2023年, 第0卷, 第15期　
刊出日期：2023-08-25

  

• 全选
  |

• Select
  卤胺季铵盐双活性抗菌剂的制备及其在纤维基包装材料中的应用

  孙吉敏, 李晨暘, 黄煜琪, 马晓军, 吕幼军

  . 2023, (15): 1-8. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 在温和实验条件下制备卤胺季铵盐双活性抗菌剂，考察其抗菌活性并研究其在纤维基包装材料中的应用。方法 利用紫外-可见分光光度计标定标准曲线，考察双活性抗菌剂及负载该抗菌剂的纤维基包装材料的抗菌活性和再生复用性能。结果 双活性抗菌剂在质量浓度为0.25 g/mL时，15 min内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效果均达到100%;负载双活性抗菌剂的纤维基包装材料在15 min内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效果均达到100%;经3次抗菌性能再生后，双活性抗菌剂和纤维基抗菌包装材料的一次杀菌效果仍可达到100%。结论 双活性抗菌剂对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)与革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有良好的灭菌作用，负载双活性抗菌剂的纤维基材料的灭菌效果良好，且抗菌性能可多次再生。
• Select
  花色苷微胶囊的制备及其理化性质研究

  冯志强, 张阮冰, 段邓乐, 张佳生, 蔡哲妍, 王琴, 余元善, 肖更生

  . 2023, (15): 9-15. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 针对花色苷易降解不稳定等问题，采用复合壁材对花色苷进行微胶囊化处理以提高其加工稳定性。方法 以蓝莓花色苷为芯材，改性玉米淀粉/明胶作为复合壁材，利用真空冷冻干燥法制备花色苷微胶囊。以花色苷的包埋率为评价指标，考察壁芯比、改性玉米淀粉/明胶的质量比、包埋温度和包埋时间对包埋率的影响。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)对其进行表征并测定其抗氧化性。结果 当壁芯比为8∶1、改性玉米淀粉/明胶质量比为1∶2、包埋温度为60 ℃、包埋时间为40 min时，制备的微胶囊具有更高的包埋率。FTIR结果表明花色苷被成功地包埋。制备的微胶囊呈不规则的片层结构，整体表现光滑，表面无团聚现象。微胶囊化后的花色苷热稳定性、抗氧化能力均有所提高。结论 所制备的花色苷微胶囊具有热稳定性高、抗氧化性强、壁材间相容性好等特点，在食品工业化应用方面具有巨大潜力。
• Select
  单硬脂酸甘油酯改性蓖麻油基水性聚氨酯的制备与性能研究

  黎渊明, 詹涛, 刘涛, 向红, 单伟雄

  . 2023, (15): 16-23. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 使用单硬脂酸甘油酯(GMS)对蓖麻油基水性聚氨酯进行改性，增强其防水、耐热和力学性能。方法 使用丙酮法合成不同GMS含量的蓖麻油基水性聚氨酯乳液，进行乳液粒径测定和稳定性试验;使用浇铸法制作薄膜，并进行铅笔硬度测试、力学性能测试、吸水测试、接触角测试、热重测试、DSC、FTIR测试。分析薄膜表面硬度、力学性能、耐水性能、热稳定性、耐热性能和内部结构。结果 当GMS的−OH的摩尔分数为25%时薄膜综合性能最佳，此时膜的抗拉强度为(9.37±1.28)MPa，弹性模量为(250.55±34.05)MPa，薄膜的吸水率降低到12%，薄膜的水接触角为92°。GMS的加入，增加了薄膜的玻璃态转化温度和铅笔硬度，但热稳定性有所下降。结论 GMS的加入增强了蓖麻油基水性聚氨酯的耐水、耐热和力学性能。
• Select
  溶液浓度和非溶剂比例对PVC膜形貌和疏水性能的影响

  王硕, 杨梅, 贾依文, 张利君

  . 2023, (15): 24-31. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究溶液质量分数和非溶剂体积分数对PVC薄膜表面形貌和疏水性能的影响，以获得具有超疏水表面的PVC薄膜。方法 以四氢呋喃为良溶剂、乙醇为非溶剂，利用非溶剂诱导相分离的原理，采用旋涂法在玻璃基底上制备超疏水的聚氯乙烯(PVC)涂膜;通过对PVC样品的疏水性、表面形貌、结晶性能和热性能进行分析，探究溶液质量分数以及非溶剂的体积分数对PVC样品性能的影响。结果 扫描电镜和接触角测试表明，添加一定体积分数的乙醇使得所制备的PVC样品形成了多孔膜层以及纳米级聚合物球粒，从而提高了PVC样品的疏水性。XRD测试结果表明，添加乙醇并不会改变PVC样品的无定形结构。结论 PVC溶液质量分数对所制备PVC样品的疏水性能和表面结构没有明显影响，乙醇体积分数为30%～40%时，可形成表面水接触角大于150°的超疏水表面。
• Select
  软包装无溶剂复合工艺及牢度规律研究

  郭鹏飞, 孔真, 黄汝权, 魏华, 李小东, 杨俊炜

  . 2023, (15): 32-38. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究软包装无溶剂复合膜制品的生产条件，通过剥离强度分析复合牢度规律，从而优化生产工艺、提高产品质量。方法 通过控制无溶剂复合过程中工艺条件，分别制备干轻包装BOPP/CPP组合、水煮包装PET/PE组合、蒸煮包装BOPA/RCPP组合无溶剂复合膜，研究胶黏剂涂布量与复合速度对样品剥离强度的影响规律。结果 在实验条件范围内，所制备无溶剂复合膜样品的剥离强度随涂布量的增加而逐渐增大，分别在涂布量为1.0、1.2和1.6 g/m²时，剥离强度能够达到国标要求;而复合速度对强度的影响较小，复合速度为450 m/min时的剥离强度与复合速度为100 m/min时的剥离强度相比，降低率在20%以内，远低于涂布量的影响。耐热性与耐高温介质性实验结果说明，通过回归计算，水煮包装PET/PE组合与蒸煮包装BOPA/RCPP组合分别在涂布量达到1.19 g/m²和1.73 g/m²后，高温加热能够进一步促进胶黏剂固化反应，从而使剥离强度反高于水煮或蒸煮之前。结论 针对上述3种复合软包装类型，无溶剂复合工艺能够在一定涂布量与复合速度范围内，满足国标对强度的相关要求，是替代干式复合工艺、实现节能减排生产的有力方法。
• Select
  聚丙烯纤维料树脂对无纺布性能的影响研究

  汪家宝, 崔寅鑫, 王耀华, 易思善, 陈强, 马晶芬, 程江, 汪诗平

  . 2023, (15): 39-44. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究聚丙烯原料对无纺布的力学和加工性能的影响规律，从而制备出力学性能高、纺丝性能好的无纺布。方法 以不同熔融指数的聚丙烯粉料为基础树脂，使用不同的过氧化物与其进行共混熔融挤出造粒，然后采用气相色谱、高温凝胶渗透色谱、拉伸等测试手段对样品的基础物性、分子结构、气味、VOC、残留物和无纺布的力学性能及加工稳定性等方面进行表征与分析。结果 以熔融指数8 g/10 min(GB/T 3682.1—2018)的粉料为基础树脂，加入少量的3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷，挤出造粒制备出的4号树脂原料样品。该样品具有高的熔体流动性(MFR为35~40 g/10 min)、窄的分子量分布(3~5)、低灰分和鱼眼数、低气味、低残留的过氧化物等性能，从而制成拉伸强度高、纺丝效率高且加工稳定的无纺布成品。结论 基础聚丙烯树脂的分子量设计、原料的配方体系、工艺路线都对无纺布制品的力学性能和可纺性产生重要影响。
• Select
  皇冠梨采后冲击损伤影响因素研究及模型预测

  张立军, 窦煜博, 袁江涛, 孙一鸣, 吴子鸣, 吴映桐, 王立军, 宋海燕

  . 2023, (15): 45-51. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 考虑到皇冠梨在储运过程中损伤严重，探究跌落冲击及果实本身特性对水果的损伤的影响，为皇冠梨的减损提供理论依据。方法 以河北赵县皇冠梨为研究对象，研究跌落高度、接触材料、果实硬度、曲率半径以及环境温度对皇冠梨冲击损伤的影响，并利用多元线性回归分析方法，建立皇冠梨果实的损伤预测模型(P≤0.05)。结果 跌落高度与损伤面积呈线性相关，皇冠梨分别与钢板和橡胶板冲击时产生临界损伤的跌落高度为30 mm和50 mm，而与本实验选取的EPE板和瓦楞纸板冲击时产生临界损伤的跌落高度为220 mm和340 mm。皇冠梨与EPE板冲击时表现为当跌落高度小于400 mm时，果实曲率半径越小，损伤面积越大;当跌落高度大于400 mm时，较大的曲率半径导致更大的损伤面积，果实硬度越小，冲击时损伤面积越大，环境温度越高，损伤越严重。结论 接触材料种类和果实本身特性对水果冲击损伤有较大影响。依据试验结果建立了损伤预测模型，预测模型可为皇冠梨自动化采摘、分级装备以及贮存、运输包装提供一定的理论指导。
• Select
  泡沫箱结合薄膜包装对小白菜保鲜效果的影响

  周俞含, 吴姗鸿, 骆佳, 廖雯, 舒丽洁, 张敏

  . 2023, (15): 52-59. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 探究采用泡沫箱与薄膜包装结合的方式对常温物流小白菜的保鲜作用，分析泡沫箱阻隔性对小白菜保鲜包装薄膜厚度选择所产生的影响。方法 以小白菜为实验对象，分别在有无泡沫箱2种情况下，采用厚度为20、40、60、80、100 μm的聚乙烯(polyethylene，PE)袋包装，探究不同包装对小白菜保鲜的效果。结果 泡沫箱对气体的阻隔性会影响包装内部氧气的含量，有无泡沫箱对内包装膜厚度的选择有所不同。采用无泡沫箱时选择60 μm的PE膜，采用有泡沫箱时选择40 μm的PE膜，均可有效控制顶空气体的比例，使小白菜的感官品质达到最佳。此外，泡沫箱外包装的存在能够使小白菜提早4 d进入稳定保鲜气体环境，更有利于维持较好的商品性。无论是否采用泡沫箱，80 μm和100 μm的PE膜都极易导致小白菜因无氧呼吸而快速腐烂，直至商品性完全丧失。结论 在物流保鲜过程中，采用泡沫箱与PE袋相结合的方式包装小白菜，可以有效维持小白菜常温物流下的感官特性，且成本低廉、绿色安全。需注意，如果使用泡沫箱，则需相应调整内包装，才能给小白菜构建最适宜保鲜的气体环境，达到最佳的快递保鲜效果。
• Select
  微波杀菌及包装材料的微波穿透性对湿豆皮保鲜品质的影响

  骆佳, 段志蓉, 程玉娇, 周俞含, 舒丽洁, 廖雯, 张敏

  . 2023, (15): 60-67. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 探究不同包装材料结合微波杀菌对湿豆皮保鲜效果的影响，为湿豆皮提供新的保鲜方案。方法 将湿豆皮分别装入OPP/PE和PET/PE/CPP材料的包装袋中，经密封后进行微波杀菌处理，测定其贮藏期间的指标。结果 经微波处理后，湿豆皮在OPP/PE中的表面温度比在PET/PE/CPP中高8 ℃，菌落总数少0.66 lg(CFU/g)，说明微波更易穿透OPP/PE材料，更能有效延缓长期贮藏中因微生物活动造成的氧气含量下降和二氧化碳上升，延缓湿豆皮的pH值、水分含量和拉伸性的下降，抑制其TVB-N含量的上升，从而抑制组织结构的破坏，减缓脂质酸败的速率，还可减小色差的变化幅度，维持更高的感官评价得分。结论 采用微波处理能够有效延长湿豆皮的保鲜期，OPP/PE和PET/PE/CPP材料组湿豆皮的保鲜期分别延长了15、12 d左右，且对不同材料包装的湿豆皮品质的影响差异显著。采用微波穿透性更好的包装材料，其微波作用强度更大，杀菌效果更明显，保鲜效果更好。
• Select
  气调包装技术在食用菌中的研究进展

  王锦锦, 李佳, 孙斐, 傅茂润, 杨晓颖, 韩聪

  . 2023, (15): 68-75. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 概述气调包装技术(MAP)在食用菌中的应用和研究现状，开拓气调包装技术的研究思路，为其发展方向提供参考。方法 从气调包装结合不同保鲜技术及使用不同包装材料的气调包装技术在食用菌中的应用这2个方面介绍其研究进展，探讨食用菌在采后贮藏过程中的生理及其他品质的变化。结论 各种气调包装技术均对食用菌的保鲜具有一定的积极作用。对各种包装技术进行了概括和总结，并对食用菌保鲜技术的发展方向进行了展望。
• Select
  基于MOF材料的果蔬活性保鲜包装研究进展

  杨丹, 石佳子, 陈亿洋, 卢敬锐, 刘辉, 张新林, 付亚波

  . 2023, (15): 76-85. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 从果蔬保鲜的角度来分析研究金属有机框架(MOF)的应用，指出MOF基材料在乙烯、氧气等气体的吸附/解吸、抗菌、吸湿、传感等方面具有优异的性能。方法 聚焦MOF基材料，对其在果蔬活性保鲜包装中的应用进行综述。首先阐述MOF基材料在包装工业中的发展进程，其次对果蔬保鲜包装中MOF基材料的应用进行总结，最后对MOF基材料在果蔬保鲜包装的未来及应用中存在的问题进行展望。结果 MOF基材料在果蔬包装中具有优异的气体吸附/解吸特性，有效地抑制了包装内微生物的生长，通过几何和化学修饰获得了吸水和富集水所需的属性，也可对包装内的细菌进行快速检测，在供应链中实现果蔬的质量监测。结论 MOF基材料在果蔬保鲜包装中可以用来封装或释放乙烯、氧气等气体，作为抗菌剂、吸湿剂和传感器，在果蔬保鲜包装中具有广阔的应用前景，未来仍需进一步研究MOF材料在食品包装中的应用安全性。
• Select
  金属有机框架材料载体系统在食品抗菌包装中的应用

  王涛, 徐丹

  . 2023, (15): 86-93. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 综述金属有机框架材料(Metal-organic frameworks，MOFs)作为载体系统在食品抗菌包装领域的研究现状和应用进展，以期为MOFs类抗菌包装材料的研发和应用提供参考。方法 介绍MOFs的基本概念及分类，概述MOFs的制备方法(加热法、机械法和电化学法等)，总结归纳近年来MOFs作为载体系统在无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂领域的应用，并讨论MOFs作为载体系统的机遇和挑战。结论 MOFs作为一种有机与无机相结合的多孔性复合材料，不仅可有效封装抗菌剂，实现缓释和控释，且将MOFs复合材料作为高分子填料可提高其抗菌性能、力学性能和抗紫外线性能等，因此在制备高效、安全的食品抗菌包装方面具有巨大潜力。
• Select
  胍锚定淀粉基抗菌包装膜在鲍鱼中的应用

  唐淑蓉, 丁勇, 郝义, 田志航, 刘卓琳, 陈霄汉, 李立

  . 2023, (15): 94-102. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 开发一种接枝性抗菌包装并应用于水产品保鲜，为进一步将接枝型包装薄膜应用于生产提供一种新的途径。方法 将聚六亚甲基双胍盐酸盐(Polyhexamethylene Biguanide Hydrochloride, PHMB)和聚六亚甲基单胍盐酸盐(Polyhexamethyleneguanidine Hydrochloride, PHMG)接枝到淀粉上，再将其与聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(Poly (Butyleneadipate-Co-Terephthalate), PBAT)共混改性，通过流延挤出工艺制备接枝性抗菌薄膜，并应用于鲍鱼保鲜。结果 淀粉接枝胍类物质后实现了淀粉的抗菌化，添加了PHMB和PHMG的PLA/PBAT薄膜阻隔性能显著增强(P＜0.05)，并且赋予了薄膜抑菌性，延缓了鲍鱼菌落总数、硫代巴比妥酸和挥发性盐基氮值的上升。结论 淀粉接枝PHMB和PHMG后改善了薄膜的阻隔性，Starch-g-PHMB/PLA/PBAT和Starch-g-PHMG/PLA/PBAT薄膜可有效抑制微生物作用，延缓鲍鱼氧化和腐败速率，可有效延长鲍鱼货架期。
• Select
  相变蓄冷技术在生鲜产品冷链中的研究进展

  谷旭东, 梁欣, 姚刚, 黄建全, 张金斗, 朱志强

  . 2023, (15): 103-111. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 分析相变蓄冷材料的研究现状，以及在生鲜产品冷链运输领域中的应用进展，为相变蓄冷技术在生鲜产品冷链上的应用及发展提供参考。方法 阐述相变蓄冷技术的基本原理，及各种相变蓄冷材料性能的调控方法，总结近年相变蓄冷技术在生鲜冷链运输中的研究方向。结论 相变蓄冷箱是未来的研究重点，相变蓄冷技术在中短途冷链运输领域中应用广泛。为满足我国绿色化、节能化、标准化的冷链进程需求，相变蓄冷技术还需向更深入、更广泛的方向发展。
• Select
  食品接触材料中有害物质迁移的研究进展

  曹瑜, 钟泽辉, 唐聪

  . 2023, (15): 112-121. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 综述目前食品接触材料中几种常用材料(纸、塑料、油墨)迁移与检测的研究进展，并指出几种材料未来的发展趋势，促使我国食品行业向着更绿色、更安全的方向发展。方法 概述纸质、塑料、油墨的发展趋势和材料中有害物质的来源;对比几种材料的迁移规律及迁移模型;总结几类常见有害物质的检测方法。结论 绿色环保的生物基材料是食品接触材料未来的发展方向，同时也需重视可持续性生物基食品接触材料的化学安全性。因其产生的化学品对人体健康的影响不甚明朗，因此需多方面研究生物基食品接触材料中化学物质的存在和迁移到食品中的情况，并采取相应措施减少包装材料的使用，降低材料中有毒有害物质对人体和环境的威胁。
• Select
  基于CFD技术的立式水力碎浆机内流特性分析

  朱胜远, 魏建军, 卫灵君, 王倩茜, 孙昊, 吴志毅

  . 2023, (15): 122-130. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 对立式水力碎浆机内部流场特性进行分析，为改善碎浆效果和改进碎浆机的设计生产提供一定的理论依据。方法 利用Ansys Fluent软件对水力碎浆机内部流场进行数值模拟分析，采用控制变量法研究叶片数量、转子离底间隙、扰流板数量对流场特性的影响，流场的评价指标有速度场、压力场、转子功耗等。结果 数值模拟分析结果表明，立式水力碎浆机内部流体流动为典型的轴向流动模式，叶片数量、转子离底间隙及扰流板数量对流场静压和转子功耗影响较大，对流场速度影响相对较小;当转子叶片数量为2、转子离底间隙为10 mm、扰流板数量为3时，碎浆机结构的功耗相较于原始结构的功耗降低了8.5%;内部流体流动速度也大于原始结构，碎浆效率有所提高。结论 获得了水力碎浆机的内流特性，为水力碎浆机升级改进提供了参考，从而助力纸模包装行业的发展。
• Select
  基于PIV的大豆蛋白液双枪喷涂速度场的研究

  寇金宝, 龚国腾, 邢炯, 杨传民

  . 2023, (15): 131-136. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了在保证喷涂雾化表征均匀性的前提下实现宽幅覆膜，提高覆膜的效率，以期得到均匀一致的大豆蛋白覆膜。方法 利用粒子图像速度场仪(Particle Image Velocimetry，PIV)，对不同干涉程度下的大豆蛋白液双枪喷涂雾化场进行拍摄，利用PIV和Origin软件处理图像，得到速度数据并对比。结果 随着双枪间偏转角的增大，基线上的平均速度减小;偏转角为0°时，两喷雾粒子流在干涉线处碰撞，少有透过干涉线的粒子;在不同偏转角下，基线上的速度峰值从大到小为偏转角7°时的速度峰值、偏转角0°时的速度峰值、偏转角15°时的速度峰值;当偏转角为0°时，随着液压的增大，基线上的第2个速度谷值会右移，并且会增大直至消去。结论 当偏转角为0°、液压为0.24 MPa时，在基线上干涉区域内的速度最均匀。
• Select
  改进HS算法在码垛机器人轨迹规划中的应用

  崔迎超, 汪志锋, 徐洁, 任明

  . 2023, (15): 137-145. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 解决码垛机器人在抓取目标物时需要满足最大速度约束条件、较短运行时间以及运行平稳性等问题。方法 以Func200id六轴工业机器人为研究对象，通过机器人的各关节尺寸关系计算其DH参数，并建立仿真模型。对改进的HS算法通过增加变异因子VF来改变算法的搜索策略，使得算法中的每个个体不但有机会参与到迭代的过程之中，而且有概率向最优个体学习，加快算法的收敛速度。结果 通过对4种算法在6种不同测试函数下分别运行30次的对比实验可知，改进后的HS算法相较于其他3种算法的寻优能力更强，收敛速度更快。结论 改进后的HS算法能够明显缩短码垛机器人的工作时间，且运行连续平稳，在其他工业场景下也具有一定的应用价值。
• Select
  引入扰动补偿的多电机滑模协同控制研究

  安小宇, 杨洋, 李楠, 李刚, 时安琪

  . 2023, (15): 146-152. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 解决多电机协同控制时容易受到非线性和外界扰动等不定因素的影响。方法 基于多电机偏差耦合控制结构，与引入扰动补偿的混合非奇异终端滑模变结构控制相结合，并与传统PI(Proportional Integral)调节器控制效果做仿真对比。结果 本文所提控制算法通过计算机仿真软件进行验证分析，该算法能够使得电机在启动时效果较好，转速误差在受到扰动时效果优于传统PI控制约8.50%;电机转矩在受到扰动后控制效果更加理想，几乎不存在迟滞时间就能达到新的负载转矩值;在受到负载扰动时转速误差波动较小，优于传统PI控制约8.83%。结论 通过计算机仿真验证得出，引入扰动补偿后的混合非奇异终端滑模变结构控制系统的响应时间和收敛速度、控制性能和鲁棒性都要优于传统PI控制的。
• Select
  基于CiteSpace的供应链可视化研究知识图谱分析

  邵浩峪, 胡玲玉, 左岩

  . 2023, (15): 153-160. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 对比国内外供应链可视化研究现状，对高频和突现
• Select
  铬酸酐物料桶自动紧箍封盖机设计

  向科峰, 毛森, 罗于杰

  . 2023, (15): 161-167. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.021

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 针对铬酸酐有腐蚀性与有毒有害性，及其手动封装环境给人身体带来安全隐患的问题，迫切需要设计一种安全、高效的铬酸酐物料桶封装工艺。方法 提出一种基于三坐标桁架的自动封装系统，其中机械臂实现自动抓取桶盖完成桶盖自动上料的工序，螺杆和螺母供料器由重力效应完成螺杆和螺母顺序供料的工序，螺栓封盖机构完成螺栓紧固物料桶桶盖的工序，从而实现三坐标绗架封装系统的自动封装功能，并通过数字模拟和试验的方式验证封装工艺的合理性。结果 在封装环节，精密设计的螺栓封盖机构实现了自动供货和高负载精确的螺栓封装工艺。设计的自动封装系统的封装速度高达1.2个/min，试验阶段封装成功率高达100%。结论 该设备结构合理，在保证铬酸酐物料封装质量的前提下，合理规避了人工生产带来的安全隐患，推动了化工企业的自动化进程，为桶的自动封装提供了一种解决方案。
• Select
  考虑销售努力和运输时间的农产品供应链弹性契约

  夏文汇, 王涓

  . 2023, (15): 168-174. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.022

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 进一步实现农产品供应链数量弹性契约利润最大化。方法 在市场需求随机的条件下，考虑销售努力和运输时间为影响需求的关键变量，建立起由供应商和零售商组成的农产品供应链数量弹性契约模型。基于该模型引入奖励与惩罚策略，以实现农产品供应链弹性契约的一致性和有效性。结果 结合农产品特征，通过具体的模型优化方法和算例分析得出最优值以及各变量与最优销售努力水平、最优运输时间、最优订货量和整体农产品供应链利润之间的相关关系。结论 农产品供应链弹性契约能实现协调下的利润最大化，对农业经营主体企业开展农产品供应链弹性研究具有重要的理论和实践价值。
• Select
  人工神经网络在不同蓄冷剂参数下保温性能评估的应用

  杨佳文, 曾台英

  . 2023, (15): 175-183. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.023

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 利用不同人工神经网络算法预测不同蓄冷剂参数下冷链保温箱保温时间，以寻找最适合评估其保温性能的人工神经网络。方法 将实验数据以4∶1的比例分别随机分配训练、测试的样本，分别建立BPNN、RBFNN与GRNN这3种人工神经网络模型，并提出判定系数(R²)、平均绝对误差(MAE)与均方误差(MSE)这3个评价标准。通过算法获得保温时间预测值和评价标准具体值，并且利用随机漫步算法对性能最好的神经网络进行优化。结果 通过R²、MAE和MSE这3个神经网络评价标准以及保温时间的实际值与预测值的对比图，得出RBFNN神经网络的性能最佳、精度最准、拟合最好，它的R²远高于GRNN和BPNN神经网络的，并且MSE值和MAE值远低于GRNN和BPNN神经网络的，3个评价指标分别达到0.999 93、0.009 63和0.062 86。优化后的Random-Walk-RBFNN的性能进一步提高，R²提升了0.004%，MSE值、MAE值和运行时间分别下降了60.02%、34.20%和5.29%。结论 RBFNN神经网络各方面最为突出，更适合用于冷链保温箱保温性能评估，而优化后的Random-Walk-RBFNN性能更优，R²进一步提升，MSE值、MAE值和运行时间进一步下降，评估性能更好。
• Select
  双介质喷嘴雾化特性数值模拟研究

  吴正人, 石祎炜, 彭子春, 杨小娜, 刘梅

  . 2023, (15): 184-193. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.024

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 双介质喷嘴雾化效果直接影响烟卷加料工艺的进一步提升，通过对雾化过程进行数值模拟，方便对雾化特性进行透彻的分析，提升雾化效果。方法 采用数值模拟方法构建两相流连续相流场与DPM离散态双向耦合的数值模型，研究蒸汽压力、液体流量以及双介质喷嘴结构对喷嘴雾化特性的影响。结果 适当增加蒸汽压力，可以在不影响最大流速、颗粒粒径均匀度及颗粒中值粒径的情况下，减小雾化扩散角，小幅度地增加喷射距离，雾化细度变好，进而提高雾化效果。随着有机液流量的增加，雾化扩散角增大，喷射距离增加，雾化粒径均匀度变好，从而使雾化效果变好。液体路通流面积越大喷雾的贯穿距离越小，气路通流面积越大喷雾的雾化扩散角度越大。若需要得到较好的雾化效果，需要保证较小的蒸汽路通流面积，与此同时液路侧保持正常开度。结论 适当地提高有机液流量或者蒸汽压力，以及采用较小蒸汽路通流面积，同时液路侧保持正常开度的结构，有利于提高料液喷洒的均匀性，减少了料液的浪费，提高了烟丝制备的工艺水平。
• Select
  基于K-近邻算法的物料含水率测量标准装置设计

  李子赫, 刘穗君, 刘颖, 刘磊, 李少华, 柳宾, 尹鑫, 沈小燕, 胡佳成

  . 2023, (15): 194-201. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.025

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 针对烘箱法耗时长且不适用于生产现场的问题，围绕短时干燥法设计物料含水率测量标准装置。方法 装置主要包括移动底盘、箱体、水分分析仪、可充电电源、配电板、工业触屏电脑以及上位机软件。建立基于K-近邻(K-Nearest Neighbor)算法的物料含水率预测模型，并通过实验获得预测结果与烘箱法测量结果之间的修正关系。以抽取自卷烟厂的烟草样品为例，对装置进行测量实验。结果 当设置测量时间为30 min时，含水率测量结果的扩展不确定度低于0.5%。结论 该装置可代替烘箱法对物料含水率进行监控，也可以用于在线水分仪的原位校准。
• Select
  基于纸胶体系及烘干模式的水基胶固化时间测定及影响因素研究

  程传玲, 周耕耘, 李洪涛, 郑力文, 管仕栓, 杨硕, 王晓斌, 鲁平

  . 2023, (15): 202-209. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 了解水基胶固化过程中水分散失的规律。方法 建立基于纸胶体系及烘干模式的固化时间测定方法，提出水基胶“有效固化”的概念，利用皮尔模型对水基胶干燥曲线进行拟合，并研究5种水基胶在不同干燥温度下的干燥曲线。结果 结果表明，皮尔模型可以较好地拟合水基胶的干燥曲线。固化率在80%~90%存在一个拐点，具体位置与干燥温度有关。当固化率达到70%时纸胶体系已基本完成黏合，对应的有效固化时间相对于完全固化时间可缩短74.60%~83.70%。在干燥温度一定时，不同水基胶的固化时间有一定的差异，其差异性主要表现在低温干燥区域。结论 综上所述，干燥温度一定时，低玻璃化转变温度、低粒径、高固含量、高黏度的水基胶的固化时间更短。
• Select
  烟标丝网印刷过墨量建模分析与实验研究

  张昆, 何邦贵, 肖港贤, 夏家良, 段正红

  . 2023, (15): 210-216. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.027

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为研究丝网印刷参数对过墨量的影响，建立关于油墨动压和印刷参数之间的理论模型以及油墨动压与过墨量之间的有限元模型。方法 以流体力学理论研究丝网印刷参数与油墨动压的关系，通过有限元方法构建油墨动压与过墨量的关系曲线，最终设计实验对仿真结果进行验证。结果 仿真与实验的网孔过墨率与楔形动压曲线表明，网孔过墨率与楔形动压呈正相关，并且仿真结果与实验结果误差在10%以内。结论 丝网印刷仿真结果基本与印刷实验结果吻合，印刷参数与过墨量之间关系能较好地估计印刷参数对过墨量的影响，为实现过墨量的控制提供了理论指导。
• Select
  偏差预测与参数优化相结合的卷烟卷制质量整合控制

  韩利强, 刘新贤, 王志勇, 王海宇, 王岩

  . 2023, (15): 217-222. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.028

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了解决卷烟卷制过程控制精度低、质量波动大等问题，建立一种卷烟卷制质量的整合控制模式。方法 采用累计和方法预测重量和圆周质量特性的偏差，并进行在线调整;同时以质量和圆周的标偏为目标函数，以吸阻均值为约束条件，基于二次响应曲面建立卷制工艺参数的多目标优化设计，由此建立这两方面相结合的质量控制模式，并采用自学习优化和遗传算法对模型进行优化设计。结果 选取漯河卷烟厂ZJ19卷接机对某一牌号卷烟的卷制过程进行在线应用分析和验证，结果表明:烟支质量、圆周、吸阻等卷制质量指标的均值与目标值的偏差分别降低了66.6%、86.7%、65.6%，标准偏差分别降低了31.8%、65.2%、11.9%。结论 这种偏差预测调整和多目标参数优化相结合的质量控制模式能够有效提升卷制过程的综合质量水平。
• Select
  YB65型条盒商标纸包装机涂胶辅助装置的设计

  刘永宾, 王会平, 殷海彬, 宗雨晨, 刘伟华

  . 2023, (15): 223-228. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.029

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 解决YB65型条盒商标纸包装机生产过程中因条盒变形造成的短边胶点缺失或残缺，产生条盒商标纸包装质量缺陷的问题。方法 研制一种由光纤传感器、两位三通电磁阀、正压吹风等部件组成的条盒涂胶辅助装置，利用正压吹风将条盒商标纸短边向前推进，使条盒两短边与涂胶爪紧密贴合。结果 结果表明，YB65型条盒商标纸包装机涂胶辅助装置的使用，使得因条盒商标纸变形造成的短边胶点缺失或残缺的条烟数量由使用前的平均每台机台95.3条/月降低为0，降低了100%;条盒商标纸短边脏污数量由使用前的平均每台机台14.9条/月降低为0，降低了100%。结论 此装置能有效避免因条盒商标纸变形造成的短边胶点缺失或残缺质量问题，具有较高的推广应用价值。
• Select
  ZJ17卷烟机烟末清洁隔离装置的设计与应用

  李峰, 余峰, 孔德昕, 杨彩虹, 华卫, 蔡培良, 吕忠, 毛龙所

  . 2023, (15): 229-235. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.030

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 解决已涂胶的水松纸黏上烟末、复合型滤棒添加物颗粒或其他杂物而产生的烟支水松纸夹末、皱纹、漏气等一系列产品质量问题。方法 在ZJ17型卷烟机MAX部分汇合鼓轮与靠拢鼓轮之间加装两道清洁烟末装置，实现电气一体化控制。该装置与设备原本的接装纸切刀辊防护罩左下方吹气装置形成三道吹风清洁装置。结果 三道吹气装置在汇合鼓轮与靠拢鼓轮之间形成一层隔离气帘。隔离气帘能够隔离烟末、复合型滤棒添加物颗粒等杂物，产品质量缺陷率由2.68%降至0.36%。结论 所研制的清洁装置效果显著，降低了烟支夹末质量缺陷率，保证了产品质量，在ZJ118、ZJ116等机型上具有较广泛的推广应用价值。
• Select
  醋酸纤维包装缓冲力学性能仿真与试验研究

  张鹏, 沈伟, 钟琳, 曹云祥, 曾雄伟, 褚玮, 冯茂硕, 齐佳伟

  . 2023, (15): 236-243. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.031

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 探究醋纤包装样棒对爆珠的缓冲力学性能，减少样棒在高速输送时因受到冲击载荷导致爆珠破损。方法 采用超弹性模型的方法对爆珠材料的本构模型进行定义，通过仿真与程序迭代完成材料超弹性模型2个关键参数的确定;运用Abaqus软件对醋纤包装样棒进行轴向和径向挤压仿真，最后通过搭建试验台对样棒与爆珠分别进行拉伸试验和挤压试验。结果 超弹性材料参数为C10=5.2 MPa、D1=0.38 kPa时，仿真计算出压板下压力F与爆珠理论所承受的最大压力值的相对误差为3.4%，符合醋纤包装样棒缓冲力学性能的仿真要求。随着样棒径向和轴向挤压量的逐渐增大，压板的支反力也逐渐增大，醋纤包装样棒在承受轴向冲击时对爆珠的缓冲效果更优秀。结论 爆珠材料本构模型的建立及仿真试验分析为研究醋纤包装样棒的高速输送提供了理论基础。
• Select
  包装废弃物热解余热回收用涡旋膨胀机瞬态流动特性研究

  王婧, 郭立强, 武立强, 田硕

  . 2023, (15): 244-251. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.032

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为揭示进气压力的变化对涡旋膨胀机内部流动特征及性能参数的影响机制，探究其对膨胀机效率及实际回收功率的影响规律。方法 以余热回收有机朗肯循环中的涡旋膨胀机为研究对象，利用STAR CCM+软件，采用重叠网格技术对涡旋膨胀机内部计算流体域进行非稳态离散求解，分析涡旋膨胀机流场变化特性以及性能参数的变化规律。结果 在出口压力不变的条件下，随着进气压力的上升，压力场分布梯度增大;进、出口流量均呈现周期性波动，出口流量的波动幅度明显小于入口流量的波动幅度。填充系数的大小一定程度上反映了膨胀机内部的泄漏程度或流动阻力大小，观察到进气压力为0.75 MPa时填充系数最大，此时工质的流动阻碍相对更小，平均质量流量也最大。涡旋膨胀机等熵效率、输出功率均随进气压力的增大而增大。结论 涡旋膨胀机输出功率的优化与多种因素相关，要综合考虑进出口实际焓差和平均质量流量等因素的影响，只考虑单方面因素缺乏一定的合理性。
• Select
  基于视觉词袋模型提取胶痕特征的卷烟真伪鉴别

  李郸, 马慧宇, 李海燕, 王春琼, 张轲, 张榆锋, 廖泽容

  . 2023, (15): 252-259. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.033

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为快速准确地鉴别多品牌卷烟真伪，提出一种基于视觉词袋模型提取烟盒胶痕图像特征的鉴别方法。方法 首先，利用自主设计的多光源胶痕采集装置获取烟盒内部的胶痕图像，通过图像处理技术去除原始图像的部分背景后得到胶痕图像样本;然后，从胶痕图像样本中提取尺度不变特征转换(SIFT)特征，并用K-Means算法对特征聚类生成视觉词典;再依据视觉词典的视觉单词直方图特征集对胶痕图像进行训练分类，从而达到鉴别卷烟真伪的目的。结果 以10种真品包装机型生产的烟盒胶痕图像以及假冒烟盒胶痕图像为对象，烟盒样品涉及64个卷烟品牌，对360张胶痕图像分类测试，得到真伪识别率为97.22%，每个样本平均鉴别时间为0.05 s。结论 提出的方法采集胶痕图像简便、真伪鉴别效率和准确率高，并适用于多种卷烟品牌。为提高真伪卷烟鉴别效率、准确率和通用性提供了技术支持。
• Select
  基于灰度共生矩阵算法的新型散包检测

  杨彩虹, 蔡培良, 郑利明, 何孝强, 丁聪龙, 刘懋超, 刘师遥

  . 2023, (15): 260-268. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.034

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 解决传统亮度、色彩等检测方法不能有效检测出烟包(尤其背景为白色的烟包)有无油封包裹的问题。方法 在传统检测方法的基础上，增加基于灰度共生矩阵算法的检测方法进行散包检测，通过对新型散包检测硬件架构设计、硬件隔离设计、相机优化、数学建模、灰度共生矩阵特征值提取、最优解等处理，采用基于灰度共生矩阵算法的新型散包检测方法能实现烟包散包检测精度的提升，有效检测出烟包(尤其浅色烟包)有无油封包裹的情况，降低无油封包裹烟包流入下道工序的风险。结果 基于灰度共生矩阵算法的新型散包检测方法能有效提升烟包的散包检测精度，散包烟包的检出剔除率≥99.9%。结论 基于灰度共生矩阵算法的新型散包检测方法能有效提升烟包的散包检测精度，尤其对浅色烟包有无油封包裹情况效果提升明显。
• Select
  折叠纸盒压痕形态与成型质量分析研究

  陈琳, 张凡, 胡素霞, 王娜, 刘兴海, 柯贤文

  . 2023, (15): 269-275. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.035

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 探寻纸盒模切压痕时，盒片模切压痕形态与模切力以及折叠纸盒成型质量之间的相互关联关系，从而对纸盒模切力进行有效标准控制，并最终提高纸盒成型质量及其稳定性。方法 采用三维激光扫描仪对纸盒进行非接触式扫描获得高精度的压痕线扫描点云，在此基础上利用特定算法把压痕线从无序点云中提取出来，随后对测量数据进行分析和计算，分别计算出压痕线的深度和宽度。结果 结果表明采用三维激光扫描技术有效地测量了纸盒压痕深度和压痕宽度等一系列数据。所获得的测试数据与理论计算数据的误差值极小，平均误差在0.01 mm左右，证明了该测量方法的有效性、可靠性及精准性。此外，为了研究硬盒盒片压痕形态与压痕挺度之间的相互关系，并建立较为准确的函数关系模型，也利用该仪器进行了大量测试工作并对测试数据进行了统计分析及曲线拟合，所获得的结果与理论分析高度一致。结论 压痕形态的有效测量以及压痕形态与压痕挺度之间关系模型的建立为纸盒模切质量的有效控制提供了理论基础和数据依据。
• Select
  升温加速法研究内衬纸中乙基香兰素在盒包内的迁移分布

  虞桂君, 谢雯燕, 吴秉宇, 吴晓炯, 李俊杰

  . 2023, (15): 276-281. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.036

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 探明内衬纸上的加香物质在盒包内的迁移分布规律。方法 将乙基香兰素涂布到内衬纸中并制成小盒，通过升温加速法模拟室温下长期贮存的情形，跟踪检测乙基香兰素迁移到盒包内不同材料中的含量。结果 得出结论如下:乙基香兰素主要被商标纸和框架纸吸附(53.5%～56.4%)，少量被滤嘴吸附(8.3%～9.2%)，然后是被卷烟纸吸附(5.3%～7.2%)，烟丝中吸附的含量最低(3.7%～4.4%);乙基香兰素在滤嘴中的分布比较稳定，维持在8.3%～12.1%，但在其他盒包材料中的分布比值随贮存时间增加逐渐降低，脱附进入环境中;内衬纸中添加的乙基香兰素的初始含量，对在盒包内其他材料中的分布比无显著影响(商标纸和框架纸除外)。结语 本文提供了一种研究内衬纸上的加香物质在盒包内的迁移分布的方法，可预测及分析内衬纸的加香效果，为加香盒包卷烟的设计开发提供思路。
• Select
  甜味接装纸中甜味剂的迁移机制及其改进研究

  陈天乐, 王超, 杨立新

  . 2023, (15): 282-288. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.037

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 分析存储过程中甜味接装纸上甜味剂的迁移机制，并通过材料和工艺改进，减缓甜味剂的迁移，提高产品存储的稳定性。方法 采用高效液相色谱法与感官评价法分析存储过程中甜味接装纸上甜味剂衰减的原因，再设计和制备5款改进的甜味接装纸，并考察改进前后甜味接装纸中甜味剂的迁移情况。结果 存储过程中，甜味接装纸上甜味剂自身基本无衰减，且证实甜味剂没有从正面向接装纸内部扩散。存储180 d后，JYDZ-01上甜味剂的背部迁移率达到42.82%，感官评吸总分为78.7，而JYSY-04上甜味剂的背部迁移率只有4.13%，且评吸总分达到95.3。通过物理性能指标分析，JYSY-04的Cobb值与接触角变化率分别为5.8 g/m²与0.57%，有效阻隔其背部水分吸收，降低水分吸收速率，并且其两面差缩小到32.80%，有效提升了产品品质。结论 存储过程中，甜味接装纸上甜味剂向其背部发生迁移，从而导致其表面甜味剂含量及甜度降低，也证实其表面甜度的变化将影响卷烟的评吸。JYSY-04有效减缓了甜味剂向背面迁移，提高了表面甜味剂的稳定性，维持了表面的甜度，并改善了卷烟的抽吸品质。