2023年, 第0卷, 第5期　
刊出日期：2023-03-22

  

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  包装用杨木胶合板表面超疏水处理及其性能研究

  刘飞, 朱方政, 徐朝阳

  . 2023, (5): 1-7. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.001

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  目的 提高胶合板尺寸稳定性及增强胶合板的疏水性，拓宽胶合板的应用领域和范围。方法 将硅酸钠溶液与乙烯基三乙氧基硅烷共混形成不同物质的量之比的混合物，经搅拌、冷凝、再搅拌得到有机硅聚合物，然后浸渍处理胶合板，使用傅里叶红外光谱仪分析改性前后胶合板表面羟基含量及其改性机理;通过环境扫描电子显微镜表征改性胶合板表面的微观形貌;利用万能力学试验机探究改性前后胶合板力学性能;借助接触角测试仪比较改性前后胶合板的润湿特性，并计算其吸水率及吸水厚度膨胀率。结果 有机硅氧烷成功地键合到胶合板的表面;改性前后胶合板力学性能无明显变化;以物质的量之比为2∶5的有机硅聚合物浸渍处理的胶合板的吸水率及厚度膨胀率较低;在接触角测试中，物质的量之比为2∶5的有机硅聚合物处理后的胶合板初始接触角达到156.8°，60 s后接触角依然有140.3°，始终保持超疏水状态。结论 有机硅聚合物处理后胶合板的疏水性能及尺寸稳定性均有较大的提高。
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  PLA、PGA及其共聚物在包装领域应用研究进展

  徐杰林, 李振广, 陈仕艳, 王朝生, 乌婧, 王华平

  . 2023, (5): 8-17. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.002

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  目的 综述聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚乙丙交酯(PLGA)及其改性材料在包装领域的研究进展，对改性材料及制备工艺进行展望，为PLA、PGA以及PLGA的改性与制备提供参考。方法 简介PLA、PGA以及PLGA的制备方法、基本性能，并总结近几年改性材料的种类及其制备工艺。结果 对PLA、PGA以及PLGA进行改性，再通过溶液铸膜、吹塑制膜等工艺制备薄膜，制备的薄膜具有优异的抗紫外性能、阻隔性能以及抗菌性能。结论 PLA、PGA以及PLGA具有优异的生物降解性能，通过改性后制备的薄膜性能更加均衡，在包装领域具有极大的应用前景，对聚合物的改性方法还需进行深入研究，制备出性能更加优异的改性材料。
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  冷链物流用木基纤维保温包装材料的制备及性能的研究

  王攀登, 余广荣, 蒋晨光, 郭佳琪, 刘子畅, 寇金宝, 石岩

  . 2023, (5): 18-23. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.003

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  目的 制备木基纤维保温包装材料，并提高它的保温性能。方法 以轻质天然木材为原料，通过化学脱木素制备木材纳米纤维多孔材料，再对木材纳米纤维多孔材料表面闭孔处理，制备出木基纤维保温材料。结果 基于瞬态平面热源法，当纤维同向平行放置时，木基纤维保温材料的导热系数为0.019 W/(m.K);当纤维异向交叉放置时，木基纤维保温材料的导热系数为0.023 W/(m.K)，表明开发的这种材料有较好的保温性能。此外根据该种保温材料的缓冲系数–最大应力曲线可知，当最大静应力σm=0.63 MPa时，沿纤维同向平行叠放时，木基纤维保温材料的最小缓冲系数C=3.5;沿纤维异向交叉叠放时，木基纤维保温材料的最小缓冲系数C=4.2，可见保温材料的缓冲性能均与发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚乙烯(EPE)的缓冲性能相近。结论 制备的轻质木基纤维保温材料兼具较好的保温和缓冲性能，有望用于冷链物流代替塑料保温包装材料。
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  热处理对竹材理化性能影响研究进展

  霍鑫升, 杨国超, 张求慧

  . 2023, (5): 24-33. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.004

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  目的 归纳国内外现有热处理工艺对竹材理化性能的影响的研究进展，分析不足，并提出热处理竹材作为代木材料在包装领域的未来研究趋势。方法 综述不同热处理竹材工艺(包含时间条件、温度条件、介质种类)的研究现状，总结竹材理化性能的变化特点。结果 当前热处理技术作为环保简易的竹改性技术表现出一定优势，但单一的工艺条件对竹材原有性能会产生负向影响，需对工艺参数和反应条件进行开发改进，并设计相应的制备装置。结论 采用热处理条件多线程综合工艺可以在优化竹材性能的同时，保持甚至降低中高温对竹结构的破坏，从而增加热处理竹材的使用年限，并拓展其使用领域。
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  热解法制备烟杆生物碳及其吸附性能研究

  胡念武, 王子维, 刘志昌, 刘奔, 陈一桢, 童宇星, 李晓涵, 王磊

  . 2023, (5): 34-40. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.005

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  目的 解决烟杆废弃物的燃烧处理造成的资源浪费和环境污染问题，研究实现烟杆废弃物资源化利用。方法 通过对烟杆在不同温度下进行热解制备烟杆生物碳，表征烟杆生物碳的形貌、结构和吸附性能，并将其应用于重金属离子吸附。结果 研究表明，800 ℃热解条件下制得的烟杆生物碳具有良好的孔隙结构以及优异的金属离子吸附效果，该生物碳对Cu(Ⅱ)吸附效果最佳，Cd(Ⅱ)次之，Cr(Ⅲ)的吸附效果不显著。结论 烟杆制备的生物碳对特定重金属离子具有优异的选择吸附效果，该研究对重金属吸附和污水处理领域的发展有重要的指导意义。
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  导电聚合物在气体传感器中的研究进展

  熊泽宇, 张强, 魏士文, 李宪然, 叶卉荣, 黄少云, 陈良哲

  . 2023, (5): 41-50. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.006

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  目的 总结导电聚合物在气体传感器中的适用情况，为后续研究低浓度混合气体导电聚合物传感器提出指导意见。方法 对导电聚合物在气体传感器中的研究现状进行梳理和分析，从合成和结构特点出发，分析不同导电聚合物(如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等)的作用机理，并对导电聚合物气敏材料的未来进行展望。结果 导电聚合物具有质量轻、易成型、调整范围大且电导率范围宽等优势，可通过结构设计、化学修饰、辐射交联等手段有效改善其气敏性能。结论 导电聚合物能有效弥补低浓度有害气体检测的缺口，具有十分广泛的发展前景。
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  环烯烃共聚物对聚丙烯五层共挤出软管阻隔性能的影响

  熊治雨, 熊伟, 林茂青, 李虹, 林新华, 王鑫, 关平, 彭晓华

  . 2023, (5): 51-56. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.007

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  目的 在聚丙烯(PP)五层共挤出软管的外层中引入一定质量分数环烯烃共聚物(COC)材料，研究其对软管阻隔性能的影响。方法 将不同质量分数的COC与PP共混造粒，对共混物进行熔融行为分析，并测试软管的阻氧与阻水性能，共混材料的拉伸强度、弯曲模量、缺口冲击强度等。结果 随着COC添加量的增加，软管管身的氧气透过速率与水蒸气透过速率降低。当COC质量分数为20%时，氧气透过率低至3.3 cm³/(d.m²)，水蒸气透过率为0.6 g/(d.m²)，此时其他性能也能实现较好的平衡。结论 在PP五层共挤出软管的外层中引入COC可以有效地提升软管阻水与阻氧性能。
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  曲面上纳米流体液滴的蒸发特性

  王德明, 陈爱强, 王胜威, 刘斌

  . 2023, (5): 57-64. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.008

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  目的 研究曲面上纳米流体在不同基板温度下的蒸发过程，分析蒸发过程中液滴内部的传热和流动特点，揭示其蒸发机理。方法 选用5种不同表面温度(15、30、45、60和75 ℃)的铜半球作为蒸发基板，以含Al2O3纳米颗粒的液滴作为蒸发流体，记录液滴蒸发过程中各参数(接触角、接触三相线和液滴剩余体积)的变化过程，对蒸发后形成的沉积图案进行测量分析。结果 液滴在曲面基板上的蒸发速率大于液滴在平面基板上的蒸发速率;在不同蒸发温度下液滴蒸发模式基本相同，且蒸发过程中接触线均出现了滑移现象，接触角在第2阶段的减小速率更大;随基板温度的升高，咖啡环明显变窄，马兰戈尼数明显增大，蒸发速率加快。结论 曲面基板相对于平面基板加强了液滴内部的对流换热，纳米流体的蒸发模式不受温度和曲率的影响，蒸发后期液滴内部的对流换热效果相较于表面散热效果更加强烈，随基板温度升高，马兰戈尼效应对咖啡环形成的影响加强。
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  超声渗透等离子活化水对香蕉切片鲜切品质的影响

  张腾, 江昊

  . 2023, (5): 65-74. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.009

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  目的 利用等离子活化水处理香蕉切片不同时间，以达到对香蕉切片护色的目的，并探究贮藏期间的特性变化规律。方法 使用低温等离子体(Cold Plasma, CP)处理去离子水产生等离子活化水(Plasma Activated Water, PAW)，超声辅助PAW处理香蕉切片后测定PAW处理对香蕉切片微观结构、贮藏性质、风味物质、酶促褐变关键酶及活性氧水平的变化。结果 与对照组相比，PAW处理增强了贮藏期间多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase, PPO)和过氧化物酶(Peroxidase, POD)的活性;改善了切片的硬度、水分含量、色度值等贮藏特性。激光扫描共聚焦显微镜的荧光结果显示，PAW处理提高了切片细胞中活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)的水平。此外，气相色谱–质谱的结果表明，PAW处理增加了香蕉切片中酯类物质的百分比，而在处理后的香蕉切片中没有检测到醇类物质。由扫描电子显微镜表征可知，PAW处理影响了香蕉切片的表面微观结构，使香蕉切片表面变得粗糙并伴有损伤的出现。结论 香蕉切片在PAW–30 s处理下具有较强的抗氧化活性，较好的贮藏品质以及对风味物质和微观结构较小的影响。PAW对果蔬鲜切品质有积极作用，采用PAW–30 s对鲜切果蔬产品进行加工贮藏具有广阔的前景和更环保的经济效益。
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  水杨酸/LDPE薄膜的制备及其对香蕉品质的影响

  刘博强, 郝义, 胡文清, 卢亚男, 李立

  . 2023, (5): 75-82. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.010

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  目的 研究添加不同浓度水杨酸(Salicylic Acid, SA)的低密度聚乙烯(Low-Density Polyethylene, LDPE)薄膜的基本性能的变化，及对香蕉保鲜效果的影响。方法 通过将不同质量分数的SA、抗氧化剂245和LDPE共混挤出，采用流延工艺制备SA–LDPE薄膜。以空白LDPE薄膜为对照，在(16±1)℃保鲜条件下对香蕉进行保鲜实验，通过测定和分析香蕉的质量损失率、硬度、色差、糖度、气体成分等指标，研究SA–LDPE薄膜对香蕉品质的影响。结果 添加了SA的LDPE薄膜力学性能降低，气体阻隔性能上升，延缓了香蕉硬度的下降和色差值的上升。结论 添加SA改善了薄膜的阻隔性能，SA–LDPE薄膜可有效抑制香蕉呼吸作用，延缓香蕉软化过程，抑制香蕉褐变，有助于保持香蕉的生理特征和感官品质。
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  茶皂素和壳聚糖复合涂膜对余甘子采后冷藏效果的影响

  陈雨欣, 江晓童, 张瑞敏, 许高铭, 刘峥, 胡位荣

  . 2023, (5): 83-89. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.011

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  目的 研究不同浓度茶皂素与壳聚糖复合涂膜处理对余甘子果实采后冷藏的保鲜效果。方法 以“仙油甘”余甘子为实验材料，采用质量分数为0.5%、1.0%、1.5%茶皂素分别与2.0%的壳聚糖制备成复合保鲜剂涂膜处理余甘子果实，以质量分数为2.0%的壳聚糖单一涂膜为对照，在4 ℃冷藏条件下，研究果实质量损失率、色度值、可溶性糖、可滴定酸、VC、木质素含量及CAT、POD、SOD活性等指标的变化。结果 与质量分数为2.0%的壳聚糖单独涂膜相比，茶皂素结合壳聚糖复合涂膜处理能更有效地减少果实水分损失，抑制可溶性糖、可滴定酸和VC含量的减少，延缓果实木质化程度和色泽劣变，维持较高的CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性。结论 1.5%茶皂素+2.0%壳聚糖复合涂膜对延缓冷藏余甘子果实衰老的效果最佳。
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  全降解PLA/PBAT/ESO保鲜膜在草莓保鲜中的应用研究

  李结瑶, 罗文翰, 翟万京, 蓝碧锋, 缪承杜, 肖更生, 肖乃玉

  . 2023, (5): 90-97. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.012

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  目的 采用全生物降解材料PLA/PBAT/ESO复合膜替代PE保鲜膜，并应用于水果保鲜包装。方法 测定市购PE膜和实验室自制PLA/PBAT/ESO保鲜膜的透湿性、透气性及力学性能，并以新鲜草莓为保鲜对象，以无包装防护为空白对照，研究PE保鲜膜、全降解PLA/PBAT/ESO保鲜膜在贮藏温度4 ℃下对草莓果实的保鲜效果。结果 相较于PE保鲜膜，全降解PLA/PBAT/ESO保鲜膜的效果更佳，其透湿透气性和力学性能更优，能够有效抑制果实在贮藏过程中可溶性固形物含量、硬度、可滴定酸含量、维生素C含量的下降，保持草莓的口感、风味和营养成分。结论 由于全降解PLA/PBAT/ESO保鲜膜的透气性和透湿性高于PE保鲜膜，减少了结露现象，减缓了微生物的滋长，能够有效地延缓草莓这类湿敏性水果产品的腐败变质进程，维持果实的贮藏品质。
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  在流通配送过程中草莓果实品质变化研究

  陈梦含, 袁树枝, 岳晓珍, 王清, 王福东, 郑淑芳

  . 2023, (5): 98-105. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.013

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  目的 为草莓流通配送提供关键技术参数，以期助力草莓电商产业高质量发展。方法 以草莓为试材，采用PET盒/泡沫内衬托盘包装，通过在实验条件下模拟直配、商超和电商3种流通配送模式分析草莓的生理特性和营养品质特性，探究不同流通配送模式下品质变化规律。结果 草莓在电商流通配送模式下的呼吸强度和乙烯释放速率均高于直配模式，但与商超无明显差异。除花色苷含量在电商模式下增高外，其他营养品质，如可溶性固形物、可溶性蛋白、抗坏血酸、总酚、总抗氧化能力、可滴定酸等在3种配送模式下无明显差异。草莓的呼吸强度和乙烯释放量随着配送时间的延长而升高。草莓营养品质在较短配送时长内变化不大。结论 在适宜温度(18~20 ℃)及防震包装的情况下，电商配送可以很好地维持草莓的营养品质，配送过程中短时轻微(15 min，200 r/min)的机械振动对草莓的生理特性影响较小。
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  基于时间序列模型的荔枝预冷过程果肉温度变化特性

  王广海, 虞新新, 吕恩利

  . 2023, (5): 106-110. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.014

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  目的 解决荔枝在采后预冷过程中预冷时间难把握、预冷后处理时间长导致的果肉温度偏高等问题。方法 通过研究不同环境下荔枝果肉温度变化与时间的关系，设计荔枝果肉的温降和温升试验，模拟荔枝预冷和晾干包装阶段的温度变化过程，提出一种时间序列下的荔枝果肉温度预测模型。结果 基于时间序列模型的荔枝果肉温度变化预测值与试验值具有高度的一致性，均方差均在80%以上，表明预测结果稳定、可靠。在2~3 ℃冰水预冷环境下，荔枝果肉从26 ℃降至5 ℃约需14 min，将预冷后在室温(25 ℃)下晾干的处理时间控制在4~6 min内，可以有效地减少荔枝入库贮藏前果肉温度过高的问题，提高了荔枝的冰水预冷效果，保证荔枝在贮藏期间具有较佳的品质。结论 通过构建时间序列模型，研究荔枝预冷过程中果肉的温度变化特性，可为荔枝在预冷、晾干、包装环节的过程参数控制提供参考依据。
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  蔬菜贮藏保鲜技术研究进展

  张鹏, 郝聪聪, 薛友林, 贾晓昱, 李江阔

  . 2023, (5): 111-120. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.015

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  目的 综述国内外蔬菜保鲜技术的应用与研究进展，为后续研究提供理论基础。方法 阐述蔬菜采后的生理变化及影响蔬菜贮藏品质的主要因素，通过物理、化学、生物等方面综述国内外的蔬菜保鲜技术。结果 选择适宜的保鲜技术应用于各类蔬菜，可以在一定程度上延长蔬菜的贮藏期，有助于我国农产品经济的发展。结论 单一保鲜技术的应用对于延长蔬菜贮藏期的效果有限，保鲜技术的综合应用才是今后蔬菜研究的发展方向。
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  氨基功能化抗菌碳量子点的制备及抗菌性能研究

  崔方超, 周闪闪, 王当丰, 檀茜倩, 李秋莹, 李婷婷, 励建荣

  . 2023, (5): 121-129. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.016

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  目的 以精胺、多巴胺为原材料合成氨基功能化抗菌碳量子点，为进一步将其应用于食源性致病菌消除领域提供参考。方法 利用精胺、多巴胺通过热解法合成精胺碳点、多巴胺碳点和精胺/多巴胺碳点(SPM–CDs、DA–CDs、SPM/DA–CDs)，通过透射扫描电镜，X射线光电子能谱、红外光谱、Zeta电位、紫外光谱和荧光光谱对碳点进行表征，选取食源性致病菌金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为供试菌株，采用微量肉汤稀释法研究碳点及前体物的抗菌性能。结果 SPM–CDs、DA–CDs、SPM/DA–CDs的分散性好，平均粒径分别为(4.25±0.89)、(3.90±0.67)、(4.0±0.96)nm;在365 nm紫外灯照射下3种碳点均能发出荧光，表面都带有较高的正电荷并且含有C=C、C−O、O−H等化学键;抗菌实验表明，SPM/DA–CDs对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制效果显著，最小抑菌质量浓度分别为0.25 mg/mL和0.5 mg/mL，而SPM–CDs、DA–CDs和前体物对2种菌的抑制效果较差;SEM结果表明碳点能造成细菌表面凹陷、破裂，从而导致细菌死亡。结论 本研究合成的氨基功能化抗菌碳点具有优异的抗菌效果，有望应用于食源性致病菌的防治领域，降低食品中致病菌带来的安全隐患，保障食品安全和人类身体健康。
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  甘蔗浆餐盒在不同工况下释放产生的微颗粒分析

  胡毅, 莫春茹, 余稳稳, 胡长鹰

  . 2023, (5): 130-138. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.017

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  目的 研究植物基一次性甘蔗浆(Sugarcane Pulp，SCP)餐盒在经历高温高湿、摇晃、冷冻和微波等工况后产生的微颗粒的粒径、浓度和形貌，为SCP餐盒的生产和规范使用等提供一定的参考。方法 根据购买的15种商用SCP餐盒在水中的总迁移情况进行聚类分析，并利用激光衍射粒度分布仪测定不同组别的餐盒在经历不同工况后，模拟与食品接触的过程中释放产生的微颗粒的粒径，利用扫描电子显微镜(SEM)对产生的微颗粒数量浓度和形貌进行测定。结果 大部分SCP餐盒在70 ℃的水中2 h的总迁移量超过10 mg/dm²，经历不同工况后的产生的微颗粒的粒径主要集中在0~500 μm，平均粒径主要分布在(12.19±0.45)~(123.90±28.80)μm。SEM结果显示，微颗粒大多呈纤维状和球状，可能是从餐盒的表面直接脱落产生的。此外，模拟外卖配送的摇晃工况促进了微颗粒的脱落，且样品经过270 d的高温高湿处理后表现出显著的促进作用(P＜0.05)。结论 SCP餐盒在水中脱落的微颗粒的平均粒径和浓度表现出了一定的差异，且模拟外卖配送的摇晃工况会促进餐盒表面微颗粒的脱落，从而随饮食摄入进入人体。这类微颗粒对有机污染物和金属离子具有一定的吸附作用，从而表现出一定的毒性，因此，一方面，应进一步对微颗粒的毒性进行研究，另一方面，应改进和规范SCP餐盒的生产和使用，减少微颗粒或其他污染物的产生。
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  番茄红素微乳液制备及降解动力学研究

  马永强, 黎晨晨, 王鑫, 王艺锜

  . 2023, (5): 139-148. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.018

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  目的 设计一种包埋手段，最大限度地提高番茄红素的稳定性，延缓番茄红素降解速率，从而扩大番茄红素的应用。方法 以番茄红素晶体为目标芯材，利用伪三元相图获得番茄红素微乳液的最佳配方。利用光降解和热降解动力学模型，探究番茄红素晶体包埋前后的光、热稳定性。结果 制备番茄红素微乳液的最佳配方:油相为乙酸乙酯，表面活性剂为吐温60，助表面活性剂为无水乙醇，表面活性剂与助表面活性剂之比(Km)为2∶1，此时形成的微乳面积最大为53.05%。番茄红素微乳液中番茄红素的质量浓度为352.90 μg/mL，平均粒径为13.22 nm，聚合物分散性指数(PDI)为0.054 8，其构相为O/W型微乳液。制备的番茄红素微乳液具有良好离心稳定性和贮藏稳定性。在不同光照时间和温度处理下，其降解均符合一级降解动力学规律，且微乳中番茄红素降解速率小于番茄红素晶体降解速率。结论 番茄红素被微乳液包埋后提高了水溶性、稳定性，同时能够有效延缓番茄红素晶体的光降解和热降解速率，对番茄红素起到保护作用。
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  基于数字签名的生鲜水果防伪追溯码设计

  王雪, 杨慧敏, 康静彩, 徐晓燕

  . 2023, (5): 149-155. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.019

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  目的 为了保障消费者对生鲜产品的质量安全诉求，设计生鲜水果的产品追溯标识。方法 针对普通二维码易被篡改、伪造等问题，引入数字签名技术，增加算法中素数的数量，同时在签名过程中引入中国剩余定理来提高运算效率，运用中国剩余定理求解包括单基数转换法和混基数转换法，结合费马小定理，分别优化四素数下RSA的签名过程，并对比优化前后的签名时间，最后在python的运行环境下实现算法。结果 优化后的算法签名时间比传统算法平均缩短了83.8%，并且能够抵抗蛮力攻击、选择密文攻击、出错攻击和连分数攻击等对算法中不同对象的攻击。结论 生成了兼顾效率和安全性的防伪追溯码，为消费者购买放心产品提供了保障。
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  可视化鲜奶储存温度识别包装技术与设计

  余广荣, 王攀登, 蒋晨光, 杨应龙, 杨钰淳, 石岩

  . 2023, (5): 156-162. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.020

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  目的 让消费者通过鲜奶包装上的可视化鲜奶储存温度标识识别鲜奶是否按规定的温度储存，降低时间温度指示标签技术的成本，使其更易应用于鲜奶包装。方法 通过设计3种不同类型的时间温度指示标签，帮助消费者识别鲜奶的存放温度是否合适。结果 油墨消色型和油墨显色型时间温度指示标签适合瓶装鲜奶的储存温度识别，扩散型时间温度指示标签适合利乐包装鲜奶的储存温度识别。结论 可视化储存温度识别包装技术可确保鲜奶质量安全，让消费者放心购买，同时也提升了奶制品企业品牌的形象。
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  基于新型趋近律的永磁同步电机动态性能优化

  董洪昭, 杜秋月, 刘珂, 姚淇, 詹伟梁

  . 2023, (5): 163-170. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.021

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  目的 提高永磁同步电机作业时的响应精度和速度，优化其动态反馈性能，解决传统滑模控制中趋近时间与系统抖振相矛盾的问题。方法 采用三闭环控制结构，位置环与电流环采用模糊PID控制方法，速度环采用基于新型趋近律的改进滑模控制方法，添加扰动观测器并给予系统扰动补偿。结果 仿真与在环硬件测试结果表明，文中提出的控制方法与传统三闭环滑模控制相比，相同时间内电机转子位置响应速度提前了0.123 s且无超调，同时明显降低了电磁转矩波动幅度。结论 文中设计的新型趋近律有效改善了传统滑模控制存在的问题，建立的控制系统有效提高了永磁同步电机的响应精度和速度，削弱了永磁同步电机作业时的抖振程度，具有良好的鲁棒性。
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  面向大变形测量的数字图像相关方法的研究进展及应用

  李佳成, 叶敬晨, 计宏伟

  . 2023, (5): 171-180. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.022

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  目的 探究数字图像相关方法(Digital Image Correlation, DIC)对大变形测量问题的研究现状，为相关领域展开深入研究提供参考。方法 通过对增量相关、初值估计和形函数等方面的改进梳理，总结研究人员关于DIC方法在大变形测量问题的研究进展。结果 现有的DIC方法研究大变形测量问题，主要通过增量方法以及结合特征检测的初值估计方法，极大地消除了去相关效应，同时对形函数的选择和结合深度学习等技术也增强了DIC方法对复杂变形的适用性。结论 尽管面向大变形测量的DIC方法面临着诸多挑战，但DIC方法仍然是极具潜力的大变形测量技术之一，DIC方法在大变形测量中将发挥更重要的作用。
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  粉料包装机计量螺杆的结构参数优化设计

  林吉靓, 陈潇, 田野

  . 2023, (5): 181-187. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.023

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  目的 在不改变螺杆转速和外径的前提下，对已有包装机的计量螺杆结构参数进行优化设计，提高计量螺杆的输送效率。方法 构建螺杆的输送能力模型，并分析颗粒在计量螺杆内部的运动速度。通过电镜显微镜观测典型物料颗粒微观形貌，在离散元仿真环境中构建颗粒形貌，并模拟粉状物料的计量输送过程。通过比对不同结构参数的计量螺杆输送能力，得到初选结构参数，基于粒子群优化算法得到螺杆最佳结构参数，通过仿真模拟方法对优化后的计量螺杆输送能力进行比对验证。结果 优化后的计量螺杆对粉状物料输送速度为358.79 mm/s，输送效率提高了7.44%。结论 通过优化结构参数和仿真模拟结合的方法，提高了粉状物料计量螺杆的输送效率，为工业企业计量螺杆的设计和加工提供基础数据参考。
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  基于视觉成像技术的高速包装机模盒内烟支检测的研究

  潘昱亭, 蔡培良, 张晶, 杜浦泽, 唐玉林, 吕国强, 邵乐乐

  . 2023, (5): 188-195. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.024

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  目的 解决机械探针式烟支检测在检测模盒内烟支时存在误检和漏检的问题。方法 设计一种基于视觉成像技术的高速包装机模盒内烟支检测装置，研究其关键技术，包括工业相机、LED光源和控制器的安装，动态图像采集和图像处理算法，PLC控制程序的设计等。结果 该烟支检测装置安装使用后，对模盒内烟支缺陷产品检测的准确率≥98%，误检率≤1%。结论 该烟支检测装置能有效解决机械探针式烟支检测误检和漏检的问题，提高了产品质量，降低了废烟消耗，提高了设备有效作业率，可推广应用于行业内所有包装设备上。
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  差分拉曼光谱对眼药水塑料瓶的分类研究

  陈丽萍, 唐宇璇, 姜红, 王圆圆, 章欣, 段斌, 刘峰

  . 2023, (5): 196-202. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.025

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  目的 建立一种便捷精准无损检验眼药水塑料瓶的方法。方法 使用便携式差分拉曼光谱仪检测33个塑料眼药水瓶，根据获得的各样品数据，包括差分拉曼光谱图的峰位、峰数等对样品进行成分分析，并通过统计分析软件“统计产品与服务解决方案”(SPSS 26.0)对样品进行K均值聚类，利用轮廓系数优选K值。对分类结果中样品数目较多的一类样品进行填料分析，利用皮尔逊相关系数验证分析结果的准确性。结果 样品主要成分为聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，利用轮廓系数优选K值为2，K均值聚类算法对样品的分类结果与成分分析结果能够相互印证。以聚乙烯类样品为例，根据填料不同可将其分为7组。皮尔逊相关系数计算结果能够证明上述分类分组结果可靠。结论 利用该方法能够准确无损地检测眼药水塑料瓶，并对其进行分类研究。
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  3D网点制版参数与金属易拉罐网点扩大关系的研究

  肖颖, 麻祥才, 金琳, 李贤峰, 刘骏, 王晓红

  . 2023, (5): 203-210. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.026

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  目的 采用激光直接雕刻3D网点制版方式实现金属易拉罐网点扩大的控制。方法 以铝质易拉罐为承印材料，改变3D网点的形状、戴帽、雕刻侧峰角度等参数后进行制版和印刷，对印品的网点扩大进行测量和分析，以确定最佳的制版参数。结果 圆方形网点在50%中间调的表现优于圆形网点的，“戴帽”网点的还原效果优于“无戴帽”网点的，雕刻侧峰角度80°的网点比雕刻侧峰角度50°的网点扩大值小。结论 在实际生产中，当加网线数和加网角度确定后，选择圆方形“戴帽”网点和较大雕刻侧峰角度有利于改善金属易拉罐的网点扩大。
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  基于AIS数据的航运物流港口调度优化研究

  白响恩, 李博翰, 徐笑锋, 肖英杰

  . 2023, (5): 211-221. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.027

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  目的 针对宁波舟山港区的复杂航道水域与密集物流交通流，研究更加有效的调度方案，达成调度时间和等待时间最小化，即效率最大化。方法 分析宁波舟山港区航道的航行情况，提出交会处复杂航道水域存在的问题，以调度时间和等待时间最小为目标的多目标函数，建立复杂航道水域船舶调度模型。针对大量的船舶AIS数据，构建基于神经网络的航道水域调度模型，对不同类型、不同大小的船舶建立速度变化和船舶预测模型，实现对船舶调度状态的预测。设计以传统粒子群算法为基础的改良版船舶调度算法。结果 算法对模型求解表明，根据不同船长与间距可判别交通流拥挤程度进而对船舶进行调度。通过模型预测到可能产生拥挤，则应当选择小型船只走条帚门航道，大型船只走虾峙门航道，并且尽量避免产生拥堵。结论 使用该模型与算法可以有效地提升船舶调度效率，为复杂航运物流港口调度优化研究提供了一定理论基础。
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  基于改进变邻域搜索算法的多批次协同任务规划

  吕东许, 李少梅, 周炤, 马京振, 温伯威

  . 2023, (5): 222-229. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.028

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  目的 对多批次协同任务进行分析与建模，并研究任务规划的求解算法。方法 以车载装备多批次协同执行任务为例，综合考虑时间协同、任务区域协同和补给区域协同约束，以暴露时间最短为目标函数建立模型，并提出一种改进变邻域搜索算法进行求解，该方法根据邻域的优化能力自动调整迭代时选择该邻域的概率。结果 仿真结果表明，改进策略在不降低最优解质量的情况下，能够避免标准变邻域搜索算法后期易出现某些邻域长时间无法寻找到最优解的情况，有效提高了算法的效率。结论 变邻域搜索算法可以解决多批次任务规划问题，改进后的算法减少了后期对优化能力不强的邻域的搜索次数，有效提升了算法效率。
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  基于器械包改进的消毒器械物流系统智能优化研究

  胡玲, 韦洋, 涂小峰, 曾繁丽, 王晓婷

  . 2023, (5): 230-237. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.029

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  目的 利用物联网技术改进器械包并优化消毒器械物流系统，开发出污染风险低、回收率与追溯率高的消毒器械智能化物流系统。方式 通过文献分析法确定器械污染独立影响因子，运用射频识别技术(RFID)改进器械包，利用智能设备优化原物流系统;根据动态规划与贝叶斯风险原理构建消毒器械污染风险函数，在有限预算下测算出风险最低的建设方案，对比分析优化前后器械回收率与污染率，检验优化效果。结果 算例结果得到，相较于原系统，优化后的智能物流系统器械回收率提高了79.82%，污染追溯率提高了81.18%，器械污染风险率降低了86.33%。结论 结合器械污染风险函数运算结果表明，在一定预算条件下，该模型能测算出污染风险最小的系统优化方案，帮助管理者做出决策。说明合理运用物联网技术提高消毒器械物流系统数字化水平，不仅能提高器械数据采集率，还能有效提高器械回收率与污染追溯率，降低器械污染风险。
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  基于贝叶斯推理的包装件动力学模型优化选择研究

  朱大鹏, 余珍, 曹兴潇

  . 2023, (5): 238-243. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.030

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  目的 在多种类型的模型中挑选出最优包装件模型，并实现参数识别的方法。方法 文中将包装件模型构建为参数不确定模型，在贝叶斯推理的框架下，采用马尔可夫链蒙特卡洛法识别模型参数，采用偏差信息准则(DIC)计算各备选模型的DIC参数，选择出最优包装件模型。结果 在振动实验台用质量块–缓冲材料模拟包装件并进行随机振动测试，分析结果表明，Bouc–Wen(n=2)模型为文中包装系统的最佳模型。结论 文中提出的基于贝叶斯推理的包装件模型优化选择和参数识别方法考虑了模型不确定性，构建的模型可准确预测包装件在随机振动下加速度响应的时域信号。
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  聚合物吸能材料改性方法研究进展

  张文武, 周若零, 曹贤明, 王朝辉, 张丹

  . 2023, (5): 244-254. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.031

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  目的 进一步提升聚合物吸能材料的吸能性能，促进聚合物吸能材料的研究与推广应用。方法 在对常见聚合物吸能材料进行分类的基础上，研究国内外聚合物吸能材料的改性效果，系统梳理不同类型聚合物吸能材料的改性方法，明确改性过程中存在的主要问题，对比分析不同改性方法的优缺点。结论 现有聚合物吸能材料在改性剂、制备工艺和改性方法上存在不足，对于改性剂的使用，需针对特定性能选择不同功能的改性剂，并添加合适的相容剂，以解决相容性差的问题。将来还需进一步加强对改性剂和基体相互作用机理的了解，研发新型功能化材料;对于改性方法的选择，需针对不同的加工条件和生产数量选择合适的制备工艺和方法，未来还应探索更多新技术和改性方法，以提高工业化生产速度。
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  泡沫和橡胶组合层状结构静态吸能性能研究

  宋云雪, 闫义伟

  . 2023, (5): 255-261. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.032

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  目的 提出一种新型的泡沫和橡胶组合层状吸能结构，通过仿真对比分析该结构静态压缩特性和缓冲性能。方法 采用发泡聚苯乙烯(EPS)、三元乙丙橡胶(EPDM)2种材料，以3种不同厚度比(1∶3、1∶1、3∶1)、2种叠置顺序进行组合构建层状结构，应用LS–DYNA进行组合层状结构静态压缩变形特性、吸能特性分析，并与2种材料单独压缩时的特性作了对比。结果 2种材料相互组合的层状结构静态压缩力学特性、吸能能力与叠置顺序无关，与2种材料的厚度比有关。组合层状结构的承载能力、总吸能和平台应力均优于单一EPS的;组合层状的比吸能优于单一EPDM的，比单一EPS的差，是单一EPS比吸能的1/60~1/20。能量吸收率在不同应力水平存在差异，调整EPS或EPDM子层厚度占比可提高组合层状结构的缓冲效率。结论 EPS和EPDM 2种材料相互组合的层状结构具有较大的结构承载能力和吸能优势，可为抗冲击的缓冲系统设计提供新思路和参考价值。
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  不同缓冲材料的堆码包装振动特性分析

  曾台英, 周龙炎, 许增刚, 杨佳文

  . 2023, (5): 262-271. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.033

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  目的 研究物流运输中采用不同缓冲材料的堆码包装件的振动特性。方法 以缓冲材料聚乙烯泡沫(EPE)和聚苯乙烯泡沫(EPS)为研究对象，采用三维建模软件SoildWorks和有限元仿真软件Workbench建立有限元模型进行模态与谐响应分析，结合扫频振动试验和随机振动试验对各层堆码件的振动响应特性进行分析。结果 2类包装件共振频率处的第一激励能量都大于第二激励能量，振动幅值随层数增加而升高。EPE包装件第一和第二共振频率的激励能量占比分别为35.7%和3%，EPS包装件第一和第二共振频率的激励能量占比分别为26.8%和16.8%。EPE包装件共振区域主要分布于15～40 Hz，而EPS包装件共振频率区域分布于15～40 Hz和60～80 Hz。三层堆码件的中上层包装件受第一共振频率控制，EPS材料的底层包装件受多个共振频率影响，EPE材料的底层包装件受到第二共振频率控制。结论 经过循环载荷作用后的EPE的吸振缓冲性能优于EPS的。通过试验与有限元仿真数据绘制了相应的防振性能曲线，同时验证了有限元仿真的可靠性。这为堆码产品选择不同缓冲材料组合提供了的理论指导。
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  20 ft敞顶箱卷钢通用运输座架设计及强度检验

  王晨, 朱大鹏, 余珍

  . 2023, (5): 272-281. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.034

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  目的 在国家大力发展集装箱多式联运的背景下，研究20 ft(1 ft=304.8 mm)35 t敞顶集装箱的卷钢运输方式，根据卷钢的不同规格设计2类卷钢座架并分析验证其强度性能。方法 利用SolidWorks软件建立座架三维模型，利用Ansys Workbench软件分析座架在静载与冲击条件下的位移与应力变化，然后进行静载与冲击试验，依据《铁路货物装载加固规则》与《机车车辆强度设计及试验鉴定规范车体第2部分:货车车体》规定，对仿真结果与试验结果进行比较分析。结果 在静载与冲击工况下，仿真分析结果的位移与应力均不超过结构材料的最大许用值;试验结果前后座架状态完好，未发生明显损伤变形等情况;2类座架仿真分析结果与试验结果的最大绝对偏差仅为20.19 MPa和22.23 MPa，表明仿真分析结果具有较大精度。结论 设计的20 ft 35 t敞顶箱卷钢运输座架模型设计合理，强度符合规范要求，能够满足卷钢安全高效的运输需求。
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  乏燃料运输容器减震器应用及研究现状

  孙谦, 庄大杰, 孙洪超, 王长武, 王智鹏, 连一仁, 孙树堂, 李国强

  . 2023, (5): 282-290. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.035

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  目的 了解国内外乏燃料运输容器减震器的成熟结构形式，分析应用技术的主要特点，整理现有减震器缓冲材料的材料特性和研究现状，为国内减震器设计发展提供一定参考。方法 综述国内外代表性乏燃料运输容器的减震器应用现状，分析现有缓冲材料的优缺点和结构设计方面的注意事项。结果 目前，国内外乏燃料运输容器多采用木材填充的壳式减震器，在填充材料方面，聚氨酯泡沫、蜂窝铝等工程材料也有应用，此外泡沫铝、碳泡沫、双向瓦楞蜂窝铝等新型材料也被研究用作减震器缓冲材料。结论 建议继续增加对新型缓冲材料以及对减震器结构设计的研究，以满足未来国内大型乏燃料运输容器的应用需要，同时建议注重减震器产品的适配性和兼容性，开发系列化产品。
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  圆柱形动力锂电池的绿色包装设计及跌落仿真试验

  王天佑, 卢秋婷, 梁怡良, 郑晓雪, 张新昌

  . 2023, (5): 291-296. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.05.036

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  目的 对圆柱形的车用动力锂电池进行运输包装设计及跌落仿真试验分析。方法 运用运输包装设计五步法，根据产品特性、运输包装要求与流通环境条件，分析现有包装的不足，提出包装解决方案，并依据包装设计方案设计包装材质、结构尺寸，对设计的包装进行强度校核，最后对包装件进行跌落仿真试验，分析和评价所设计的包装方案。结果 设计的运输包装解决方案分为内外包装两部分，内包装使用材质为EPE发泡聚乙烯塑料材料，结构为多孔结构，外包装使用的材质为C楞瓦楞纸板，结构为0201型箱型结构，对所设计的包装方案进行底面跌落模拟仿真试验，锂电池产品所受到的最大等效应力值为5.865 MPa，低于圆柱形动力锂电池材料的许用应力值132.2 MPa。结论 所设计的圆柱形动力锂电池运输包装方案合理，对锂电池类危险品的运输包装设计具有一定的借鉴意义。