2024年, 第0卷, 第11期　
刊出日期：2024-06-12

  

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  废弃PET资源化低聚物多元醇制备聚氨酯胶黏剂性能研究

  谢利, 陈美, 刘晓慧, 徐玥阳, 李德祥, 孙乐天, 张璇, 周星

  . 2024, (11): 1-12. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.001

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  目的 采用预处理后的废弃PET降解产物作为扩链剂，制备不释放甲醛、附着力强、耐久性好、具有一定力学性能的胶黏剂，以替代传统甲醛基胶黏剂。方法 将废弃PET降解得到的低聚物多元醇进行洗脱预处理，再与异氰酸酯通过逐步聚合反应制得新型聚氨酯胶黏剂(PUa)。结果 在低温/室温环境下，PUa对纸张、玻璃、木材等基材的黏附强度超过126 kPa;经过黏附-解黏附-黏附38次循环黏结后，仍保留至少39.2%的黏附性，具有优良的重复黏结性能。结论 利用废弃PET制备的新型聚氨酯胶黏剂的热稳定性和黏结性能较好，环境适应性好，在轻质缓冲包装领域具有巨大的潜在应用价值。该研究可为塑料废弃物资源化利用提供高附加值的解决方案，还可以为缓解石油资源短缺和胶黏剂行业的可持续发展提供新的思路。
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  木质素生物合成可降解包装材料聚羟基脂肪酸酯的研究进展

  郑雪宁, 黄煜琪, 李冬娜, 戴全胜, 胡军, 王召霞, 马晓军

  . 2024, (11): 13-21. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.002

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  目的 通过对木质素生物合成聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的研究，实现PHAs的低成本、规模化生产和木质素的高值化利用。方法 归纳分析现阶段国内外木质素降解菌及生物合成PHAs的主要菌种和目前存在的问题，介绍生物合成PHAs的木质素底物种类、合成过程中工艺优化策略的相关研究进展，同时总结PHAs在包装领域的相关应用。结果 木质素生物合成PHAs过程中，通过筛选木质素降解菌、培养PHAs合成菌、优化PHAs的合成工艺及影响因素，可有效提高木质素底物的转化率和PHAs的产量，从而降低生产成本。结论 木质素转化为PHAs的过程虽然面临着一些挑战，但随着技术的不断创新和生产工艺的优化，木质素为底物合成的绿色生物塑料PHAs在包装领域会有广阔的应用前景和发展空间，必将推动包装材料向绿色化、安全化方面发展。
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  以竹代塑产品在包装领域应用现状

  刘美仙, 程峥, 毛凯韵, 肖乃玉, 刘义存, 张雪琴, 钟乐, 仲芸芸

  . 2024, (11): 22-33. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.003

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  目的 介绍不同种类竹材包装的生产加工方式及其应用，并对以竹代塑产品在包装领域的发展进行展望，以期为以竹代塑产业发展提供借鉴和参考。方法 总结不同以竹代塑产品生产工艺和性能的特点，分析原竹包装和经过化学改性竹包装技术在包装领域的应用现状和存在问题。结果 可以在竹包装材料加工过程中添加功能助剂，或者对竹基材进行物理或化学改性，以及生产设备的机械化和智能化延伸，提升以竹代塑产品的品质和货架期。结论 以竹代塑产品的广泛应用势必会推动以竹代塑产业的可持续高质量发展，为提高竹包装品质和内装产品安全性提供了借鉴和参考。
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  改性海泡石涂布纸的制备及其对甲醛的吸附性能

  任一言, 杨贵才, 杨思侠, 王海松, 吕艳娜

  . 2024, (11): 34-43. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.004

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  目的 赋予纸基材料甲醛吸附性能，提高其在甲醛去除领域的应用价值。方法 以对氨基苯甲酸钠改性的海泡石为原料，将其与研磨碳酸钙、丁苯胶乳、聚丙烯酸钠分散剂混合制备除甲醛涂料，并涂布在以废旧箱板纸为原料制备的纸张上，探究涂料配比和涂布量对涂布纸性能的影响。结果 当涂布量为18 g/m²时，制备的涂布纸物理性能最佳，与原纸相比，其抗张指数、耐破指数、环压指数分别提高了52.6%、60%、59.8%;采用改性海泡石占比70%的涂料制备的涂布纸甲醛的吸附量为226.75 μg/g。结论 以废旧箱板纸和改性海泡石为原料制备的涂布纸具有优异的甲醛吸附性能，为箱板纸在甲醛去除领域的应用提供了可能。
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  缩醛绿色制备工艺及其在包装领域的应用

  徐仁奎, 赵文豪, 任亚平, 黄能坤, 谈继淮, 朱新宝

  . 2024, (11): 44-54. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.005

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  目的 归纳分析不同类型固体酸制备缩醛化合物的方法，旨在为绿色合成工艺在包装材料领域的广泛应用提供参考。方法 通过梳理催化合成缩醛化合物的固体酸种类，对比分析不同催化剂的合成机理及其利弊，包括负载型杂多酸、金属氧化物、SO4²⁻/MxOy固体超强酸和负载型离子液体等，总结近年来国内外关于缩醛化合物在包装材料领域应用研究的趋势。结论 大量相关文献证明了利用缩醛化合物制备包装材料的可行性，采用固体酸制备缩醛的方法符合绿色可持续发展理念，为缩醛绿色化和可控制备工艺开辟了新途径，有力推动了缩醛衍生产品在包装材料领域的大规模应用。
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  导电水凝胶在柔性可穿戴传感器的应用研究进展

  王志琴, 李蔚, 陈挺, 文博, 肖宁育

  . 2024, (11): 55-64. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.006

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  目的 概述导电水凝胶在柔性可穿戴传感器方面的研究情况，挖掘其作为传感器件的应用潜能。方法 查阅大量相关的文献，对导电水凝胶在柔性可穿戴传感领域的最新进展进行归纳与总结。按水凝胶网络分类的4种导电水凝胶，总结归纳其设计、合成、结构和潜在应用。讨论导电水凝胶的导电性、力学性能、黏附性、防冻性能、自愈性能和各式响应性等功能性能的影响因素，总结自黏性、防冻性、自修复和其他多种优秀性能的柔性可穿戴传感器。结论 导电水凝胶是一种具有多功能的独特刺激响应性的功能材料，在柔性可穿戴传感领域进行深入探究具有重大意义。
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  泥炭藓纳米纤维素的制备及其在海藻酸钠复合膜中的应用研究

  刘振华, 谢玮, 程宁, 甘晓婷

  . 2024, (11): 65-71. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.007

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  目的 选取泥炭藓作为苔藓植物门的代表植物，探讨以泥炭藓为原料制备纳米纤维素的可行性，考察制得的泥炭藓纳米纤维素在海藻酸钠复合膜中的应用性能，拓宽苔藓化学内含物的应用范围。方法 采用烧碱法提取泥炭藓中的纤维素成分，通过硫酸水解法将提取到的纤维素转化为纳米纤维素。采用FTIR、XRD、热重、动态光散射、SEM及TEM技术对制备的泥炭藓纤维素(Sph-C)和泥炭藓纳米纤维素(Sph-NC)进行表征，检测制备的Sph-NC/海藻酸钠复合膜的力学性能。结果 FTIR分析显示，碱处理能够有效去除泥炭藓中的非纤维素杂质;XRD检测显示，Sph-C和Sph-NC中纤维素晶型均为纤维素I;热重分析显示，Sph-NC的热稳定性降低、固体残留率有所增加;TEM观察显示Sph-NC直径约为21.5 nm，属于纳米材料尺寸范畴。将Sph-NC用于海藻酸钠复合膜的制备，可将复合膜的抗张指数和耐破指数分别提高21.2%和15.7%。结论 泥炭藓可作为纤维素来源，用于制备纳米纤维素，制得的Sph-NC对海藻酸钠复合膜具有补强作用。
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  TB5钛合金表面的激光打标着色性能及应用研究

  刘壮, 傅箭华, 孙集一

  . 2024, (11): 72-79. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.008

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  目的 通过TB5钛合金表面激光着色后不同的颜色表面结构及成分研究，探讨颜色变化的机理，为同类金属着色控制提供参考。方法 在钛合金表面使用纳秒激光诱导着色，通过改变激光器参数在材料表面生成不同颜色，使用扫描电镜对不同颜色的表面结构及成分表征，探讨颜色变化的机理，再使用接触角测量仪探讨不同颜色表面润湿性的变化，为其应用奠定基础。结果 实验表明，改变激光参数后实验得到蓝、紫、黄色等多种颜色，未着色前的钛合金表面接触角为46.77°，呈亲水性，着色后得到的颜色样本表现为疏水性。结论 在TB5钛合金表面通过激光打标着色技术得到了不同颜色样本与处理后金属表面润湿性之间的关系，证明了通过调节激光参数集可同时改变金属的着色效果以及润湿性。
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  高柔性聚乳酸薄膜的制备及对口蘑的保鲜效果

  郑燕, 胡健, 云雪艳, 董同力嘎

  . 2024, (11): 80-87. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.009

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  目的 为了改善聚L-乳酸(PLLA)的柔韧性和气体选择透过性，将聚富马酸二元醇酯(PNF)作为柔性链段以熔融共聚方式引入PLLA中对其进行改性。方法 以PLLA为主体，加入PNF，并改变其中二元醇链段长度制备一系列聚乳酸-共富马酸二元醇酯(PLNF)共聚物，随后将其制备成薄膜，测试其力学性能、气体透过性能和水蒸气透过性，并对口蘑进行贮藏试验。结果 PNF的加入使PLLA的力学性能、气体选择透过性及透湿性均得到改善，且断裂伸长率是随着二元醇链段的增长而逐渐增大。与PLLA相比，聚乳酸-共富马酸癸二醇酯(PLDF)的断裂伸长率可达346.4%，聚乳酸-共富马酸丁二醇酯(PLBF)的CO2/O2选择透过比从3.0升高到4.4，且在口蘑贮藏期间可维持其形态，呈现较好的感官品质，在15 d内仍具食用价值。结论 PNF的引入有效改善了PLLA的性能，延长了口蘑的货架期，为PLLA薄膜进一步用于生鲜果蔬包装提供了参考。
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  低压静电场处理对双孢蘑菇采后贮藏品质的影响

  徐耀宗, 刘丰怡, 齐元之, 吴依琳, 金钦阳, 王军

  . 2024, (11): 88-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.010

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  目的 研究低温贮藏环境下不同电场强度的低压静电场(Low Voltage Electrostatic Field，LVEF)对双孢蘑菇采后贮藏品质的影响。方法 随机将双孢蘑菇分为不同电压(100、200、300 V)的LVEF处理组和无任何处理的对照组，并于温度为4 ℃的环境下贮藏8 d。结果 LVEF处理能抑制质量损失率和丙二醛含量的上升，减缓软化速度，提高类黄酮和抗坏血酸等抗氧化物质的含量，抑制多酚氧化酶和过氧化物酶活性，从而延缓双孢蘑菇褐变。电压为200 V与300 V的LVEF处理保鲜效果较好，但300 V的LVEF处理抑制细胞膜的氧化损伤和酶活性弱于200 V的LVEF处理。贮藏8 d后，与对照组相比，200 V的LVEF处理的双孢蘑菇L^*值增加了4.2%，BI值减少了23.1%，质量损失率减少了37.4%，硬度增加了10.4%。结论 LVEF处理能有效延缓双孢蘑菇采后贮藏品质的变化，且电压为200 V的LVEF处理双孢蘑菇保鲜效果更好。
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  负离子处理对菠菜贮藏品质的影响研究

  郑瑜, 陈煜, 郭赐欣, 高敬涛, 谢晶, 李立, 沈沪铭, 陈晨伟

  . 2024, (11): 96-104. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.011

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  目的 研究负离子处理时长对菠菜(Spinacia oleracea L.)贮藏品质的影响。方法 本实验利用负离子发生器使之在密闭空间中产生负离子，用于菠菜贮藏前的预处理，通过测定贮藏期间菠菜的菌落总数、呼吸速率、质量损失率、色差(ΔE)、丙二醛、总酚含量等品质指标，研究了4种处理时长(0、30、60和90 min)对菠菜贮藏品质的影响。结果 负离子处理能抑制菠菜表面微生物的生长，降低微生物对机体造成的侵害，延缓其氧化衰老，同时降低了菠菜呼吸速率，减少营养物质的消耗和叶绿素的分解，并维持较低的质量损失，随着负离子处理时长的增加，对菠菜贮藏过程中的品质保护效果越明显，负离子预处理90 min对菠菜的贮藏品质维护效果最好。可直观体现在菠菜的外观的变化以及色泽的维持。结论 负离子合适的处理时长可以有效延长菠菜的货架期，为负离子预处理应用于果蔬保鲜提供了重要依据。
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  抑菌功能性可降解保鲜包装对香蕉的保鲜研究

  吴湘涵, 李安洁, 梅佳睿, 梁栋, 张春红, 李丹

  . 2024, (11): 105-111. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.012

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  目的 比较生物全降解保鲜袋和普通市售保鲜袋对香蕉保鲜效果的差异，证明生物全降解袋的优越性，以期为果蔬保鲜包装材料的研发及果蔬保鲜提供参考。方法 研发生物全降解保鲜袋，并以香蕉为原料，通过运用生物全降解袋和普通市售保鲜袋作为对照进行低温保鲜实验，每隔3 d进行观察，并记录实验过程中香蕉表观、质量损失率、色度、硬度、糖度和感官等指标的变化。结果 相较于市售保鲜袋，生物降解袋能有效抑制香蕉表面斑点的出现和发展，保持较好的外观，并且能延缓香蕉果肉硬度的下降，维持果肉质地，贮藏期间感官评分也整体更高;但生物降解袋质量损失率高，且贮藏前期香蕉糖度下降较快。结论 生物降解袋能更好维持15 ℃贮藏条件下香蕉的品质，具有更优的抑菌功能性。
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  没食子酸时间温度指示器的制备及性能研究

  张悦, 王洪江, 衣然, 林玉菲

  . 2024, (11): 112-117. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.013

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  目的 基于没食子酸(Gallic Acid，GA)的特性，制备可以通过调节pH值改变活化能的时间温度指示器(Time Temperature Indicator，TTI)，以期为新型TTI的开发提供参考。方法 制备不同GA浓度、pH值的GA TTI，在恒温条件下储藏，探究GA浓度和pH值对TTI颜色变化的影响。测定制备TTI的吸光度值，构建TTI颜色响应的温度动力学模型，并确定其动力学参数和活化能。结果 GA浓度为0.02 mol/L时TTI对温度最为敏感，故制备出GA浓度为0.02 mol/L，pH值为6.5、7.0、7.5、8.0的4种TTI。pH值为6.5时，TTI从无色变为黄褐色;pH值为7.0时，TTI从无色变为草绿色;pH值为7.5和8.0时，TTI从无色变为蓝绿色。利用吸光度计算出的4种TTI的活化能分别为85.99、44.93、29.57、25.03 kJ/mol。结论 不同pH值的GA TTI颜色变化明显，且GA TTI活化能有一个较大的范围，适用食品类型广泛，有潜力作为一种新型TTI。
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  自热食品品质提升与安全控制的研究进展

  赵宇, 丁甜, 牛力源, 沈默斐, 孙宇豪, 廖新浴

  . 2024, (11): 118-127. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.014

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  目的 围绕自热食品存在的品质问题，概述其主要成因，并提出改善其质量的方法，以期为未来自热食品的升级提供理论依据。方法 对自热食品现有微生物性污染变质和化学性气体渗透污染等问题，以及现有自热食品品质提升方式进行归纳、分析和总结。结论 目前自热食品产品中主要存在加工污染、包装材料污染等问题，未来发展方向应聚焦于生产线卫生安全把控、绿色环保的包装材料的开发与应用、控制生产过程中食品添加剂含量、完善行业安全标准以及货架期模型和风险评估的应用，提高自热食品品质，满足消费者日益增长的需求并保障公众健康。
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  甜玉米芯多糖纳米乳微胶囊制备及释放

  王鑫, 史昕鸿, 罗钰, 修伟业, 周卓, 王景阳, 马永强

  . 2024, (11): 128-135. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.015

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  目的 改善甜玉米芯多糖(SCP)大分子特性以及稳定性，促进SCP的肠道吸收。方法 将SCP水溶液制备成油包水型(W/O)甜玉米芯多糖纳米乳液(SCP-NE)，以复合蛋白为壁材制备成SCP-NE微胶囊，采用单因素试验、Box-Behnken设计和响应面法优化SCP-NE微胶囊制备工艺，以粒径分析、红外光谱分析、热重分析，对SCP-NE微胶囊物化性质进行研究，并进行体外模拟胃肠液释放研究。结果 制备SCP-NE微胶囊最佳条件为麦芽糊精(MD)与大豆分离蛋白(SPI)的质量比为2∶3、芯壁比为1∶2、总体固形物含量为20%，此时包封率达到(87.6±1.3)%。体外模拟胃肠液释放结果表明，SCP-NE微胶囊在2 h的胃液消化中释放率为8.83%，在模拟肠液中1 h的释放量为62.87%。结论 以MD和SPI作为壁材制备的SCP-NE微胶囊在胃肠液释放中具有良好的缓释性能。
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  微波加热土豆泥过程中温度和失水量数值模拟

  赵忠健, 付志强, 姬羽西, 刘昊喆, 周传浩, 郭晋婷, 段利英

  . 2024, (11): 136-144. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.016

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  目的 探究微波加热不同体积分数的多孔介质食品的温度和失水量变化。方法 本文采用盘装土豆泥为研究对象，在COMSOL Multiphysics 6.0软件中建立耦合电磁场、流场、传热和传质的三维多孔介质有限元模型，通过实验验证该模型的准确性，并预测不同体积分数的土豆泥的温度分布、特征点的瞬态温度变化和失水量变化。结果 600 s内土豆泥上表面温度分布的仿真与实验结果一致，且冷点和热点RMSE值分别为1.23 ℃和1.92 ℃，平均误差分别为3.9%和3.7%。5个特征点的瞬态温度变化仿真与实验结果的RMSE值最大为1.146 ℃，温度均匀系数COVT的RMSE值为0.008 1;仿真失水量变化与实验结果的RMSE值为0.963 1 g，平均误差为3.69%，表明仿真模型具有可靠性。基于此模型，发现随着土豆泥体积分数增大，冷热点的温度呈现非线性升高。不同体积分数下的5个特征点瞬态温度在360 s前均呈现非线性升高，360 s后温度逐渐平稳;失水量在60 s后明显增大，在360 s后呈线性增长。结论 体积分数和加热时长对土豆泥的微波加热过程有明显影响。为食品包装开发人员从空间和时间上了解食品的微波加热过程提供了理论基础，为食品包装材料或结构设计提供了帮助。
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  食品接触用水性涂布纸中半挥发性迁移物的筛查及安全评估

  卢诗强, 常一凡, 林勤保, 杨青华, 马洪生, 陈冠铭, 颜凌燕, 王玥, 魏晓芬

  . 2024, (11): 145-152. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.017

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  目的 将水性涂布纸作为食品接触用纸时，其安全风险未知，通过对水性涂层纸中半挥发性迁移物进行筛查和安全评估，探究水性涂布纸的潜在安全风险。方法 以体积分数为4%的乙酸、体积分数为50%的乙醇、体积分数为95%的乙醇和异辛烷为食品模拟物进行迁移试验，使用二氯甲烷液萃取迁移物，并通过气相色谱–质谱联用(GC-MS)法、MS-DIAL软件和NIST质谱库对半挥发性迁移物进行非靶向筛查和定量分析，结合特定迁移限量(SML)和毒理学关注阈值法(TTC)进行初步风险识别和评估。结果 初步识别出21种半挥发性迁移物，主要与造纸纤维原料、乳液助剂等有关，比如长叶烯、脱氢枞酸甲酯等，包括7种Cramer Ⅲ类毒性物质、1种Cramer Ⅱ类物质。少数具有SML的物质(比如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯)在体积分数为95%的乙醇迁移中的最高浓度均处于安全范围，Cramer Ⅲ类油酸酰胺、秋水仙胺的迁移量超出了安全摄入暴露阈值(0.09 mg.kg⁻¹.d⁻¹)，存在一定安全隐患。在其他条件下，迁移物的浓度均低于相应的Cramer安全阈值。结论 水性涂布纸在长时间接触酒精性食品的情况下，更多的风险物质会迁移到食品中，存在潜在的安全问题。
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  基于无监督深度融合机制的货物在线装箱算法

  张长勇, 姚凯超, 王彤

  . 2024, (11): 153-162. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.018

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  目的 针对当前三维装箱算法存在的模型鲁棒性差、泛化性弱、装载率低等问题，设计一种无监督融合机制的在线装箱算法。方法 充分考虑货物“即到即码”的实时性需求，以容器空间利用率为优化目标，基于无监督深度融合指针网络端到端学习模型框架，将在线三维装箱的码垛过程公式化地表述为马尔科夫决策过程，设计强化学习要素，并以深度强化学习算法为主，融入蒙特卡洛树搜索，对智能体的决策动作进行训练，以生成具有较优“学习”能力的在线三维装箱模型。结果 采用125种不同尺寸和方向随机生成货物数据集，并在7种约束条件下验证，实验结果表明，容器的平均利用率可达84.6%。结论 该算法的泛化性较好，且其装载率远优于当前效果较好的启发式算法、深度学习方法，为货物的在线装箱提供了理论依据及参考。
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  求解集装箱装载问题的混合蚁群模拟退火算法

  李想, 袁锐波, 杨灏泉

  . 2024, (11): 163-174. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.019

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  目的 针对物流行业中存在的大规模、复杂、多规格货物的集装箱装载问题，提出一种基于塔装载启发式算法、二维装载点启发式算法、蚁群模拟退火算法的混合算法。方法 首先，采用塔装载启发式算法将三维待装箱装载成塔集，即将三维装箱问题降为二维装箱问题，有效降低集装箱的装载规模;其次，蚁群算法通过融入信息素选择更新策略，并利用自适应信息素挥发系数来提升算法整体的收敛速度，同时结合模拟退火算法对每代优秀路径集进行局部搜索，避免算法因收敛过快而陷入局部最优;最后，将蚁群模拟退火算法与二维装载点启发式算法相结合，优化每座塔的装载顺序和放置姿态，寻找最优的装载方案。结果 实验证明，在250组算例中，采用混合算法后，集装箱的平均空间利用率为90.92%，优于其他3种对比算法。结论 设计的混合蚁群模拟退火算法适用于解决大规模集装箱装载问题。
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  基于层次分析法的物资箱组选型方法研究

  王曦, 李立顺, 赵重年, 李红勋

  . 2024, (11): 175-182. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.020

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  目的 分析箱组化单元包装在选型过程中的影响因素，为物资箱组的采购提供科学决策方法。方法 采用层次分析法，设计科学可行的决策思路，建立满足需求的选型评价体系，并通过实际采购任务验证方法的可行性。结果 使用文中的选型评价体系和选型方法对某单位仓库箱组采购任务进行了需求分析，最终从市场上的100型箱组中筛选出2种满足需求的目标箱组，验证了选型方法的可行性、科学性。结论 通过层次分析法建立的物资箱组选型评价体系，能够科学、高效地帮助需求单位进行箱组选型，满足箱组化单元包装的选型需求，可为箱组集装化的发展提供参考。
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  基于自适应交互式多模型的永磁同步电机无感控制

  金爱娟, 孙治鑫, 李少龙

  . 2024, (11): 183-190. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.021

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  目的 改善包装印刷机器的控制性能，减少包装印刷机器所用传感器数量和电机控制系统成本，减小包装印刷机械装置故障率和电机体积，针对传统扩展卡尔曼滤波算法中模型可能不匹配实际工况的问题，提出一种自适应多模型无感控制策略。方法 基于传统扩展卡尔曼滤波，引入多模型，在输入环节依靠状态转移概率矩阵实现多个模型间的交互，并借助隐马尔可夫模型，设计多模型的状态序列和观测序列，将观测得到的矩阵对多模型交互环节的状态转移概率矩阵进行迭代更新，提高模型面对环境扰动时的匹配程度。结果 Matlab/Simulink仿真结果表明，改进后的算法使转速的估计精度得到显著提升，同时在面对环境扰动时，其抗扰动能力显著提高。结论 与传统扩展卡尔曼滤波算法相比，改进算法提高了系统控制精度，提高了动态性能和鲁棒性，改进后算法更适合应用于包装印刷机械。
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  基于对比度和饱和度新的先验图像去雾算法

  张赛赛, 田益民, 王飞, 杜云飞

  . 2024, (11): 191-197. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.022

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  目的 针对目前图像印刷中清晰度和分辨率不高，为了提高图像的质量和观感，使雾图像细节更清晰，处理效率更高，文中设计一种基于对比度和饱和度的新的图像去雾先验算法。方法 首先对采集的雾图像利用对比度、饱和度和亮度先验来初步估计透射图，然后借助伽马校正的非线性逆策略增强图像的对比度和饱和度来防止传输估计过高或过低，并利用导向滤波对非线性逆策略的粗透射估计进行优化处理，最后使用非线性对比度拉伸方法对复原图像进行亮度进一步的增强。结果 通过实验测试得出，对一个450´450的图像，本文提出的算法相较目前最新算法在PNSR值和SSIM值分别提高了9.220 4和0.332 7，处理时间减少了0.079 38s。结论 图像复原效果较好，细节更加丰富，清晰度更高，效率更高。
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  基于分布重心的分拣码垛桁架机械手系统货位分配优化

  崔维华, 尹书磊, 庄庆胥, 李明

  . 2024, (11): 198-203. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.023

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  目的 提高大规模定制化按单生产应用场景下桁架机械手分拣码垛下线成品的作业效率。方法 提出一种基于分布重心法的播种区货位分配法，针对分拣码垛桁架机械手系统的工作特点，建立设备分拣任务总时间数学模型，将其归结为以最小桁架机械手带载水平移动总时间为目标的播种区货位分配问题。根据待拣订单货品的初始数量和位置，构建订单–货品分布重心矩阵。在此基础上，依据分布重心系数由大到小的顺序对播种区内的货位进行订单分配。结果 与货位随机分配法相比，采用分布重心法可以将桁架机械手带载水平移动时间平均缩短约28.14%，分拣任务总时间平均缩短约5.78%。结论 通过货位分配的优化，有效缩短了桁架机械手完成分拣任务的时间，提高了系统分拣效率。
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  烘干炉内易开盖升温特性试验及数值模拟研究

  翟银星, 陈厚忠, 陈文明, 冯致, 潜培豪, 王进卿

  . 2024, (11): 204-212. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.024

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  目的 易开盖刻线修补涂层在烘干过程中易出现气泡、开裂和剥落等问题，为此需对易开盖在烘干炉内的升温特性进行研究。方法 采用现场试验和数值模拟方法，首先对炉内温度分布及易开盖表面温度变化进行测定，随后基于CFD仿真技术，利用动网格模型对易开盖在炉内运动加热过程进行模拟，并采用动态边界条件对单片易开盖表面温度分布进行计算。结果 炉内温度变化特性为沿盖体运动方向先上升后下降，两侧各存在一个温度突降区域;易开盖在炉内加热过程呈现快速升温、缓慢升温和快速降温3个阶段，125、130和135 ℃ 3个烘干炉设置温度工况下，易开盖表面最高温度分别为148、152和155 ℃，温度越高涂层气泡越多;加热初期易开盖表面温差较大，最高达5 ℃，后期温差逐渐降低至1 ℃以下。仿真结果与试验数据吻合较好，平均相对误差MRE值为0.1。结论 获得了易开盖在炉内的升温特性及最优加热工况，同时构建了基于动网格模型的易开盖运动加热CFD仿真方法，对烘干炉的设计和运行具有指导意义。
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  基于TRIZ的螺旋道钉自动包装生产线设计与应用

  张远庆, 于毫勇, 吕明奎

  . 2024, (11): 213-218. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.025

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  目的 针对螺旋道钉人工包装方式，采用TRIZ理论的创新思维与方法进行螺旋道钉自动包装生产线的设计，实现其全自动包装。方法 首先提出实际问题，然后运用TRIZ理论构建矛盾矩阵表，从而获得生产线设计时所遇问题的发明原理解，设计全自动的智慧包装生产线并进行安装，最后通过实际包装验证生产线包装效果。结果 通过设计的自动包装生产线将螺旋道钉进行实际包装验证，结果表明该生产线能够实现螺旋道钉的全自动包装，且包装效率高、包装质量优异。结论 该全自动包装生产线实现了PLC的集成统一控制，各包装工序工作协调，设备操作简单，提高了产品包装效率、降低了人工强度。
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  辊板式铝塑泡罩包装机的开发

  刘雄心

  . 2024, (11): 219-225. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.026

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  目的 铝塑泡罩包装机分为DPA系列(辊辊型)、DPP(B)系列(平板或板板型)、DPH(T)系列(辊板型)3种类型，针对过去的泡罩包装机存在着一些如封合后会弯曲、影响美观以及效率低下等问题，需要加大力度对泡罩包装机进行设计开发，使其达到国际先进水平。方法 DPH(T)系列辊板式铝塑泡罩包装机在辊辊式和平板式铝塑泡罩包装机的技术基础上优化并组合，DPH(T)系列辊板式铝塑泡罩包装机采用平板式吹塑成型(也叫正压成型)和辊式封合技术;新研发的DPH辊板型铝塑泡罩包装机采用摆线运动规律来改善凸轮的动力特性。结果 DPH(T)系列铝塑泡罩包装机生产效率高、运行平稳、结构合理、操作简单、性能可靠、消除了刚性和柔性冲击;DPH(T)系列铝塑泡罩包装机广泛用于药品、食品等的包装。结论 DPH(T)系列铝塑泡罩包装机综合性能得到了改善和提高，并且有些机型目前已经达到了国际先进水平。
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  UPLC-MS/MS法筛查口服液体药用复合膜中12种常见抗氧剂

  成婕, 蒲小聪, 张罗红, 柏金枝, 范建伟, 关永霞, 杨剑, 江燕

  . 2024, (11): 226-233. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.027

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  目的 建立超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)，用于筛查口服液体药用复合膜中12种常见抗氧剂。方法 采用正己烷为提取溶剂，回流2 h，提取目标化合物，用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测目标化合物含量;以Shim-pack GIST C18(100 mm×2.1 mm, 2 μm)为色谱柱，甲醇和水为流动相;质谱选用电喷雾(ESI)离子源，多反应监测(MRM)正离子模式进行定性定量分析。结果 12种抗氧剂在2~500 ng/mL的质量浓度范围内线性良好，相关系数r≥0.998 6，检测限为0.2~10.6 ng/g，回收率为78.9%~112.7%，相对标准偏差(RSD)为0.8%~7.0%(n=3);经检测，12批口服液体药用复合膜中均有抗氧剂检出，其中含量较高的有1010、1076和168。结论 该方法高效灵敏、准确可靠，可用于口服液体药用复合膜中12种常见抗氧剂的筛查。
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  Mask在包装材料气体阻隔性能检测中的应用研究

  郝文静, 周伟芳, 陈曦, 石林, 王元明, 李忠明

  . 2024, (11): 234-239. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.028

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  目的 研究和评价mask在材料气体阻隔性检测中的应用及其检测数据的重复性、准确性和数据稳定性。方法 选用覆盖高阻隔、中阻隔、低阻隔等阻隔性能范围的5种样品，使用3种不同面积的mask和仪器测试腔原有面积对样品进行测试，并对测试结果重复性、稳定性和准确性进行分析评价。结果 高阻隔材料PET硬片使用面积12.56 cm²的mask测试时，可以得到较为稳定的检测结果，而在使用更小面积(1.77、5 cm²)的mask时，测试结果的相对标准偏差、相对极差和测试数据偏差都较差，不推荐使用。KOP/CPP在使用1.77 cm²的mask测试时，测试结果相对标准偏差和测试数据偏差都略大于10%。PET/CPP在使用1.77 cm²的mask测试时，其测试数据偏差略大于10%。BOPE/LDPE和TPU使用1.77 cm²的mask测试可以得到良好的检测结果。结论 Mask是解决试样材料特性、设备量程限制、试样尺寸等测试困难的优秀解决方案。对于中、低阻隔材料的透气性测试，使用mask可获得具有良好可信度和稳定性的测试数据。而在进行氧气透过率的测试时应尽量选择大的测试面积。小面积mask不适用于高阻隔材料的气体阻隔性测试。
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  基于文献计量的可生物降解包装薄膜研究态势分析

  李荣国, 陈超, 黄山, 张洁瑞, 靳晓曼, 姜晓雪, 杨莉

  . 2024, (11): 240-249. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.029

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  目的 在系统总结目前可生物降解包装薄膜研究现状的基础上，精准把握未来的研究热点和发展趋势，推动可生物降解包装材料的研发和应用。方法 基于文献计量方法和可视化分析手段，通过统计分析Web of Science数据库中可生物降解包装薄膜领域的文献发表情况、学科类别、发文国家、发文机构、主要发文期刊和
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  基于CiteSpace的国内快递包装研究热点及趋势分析

  于含

  . 2024, (11): 250-260. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.030

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  目的 基于知网相关文献，使用知识图谱分析国内快递包装研究热点和趋势，为后续快递包装相关研究提供参考。方法 应用CiteSpace软件，将2014—2023年知网收录的以“快递包装”为主题的110篇核心文献作为研究对象，通过发文趋势研究、核心作者分析和发文机构分析、
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  “双碳”目标下林业高校工科研究生创新能力培养模式探索

  郑燕, 王佳彤, 崔连婧, 王婷婷, 田心池, 曲文, 孙壮志, 杨春梅

  . 2024, (11): 261-265. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.031

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  目的 新时代“双碳”目标下，如何构建林业类高校工科研究生创新能力培养的新思路，是当下培养“双碳”目标特殊型专业人才的重要一环，为实现“双碳”目标提供智力支持和人才支撑。方法 本文重点探讨研究创新能力培养模式，阐述新时期林业高校工科研究生人才的培养方向。结果 通过分析研究生创新能力培养存在的问题，提出以立德树人为根本目标，依托产教融合和就业牵引为导向，培养具有大国工匠精神的“知林爱林”的行业复合型创新人才;精准定位，服务行业和区域经济发展，突出学科特色的林业高校生态文明建设的新优势，致力于全面提高研究生的创新能力，服务国家发展战略。结论 “双碳”目标背景下，全面提高林业高校研究生创新能力是一个长期的系统工程，在未来的研究生培养中应不断探索、不断实践、勇于创新。
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  乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料应用及研究现状

  焦力敏, 王智鹏, 孙谦, 陈磊, 王长武, 庄大杰, 李国强

  . 2024, (11): 266-274. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.032

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  目的 了解国内外乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料的类型，整理分析现有中子屏蔽材料的性能和特点，为应用于乏燃料运输和储存容器的中子屏蔽材料的研发提供一定参考。方法 综述国内外应用于乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料的应用现状，对关键性能进行总结和比较，并提出其研究重点和发展趋势。结果 目前，硼化不锈钢、碳化硼/铝复合材料、硼铝合金、聚合物基复合材料和屏蔽混凝土等中子屏蔽材料已应用于乏燃料运输和储存容器。结论 随着核电厂高燃耗的发展趋势，未来乏燃料运输和储存容器对中子屏蔽材料的性能提出了更严格的要求，建议注重研发屏蔽性能优异、装配更换方便、耐辐照的中子屏蔽材料。
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  多框式箱体结构力学特性仿真分析

  张绘敏, 赵扬, 黄双成, 康会峰

  . 2024, (11): 275-281. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.033

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  目的 针对不同运输包装框架进行力学特性分析，为同类的包装箱体框架结构设计提供精确可靠的设计方案。方法 以实际的2款箱体结构为例，根据不同类型的结构特征进行物理结构设计参数输入，然后分别对其进行大变形下的力学仿真分析，得到2类框架结构的静力学特性，总结得到该类框架结构的静力学结果，通过模态叠加法得到不同频率下的结构动力学响应结果，以前9阶模态为整个框架结果振动传递能量为对比进行2类框架的结果对照分析，最终对2类包装框架的力学仿真结果进行分析，实现整个过程的良性评价。结果 通过静力学结果分析，可知X形框架在大变形堆码状况下更具优势，而Y形框架在15~48 Hz中频段运输过程中更具优势，实现了不同包装环境下的多框式结构力学特性的客观分析。结论 通过使用有限元仿真的方法全面性地对2类箱体结构进行了力学特性分析，为运输包装框架设计提供了参考。
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  不同密度硬质聚氨酯泡沫的力学性能和本构关系

  刘欢, 黄瑞源, 马佳佳, 刘元凯, 柏绍波, 王成

  . 2024, (11): 282-290. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.034

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  目的 不同密度的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)适用于不同的工程应用，通过对不同密度RPUF力学性能开展研究，并对现有的本构模型加以修正，得到材料真实的本构关系。方法 通过开展不同密度RPUF材料的准静态压缩实验(0.001 s⁻¹)及不同加载速率(100~1 000 s⁻¹)下的动态压缩力学性能实验，得到材料的应力-应变曲线，在此基础上分析RPUF材料的密度效应及应变率敏感性，得到其真实本构关系。结果 RPUF材料力学性能受到密度和应变率的耦合影响，随着密度以及应变率的增大，RPUF材料的屈服应力呈指数函数形式增大;给出了RPUF材料屈服应力与应变率及密度之间的函数关系式。结论 得到了基于实验数据以及横向惯性效应修正后的Sherwood-Frost模型(M-S-F模型)，研究结果可为RPUF材料在抗冲击方面的工程应用提供指导。
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  复合材料薄膜盖结构与功能一体化设计

  秦旭锋, 蒋和跃, 张学成, 张保刚, 邢东桧, 舒倩, 徐淑权

  . 2024, (11): 291-296. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.035

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  目的 解决传统硬质泡沫塑料易碎盖存在的承压能力不足、冲破性能不稳定、不能有效防潮控湿、电磁兼容性差等缺陷。方法 以某型导弹武器系统发射筒密封盖为主要应用对象开展薄膜盖设计，主要包括总体结构设计、零部件设计、功能设计及仿真验证。结果 薄膜盖经密封、承压、冲破、电磁兼容等性能考核，均满足装备贮存使用要求，冲破盖体所受的最大峰值冲击力可稳定保持在1 200~1 600 N。结论 建立了薄膜盖结构与功能一体化设计方法，可满足在研型号对新型密封盖的设计需求，并为新型号弹箭发射筒大尺寸密封盖的顺利研制提供技术储备。
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  基于TRIZ的防雷绝缘子封装结构的设计

  陈秋宇, 张玉, 霍稳静, 乔洁, 朱云飞, 李琰, 靳国青, 黄海

  . 2024, (11): 297-304. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.11.036

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  目的 研究和开发一种具有绝缘子和避雷器双重功能的新型防雷绝缘子。方法 应用TRIZ理论在线路避雷器的基础上进行改进研究，通过采用功能分析、因果链分析、矛盾分析等工具进行创新设计。结果 运用TRIZ创新方法产生了7种封装结构件的力学性能增强方案，2种封装结构设计方案和1种集成绝缘子和避雷器双重功能的设计方案，综合筛选出了1个最优的防雷绝缘子的设计方案。结论 所设计的新型防雷绝缘子仅通过优化封装结构设计便可集成绝缘子和避雷器的功能，可以在线路正常运行工况下发挥绝缘子作用，而在过电压状态下激活避雷器立即将电压钳位，从而保护输配线线路免遭破坏;设计方案简单有效，对提高输配电防雷可靠性，降低安装、运维成本具有重要意义。