价指标体系，运用AHP确定各个指标的主观权重，并利用熵权法获得各项指标的客观权重；最后，运用乘法组合赋权原理将两者整合，得到各项指标的综合重要度。结果 定量化的重要度标定实现了绿色包装评价指标的有效排序，得出绿色包装一级评价指标的重要度排序为资源指标>环境指标>经济指标>功能指标，二级指标重要度的前3位是空位容积率、原材料中的有害成分、包装成本。结论 综合AHP权重值与熵权权重值，评价指标的专家主观偏好与客观差异得到了更好的融合，获得了更为合理的指标权重，该方法能够为绿色包装评价体系的制定提供有效参考。
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  相变蓄冷技术在食品冷链运输中的研究进展

  李晓燕, 张晓雅, 邱雪君, 闫淑晴, 陈杰

  . 2019, (15): 150-157. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.024

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  目的 概述相变蓄冷技术在食品冷链运输中的研究进展，为冷链运输发展提供一定的研究思路。方法 综述相变蓄冷技术在蓄冷式冷藏车、蓄冷保温箱及其他冷链运输设备中的应用，主要对其相变蓄冷材料、蓄冷技术与保温材料的结合、运输过程内部温度分布的影响因素及其新型的运输方式进行论述。结果 相变蓄冷技术在食品冷链的各种运输设备中都有广泛的应用领域和较大的发展空间。结论 相变蓄冷技术是提高能源利用效率的有效手段，在冷链运输系统中具有广阔的应用前景。相变蓄冷材料、保温材料以及运输过程中温度稳定分布的研究及多温共配技术是今后的研究方向。
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  基于智慧物流的电动自适应封箱机设计

  胡宇航

  . 2019, (15): 158-163. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.025

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  目的 设计一种电动自适应封箱机，以提高电商和快递物流行业的工作效率，并收集相关的物流包裹数据，在物流前端为智慧物流奠定数据基础。方法 分析目前市面上存在的封箱机的问题，以及快递物流行业待解决的问题。结合封箱过程中出现的难点和封箱的原理，设计封箱机的机械结构及控制方案，并对其工作效率进行理论计算，通过实验验证计算结果。结果 原型机可以适用于宽（110~320）mm×高（153~290）mm的任意长度纸箱的封箱，所需时间为5~12 s。同时，机器可以采集包裹的详细数据，并上传至上位机。结论 该设计可以自动适应封装不同尺寸的纸箱，具有纯电动、体积小、成本低等优点，适合于中小型电商以及快递站点使用；该技术还可应用于大型B2C电商末端的商品打包封箱环节；其采集的相关物流数据将会是未来构建智慧物流体系的大数据基础。
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  强异构货物垛型稳定性分析及评估方法

  张长勇, 王艳芳, 吴智博

  . 2019, (15): 164-169. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.026

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  目的 针对强异构货物垛型稳定性判定问题，提出一种稳定性计算方法。方法 首先运用静力学和动力学分析，建立物理模型，量化5个稳定性参数，定义定量评估垛型稳定性的指标——垂直稳定度和水平稳定度，然后分别采用中心骨架算法、分支定界算法、Extreme Point算法建立仿真垛型，对比货物的空间布局位置及布局效果，通过计算公式得到垂直稳定度和水平稳定度数值，对垛型的稳定性进行机理分析，最后，采用小规模纸箱实验，进一步验证公式的合理性。结果 提出的稳定度计算公式能有效用于强异构性垛型的稳定性评估与分析。结论 该方法对提高码垛算法的工程应用性，增强配平均衡性，防止货物在地面运输过程中倒垛，具有一定的参考价值。
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  粉体除静电离子风风场对粉体包装充填影响的模拟研究

  孟坤鹏, 李永祥, 徐雪萌, 唐静静, 李飞翔, 陈静

  . 2019, (15): 170-174. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.027

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  目的 研究外加离子风风场对粉体充填过程粉尘落袋的影响，探究离子风机应用于粉体除静电包装的可行性。方法 基于气固耦合机理，利用Fluent软件，使用k-ω湍流模型与离散相模型（DPM），模拟外加风场情况下粉体包装的粉尘落袋过程，分析离子风风速对不同粒径粉尘颗粒捕获率的影响。结果 模拟结果显示，在外加离子风风场风速≤0.4 m/s时，风场对粉尘颗粒捕获率影响较小，在风速为0.4~ 0.6 m/s时，对直径1~30 µm的粉尘颗粒的捕获率有明显的提升作用。结论 通过设置适当的离子风风速，外加风场不会加剧粉体充填过程中出现的扬尘，在粉体填充包装过程中使用离子风机消除静电是可 行的。
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  高速取纸机构设计与仿真分析

  梁金生, 曹巨江

  . 2019, (15): 175-180. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.028

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  目的 利用机构实现取纸机在高速取纸时无纸间摩擦的目的。方法 明确无纸间摩擦情况下取纸吸头的姿态和动作要求。利用凸轮连杆机构的运动特点，并考虑高速运动中凸轮机构运动规律要求，设计凸轮五杆机构取纸机构。利用Adams仿真验证机构运动情况。结果 通过分析凸轮五杆机构连杆上两点的位移变化，获取作为吸头的凸轮五杆机构的连杆运动情况。通过机构的运动仿真分析可知，吸头在取纸时以垂直于纸面的姿态作间歇平动，实现了预定目标要求。结论 利用凸轮五杆机构能够很好地实现高速、无纸间摩擦取纸。
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  给袋式挂面包装机撑袋机构设计与分析

  徐雪萌, 陈留记, 王志山, 陈静

  . 2019, (15): 181-188. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.029

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  目的 为了避免给袋式挂面包装机装袋时的落料故障，设计筒状侧面折叠预制袋撑袋机构。方法 依据挂面充填技术要求及预制袋供送工艺路线，设计滑块摆杆撑袋机构；利用约束方程法建模，对撑袋机构进行设计；运用杆组法对撑袋机构进行运动学分析；借助Matlab编程，求解滑块摆杆撑袋机构尺度参数与运动学参数，绘制出摆杆的角位移、角速度、角加速度曲线。基于此设计加工撑袋机构，进行在线实验，并验证可靠性。结果 所设计滑块摆杆撑袋机构参数，连杆长度为89 mm，摆杆长度为115 mm，滑块偏距为122.5 mm，原动件滑块行程为10 mm，从动件摆杆摆角位移为5°；滑块位移与摆杆角位移满足线性关系，摆杆运动近似为匀加速。结论 在线实验验证该撑袋机构满足撑袋工艺要求，撑袋可靠性为94.6%，满足企业对全自动挂面包装机的要求，较好地解决了挂面包装落料故障。
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  基于TRIZ的新型长生果柔性去壳机设计

  刘晓雯

  . 2019, (15): 189-193. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.030

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  目的 针对市场上现有的长生果去壳设备在粒度相差较大时，壳和仁分离不完全、剥净率低等问题，对其进行创新性改进设计。方法 基于TRIZ理论，对市场上应用最广泛的长生果去壳机的工作原理进行分析，对其存在的问题进行分析，利用发明问题解决理论，通过宏观的矛盾矩阵法，得到相对应的创新设计原理。结果 根据选取的最优原理，解决了设计过程中出现的4个主要技术冲突。利用参数变化原理，将Ⅰ级去壳装置中起碾压作用的工作板改成连续变化的斜面，解决了脱壳效率低的问题；利用分割原理和动态特性原理，将驱动曲柄设计成长度可调的形式，使生产节拍可调，实现了柔性生产；利用有效运动的连续性原理，通过增加专门用于小果、秕果的碾压装置，提高了剥净率及设备的自动化程度；利用多用性原理，用Ⅲ级去壳装置的动力源代替果壳收集装置的动力源，使设备结构更加紧凑。结论 实验结果表明，新型长生果柔性去壳机可实现大白沙剥净率达到97.6%，四粒红剥净率达到98.2%，均高于现有去壳设备；大白沙破损率为1.97%，四粒红破损率为1.18%，均低于现有去壳设备。设计结果对类似去壳设备的设计研究奠定了一定的理论基础。
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  热塑性管对折贴标机设计与研究

  刘静, 张艳霞, 刘雪松

  . 2019, (15): 194-199. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.031

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  目的 研制一种适应于热塑性管的对折贴标机，以提高热塑性管贴标效率和贴标质量。方法 结合机械动力学设计基础理论，运用SolidWorks三维设计软件等现代机械设计方法，并根据客户提供的设计要求、功能参数，以及生产现场手工贴标工艺流程，进行贴标机结构设计。最后加工物理样机进行实际测试研究。结果 贴标机能够对直径为5~20 mm内的不同热塑性管进行贴标，据统计该贴标机的贴标速度可达1200 pcs/h，同时每一个贴好的标签基本一致，且表面没有划伤和污染现象，贴标精度和效率明显高于人工贴标。结论 该贴标机满足热塑性管的实际生产需求。
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  食品多层包装内包缺陷的问题分析及处理

  楚晗, 王爱霞, 高尊华, 曹兴强, 靳杉杉, 李晓, 姚二民

  . 2019, (15): 200-205. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.032

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  目的 分析食品多层包装内包缺陷产生的原因，降低食品生产过程中内包装的缺陷率。方法 以GDXII包装机为例，分析造成褶皱、破损、翘边、露底、划痕和拼接错误等6种典型内包铝箔纸缺陷的原因，分别对GDXII包装机的内包夹紧装置、压花装置、切割装置、加速装置及包装成型装置进行参数调整。结果 调整优化后的GDXII包装机在生产时，机器运行稳定，单小时内包生产量由优化调整前的23 977提升至24 350，内包铝箔纸缺陷率由调整前的4.44%降低至1.92%。结论 在实际生产中，同类食品包装生产企业可以根据该优化调整思路及方法，确定与之适应的包装机参数调整方案，以降低生产过程中内包缺陷损耗率，提升产品信誉度和企业经济效益。
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  基于机器视觉的药物自动识别技术

  张广云

  . 2019, (15): 206-213. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.033

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  目的 基于机器视觉技术对药物图像的识别进行研究，寻找药物识别过程中更优的算法及识别过程中适宜的外部条件。方法 通过理论分析结合HALCON软件对药物识别的问题进行一系列实验，分析照明系统和图像处理算法对识别结果的影响。结果 研究表明，在成功识别的基础上，识别难度与工作环境有明显的关联，各种处理算法、目标阈值、系统复杂性均可以对识别结果产生明显的影响。结论 改进的中值滤波算法与普通的中值滤波算法相比，处理结果得到明显的改善。通过调整外部光源以及背景参照，均对提高处理质量有明显的帮助，通过RGB与HSV阈值处理算法等相关算法的合理结合，系统的识别结果得到明显提高。研究结果可以为药物装配及相关的产业智能化提供重要参考。
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  基于模糊Smith控制的热收缩包装机机械节能研究

  轩建举, 李艳

  . 2019, (15): 214-218. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.034

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  目的 为了更加高效地提高热收缩包装机在机械节能控制方面的稳定性，优化控制器的控制性能。方法 在充分研究ARM Cortex-M3核心控制器LPC1500的基础上，利用嵌入式环境进行热收缩包装机的机械节能控制器硬件的开发，包括A/D采集模块、信息采集模块以及驱动执行模块等，结合模糊Smith在反馈调节上的优点，提高节能控制性能，再建立机械节能控制的控制器的约束参量的数学模型，进行机械节能方面的深入研究。结果 实验测试结果表明，采用模糊Smith设计的预估器性能更加良好，热收缩包装机节能控制可靠性高，并且能够降低包装机在能量方面的消耗。结论 在热收缩包装机控制方面采用的策略具有优化节能效果，具有广阔的市场应用前景。
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  贴片元件包装纸带冲压制程中的影像系统设计

  赵小丽, 韩文虹

  . 2019, (15): 219-224. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.035

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  目的 为了实现0402元件包装纸带冲孔尺寸与毛边长度的检测，以便作为冲压制品的品质检验及模具观测判断和调整的依据，构建一台影像检测系统。方法 采用CCD拾取纸带影像并配合电机带动平台移动，使用二值化算法及形态学内插算法处理后，测量出最长的毛边尺寸，采用LabVIEW编程控制影像的拾取、处理，并通过人机界面显示其尺寸或毛边、长度平均值、3个标准差（3σ）、最大/最小值与差值、综合制程能力指数等，以确认产品的品质。结果 实验结果显示，影像检测系统每次测量10片纸带，每片测量需64 s，最大定位误差为0.005 mm，误差百分比最大为3.93%，将毛边检测中发现的纸带毛边位置及长度与国家标准相对比，可作为模具调整或更换的依据。结论 此影像检测系统可替代人工测量，降低了人为测量误差，并节省了时间，提高了生产效能。
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  薄板烘丝机干头干尾量改进研究

  赵凡, 李银华, 郑伟

  . 2019, (15): 225-229. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.036

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  目的 为了解决烟丝烘干过程中出现干头干尾过多，造成后续加工浪费的问题，在分析现有文献和现有设备的基础上，对烘丝工艺进行改进。方法 通过对干头干尾产生的原因和来料水分与烘丝温度的关系分析，采用抗滞后MFA控制器实现对温度的控制，并对现有烘丝设备蒸汽、水管路系统进行改造，对料头和料尾部分增加了水、压空双介质喷嘴来增加湿度，以提高烟丝的利用率。结果 经过不断的调试与试运行，使得每批次干头干尾量由原本的0.624%减少为0.16%。结论 通过温度控制改进和加装增湿装置来减少干头干尾量，将项目投入运行。实际运行结果表明，该系统运行可靠，干头干尾量得到明显降低，减少了原材料的浪费，提高了烟丝利用率和卷烟产量。
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  改进的基于压缩感知的鲁棒性水印算法

  石红芹, 余鹰, 王艳

  . 2019, (15): 230-236. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.037

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  目的 为了提高水印算法的抗攻击能力，提出一种改进的基于压缩感知的鲁棒性水印算法。方法 为了确保嵌入的水印信息在载体中分布均匀，对彩色载体图像的R, G, B分量进行N×N不重复分块后得到Rij, Gij, Bij，按照下标值不同的原则，随机选择3个颜色分块构成嵌入块；为了提高水印的鲁棒性和检测的成功率，对水印信息采用循环嵌入的方式；详细论述水印的嵌入和提取流程，并通过仿真与其他3种算法进行实验结果对比。结果 水印提取不需要原始图像的参与，具有盲检测性，水印的循环嵌入策略极大地提高了水印鲁棒性和水印检测成功率。仿真实验结果表明，重建的水印图像具有较小的失真度，算法能够很好地抵抗一系列的几何攻击。结论 算法具有较好的鲁棒性和不可感知性，实现较简单，在版权保护及信息安全领域具有一定的参考价值。
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  基于图像处理的条码识别技术及雷管检测应用

  张儒, 姚舜才, 安坤, 王子瑶

  . 2019, (15): 237-242. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.038

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  目的 为了高效、方便、安全地对便携式起爆器的数码电子雷管进行检测，设计一种条形码检测方法。方法 首先分析雷管外印有的雷管条形码的构成，提出一种新型的模拟电子雷管条形码检测方法，通过在Matlab软件平台下与嵌入式条码系统相结合，对含有条形码的图像进行图像处理识别。结果 在Matlab环境下能够准确识别出图像中的条形码，而且时间5.1 ms范围内，嵌入式开发的条码扫描能显示正确的条码序列。结论 嵌入式条码扫描系统与市场上现有的一些条码识别软件相比，具有很好的适应性和准确性，将使便携式起爆器中雷管扫描录入工作变得更加快捷高效，能为后续起爆器的功能完善提供基础保障。
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  基于双向相关扩散与非线性混沌S盒的图像加密算法

  王瑶, 韩亚军

  . 2019, (15): 243-251. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.15.039

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  目的 当前混沌加密方案主要采用存在迭代周期性的序列与单向扩散机制来实现像素的混淆，设计一种加密算法以解决其抗破译性能较弱的问题。方法 设计了基于双向相关扩散与非线性S盒的图像加密算法。借助哈希方案，形成一个与初始图像内容相关的密钥；基于2D混合混沌函数，利用子密钥来设计位置交叉规则，实现明文的像素置乱；基于线性分阶变换，联合混沌随机数组，构建一个16×16的非线性S盒；定义S盒的循环向前移位机制和向前扩散机制，对置乱图像完成正向加密；再更新混合混沌系统的初始条件，构建逆向扩散机制，对正向密文完成反向加密。结果 测试数据显示，与已有混沌加密方案相比，在安全性和效率方面，所提方案的优势更大，其时耗时仅为0.59 s，且稳定的NPCR和UACI值分别达到了99.74%，33.69%。结论 所提加密方案可以抵御网络中外来攻击，可充分保证图像内容的真实性。