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2023年, 第0卷, 第9期 
刊出日期:2023-05-17
  

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  • 张智宏, 杨逸凡, 韩新阳, 王博, 肖仁耸, 王慧英, 马海乐, 高献礼
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    目的 介绍预制菜的包装技术,并对预制菜包装技术的发展进行展望,以期为预制菜产业发展提供借鉴和参考。方法 总结不同预制菜的特点,分析真空包装和气调包装技术在不同预制菜领域中的应用现状和存在问题,阐明其在预制菜包装中的发展方向。结果 可以通过向包装材料中增加生物活性成分,以及包装设备的机械化和智能化延伸,提升预制菜的产品品质、食用安全性和货架期。结论 活性包装技术以及智能化技术在预制菜包装领域的广泛应用势必会推动预制菜产业的可持续高质量发展,为提高预制菜品质和食用安全性提供借鉴和参考。
  • 刘竞阳, 何天宇, 黄忠民, 李晓莉, 吴晓蒙, 廖小军
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    目的 基于消费者对于自热食品目前存在的担忧,探究自热包在自加热过程中由于挥发性气体、塑化剂迁移等带来的安全性问题。方法 选取6个品牌的市售自加热包,测定其发热过程中生成气体种类、排放量及在食物中残留情况,通过对比相应限值,对其危害性进行分析。结果 6种常见市售自加热包在发热过程中共检出17种有害气体,释放量均低于大气污染及吸入毒性的规定限值。但自加热过程会使食物中混入三氯甲烷,且橄榄油中的三氯甲烷残留多于米饭中的。随加热时间延长,三氯甲烷残留量呈现先升高后下降的趋势,最终残留量接近规定限值。食品自加热后未发现塑化剂残留。结论 自热食品加热过程中潜在的主要安全隐患为包装袋的三氯甲烷残留,应避免自热过程中产生的气体与食品直接接触。本研究为自热食品自加热过程中危害分析以及后续自热食品及其包装的研发提供了数据支撑。
  • 单迪, 杨欢, 谢利, 卫瑒璐
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    目的 提高预制菜的质量与品质,促进预制菜产业进一步健康发展。方法 从预制菜生产加工链出发,梳理预制菜在原料、生产加工、包装、运输贮藏等方面存在的安全隐患及解决方法。结果 研究发现预制菜在生产、流通的各个阶段,都会受到多种细菌的污染,且这些细菌对人体的危害性不可小觑;同时,本文总结了非热杀菌技术在提升预制菜质量与品质方面的应用。结论 研究发现预制菜安全性的提高不仅依赖于对源头食材质量与品质的把控,还依赖于对杀菌技术的研究与探索,使预制菜搭配更科学,食材更新鲜,加工更精准。
  • 冯珊红, 钟乐, 程萍, 肖乃玉, 张雪琴, 肖更生, 周锦贤
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    目的 综述噬菌体保鲜技术在预制菜中的应用研究,为预制菜的食品安全保障和噬菌体的应用研究提供依据。方法 本文以预制菜的食品安全为出发点,就预制菜进行分类,重点对动植物源食材的噬菌体生物防控的应用研究进行讨论。结果 分析表明,噬菌体在预制菜中的应用具有广泛的应用前景和价值。噬菌体可以有效地控制预制菜中的食源性细菌污染、保持食品品质并延长货架期。为提高噬菌体的抗菌效果,可以从噬菌体的浓度、稳定性及其与物理保鲜方法或生物、化学保鲜剂结合等方面考虑。结论 为实现噬菌体在预制菜中的广泛应用,还需提高噬菌体的筛选效率和稳定性,并制定相应的标准和规范,以提高消费者的可接受程度,促进噬菌体在国内市场的推广和应用。因此,使用噬菌体保鲜技术不仅能够延长预制菜的货架期、提高食品安全性,还能为食品行业带来更多的发展机遇。
  • 肖玮, 巩雪, 董静, 刘佳, 智慧
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    目的 分析预制方便食品的发展前景,并研究预制方便食品变质的影响因素以及保鲜包装技术和货架期预测方法在预制方便食品中的应用,为相关科研人员及餐企解决预制食品营养风味不足和货架期较短等问题提供参考。方法 综述近些年食品保鲜包装技术在预制方便食品领域的研究与应用,以及不同食品特性所采用的几种食品货架期预测方法。结果 利用合适的保鲜包装技术对预制方便食品进行处理,能够保证其品质,减少食物资源浪费,并能有效延长食品货架期。结论 预制方便食品具有良好的发展前景,先进食品保鲜包装技术的研发和可靠的货架期预测方法的应用,对提高产品质量与安全具有重要意义,也是相关餐饮企业提高竞争力的有效手段。
  • 叶宇星, 孙志锋, 马风力, 陆玲霞, 黄颖
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    目的 针对传统的基于人工的腌制蔬菜真空缺陷包装剔除效率低、漏检率高等问题,提出一种基于改进YOLOv5s的腌制蔬菜真空包装缺陷检测方法。方法 首先,使用Ghost卷积替换CSP模块中的卷积,在提高模型特征提取能力的同时降低网络的参数量;其次,利用空间换深度(Space-to-Depth, SPD)和深度可分离卷积(Depthwise-Separable Convolution, DSConv)组合操作SPD–DSConv进行下采样,减少下采样造成的特征信息损耗;最后,在网络中引入SE注意力机制,提高算法的精确率。结果 在自制的腌制蔬菜真空包装数据集上,改进后的网络平均精度(man Average Precision, AmAP)为93.88%,模型尺寸为3.91 MB,相比原网络精度提高了2.05%,模型尺寸缩减了44.38%。结论 文中方法能够实现腌制蔬菜真空缺陷包装的分类和定位,为基于机器人的缺陷包装剔除奠定了基础。
  • 谢佳妮, 郭若楠, 宾宇淇, 石立佳, 陈晨, 姜爱丽
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    目的 研究不同贮藏温度对真空包装下鲜切胡萝卜贮藏品质的影响。方法 将新鲜胡萝卜切片后采用真空包装,分别置于4、8和20 ℃下贮藏3、12和25 d。分析贮藏期间鲜切胡萝卜的感官品质、色差、气味、硬度、呼吸强度、菌落总数和总酚含量的变化并进行测定。结果 与8 ℃和20 ℃下贮藏相比,4 ℃低温贮藏显著抑了制微生物生长,降低了表面白化现象发生的概率,保持了鲜切胡萝卜的硬度。不同温度下短期贮藏的鲜切胡萝卜气味变化无明显差异,但长期贮藏后会导致甲基类、氮氧化合物、醇类和醛酮类等化合物的释放。4 ℃条件下样品的总酚含量显著低于8 ℃和20 ℃。结论 较短时间的高温贮藏可以促进酚类化合物的合成和积累,而低温结合真空包装可以保持鲜切胡萝卜的品质以及保证食用的安全性。
  • 刘程惠, 李雯, 姜爱丽, 谢辉, 陈晨
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    目的 研究不同真空包装材料对鲜切甘薯品质的影响,筛选出保鲜效果最佳的真空包装材料。方法 本实验以厚度为0.01 mm的聚乙烯(PE)保鲜膜塑料薄膜+托盘为对照(CK)组,以聚酯镀铝膜(VMPET+PE)、铝塑复合、聚酯和高聚合尼龙面料复合聚乙烯(PA+PE)等4种真空包装材料为处理组,将鲜切甘薯置于4 ℃下避光贮藏16 d,研究其感官指标、营养物质含量及褐变相关酶等指标的变化。结果 在贮藏末期,真空处理的质量损失率及褐变指数分别约为CK组的28.6%和59.9%,且在短期内真空包装可明显推迟呼吸高峰的出现,抑制木质化现象的发生及酚类物质和丙二醛(MDA)的积累,减缓褐变相关酶活力的增强,维持淀粉等营养物质含量。结论 真空包装有利于抑制鲜切甘薯的生理生化反应,减缓营养物质消耗和有害物质的积累,维持其感官品质。
  • 苏雨曈, 余进祥, 傅雪军, 郭全友, 魏帮鸿, 包海蓉, 胡火根
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    目的 通过掌握原料养殖、预制加工、产品贮藏这3个环节对小龙虾预制食品品质的影响,生产符合食品安全要求、感官性能更佳的高品质的小龙虾预制食品。方法 通过检索国内外相关文献,对影响小龙虾预制食品安全、品质的因素进行归纳和总结。结果 原料养殖中养殖环境与模式以及饲料投喂都对高品质小龙虾预制食品的产出有很大影响;预制加工中清洗、脱壳、烹饪、包装以及灭菌条件各环节的控制影响小龙虾预制食品产品品质;产品贮藏中贮藏温度、贮藏时间及保鲜剂的应用等均会影响小龙虾预制食品的安全与品质。结论 原料养殖、预制加工、产品贮藏3个环节的控制一定程度上决定了小龙虾预制食品的安全与品质;结合包装技术在预制菜食品中的应用可进一步提升小龙虾预制菜食品的安全与品质。
  • 汪君, 江源源, 熊逾玲, 王峰, 马会茹, 李维, 雷丽文, 陈志宏
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    目的 采用能与有机硅单体反应的耐热小分子对苯基硅树脂基吸波涂层进行增韧改性,调控有机硅树脂的交联网络结构,并将改性树脂与耐温吸波剂复合,制备具有高柔韧、高附着力和耐温的吸波涂层。方法 将不同端基或链长的耐热增韧剂通过硅氢加成接枝到有机硅树脂基体,改变基体的交联网络结构,通过红外、扫描电镜、万能电子试验机、动态热机械分析仪和矢量网络分析仪测试其性能。结果 随着乙烯基封端聚二甲基硅氧烷含量的增加,涂层的柔韧性提高,但耐温性能和附着力降低;当乙烯基封端聚二甲基硅氧烷质量分数为45%时,1 mm涂层的柔韧性达20 mm,附着力达7.73 MPa,抗冲击性大于50 kg.cm。在300 ℃热处理15 h后,改性涂层挠度从未改性时的1.08 mm提升至1.35 mm,涂层在高温工作后仍保持较好的柔韧性。结论 采用耐热线型小分子对有机硅树脂交联网络结构进行改性,可有效地调控耐温吸波涂层的力学性能,为耐高温吸波涂层增韧及其工程应用提供参考。
  • 刘志龙, 赵云敏, 刘渊, 唐伟琦, 胡剑巧, 王莉红
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    目的 以可再生的生物质作为碳源,通过添加氯化钠作为活化剂,制备一种具有优良性能的吸波材料。方法 用一步热解法制备磁性碳基复合吸波材料,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮吸附比表面与孔径分布仪(BET)、超导量子干涉仪(SQUID)等对其物相、形貌、磁性能等进行表征,用矢量网络分析仪(VNA)测试其电磁参数。结果 不同组分的复合材料均具有宽频的微波吸收性能,表现出对生物质用量一定范围内的不敏感特性。生物质用量分别为0.8、1.0、1.5和2.0 g时,制备的不同磁性生物质碳复合材料在填充量(质量分数)为30%时,有效吸收带宽分别达到5.7、6.2、5.8和5.9 GHz。结论 吸波性能对生物质用量一定范围内的不敏感特性,可以避免生物质由于产地、季节等的不同对吸波性能造成影响,同时也有利于制备工艺的实际操作,提高了吸波性能实验结果的稳定性。
  • 沈立昊, 郭春潮, 郝东尧, 许红, 吴大鸣, 高小龙, 庄俭, 孙靖尧, 黄尧
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    目的 设计并制备一种与单元电导率匹配、电磁性能优异的柔性频率选择表面吸波材料。方法 首先选择空间限域强制组装法(SCFNA)制造具有优异导电性能的片材,再按圆形谐振单元裁剪并周期性排布在有机介质层内。完成频率选择表面(FSS)的制备后测试其电磁波性能,并与仿真模型优化的结果进行对比。结果 制备的柔性选择表面样件在频率为18~40 GHz时吸收率达到96.22%以上。结论 使用空间限域强制组装法设计制备了导电单元,通过调整工艺参数实现对单元电导率的精准调控,成功制备出了一种在18~40 GHz频段下电磁性能优异的高柔性吸波体材料。
  • 韩静, 谭琳, 冯辉霞, 陈娜丽, 赵丹, 霍佳鑫
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    目的 解决隐身飞机在飞行过程中因吸波贴片自身过重产生巨大的飞行成本,吸波贴片在飞行条件下易产生划痕、损伤、材料损耗快,以及因修复工序复杂、耗时长产生大量维护费用等问题。方法 应用TRIZ理论进行分析求解,通过采用功能模型分析、因果分析等找到航空航天用吸波贴片成本高的关键缺陷,利用技术矛盾分析、物理矛盾分析、物场模型及标准解、小人法等工具得到多个解决方案。经过综合评估最终找到经济、易于实现的解决方案。结果 通过运用TRIZ理论,并且通过综合评价找到了减少吸波贴片成本的最优方案:吸波贴片中的吸波体由掺杂杂原子的石墨烯构成了多孔结构,增加了其吸波性能;再将材料与自愈合材料相结合,增加其自愈能力,从而得到吸波性能好、质量小、自愈合能力强的吸波贴片。结论 文中得出的结果对减少隐身战机吸波贴片成本的研究具有一定的理论指导意义,有助于减少高集成设备过多对人类及环境产生的危害。
  • 陈雪飞, 张云鹏, 李灿平, 冯凯, 袁滔
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    目的 为满足吸波涂层在装机条件下雷达反射率原位测量的迫切需求,提出一种基于天线近场测试的雷达反射率原位测量技术。方法 设计小型化超宽带天线、收发去耦结构以及屏蔽罩,构建原位测量探头,并与微波扫频模块和数据处理模块集成,研制出雷达反射率手持式宽频测量仪并。结果 经对比验证,在−17~0 dB反射率范围以及2~18 GHz频率范围内,该测量仪测量结果与弓形系统测量结果偏差小于1.5 dB。结论 该测量仪适用于厚度为1.5 mm以内已涂覆涂层雷达反射率的准确测量。
  • 罗歆瑶, 王身云
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    目的 探究超材料隐身技术的应用背景,回顾超材料隐身技术的最新研究进展,并对超材料隐身技术的发展趋势进行展望。方法 从基本工作原理出发,介绍几种主流的超材料隐身技术的实现方法,包括变换光学隐身技术、等离激元隐身技术、覆罩式隐身技术、基于微波网络理论的隐身技术以及相位调制型超构表面隐身技术等。结果 超材料技术的发展为隐身衣的设计提供了新的思路,并加速了隐身器件的小型化、集成化、数字化和智能化发展。结论 概述了超材料隐身技术的研究进展,并对其发展趋势进行了简要展望。
  • 覃仁驰, 孟凡彬
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    目的 介电损耗低、吸收带宽较窄、密度高等缺点制约着羰基铁粉(Carbonyl Iron Powder,CIP)在吸波领域中的应用。在CIP材料的基础上,使用不同的改性方法,开发“轻、宽、强、薄”的CIP微波吸收材料,实现对微波的高效吸收。方法 综述近年来羰基铁粉作为吸波材料的研究现状,介绍和分析不同改性方法,如形貌改性、涂覆改性、复合改性等对羰基铁复合材料吸波性能的影响。结论 CIP作为微波吸收材料,可以通过不同改性方法来改善缺点,制备的复合材料更符合当下社会对吸波材料的需求,与传统CIP材料相比,CIP复合材料作为微波吸收剂,具有更大的潜力。
  • 许毅辉, 贾凌杰, 贾贤补, 陈尔余
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    目的 综述近年来国内外先进的红外隐身防护材料技术的研究进展,并对红外隐身材料的未来进行展望。方法 从红外探测技术与红外隐身原理出发,着重介绍低发射率材料、控温材料、新型智能红外隐身材料以及协同复合材料等一系列有优异性能的材料。结果 红外隐身可通过降低物体表面温度及降低物体表面辐射率来实现,依据这两方面原理研制的红外隐身防护材料具有良好的隐身效果。结论 不同种类的红外隐身材料具有不同的特点,已广泛运用于军事装备、织物等方面,但依然存在一些不足,未来要针对不同应用环境要求进一步优化,以期满足现代化战争需求。
  • 岳大然, 梁昌宝, 张嘉怡, 郭芷良
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    目的 以海南橡胶木为原料,对其化学全组分(灰分、综纤维素、酸不溶木素、聚戊糖、α−纤维素、NaOH(1%)抽出物、苯醇抽出物、淀粉和蛋白质)含量进行测定,观察和研究橡胶木的微观结构,并与典型阔叶材杨木和桦木进行对比分析,明确海南橡胶木的化学组分和微观结构特征。方法 采用植物显微技术结合化学组分测定的国家标准予以分析。结果 海南橡胶木的木素、综纤维素、灰分、聚戊糖、α−纤维素、抽出物与杨木和桦木存在微量差异,其淀粉和蛋白质含量远高于典型阔叶材杨木和桦木;橡胶木纤维的长度为1 176.68 μm,宽度为21.35 μm,长宽比约为55.11,壁腔比为0.49;橡胶木属散孔材,木射线组织呈异型Ⅰ和异型Ⅱ,木纤维具有纤维管胞和角质木纤维,轴向薄壁组织有傍管薄壁组织和离管薄壁组织2种。结论 较高的纤维素和较低的木素、苯醇抽出物含量,较大的长宽比及较小的壁腔比,使得橡胶木在制浆过程中所消耗的脱木素和漂白药剂更少,蒸煮时间更短,制浆得率更高,纤维交织能力更强,纤维分布更密,纸张结合强度更高,较为适宜作为制备力学性能优良的纸基包装材料的重要基材。
  • 范旭华, 何蒙, 陈广鑫, 郑秀君, 赵冬梅
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    目的 为了解决纯淀粉材料力学性能低、脆性大等缺点,探索纳米纤维素对淀粉膜材料的影响,为食品包装材料领域和替代传统石油基的高分子材料方向提供新的思路。方法 通过跟进国内外纳米纤维增强淀粉相关研究和应用进展,概括3种纳米纤维素的性能,介绍淀粉食品包装材料未来将面临的挑战和机遇,重点分析纳米纤维素对淀粉膜性能的影响。结论 纤维素纳米纤维(CNF)、纤维素纳米晶(CNC)和微晶纤维素(MCC)对淀粉进行增强后,淀粉复合材料的力学性能、阻隔性能和热学性能均得到改善,纳米纤维素增强淀粉食品包装材料在未来食品包装领域将得到扩展。
  • 陈亿洋, 张新林, 杨丹, 张静怡, 刘辉, 石佳子, 李东立, 付亚波
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    目的 为解决人们日常佩戴口罩中的防护有效性问题,阐述医用口罩过滤机理和过滤效率,综述智能指示标签在智能口罩方面研究现状和应用进展。方法 从医用口罩的防护性能出发,分析医用口罩中智能指示标签的应用现状,分别对气体、湿度和病毒进行了智能指示标签方面的研究综述。依据酸碱指示剂颜色变化、湿敏效应、抗原–抗体特异性结合等,以实时监测湿度、CO2含量及病毒成分,从而判定医用口罩的防护性能。结论 阐明了智能标签在医用口罩防护有效性指示方面的研究进展和工作机理,为智能标签在医疗防护方面的创新应用提供了思路。
  • 庄玉伟, 王作堯, 陈宝元, 高煜, 刘志杰, 张国宝
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    目的 综述近年来水性丙烯酸酯胶黏剂改性方法和合成技术的国内外研究进展,以期为水性丙烯酸酯胶黏剂的进一步研究及在包装材料领域的应用提供参考。方法 介绍丙烯酸酯胶黏剂的组成,综述水性丙烯酸酯胶黏剂的主要改性方法,阐述种子乳液聚合、反相乳液聚合、核壳乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合、无皂乳液聚合、超声辐照乳液聚合、乳液互穿聚合物网络和Pickering乳液聚合等技术合成不同种类和性能丙烯酸酯胶黏剂的相关研究,概述丙烯酸酯胶黏剂在包装、纺织等领域的具体用途。结论 对水性丙烯酸酯胶黏剂的未来趋势和研究前景进行了展望,将多重改性方法有机结合,开发高性能水性丙烯酸酯胶黏剂,合成并应用新型生物基胶黏剂、特种功能性胶黏剂、低成本绿色水性丙烯酸酯胶黏剂。
  • 官燕燕, 屈贞财, 陈海生, 叶义成
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    目的 研制兼具导热和绝缘特性的油墨,以拓展油墨在电子器件领域的应用。方法 以氮化硼(BN)晶体和尿素为原料,采用球磨法合成了氨基化氮化硼(BN−NH2)纳米片,并在羧基活化剂的参与下,利用氧化石墨烯(GO)上的羧基与BN−NH2上的氨基共价反应,制备酰胺化氮化硼−氧化石墨烯纳米复合填料(BN−GO),辅以高分子树脂、单体、颜料及各类助剂,研制导热绝缘油墨。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪等手段对BN−NH2纳米片的形貌结构、晶型晶面和BN−GO的价键结构进行表征,最后对油墨的印刷适性、导热性能和绝缘性能进行测试。结果 实验成功制备了氨基化氮化硼(BN−NH2)纳米片和酰胺化氮化硼−氧化石墨烯纳米复合填料(BN−GO),当BN−GO的质量分数为3.0%时,所制备的导热绝缘油墨的印刷适性良好,印刷打样后的导热系数可提升至1.45 W/(m∙K),体积电阻率高达9.86×1011 Ω.cm,相较于空白油墨试样,分别提升了4.8倍和3.7倍。结论 所研制导热绝缘油墨可在保持良好印刷适性的同时赋予油墨优良的导热性能。
  • 覃敏, 方健, 杨旭, 陶文轩, 于雷
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    目的 探究环境相对湿度对新型牛皮纸垫缓冲性能的影响。方法 基于静、动态压缩试验,分析叠加层数分别为2、3、4的牛皮纸垫在环境相对湿度分别为30%、50%、70%、90%条件下的缓冲性能。结果 在静态压缩试验中,牛皮纸垫静压承载能力随着环境相对湿度的增大而减弱、叠加层数的增多而增强。不同规格纸垫存在对应的湿度应力分界值,当材料所受外力小于湿度应力分界值时,其缓冲性能随着湿度的增大而提高;当外力大于湿度应力分界值时,缓冲性能随湿度的增大而减弱。一定湿度条件下,叠加层数对牛皮纸垫缓冲性能也存在影响:相对湿度为30%时,缓冲性能随叠加层数的增多而减弱;相对湿度为50%、70%、90%时,存在层数应力分界值,当材料所受外力小于层数应力分界值时,其缓冲性能随叠加层数的增多而减弱,当外力大于层数应力分界值时,缓冲性能随叠加层数的增多而增强。在动态压缩试验中,随着环境相对湿度的增加,牛皮纸垫传递给产品的最大加速度增大,缓冲性能减弱;叠加层数的增多,使其传递给产品的最大加速度减小,缓冲性能增强。结论 研究结果对牛皮纸垫缓冲包装的设计和材料选择存在潜在的指导意义。
  • 曹敏娜, 杨国超, 张求慧
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    目的 探究纸木蜂窝板的压溃模式和单个蜂窝单元的变形失效模式,为纸木蜂窝板内部失效机制提供一定的理论基础。方法 通过有限元仿真模拟,分析面外静态压缩得到变形云图、应力–应变云图和应力–应变曲线。结果 纸木蜂窝板的受压过程分为4个阶段,应力集中分布在蜂窝芯层,最外侧的蜂窝最早出现变形且变形较大,随后中间区域的蜂窝逐步变形增大。蜂窝芯层在受压时存在至多1个应力峰,蜂窝壁弯曲折叠了1~2次,产生了1~2个塑性铰,并在此过程中吸收能量。结论 纸木蜂窝板的压溃失效趋势为由外侧蜂窝向内部蜂窝,由单层壁向双层壁,由最弱的压溃点向其余位置。
  • 仲晨, 周丽娜, 刘莉, 夏征
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    目的 设计一种新型叠层结构瓦楞纸板,解决传统瓦楞纸板耐反复冲击性能较差等问题,获得缓冲及防振性能提升的包装用新型瓦楞纸板。方法 首先设计新型纸板芯纸结构;其次设定新型纸板和传统纸板参数,并手工制作试样;最后对这2种纸板分别进行动态缓冲性能试验和随机振动试验,对比分析2种纸板性能。结果 动态缓冲性能对比试验表明,在不同跌落高度下新型纸板的缓冲性能优于传统纸板;在反复冲击条件下,新型纸板的累积缓冲性能亦优于传统纸板的。随机振动试验表明,新型纸板的减振区间为63.4~200 Hz,而传统纸板在5~200 Hz内无减振现象;新型纸板在40 Hz左右的振动传递率达到峰值4.2,传统纸板的固有频率为163 Hz,新型纸板在此频率下弹性模量相对较小;新型纸板用于公路、铁路运输包装设计时应避开40 Hz的共振频率。结论 与传统纸板相比,新型纸板的动态缓冲性能及减振性能均有提升。
  • 李晓云, 钟林新, 王小英
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    目的 为推动“双一流”建设的稳步推进和满足生物质高素质人才培养的要求,极有必要以本科专业课“多糖化学”为载体,以课程教学为媒介,开展教学改革研究。方法 教学内容与时俱进,在传授基础知识的同时,注重辅以最新的研究成果,激发学习兴趣,引入思政元素。教学方法多样化,利用线上资源、国家级实验平台等进行交互协同化教学,培养学生自主学习能力。结果 通过丰富教学内容和优化教学方法,显著提高了学生的学习能力和创新能力。结论 通过课程教学内容和教学方法改革,提升了人才培养的质量。
  • 方群玲, 马智宇, 张锐, 陈创, 张晏晴
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    目的 为解决轴承故障特征时频图像难以识别的问题,在进行时频图像训练和学习故障特征的基础上,提出新的故障诊断方法。方法 本文提出一种MDCNet网络,该网络由多尺寸卷积核模块(Multi-Size Convolution Kernel Module)、双通道池化层(Dual-Channel Pooling Layer)和跨阶段部分网络(Cross Stage Partial Network)组成。首先,将采集的振动信号经过同步压缩变换,得到信号的瞬时频率图像,然后输入神经网络获得故障诊断结果。结果 将提出的方法在西储大学轴承数据集进行预测,准确率达到了99.9%。与AlexNet、VGG–16、Resnet等传统方法进行对比试验,结果表明MDCNet方法分类精度可达99.9%,高于传统方法的分类精度(95.70%、98.51%、97.64%)。结论 结果表明,本文所提出方法的预测准确率高于其他方法的,验证了该方法在包装机械故障诊断中是可行的。
  • 张秋昕, 周进军, 陈锋, 吕渊, 简红英, 张西良
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    目的 针对包装设备长期连续工作的工作特性,对其滚动轴承的常见失效故障进行分析,提出一种基于DS–PCA模型的滚动轴承故障诊断方法,构建滚动轴承DS–PCA故障诊断模型,实现包装设备中滚动轴承的在线故障诊断。方法 先运用DS证据理论对采集到的滚动轴承径向振动数据和轴向振动数据进行融合,使得信息具有整体完备性,同时对采集信号进行决策规则下的去噪处理,剔除干扰噪声信息;然后利用主成分分析法(PCA)将融合后的振动信号数据进行QT2的统计量计算,并通过对故障轴承振动信号的QT2统计量计算,确立故障时的经验阈值;最后,依据实时统计量与经验阈值对比,判断滚动轴承是否发生故障。结果 通过对西储大学公开的滚动轴承试验数据分析计算,得到滚动轴承故障诊断准确率达到94%。结论 该方法满足包装设备故障诊断的要求,其应用将有利于提升包装企业的生产质量和效率。
  • 孙兆永, 夏千里, 张翱, 孟涛, 窦水海, 刘锋, 杜艳平
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    目的 综述印刷装备振动噪声特性及其在故障诊断方面的研究进展。方法 通过文献调研,了解当前学术界对印刷装备振动噪声特性的认知情况,包括印刷企业噪声危害、印刷装备结构振动特性、印刷机噪声辐射,以及基于结构振动及噪声辐射的印刷装备故障诊断等方面的研究现状,并展望其发展前景。结果 目前对印刷装备的结构及声辐射特性的研究还处于初级阶段,尚未系统地对印刷设备的声振特性进行分析,针对印刷设备的降噪技术尚未起步。探讨印刷装备声振特性的研究进展将有助于研究者更好地了解及开展印刷装备降噪技术,以及推进印刷装备故障诊断技术研究的发展。结论 针对印刷机结构声振机理的研究和分析具有较高的学术意义和应用价值,该项研究会成为印刷装备降噪技术及故障诊断技术的基础。
  • 郭洲, 黄诗浩, 谢文明, 吕晖, 张旋旋, 陈哲
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    目的 针对目前智能垃圾分类设备使用的垃圾检测方法存在检测速度慢且模型权重文件较大等问题,提出一种基于YOLOv4的轻量化方法,以实现可回收垃圾的检测。方法 采用MobileNetV2轻量级网络为YOLOv4的主干网络,用深度可分离卷积来优化颈部和头部网络,以减少参数量和计算量,提高检测速度;在颈部网络中融入CBAM注意力模块,提高模型对目标特征信息的敏感度;使用K−means算法重新聚类,得到适合自建可回收数据集中检测目标的先验框。结果 实验结果表明,改进后模型的参数量减少为原始YOLOv4模型的17.0%,检测的平均精度达到96.78%,模型权重文件的大小为46.6 MB,约为YOLOv4模型权重文件的19.1%,检测速度为20.46帧/s,提高了约25.4%,检测精度和检测速度均满足实时检测要求。结论 改进的YOLOv4模型能够在检测可回收垃圾时保证较高的检测精度,同时具有较好的实时性。
  • 张晨宇, 王伟, 陈志松, 黄莉
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    目的 解决水产品冷链物流损耗率高的问题,最大程度地提高水产品在冷链物流全流程中的质量安全。方法 采用危害分析与关键控制点(Hazard Analysis and Critical Control Point, HACCP)质量控制体系,详细解释水产品冷链物流的各个环节,并绘制其流程图,结合流程图分析各个环节的潜在危害,并通过潜在失效模式及后果分析(Failure Mode and Effects Analysis, FMEA)定量确定关键控制点,同时制定HACCP计划表。采用PDCA(Plan、Do、Check、Action)和SDCA(Standardization、Do、Check、Action)双循环优化方法分析流程存在的问题,并提出优化措施,绘制优化后水产品冷链物流的流程图。结果 确定水产品养殖捕捞、冷藏加工、冷冻贮存、冷冻运输、冷藏销售5个环节为关键控制点。结论 对关键控制点的潜在危害提出预防措施,并进行流程优化,尤其需要重点关注水产品的养殖捕捞和水产品冷藏销售环节,通过改善全流程的温度控制水平,加强对致病菌污染的监管,有效地防范并控制水产品冷链物流质量风险。
  • 秦法波, 张媛, 朱磊, 杨晓静, 高振清
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    目的 针对复杂强噪背景下物流违规操作难以有效识别的问题,提出一种轻量化对抗增强的物流违规操作检测方法。方法 以YOLOv5为基础框架,提出轻量化的GhostC3模块,运用对抗学习的思想提出轻量对抗模块,将原有结构中的C3模块修改为轻量化的GhostC3模块,Conv模块修改为轻量对抗模块,并将定位损失修改为CIOU损失。结果 通过实验验证可知,本文方法针对复杂强噪背景下物流违规操作具有优异的检测效果,其中本文方法相较于YOLOv5方法的检测平均精度均值提高了1.69%,模型参数量降低了45.14%,检测速度提高了2.46%。结论 本文提出的方法具有参数量低、检测速度快和精度高等特点,针对复杂强噪背景下物流违规操作的检测具有一定的先进性和实用性,充分满足物流违规操作检测需求。
  • 陈锦华, 何邦贵, 段正红, 金琨, 张吕良, 夏家良, 王琪
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    目的 针对凹版印刷以镭射光柱纸作为承印物,镭射光柱对色标检测传感器产生干扰,致使镭射光柱纸不能使用传统套印工艺进行印刷,提出一种可直接在镭射光柱区域直接印刷套准色标的新工艺与技术方案。方法 对色标传检测感器检测原理进行分析,分析镭射光柱纸的特点以及对色标传感器造成的干扰。根据镭射光柱光谱反射率曲线来进行滤光镜片的选取,同时也加入衰减镜片以及消光膜进行组合实验测量电压,实验使用松德凹印机组进行。以白卡纸套印电压作为参考,选取不同镜片组合进行生产打样。结果 镜片组合可以滤除镭射光柱,色标传感器能准确检测色标光信号,上机打样满足高精度多色套印,且不需要复杂的镂空、遮盖工艺,节省了一组色序,并节省了2%的承印物原材料。结论 对色标检测传感器检测原理的分析以及对镭射光柱纸的光谱反射率曲线的测量,实现了使用滤光镜片组合对镭射光柱的滤除,证明了套准标记可直接印刷在镭射光柱区域的可行性。同时,提高了承印物的利用率,减低了油墨使用量。
  • 解文博, 王庆
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    目的 对全息图进行加网处理,实现计算全息图的二值化,将计算全息图应用于印刷领域。方法 本文设计计算全息图进行调频加网的整体方案,讨论不同的加网算法对计算全息再现图像的质量影响。首先,对3幅不同类型的灰度图片进行计算全息编码得到全息图;然后利用误差扩散算法和抖动算法对全息图进行调频加网获得二值化全息图;之后通过光场重建得到全息再现图像。结果 对全息再现图像进行峰值信噪比和结构相似性数据比较发现,误差扩散算法更适用于计算全息二值化处理,抖动加网使计算全息图产生周期性图案,导致再现全息图产生混频现象,全息再现图像的质量下降。结论 加网导致全息图再现质量下降,误差扩散算法可以得到较好的再现像,适用于全息图的二值化处理;与此同时,抖动算法会产生混频现象,因此抖动算法并不适用于全息图二值化处理。
  • 李小平, 苏杰, 李俊锋, 廖茂正
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    目的 针对烟支传递与包装平稳性差的缺点,采用计算流体动力学(CFD)方法对烟支吸附通道内部流场进行三维数值分析。方法 研究关键部位流动特性,分析流速、压力分布及湍流耗散,提出结构改进方案。结果 流场压力和流速在烟支吸附口与风机连接位置分布不合理,拐角处湍流动能高,烟支吸附口至风机位置压力损失为5 268 Pa。风机管道存在逆压梯度,产生气流漩涡,压力损失值为14 000 Pa,高于工业需求。优化模型中,风机管道包含2个拐角时,压力损失降低了7 000 Pa,烟支吸附效果提升了350%。风机管道包含一个拐角时,压力损失降低了6 200 Pa,烟支吸附效果提升了390%,通道流场分布合理性得到改善。结论 基于仿真结果,优化风机与出风口管道连接方式,通过流场分析可为烟支吸附装置的优化设计提供一定技术支持。
  • 林玉龙, 薛涛, 卜凡华, 张睿
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    目的 准确地反映卷筒纸折页机构的动态特性及砍刀与纸张之间的动态接触激励。方法 基于刚柔耦合理论,建立卷筒纸刀式折页机构刚柔耦合动力学模型,将砍刀臂与纸张作为柔性体,研究折页机构刚柔耦合动态特性。结果 建立了刚性折页机构的运动学解析模型,得到连杆与砍刀臂铰接处的位移、速度及从动件角速度的解析值,与刚柔耦合分析值对比,验证了刚柔耦合模型的合理性;而后,对砍刀臂的变形与砍刀头的横向位移之间的关系进行分析,确定了折页机构在保证折页精度时的最大转速;进而分析了砍刀与纸张之间的动态接触激励,确定了砍刀的工作载荷;最后,建立了刚性折页机构动力学解析模型,与刚柔耦合模型分析值对比,发现当折页机构转速大于25 000 r/h时,两者支座反力的偏差比较显著,不能忽略砍刀臂变形的影响。结论 该研究对卷筒纸折页机构的仿真及试验研究具有一定的参考价值。
  • 李双芝, 武吉梅, 唐嘉辉
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    目的 提高单张纸印刷机理纸机构的理纸效率,使纸张快速、平稳地降落到收纸台上,从而提高整个印刷机的工作速度。方法 本文从空气动力学的角度,对单张纸印刷机高速运行状态下待收的纸张进行受力分析,构建单张纸印刷机理纸机构气流的空气动力学模型,用于指导理纸机构的优化。结果 提出了基于空气动力学分析的胶印机理纸机构优化思路,对南京造币公司J20型印刷机的理纸机构进行了优化改进。实验结果表明,优化后的机构理纸故障率减少了30%左右。结论 该研究对印刷机理纸机构的机构设计与优化开创了一个新的思路,此优化设计的机构收纸故障率明显降低。
  • 范兰兰, 张国全, 王立宗, 祖逸伦, 赵险峰
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    目的 以粉状危化品计量系统中的加料方式为研究对象,研究一种流动性差的危化品物料的加料方式。方法 从安全性角度分析现有强制性螺旋加料和振动加料不适合粉状危化品加料的原因;根据慢加料原理,提出激励加料方式,构建其工作原理和结构,并通过控制振动源启停和振动频率,以及加料门的开合角度来实现快慢均匀加料;采用离散元仿真软件对慢加料过程进行仿真,分析物料连续均匀下落所需的振动力,得到加料流量与振动频率、振幅和出料口尺寸的关系。结果 激励加料方式适合于粉状危化品加料,能满足其加料要求。结论 基于上述结论,设计和制造了加料设备,试验结果表明,该装置完全满足计量系统中快慢加料的要求,对同类型的物料加料具有一定的指导意义。
  • 王鑫, 马云飞, 陈文阁, 吴凯
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    目的 分析无人机的特点优势,提出无人机在军事物流领域应用的模式。方法 通过归纳总结、对比分析等方法,设计无人机在军事物流领域的典型应用场景,结合目前存在的问题差距提出针对性对策建议。结果 使用无人机进行物资投送保障不受复杂道路条件制约,能有效解决军事物流末端保障难题。结论 无人机在军事物流领域的应用前景十分广阔,但当前仍需解决无人机环境适应性、用途多样化、物资投送包装等方面的问题。