2025年, 第46卷, 第17期　
刊出日期：2025-09-10

  

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轻质宽频电磁复合材料
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  MOF衍生碗状Zn-C/C复合材料的制备及吸波性能研究

  姚俊儒, 吕晋龙, 王梓, 周金堂

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 1-9. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.001

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  目的 开发具有宽频带、强吸收特性的新型电磁波吸收材料,以解决当前电磁污染治理中传统材料吸收频带窄、损耗效率低等关键问题。方法 采用模板法制备金属有机框架（MOF）材料衍生的碗状Zn-C/C复合材料。首先通过改进的无皂乳液聚合法,利用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的长链结构形成的空间位阻效应和成核效应,调控PVP用量实现对聚苯乙烯（PS）微球粒径的精准控制,制备不同粒径（250、500、850 nm）PS微球;基于界面组装与ZIF-8原位生长机制,构建ZIF-8/PS前驱体,经800 ℃碳化处理获得Zn-C/C复合材料。采用XRD、Raman、SEM和矢量网络分析仪系统分析材料结构及电磁参数。结果 随着PS粒径减小,材料石墨化程度显著提高,缺陷增多,且碗状结构更完整,形成更丰富的异质界面,利于实现高性能电磁波吸收。碗状Zn-C/C复合材料不仅在2.1 mm厚度下,实现4.73 GHz有效吸收带宽;还可通过厚度调控,达成在2~18 GHz频段内的有效吸收全覆盖。结论 本研究成功制备出具有独特碗状结构的Zn-C/C复合材料,通过精确调控模板尺寸实现了材料微观结构与电磁响应的定向设计。所获材料在超薄厚度下兼具宽频带与强吸收特性,其性能显著优于传统碳基吸波材料,为高性能电磁防护材料的开发提供了新思路。
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  具有双铁磁层结构的薄膜吸波剂及其磁共振频率调控研究

  徐子洋, 李维, 王峰, 刘星

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 10-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.002

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  目的 通过调节双铁磁层厚度比获得高磁导率吸波剂和吸波性能宽频可设计的磁性吸波材料。方法 采用磁控溅射法溅射控制Fe₅₀Co₅₀、Ni靶的溅射时间进而调控Fe₅₀Co₅₀、Ni的厚度比,制备出不同厚度比的(Fe₅₀Co₅₀/Ni/SiO₂)_n多层结构磁性薄膜材料,并通过将(Fe₅₀Co₅₀/Ni/SiO₂)_n薄膜溶于醇水溶液中超声破碎获得对应不同频率的吸收剂。结果 在Fe₅₀Co₅₀与Ni厚度比由0∶4增加至4∶0的过程中,薄膜的面内各向异性在3 819~8 992 A/m之间调节,铁磁共振频率在1.3~4.5 GHz实现调控。结论 调控磁性薄膜内部Fe₅₀Co₅₀与Ni层厚度比的方法可以有效地增大材料的饱和磁化强度以及面内各向异性场,进而调节了吸波材料的铁磁共振频率,拓宽了该材料体系的应用频段。
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  片状磁性吸波剂的表面活化及Al₂O₃流化湿法包覆

  熊逾玲, 张喆, 胡雨晨, 陈志宏, 刘记立

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 19-29. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.003

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  目的 利用过氧化氢（H₂O₂）溶液对片状磁性吸波剂粒子进行活化,增强吸波剂表面活性,促进Al₂O₃在表面的流化湿法包覆效果,以降低介电常数,改善阻抗匹配,提高低频吸波性能。方法 通过改变反应时间,探究H₂O₂活化吸波剂的最佳条件,利用湿法包覆流化床将异丙醇铝（AIP）雾化沉积在合金粉表面,经水解和煅烧后得到FeSiAlCr@Al₂O₃复合吸波剂。结果 吸波剂经H₂O₂活化后出现氧化、亲水性增强,在表面包覆AIP后,其粉末电阻率较原粉提高了3个数量级,在2 GHz时介电常数实部降低了30%;煅烧后粉末电阻率提高了5个数量级,介电常数实部降低幅度达到42%,磁导率保持不变。经活化、改性和煅烧后,复合材料在厚度为2 mm时,低频吸波性能得到显著增强,反射率在1.4~3.4 GHz频段均低于-5 dB,反射率峰值由原粉的-6.79 dB升至-8.64 dB。结论 采用H₂O₂溶液对吸波剂进行活化,通过增加吸波剂表面活性位点和缺陷提高了合金粉的动态湿法包覆Al₂O₃效果,可有效降低介电常数,拓宽低频吸收带宽,增强低频吸波强度。
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  聚合物绿色电磁屏蔽复合材料结构性能设计研究进展

  王壮壮, 李佳宇, 琚璇, 杨雅琦, 段宏基

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 30-42. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.004

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  目的 综述当前绿色电磁屏蔽导电聚合物复合材料（Conductive polymer composites,CPCs）的最新研究进展,为设计制备以吸收机制为主导的绿色电磁屏蔽复合材料提供参考。方法 厘清绿色电磁屏蔽材料的意义及其与吸波材料的异同,阐明各自在性能测试原理及评估方法上的差别,综述高性能绿色电磁屏蔽CPCs最新的结构设计策略、成型加工方法及其屏蔽性能调控机理,讨论并展望绿色电磁屏蔽CPCs的设计发展方向。结论 发展可在高性能聚合物基体中大规模构筑可控电磁梯度网络的成型制备方法,实现CPCs电磁屏蔽材料超高效屏蔽性能,长效的稳定性、良好的复杂环境适应性与多功能性,以及动态可调的电磁响应特征,是推进CPCs绿色电磁屏蔽材料在下一代智能电子设备安全、可靠、绿色电磁防护中应用的重要研究发展方向。
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  双马来酰亚胺树脂基电磁屏蔽复合膜的制备及性能研究

  徐培韬, 陈源, 姚俊, 彭锐晖, 张旭阳

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 43-50. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.005

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  目的 研发具有优良力学性能、耐热性能及电磁屏蔽性能的轻质电磁屏蔽复合膜材料。方法 以双马来酰亚胺树脂（BMI）为树脂基体,以磁控溅射镀铜碳纳米管膜（CMF/Cu）为电磁屏蔽功能层,通过热压复合方式制备具有三明治结构的BMI/CMF/Cu电磁屏蔽复合膜。结果 复合膜在25 ℃至225 ℃内剪切强度大于10 MPa,并在200 ℃具有最高15.11 MPa的剪切强度,表明其在高温环境下仍能维持可靠的力学性能。同时在1~27 GHz内有42.63~48.54 dB的电磁屏蔽效能。结论 BMI/CMF/Cu三明治结构复合膜兼具优异的力学性能和宽频电磁屏蔽性能,其独特的结构设计和性能优势使其适合用作飞行器（包括飞机、无人机等）蒙皮或电子设备保护罩的电磁屏蔽功能层。
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  基于绿色植被同色同谱的高光谱填料及性能研究

  徐晨, 苗珊珊, 张伟刚, 郭腾超

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 51-57. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.006

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  目的 为应对基于高光谱遥感探测的新型侦察装备所带来的威胁,需研发能与绿色植被在视觉颜色上保持一致、在全波段光谱特征上高度吻合,从而达成“同色同谱”效果的高性能伪装材料。方法 以绿色植被在400~2 500 nm波段的光谱特性为理论依据,使用拟薄水铝石代替传统材料,采用水热合成技术,借助环境友好型有机色素对拟薄水铝石材料进行改性处理与光谱调控,通过分子级别的界面修饰与掺杂工艺,精准调节材料在可见光与近红外波段的反射率。结果 制备出的功能性填料展现出优异性能,其“绿峰”位于552 nm处,与绿色植被在可见光-近红外波段的光谱相似度高达0.991,实现了与绿色植被光谱的高度匹配,经实验验证,制备的功能性填料具备较好的吸湿性、热稳定性及光谱稳定性能。结论 该研究成果为高光谱隐身涂层的制备奠定了基础,有望成为对抗高光谱遥感探测的新型伪装材料之一,在伪装等领域具有广阔的应用前景。
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  三维超结构在复合层板中的嵌入设计、制备及宽频吸波性能

  梁宇, 吴金鑫, 毕淼淼, 李小强, 陈远, 胡雨晨, 陈志宏

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 58-68. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.007

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  目的 通过在复合层板中嵌入多机理三维超结构,在有限厚度下实现宽频吸收。方法 在复合层板基体中加入磁性吸波剂,并沿厚度方向构造浓度梯度,进一步将三维超结构嵌入梯度磁性介质中,通过多重谐振、磁损耗、介电损耗实现电磁能量吸收,同时结合散射调控减少垂直方向反射,发挥多重机制的协同作用,提高复合层板低频与高频兼顾的吸波性能。结果 三维超结构与磁性介质产生协同损耗效应,在低频段增强局域电磁谐振效应,提高低频吸收性能,在高频段形成定向散射效应降低回波损耗,设计了8 mm厚的磁性复合层板,磁性复合层板在在1.8~18 GHz频率范围的反射损耗均低于-10 dB,有效带宽达16.2 GHz,并进行了相应的实验验证。结论 采用三维超结构内嵌设计的磁性复合层板,能够有效激发多种电磁损耗机制的协同作用,从而实现宽频吸收。
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  柔性S波段电磁超材料的研制及其微波消融应用

  阮海玲, 汪涛, 洪汝涛

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 69-79. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.008

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  目的 针对体模2.45 GHz微波消融及S波段电磁隐身需要,设计一款柔性S波段超材料吸波器,并实验测试其在微波消融过程中对体模加热的影响。方法 基于微波等效电路和三维电磁场分析相结合的设计方法,用导电材料将超材料图案层固化在有机介质衬底上得到实物样品。将平直或弯曲状态的超材料放置在体模四周不同位置,实验测试微波消融时体模内部等间距点处的温度变化。结果 该吸波器总厚度仅为8 mm,在平直和弯曲状态下实验测试其在S波段吸收率大于80%,在2.45 GHz的能量吸收率大于95%。超材料与体模相对位置改变时,微波消融过程中体模内部的温度变化差异显著,等间距点处的最大温差超过10 ℃。结论 超材料吸波器对微波消融过程中体模等间距点处的温度变化有显著影响,可避免碳化及过度治疗,对未来实现智能化适形化微波消融有参考作用。
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  电磁复合材料斜入射等效电磁参数测试技术研究

  张云鹏, 朱香宝, 叶金平, 王小璐

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 80-88. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.009

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  目的 为实现对电磁复合材料在平面电磁波斜入射下的电磁特性进行分析与优化,提出一种测量斜入射下电磁复合材料等效电磁参数的方法。方法 引入入射角参数构建斜入射下等效电磁参数反演算法,并利用金属板和空气的传输-反射校准技术实现斜入射下散射参数的精确测量。结果 搭建了一套8~12 GH测试系统,对蜂窝等材料的等效电磁参数进行了测试;基于测试值对其反射率进行了计算并与弓形法测试结果进行比对,两者偏差在0.5 dB以内,表明该方法具有良好的准确性。结论 本研究为电磁复合材料的电磁性能评价提供了一种有效测试方案,简化了复杂结构的仿真建模与设计。
先进材料
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  酯化-接枝双重改性淀粉光固化膜的制备及性能研究

  梁蜂敏, 田超, 郭秀兰, 冯恩奇, 张巍德, 袁腾

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 89-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.010

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  目的 聚焦于生物质材料领域,针对现有淀粉基材料存在的难以塑化加工、强度低及生物质含量低等问题,以玉米淀粉、衣康酸和丙烯酸为原料,通过衣康酸酯化与丙烯酸接枝化学改性手段制备高性能生物质材料。方法 以酯化淀粉为聚合物主链,丙烯酸（AA）为接枝单体制备淀粉光固化膜,讨论丙烯酸含量对淀粉光固化膜性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、动态力学分析、热重分析（TGA）、拉伸试验等方法对淀粉光固化膜的性能进行了研究。结果 研究结果表明,经过酯化接枝后,玉米淀粉的结晶度显著降低,其形状结构被破坏。在最佳条件下,淀粉光固化膜具有较高的抗拉强度（11.75 MPa）,这是由于淀粉分子链与丙烯酸之间形成了丰富的氢键,提升了淀粉光固化膜交联密度,DMA结果也充分验证了这一现象。结论 本研究不仅为全生物质光固化膜的制备提供了一种新颖且有效的方法,同时显著提升了淀粉光固化膜的力学强度,在可膨胀弹性体材料领域展现出巨大的应用潜力。
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  二维纳米填料/聚乙烯醇新型阻湿涂布液的制备及其性能研究

  杨芳, 田潇, 巩佳豪, 曹稳, 葛畅, 王海英, 程有亮, 方长青

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 96-105. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.011

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  目的 制备椰油酰胺丙基甜菜碱（CAB）改性蒙脱土（OMMT）和改性六方氮化硼（M-h-BN）与聚乙烯醇（PVA）混合后的涂布液,研究二维纳米填料种类和比例对复合涂布液性能的影响规律。方法 利用X射线衍射仪、傅里叶红外分光光度计、扫描电子显微镜等现代分析手段对二维填料、复合涂布液及涂布纸进行表征与性能测试。结果 MMT和h-BN改性后,其层间距增大,得到的OMMT和M-h-BN在PVA溶液中分散性良好。涂布纸的拉伸强度和断裂伸长率随填料含量的增加,呈现先上升后下降的趋势。当OMMT/M-h-BN复合填料质量分数为4%时,涂布纸的拉伸强度和断裂伸长率最大为35.35 MPa、108.03%。质量分数为4% OMMT/M-h-BN/PVA涂布纸的24 h水蒸气透过率仅为22 g/（m²·d）,较纯PVA降低63%。OMMT/M-h-BN/PVA涂布纸的吸湿和放湿率分别稳定在3.77%和2.71%,较纯PVA分别降低48%和54.5%。结论 适当的OMMT和M-h-BN添加量可以显著提升涂布纸的拉伸强度、断裂伸长率和阻湿性能,同时复合填料由于OMMT与M-h-BN的协同作用,相比单一填料能更有效地提升涂布纸的综合性能。
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  国内外食品接触用智能活性材料研究进展

  胡清心, 陈彩霞, 丁晓, 陈蚕蚕, 李丹, 陈胜, 钟怀宁, 潘静静

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 106-117. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.012

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  目的 国内外对食品接触用智能活性材料的研究日益广泛,本文旨在探讨智能活性材料的研究进展及目前法规监管情况,为推动智能活性材料的应用提供理论依据。方法 系统综述当前国内外食品接触用智能活性材料的研究进展,重点总结pH响应型、温度响应型等智能材料及制品和抗菌型、抗氧化型等活性材料及制品的研究进展。论述当前国内外食品接触用智能活性材料的法规监管现状,且进一步探讨食品接触用智能活性材料所面临的挑战与机遇。结论 当前食品接触用智能活性材料的研究取得了显著进展,智能活性材料能够有效监测食品状态,延长食品保质期。然而,在实际应用中面临着生产成本较高,安全性不确定等诸多挑战。未来,将对智能活性材料的安全性评估,简化生产工艺等方面展开系列研究,以实现其产业化应用。
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  肉桂醛改性PVA抗菌膜的制备

  余立, 林渊智

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 118-123. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.013

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  目的 解决传统抗菌膜中抗菌剂易从薄膜中流失的问题。方法 用肉桂醛（CIN）与聚乙烯醇（PVA）在浓硫酸催化作用下进行醇醛缩合反应生,生成一种具有抗菌效果的材料（PVA-CIN）。对PVA-CIN进行了化学结构红外光谱检测、热性能（DSC）检测、力学性能检测、光学性能检测以及抗菌性能检测。结果 红外检测结果显示产物中有C—O—C的生成;DSC检测结果显示PVA-CIN的熔点和结晶度都低于PVA;拉伸性能检测显示PVA-CIN的抗拉强度低于PVA;光学性能检测检测显示PVA-CIN的透明度低于PVA,雾度高于PVA;抗菌性测试显示PVA-CIN的抑菌效果优于PVA。结论 肉桂醛（CIN）与聚乙烯醇（PVA）能够在浓硫酸催化作用下发生醇醛缩合反应生成PVA-CIN,PVA-CIN拉伸性能率低于PVA,但抗菌效果优于PVA。
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  竹基材料在食品包装领域现状及发展趋势

  毛凯韵, 程峥, 农欣梅, 宁梅, 张雪琴, 肖乃玉, 刘义存, 李怡涛, 陈志豪

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 124-132. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.014

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  目的 突破竹基材料在食品包装产业化中的技术瓶颈,构建可持续的以竹代塑材料体系,为实现食品包装绿色转型与碳中和目标提供理论支撑及技术路径。方法 基于核心竹基材料的分类,分析竹基材料在抗菌保鲜、阻隔性能和力学性能等方面的研究进展。结论 竹基材料逐渐成为替代石油基塑料的可行性方案。然而,其吸湿性强导致的阻湿性能衰减、热塑加工中的纤维降解及全生命周期成本控制构成产业化核心瓶颈。未来需通过微纳结构调控、绿色加工工艺创新与政策驱动,加速其在食品包装领域的规模化应用,支撑“双碳”目标下包装产业的可持续发展。
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  壳聚糖-ε-聚赖氨酸/米糠蛋白复合膜的制备及性能研究

  王丽爽, 智晓, 孙佳, 王娜

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 133-143. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.015

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  目的 为提升生物薄膜性能及应用价值,开发一种负载米糠蛋白-壳聚糖-ε-聚赖氨酸纳米颗粒作为改良因子的米糠蛋白复合膜（RBP-NPs）。方法 采用复合热聚集自组装法制备米糠蛋白-壳聚糖-ε-聚赖氨酸纳米颗粒（RBP-NPs）,通过浇铸成膜工艺构建复合膜,并利用扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）及差示扫描量热法（DSC）表征薄膜结构,系统测试其力学性能、热稳定性、抗氧化及抗菌性能,对比分析了单一米糠蛋白膜（RBP）和RBP-NPs膜的表面形貌与结构属性、力学性能、热力学特性等,并对复合薄膜进行抗氧化性能测试和抗菌性能进行了研究。结果 与RBP膜相比,RBP-NPs膜微观结构更加致密,壳聚糖及ε-聚赖氨酸与薄膜基底之间存在氢键,具有更好的相容性,使其物理特性得到显著提高,其中抗拉强度提升为1.52 MPa,断裂伸长率延伸至55.67%,且复合薄膜热变性温度由（101.11±1.07）℃升高至（105.63±1.44）℃,焓值由（6.28±0.43）J/g增加为（10.91±0.10）J/g;复合薄膜不透明度由3.90降低为3.13,透明度提升,持水性得到改进,且抗氧化性及抑菌性能均得到显著提升。结论 薄膜的性能得到明显改善,为ε-聚赖氨酸的实际应用及功能性生物基薄膜的开发提供理论参考。
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  含黄酮多酚的氧化淀粉基复合膜及胶囊壳的制备研究

  刘俊玲, 邵亚慧, 朱梦晨, 葛瀚文, 徐环斐

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 144-153. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.016

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  目的 旨在通过全藕粉低共熔溶剂（DES）上清液,引入天然黄酮多酚活性成分,优化氧化淀粉薄膜的力学性能和抗氧化能力,以拓展其应用。方法 以氧化淀粉为原料,添加羧甲基纤维素钠制备生物质膜材料,并采用不同DES（氯化胆碱-乙二醇二元DES及氯化胆碱-乙二醇-山梨醇三元DES）提取全藕粉上清液,将其作为增塑剂和抗氧化增强剂引入薄膜体系。通过紫外-可见分光光度法测定DPPH清除率,筛选最优DES配方;结合傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）和拉伸性能测试,分析薄膜的结构与性能。结果 氯化胆碱-乙二醇二元DES提取的全藕粉上清液中多酚黄酮总量达29.19 mg/g,DPPH清除率为85.53%;优化后的三元DES（含山梨醇）提取效率进一步提升,多酚黄酮总量达34.84 mg/g,DPPH清除率达89.34%。所制备的三元DES改性生物质膜表现出优异的综合性能：DPPH清除率为41.5%,拉伸强度达5.07 MPa,断裂伸长率提升至295.55%。结论 全藕粉DES上清液通过氢键作用有效改善了氧化淀粉薄膜的力学性能,同时赋予其抗氧化能力。三元DES的引入进一步提升了薄膜的延展性和活性成分负载量,为高性能可降解生物质膜材料的开发提供了可行策略。
农产品保鲜与食品包装
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  壳聚糖接枝ε-聚赖氨酸涂膜对香蕉保鲜效果的影响

  陈悦超, 于丽娟, 刘运浩, 何祖宇, 王超, 杨子明, 李普旺, 周闯

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 154-162. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.017

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  目的 通过对壳聚糖进行接枝改性,利用席夫碱反应制备壳聚糖接枝ε-聚赖氨酸（CSPL）共聚物,探究其在香蕉保鲜中的应用效果。方法 利用紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱和抗菌性分析等技术对CSPL的结构进行表征,并通过涂膜处理香蕉,分析其在贮藏期间的色度、硬度、腐烂率、质量损失率、可溶性固形物含量和维生素C含量等指标的变化,同时与去离子水（CK）、咪鲜胺和壳聚糖等组进行比较。结果 CSPL涂膜处理能有效延缓香蕉表皮颜色变暗,降低果肉硬度下降速度,减少腐烂率,减缓质量损失率上升,保持可溶性固形物维生素C含量。其中,质量分数为0.25%的CSPL涂膜液处理效果显著优于其他组,在22 d时腐烂率比CK组降低了16.67%,Vc保持在（33.88±0.44） mg/100 g,转黄后能将色度保持在90°左右,外观品质更好。结论 壳聚糖接枝ε-聚赖氨酸涂膜能够有效提升香蕉的保鲜品质,延长其货架期,具有广阔的应用发展前景。
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  海藻酸钠/抗坏血酸/柠檬草精油复合涂膜对荔枝保鲜效果的影响

  陈笑冰, 李颖, 朱渝钱, 任冠耀, 朱金艺, 曾俊瑜, 岳淑丽, 张玲

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 163-171. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.018

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  目的 构建基于海藻酸钠、抗坏血酸和柠檬草精油的天然复合性涂膜,探究其功能与结构性质,系统评估其在荔枝贮藏期间的保鲜效果。方法 制备复合涂膜液,测定其抗菌和抗氧化性能。将涂膜处理后的荔枝在温度为4 ℃、相对湿度为（85±5）%的条件下贮藏25 d,定期测定荔枝质量损失率、呼吸强度、果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸等相关理化指标,结合对膜材料分子结构的分析,探讨3组分间的相互作用。结果 当LEO的质量分数为0.04%时,复合涂膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为（14.3±0.4）mm和（12.1±0.3）mm,DPPH自由基清除率达94.6%,表现出良好抗菌与抗氧化性能,在贮藏过程中涂膜处理能显著抑制荔枝果实呼吸强度的升高,延缓可溶性固形物、可滴定酸及硬度等营养成分的流失。结论 抗坏血酸与柠檬草精油的引入增强了膜体系中氢键和离子间的相互作用,同时引入醛酮类官能团,从而促进致密、连续膜结构的形成,增强复合涂膜的抑菌、抗氧化及结构稳定性,显著延缓荔枝采后品质劣变并延长货架期,为热带果蔬的绿色保鲜提供理论依据和技术参考。
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  茶末-CMC-SiO₂电喷雾涂膜工艺优化及其对鸡蛋保鲜效果

  陈龙, 柳诚刚, 陈南方, 李建芳, 朱静, 邢淑婕

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 172-184. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.019

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  目的 为延缓鸡蛋贮藏期间品质的下降,使用CMC、纳米SiO₂、甘油、茶末等成分制备复合膜,研究复合膜对鸡蛋的保鲜效果。方法 以复合膜的透光率、拉伸强度和断裂伸长率为指标,确定最优的纳米SiO₂粒径,通过单因素试验（纳米SiO₂添加量、CMC添加量、甘油添加量、茶末添加量）确定各因素的最优水平,以拉伸强度、断裂伸长率、透光率为响应值进行响应面试验,并将优化得到的膜用于鸡蛋保鲜,探究保鲜效果。结果 最优水平为纳米SiO₂粒径30 nm,纳米SiO₂添加量0.3 g,CMC添加量1.5 g,甘油添加量3 mL,茶末添加量1 g,将其应用于鸡蛋保鲜,在16 d内贮藏效果明显提升,鸡蛋的质量损失率上升程度、哈夫值下降程度、气室直径增加程度都有所减轻。结论 利用茶末-CMC-SiO₂电喷雾涂膜工艺优化制备的复合膜,该复合膜对延长鸡蛋保质期具有良好效果。
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  羧基化聚乙烯醇增强壳聚糖基复合膜的制备及性能研究

  胡韵婷, 陶文杰, 谢金树, 曹小凤, 蔡平雄, 谢元健

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 185-193. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.020

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  目的 为提高壳聚糖膜在拉伸缠绕包装中的适用性,研究开发出具有高拉伸倍率和强抗菌性的抗菌缠绕包装用壳聚糖基复合膜。方法 将羧基化聚乙烯醇与壳聚糖按一定比例混合得到一系列壳聚糖基复合膜,系统分析复合膜的结构、力学性能和抗菌性能,并验证其在切开苹果中的抗菌缠绕包装应用效果。结果 得益于离子型氢键的形成,羧基聚乙烯醇质量分数为20%的壳聚糖基复合膜的抗拉强度和断裂伸长率分别为63.38 MPa和23.93%,较纯壳聚糖膜分别增强102.04%和274.49%。得益于壳聚糖中-NH₂质子化程度的提高,羧基聚乙烯醇质量分数为20%的壳聚糖基复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别高达99.01%和99.25%,较纯壳聚糖膜分别增强48.91%和32.16%。对切开苹果的包装保藏7 d后,壳聚糖基复合膜展现出良好的抗菌包装保藏效果。结论 相较于纯壳聚糖膜,羧基化聚乙烯醇增强的壳聚糖基复合膜具有更好的力学性能和抗菌性能,在抗菌包装领域具有更广阔的发展前景。
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  苹果包装箱气孔的优化设计

  苏铁青, 宋卫生, 薛阳

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 194-201. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.021

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  目的 基于现有的苹果包装设计,寻求在满足苹果预冷效果的基础上,包装箱抗压强度最高的气孔设计方案。方法 基于流体动力学在Fluent中模拟了在一定初始条件和边界条件下箱内苹果的温度变化历程,在模拟分析过程中,利用UDF（用户自定义函数）加载了模拟苹果生成热和蒸腾热的热源程序。从开孔直径、开孔数量、开孔纵向位置、开孔横向位置4个角度进行单因素试验和对比分析。以箱内所有苹果的最高温度是否达到预期温度作为预冷效果的评价指标。在此基础上开展了纸箱抗压试验。结果 开孔直径、开孔数量、开孔纵向位置均对预冷效果有明显的影响。而开孔横向位置的影响则不明显。当开孔直径为1.6 cm,开孔数量为4,纵向开孔位置处于1、2两层间和3、4两层间时,预冷效果最好。在此基础上进行的纸箱抗压试验发现,横向位置变化对包装箱抗压强度相对明显,当开孔间距为12 cm时,抗压强度最高。结论 开孔方式直接影响着苹果的预冷效果和包装箱的抗压强度,在优化过程中,应以预冷效果为首要考虑因素,在此基础上通过包装箱抗压强度的对比分析得出最优方案。本文的优化设计思路可以为其他开孔纸箱的设计提供一定的参考和帮助。
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  小型装配式冷库的温度场分布及监测布点优化研究

  黄逸茗, 李保国, 王欣

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 202-221. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.022

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  目的 针对小型装配式冷库传统均匀布点温度监测方式的局限性,提出一种基于数值模拟和试验验证的优化布点方法。方法 采用数值模拟研究货物堆垛方式、风速及开门操作对冷库温度场和速度场的影响,分析库内热点和温度超标体积的变化,进而基于聚类算法对温度监测布点进行优化。结果 不同工况下,冷库内温度场的温度波动区域均在风机射出冷空气流经区域和库门附近,平均温度位于库内几何中心处。货物堆垛方式会显著影响库内的温度-速度耦合场,风速增大可改善库内温度场的均匀性。开门操作120 s后,温度显著升高,且温度超标区域几乎覆盖库内全部区域。基于聚类算法优化有效减少了冗余的温度监测布点,最终形成的优化布点方案由10个温度监测点组成。与常规布点方案相比,优化方案的监测范围可有效覆盖冷库各区域温度变化,对工况变化的响应迅速。结论 本研究为小型装配式冷库温度监测布点方案设计提供了兼具科学性与实用性的解决方案,其监测效能可满足冷链食品安全管理的精准化与实时性要求。
自动化与智能化技术
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  基于参数迁移的变工况轴承故障诊断方法研究

  胡浩民, 武吉梅, 邵明月, 夏禹康, 陈一军

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 222-231. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.023

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  目的 针对印刷设备由机械型号大、运转速度高所致的轴承振动信号噪声大、故障特征微弱、难以精准诊断等问题,开展基于参数迁移的变工况故障诊断算法研究,以提高复杂工况下轴承故障诊断的准确性和可靠性。方法 构建DSCDSN（Deep separable convolutional dense network）智能故障诊断模型,通过数据预处理模块降噪;引入深度可分离卷积层,重构稠密神经网络卷积层,并确定其结构和超参数。基于微调迁移学习思想,构建Fine-Tuning参数迁移学习模型,利用源域数据集预先训练网络,转移参数,冻结部分结构,微调最后的稠密块卷积层超参数,并进行优化。结果 采用美国凯斯西储大学的轴承数据集和实际工况下印刷机轴承数据集进行实验,验证了Fine-Tuning模型在变工况下识别轴承故障的有效性,具备良好的诊断性能。结论 该算法将DSCDSN与Fine-Tuning模型结合,发挥了迁移学习优势,实现了复杂工况下轴承故障的有效诊断,可为实际生产设备故障诊断提供有效方案。
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  融合注意力机制和加权双向特征网络的皮革包装缺陷检测方法

  白先浪, 张群利, 辛志强

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 232-242. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.024

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  目的 针对皮革包装产品外表面容易出现划伤、褶皱、污渍等现象,传统图像处理方法依赖手工特征提取,难以适应复杂的纹理变化,其检测精度和鲁棒性均受到限制。为此提出一种基于深度学习的融合注意力机制和加权双向特征网络的皮革缺陷检测方法。方法 以YOLOv5s为基准模型,在其主干网络中引入CA、CBAM注意力机制,以增强模型对关键缺陷特征的关注能力。同时,利用加权双向特征金字塔网络重构其颈部结构,提高特征融合效率。最后,将上述改进方法进行联合集成,以提升检测性能。结果 在构建的缺陷皮革数据集上进行训练和测试,结果显示,相较于基准模型,所提方法的Precision值提高了2.73%,Recall值提高了2.68%,mAP@0.5值提高了2.67%,mAP@0.5:0.95值提高了2.63%,F1 score值提高了2.7%。结论 该方法缓解了传统目标检测模型在皮革包装缺陷检测任务中存在的预测框定位偏差、漏检和误检等问题,为皮革包装缺陷检测提供了可行的改进方案。
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  强耦合型“货到人”拣选系统动态调度优化方法研究

  李东升, 杨伦磊, 郑帅超, 屈衍志, 王文蕊, 吴瑞博, 李明

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 243-252. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.025

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  目的 “货到人”订单拣选系统由1个或多个拣选站及其连接的存储系统共同构成,在强耦合型“货到人”订单拣选系统中,存储系统单次取出的待拣货物仅能供唯一的拣选站使用,存储系统与拣选站之间的作业关联紧密。旨在实现两者的高效协同,从而提高系统整体的作业效率。方法 构建强耦合型“货到人”订单拣选系统优化问题的数学模型,设计动态调度算法求解问题。该算法由订单动态排序算法和出库任务动态调度算法组成,采用计算机仿真技术对算法中的关键参数进行设定。以某生产型企业Miniload“货到人”订单拣选系统为例,建立仿真模型,针对多套现场订单进行仿真实验。结果 采取动态调度算法时,拣货员累计作业工时相较于顺序执行策略平均降低了12.67%,相较于固定参数策略平均降低了7.63%。结论 与顺序执行策略和固定参数策略相比,文中提出的动态调度算法能够有效提高系统的作业效率。
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  解决多品牌AGV混场作业的协同调度系统设计

  李焱林, 王云韵, 郭沛攀

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 253-264. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.026

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  目的 解决智能工厂中,因互不通信的跨系统AGV同场作业所造成的任务管理无序、设备运行效率低下、机台待料率高等问题。方法 以任务松弛时间算法模型为理论基础,依据每个任务的最迟送达时间与任务的平均配送时间得到任务松弛时间,并对全场的任务进行合理排序,在任务调度层确保每车物料被及时送达,让生产机台不待料。在配送过程中,出现跨系统AGV在单行道、十字路口运行冲突时,通过任务优先级+时间窗算法模型控制AGV运动,让互相不通信的AGV在交管区域有效避开,从而解决多品牌AGV混场作业的协同问题。结果 构建了一套任务全局调度与时间窗相互配合的协同方案。结论 通过仿真实验数据分析与实际项目应用效果前后对比可知,该方案在一定程度上解决了多品牌AGV交通管制协同问题,提升了整场物流配送效率。
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  基于DRS-PCA-深度森林架构对牛皮纸袋的分类研究

  姜红, 杨棋驭, 张馨艺

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 265-270. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.027

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  目的 解决普通拉曼光谱对牛皮纸袋进行分类的过程中存在的荧光干扰强、数据维度高、模型泛化能力不足等问题。方法 建立一种基于“差分拉曼光谱-主成分分析-深度森林”（DRS-PCA-深度森林）三级联合分类框架。结果 利用差分拉曼光谱采集54个牛皮纸袋样品的光谱数据,根据样品填料成分将其分为六大类,主成分分析将原始的1 912维光谱数据降至13维,有效降低了数据复杂度,深度森林模型在分层划分训练集和验证集条件下,其准确率达到93.2%,加权F₁为0.932,显著优于SVM、随机森林等传统方法。同时,通过噪声实验验证了该模型在噪声干扰的情况下仍然能保持较高的准确率。结论 该方法为牛皮纸袋样品分类提供了高效、无损的解决方案,也可用于物证溯源及废纸回收等领域,还可为公安机关实际办案提供技术支持。
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  耳机充电底座的连续跌落仿真分析与实验

  高上地

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 271-277. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.028

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  目的 解决单次跌落分析难以完全揭示产品在连续跌落测试中的真实表现,从而提升电子产品的开发效率。方法 为了解决这一问题,本研究针对某头戴式耳机的充电底座,基于RADIOSS进行连续跌落仿真的研究。通过高速摄影机拍摄真实的多次连续跌落过程,与仿真结果进行对比,来验证连续跌落仿真的准确性。结果 真实跌落中结构上盖和底盖的开口最大值为5.39 mm,仿真中的开口最大值为5.25 mm,仿真与实测数据基本相当。实验中螺丝柱的断裂位置也与仿真中的高应力区域相互对应。改进后的设计也顺利通过了测试。结论 这种方法更贴近真实测试场景,全面考虑了残余应力、塑性应变和损伤的累积,从而提供了更准确的可靠性分析结果。通过采用这种方法,不仅可以缩短产品研发周期,而且能够显著提升产品的质量,为用户带来更加可靠和持久的使用体验。
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  印刷网点补偿技术的创新与应用研究

  刘永生, 周世兵, 尚要俊, 余林飞, 王斌

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 278-284. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.029

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  目的 针对胶印过程中网点变形导致的色彩还原不准确和印刷质量下降问题,提出一种基于机器学习的印刷网点补偿方法,以实现对局部网点的精准补偿,提高印刷质量和色彩还原效果。方法 通过获取待印印张的材料参数、设备参数,以及1个月内产生的具有相同参数的数字印张,利用PDC模型进行训练,生成网点补偿值,从而实现对局部网点的精准补偿。结果 实验结果表明,该方法可使网点变形率的算术平均值降低30.1%,色彩还原误差（ΔE）的算术平均值减少28.2%。此外,该方法在不同材料和设备条件下均能稳定运行,显示出良好的通用性和适应性。实验数据进一步证明了PDC模型在局部网点补偿中的精准性和高效性,为印刷行业的数字化和智能化发展提供了有力的技术支持。结论 基于机器学习的印刷网点补偿方法克服了传统补偿技术的局限性,为印刷行业的数字化和智能化发展提供了新的思路,具有广阔的应用前景。
绿色包装与循环经济
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  考虑临时变更交付模式的配送路径优化研究

  王梦影, 李美燕

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 285-295. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.030

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  目的 针对快递物流中客户交付模式多样化及临时变更所带来的路径复杂性问题,优化在动态交付模式下的快递配送路径,降低企业的配送成本,提高配送效率与服务响应能力。方法 构建融合时间窗约束的多车辆路径优化模型,设计无优先级、快递柜优先与送货上门优先3种策略,以配送成本和时间窗惩罚成本为目标函数;提出模拟退火改进元胞遗传算法（SACGA）进行求解,并对比3种策略在动态环境下的优化效果。结果 SACGA在精度与效率方面均优于SA、GA和CGA算法。在总成本上,策略3较策略1和策略2分别降低了37.4%和50%,路径结构最优,访问快递柜次数与路径长度最少,显著提升配送效率。结论 所构建模型与算法能有效应对交付模式临时变更问题,策略3结合SACGA在动态环境下展现最优性能,具备较强现实适用性与推广价值。
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  城市供应粮食物资集装箱装载优化问题研究

  赵浩方, 荆波, 王秀丽, 杨江龙

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 296-303. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.031

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  目的 提升集装箱空间适配性与堆垛稳定性,降低粮食运输中的空间浪费及包装损耗,针对现有集装箱装载存在的空间利用率低、包装损耗率高等问题,通过改进包装策略与算法,实现粮食集装箱运输效益与效率的同步提升。方法 提出以包装尺寸动态优化为核心构建循环包装系统优化框架。基于体积不变,使用网格搜索调整长宽高组合生成海量包装方案,采用贪心策略改进二维首次适应算法（First-Fit Decreasing Algorithm,FFD）,结合三维堆叠策略生成较优装箱方案,并通过设计启发式蚁群协同驱动混合算法（Heuristic Ant Colony Collaborative Driven Hybrid Algorithm,HACO-CD）,引入相关指数构建信息素浓度迭代机制,实现装载方案与运输损耗联合优化。结果 基于5类粮食的20英尺集装箱仿真显示,HACO-CD算法使平均空间利用率从84.88%提升至94.17%。结论 HACO-CD算法显著提升了集装箱空间适配性与包装循环效率,为粮食运输智能化与循环经济发展提供了技术支撑。
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  不确定环境下快递包装回收网络多目标规划

  张琦琪, 张涛

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 304-313. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.032

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  目的 针对不确定环境下快递包装回收再利用问题,构建包含快递网点、回收中心、再加工中心、转售市场和填埋点在内的五级逆向物流网络。在选址-分配问题中考虑快递包装回收数量和质量上的不确定性,以最小化经济成本、环境成本为目标,建立多目标整数规划模型。方法 引入模糊机会约束规划理论,将不确定性模型转化为确定性等价形式。采用Epsilon约束法对多目标进行处理,生成Pareto最优解集。结果 将所构建模型应用于包含20个快递网点、4个回收中心、4个再加工中心、2个市场和1个填埋点的仿真案例中进行求解,可生成较均衡的Pareto前沿,得到较优的选址与分配方案。结论 该方法可有效协调经济与环境目标,降低快递包装回收对环境影响。参数分析揭示了二者间的权衡关系,为构建绿色、高效的快递包装回收体系提供了理论与实践支持。
装备防护
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  固相法与SGC法制备Zn掺杂Co₂Z型铁氧体的磁性能对比研究

  赵俊濠, 李维, 李启凡, 王孟奇

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 314-322. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.033

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  目的 通过使用不同的制备方法,提升Co₂Z型铁氧体的磁导率,并探究其自然共振峰随Zn含量变化的一般规律及影响因素。方法 分别通过固相法和SGC法在相近的工艺条件下制备Zn掺杂Co₂Z型铁氧体以进行晶粒形貌、物相成分、静磁性能和磁导率的系统对比。结果 SGC法在1 240 °C下仅煅烧5 h合成的Zn掺杂Co₂Z型铁氧体为纯Z相,且μ''峰值于2.1 GHz附近达到1.27,相比同温度配方下煅烧10 h的固相法铁氧体提升了约72%。固相法随Zn含量变化共振峰变化剧烈且不连续,SGC法则基本为连续缓和的变化。结论 使用SGC法代替固相法能制备更纯的Co₂Z相,在更短的烧结时间下显著提升目标频段下铁氧体的磁性能。两者共振峰随Zn含量变化的差异主要是W相的含量不同导致,易磁化方向的变化和W相的影响使固相法在不同Zn含量下产生共振峰的不连续性变化。
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  Zr-MOFs基自降解复合面料研究进展

  袁祖培, 唐俊雄, 唐国庆, 殷妮, 徐溶, 冯燕来, 胡昊轩

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 323-334. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.034

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  目的 化学战剂（CWAs）的高毒性对人类健康构成了严重威胁,目前针对CWAs的防护主要依靠物理阻隔和吸附过滤技术,以及事后化学消毒剂的应用。现有的化学防护服本身不具备降解化学战剂的功能,仅能起到物理隔离和有限的吸附作用,这不仅增加了穿戴者的负担和热应激风险,更在脱卸和处理过程中存在潜在的二次暴露风险,因此开展赋予防护装备主动降解化学战剂功能的研究,旨在突破现有技术的被动局限性,构建更安全、高效的防护体系。方法 概述Zr-MOFs/纺织纤维复合面料的制备方法,以及它对神经性和糜烂性毒剂的降解研究进展,详细介绍MOF预成型、颗粒沉积和MOFs后成型3种制备方法,强调静电纺丝技术和纤维预处理的重要性。结果 锆基金属有机框架（Zr-MOFs）材料因其高比表面积和优异的催化活性,成为吸附和降解CWAs的理想选择。结论 基于Zr-MOFs的纺织复合材料在降解CWAs方面表现出色,得到广泛研究,最后对其目前面临的问题和未来的发展方向进行了探讨。
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  宽幅镀铝聚酯薄膜的物理性能研究

  宋佳赟, 马解放, 张亚飞, 高江南, 薛瑶, 高浩翔

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 335-341. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.035

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  目的 研究真空卷绕式蒸发镀膜设备的工艺,为宽幅镀铝聚酯薄膜在航天产品上的应用以及贮存环境要求提供试验依据。方法 通过真空卷绕式蒸发镀膜设备工艺调控,并对薄膜外观质量、热辐射、附着力、表面电阻率以及环境试验等物理性能进行测试,研究工艺对镀铝聚酯薄膜性能的影响。结果 实现生产宽幅1 500 mm的镀铝聚酯薄膜的能力,验证了宽幅1 500 mm镀铝聚酯薄膜物理性能的可靠性,并在试验过程中发现镀膜室清洁度对镀铝聚酯薄膜附着力的影响。结论 在宽幅方向均匀布置16个蒸发舟,可以满足铝膜成型需求。镀膜前后采用的同步传动的无摩擦展平技术,可以保证薄膜加工过程中光、平、展的效果。长期湿热实验表明,镀铝聚酯薄膜在高温高湿环境下会影响产品使用寿命,应避免高温高湿环境下长期贮存。
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  中子源包装容器抗冲击性能数值模拟分析

  刘庭, 张光亮, 赵晓鑫, 朱加雷, 苏玉昆, 徐钰鑫

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(17): 342-350. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.17.036

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  目的 以A型放射性容器为对象,通过容器冲击试验与模拟冲击仿真模型相结合来验证容器性能的可靠性,并最终构建一套试验与模拟相互印证的高效分析方法,为A型放射性容器的安全设计与性能评估提供精准、可靠的依据。方法 基于SolidWorks三维建模软件与ABAQUS有限元分析软件,建立中子源运输容器Johnson-Cook模型,对自主设计的中子源容器进行抗冲击性能仿真分析,验证结构设计的可行性。结果 对中子源放射性容器顶面进行贯穿试验和容器跌落仿真分析,结果表明,金属棒的冲击对容器未产生较大的塑性形变,应力及应变范围以冲击点为中心呈圆形状向周围递减,对称位置数值相近,实际试验与仿真模拟之间的平均误差率为11.6%;两者变形位置与变形位移大小非常接近,实际试验的最大变形位移约为13 mm,仿真模型试验的最大位移约为10.5 mm;在容器跌落仿真试验中,底面、顶面、侧面和45°角跌落的4种情况下,跌落受到的冲击能量因容器保护缓冲作用被分散吸收。结论 中子源运输容器结构设计合理,作为主要储存放射源的容器内部结构受到的最大应力均在安全范围,不会造成放射性内容物的泄漏,试验结合仿真模型可以较准确地预测中子源容器运输过程中的冲击性能,进一步提高运输效率。