2026年, 第47卷, 第17期　
刊出日期：2026-09-10

  

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液态食品塑胶包装的可持续设计与系统转型
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  轻量化PET电解质饮料包装感知补偿设计研究

  申冰

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 1-10. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.001

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  目的 针对PET电解质饮料包装轻量化后,握持支撑感减弱、开启反馈模糊与密封可信度下降等感知风险,构建一套将用户需求非线性满意度特征传递至设计要素并按感官通道差异化分配设计资源的量化方法。方法 通过市售样品调研与用户旅程分析定位13项关键需求;采用Kano模型问卷完成需求分类与满意度系数计算;基于两层四维度参数修正QFD改进率,得到工程要素权重;在质量屋输出端增设感知补偿层,按触觉、视觉、听觉、数字四类通道分配设计权重。结果 13项需求呈必备型收敛、期望型稳定、魅力型放大的3层结构。通道优先级依次为数字、视觉、触觉、听觉。据此完成结构信任修复、视觉认知优化与体验价值转译3层设计,均超目标满意度。结论 该方法能有效定位感知衰减环节、量化需求非线性属性并差异化配置感官设计资源。在维持触觉基础性能的前提下,通过视觉与数字通道补偿实现减材与用户体验的平衡,为快消品包装轻量化设计提供可复用的工程化设计工具。
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  面向回收的PET同材质瓶盖结构设计与研究

  凌生愉, 李娟, 胡昌红, 杨吉红

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 11-17. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.002

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  目的 针对当前饮用水瓶盖普遍采用HDPE材料,与PET瓶身材质异质化造成回收分选困难、循环利用率偏低等痛点,研究适配PET瓶体的一体化瓶盖结构方案,助力饮用水包装向全PET同材质化转型,响应包装循环再生的发展需求。方法 对比分析PET与HDPE两种材料性能差异,梳理PET材料在瓶盖制造上的技术瓶颈;围绕螺纹结构、密封过盈配合、防盗环“装配抗断、开启脆断”的双向性能调控三大核心模块进行结构迭代优化设计。结果 经方案验证,采用防盗环与盖体一次注塑成型方式,配合密封与防拔结构设计,可有效改善PET材质脆性短板,降低断裂失效风险,提升密封可靠性,突破PET在饮用水瓶盖领域的应用技术难题。结论 通过结构创新,能够实现PET饮用水瓶盖的批量化生产。瓶与盖全PET同材具备材质纯净无混杂的优势,契合包装可回收性、单一材质组分的管控导向,可有效降低饮料包装回收处理成本,为同类饮品包装领域回收结构升级提供技术参考。
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  食品级再生PET中聚乙烯杂质的检测方法研究

  李慧勇, 林巧欣, 曹黎明, 余长云, 黄广炽, 熊小婷, 李露, 李泽荣, 何国山

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 18-25. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.003

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  目的 本研究旨在建立一套基于差示扫描量热法（DSC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）联用的检测策略,系统比较三种技术对再生聚对苯二甲酸乙二醇酯（rPET）中微量聚乙烯（PE）杂质的识别能力,为相关检测标准的制定提供方法学支撑。方法 以PET和PE新料为原料,采用双螺杆挤出机通过母粒稀释法制备PE质量分数为1%、2%、3%、5%的掺混模拟样品。利用上述三种方法对掺混模拟样品进行表征并选取两种实际rPET样品完成方法适用性验证。结果 DSC可检出质量分数≥1%的PE杂质,但更低含量的杂质仍需进一步研究。FTIR依据1 472 cm^-1处亚甲基C—H键弯曲振动特征峰,杂质识别灵敏度更高,适用于鉴别微量杂质;TGA由于温度区间重叠较大,检出灵敏度有限,可通过DTG峰形作为辅助判断依据。实际rPET样品分析表明,FTIR可有效检出样品中的PE杂质,DSC和TGA可作为辅助判断依据。结论 DSC适用于rPET中PE杂质的快速初筛;FTIR鉴定微量PE杂质更为可靠;TGA可作为交叉验证的辅助手段。三种方法原理互补,联合使用可提高鉴别结果的准确性,为食品级rPET中聚乙烯杂质检测方法标准的建立提供技术支撑。
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  液态食品塑胶包装高性能材料开发研究现状及发展趋势

  王思蕊, 何汀, 王传龙

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 26-40. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.004

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  目的 梳理总结液态食品塑胶包装高性能材料的研究现状及技术难点,展望其发展趋势及绿色转型方向,为我国液态食品塑胶包装的高性能材料研发、安全评价及绿色转型提供理论参考。方法 系统分析食品级再生塑料、生物基与可堆肥材料、功能集成材料的研究进展,重点探讨液态体系对阻氧、耐酸、耐应力开裂等特殊性能要求及其材料失效机制。结果 在食品级再生塑料方面,欧美法规体系较为成熟,我国尚处在政策探索期,非有意添加物的识别及迁移仍是重大瓶颈,亟待建立本土化风险评估体系;生物基材料通过共混、纳米增强、绿色交联等改性方式可提高性能,但其在酸性、高水分液态食品中的应用边界尚不明确,相关安全性数据仍待完善;抗菌、活性、智能包装等功能集成材料研究发展迅速,为包装性能提升提供新的技术路径,但可回收性问题仍需重视。结论 液态食品塑胶包装高性能材料的未来发展应构建以“同级循环”为资源基础、以“场景适配”为技术导向、以“易回收设计”为关键保障的系统发展体系,形成“同级循环（再生塑料）-场景适配（生物基材料）-易回收设计（功能集成材料）”的三位一体协同发展体系。
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  食品饮品包装塑料部件循环风险的知识图谱与可解释规则推理诊断方法

  伍健, 张玲玉, 王加号

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 41-52. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.005

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  目的 针对食品饮品包装塑料部件在分选、拆解、清洗和信息识别中的循环风险难以定位问题,提出一种知识图谱支持的可解释规则推理诊断方法。方法 以45个典型包装案例为对象,拆解6类核心部件并形成270条组件编码;从材料兼容性、结构可拆解性、分选识别性、功能约束协调性和回收信息透明性5个维度进行评价;构建8类本体、80条诊断与优化规则和500条三元组,通过“部件属性-规则触发-风险维度-等级结果-优化建议”的链式映射实现风险定位并采用编码一致性、对照方法和权重敏感性分析分别检验输入可靠性、解释输出差异和等级稳定性。结果 A（低风险）、B（中低风险）、C（中高风险）、D（高风险）案例分别为5、16、23、1个。不同包装类别的主要风险集中在分选遮挡、主体识别、封口与内容物残留、多材料不可拆解及功能冲突等方面。智能标签信息透明性较高,但仍需解决电子件和载体分离问题。结论 该方法可形成可追溯的风险等级和解释路径,为包装塑料部件循环风险评估与降低风险设计提供参考。
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  面向用户需求的液态食品饮料塑胶包装AR交互设计研究

  杨宇渊, 宋明东, 鲁艺

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 53-64. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.006

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  目的 探索面向用户需求的液态食品饮料塑胶包装AR交互设计方法,提升包装的信息表达、交互体验和绿色回收引导效果。方法 构建以KANO-AHP-QFD为支撑的用户需求转化路径,采用KANO模型识别需求属性,运用AHP计算需求权重并通过QFD将用户需求转化为AR交互包装设计要素。以PET茶饮瓶为对象开展设计实践并进行用户体验评价与识别性能测试。结果 交互识别稳定、交互入口清晰和操作流程简洁为优先保障需求,成分信息呈现、产品信息溯源和轻量交互访问为重点优化需求。评价结果表明,AR交互包装在信息理解、交互满意度和绿色回收意愿等方面的评价高于普通包装并在不同测试条件下保持了较为稳定的识别性能。结论 该设计路径能够衔接用户需求识别、权重计算与AR设计要素转化,可为液态食品饮料塑胶包装的信息拓展、交互体验优化和绿色回收引导提供方法参考。
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  全价值链重构视角下包装企业绿色智慧转型机制与路径研究

  何汀, 乔鸿静, 王传龙, 任攀颖

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 65-75. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.007

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  目的 针对包装企业绿色化与智慧化转型过程中存在的价值链协同不足、绿色目标与数字技术融合机制不清等问题,探究包装企业绿色智慧转型的全价值链重构路径及协同驱动机制。方法 以包装企业绿色智慧转型为研究对象,基于全价值链重构视角构建“绿色-智慧-价值”（Green-Smart-Value,GSV）协同驱动模型,选取四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司开展案例分析,对模型路径及作用机制进行验证。结果 研究表明,绿色设计通过源头优化驱动价值创造,智能制造依托数字技术提升生产透明度、资源配置效率和环境绩效,数字服务推动包装价值向数据化、服务化延伸。全价值链重构促进包装企业由制造导向向价值创造导向转变,实现经济价值、环境价值与社会价值协同提升。同时,创新平台建设、数字能力提升和产业生态协同成为支撑企业绿色智慧转型的重要保障。结论 研究验证了GSV模型在包装企业绿色智慧转型中的适用性,为企业推进绿色低碳发展与数字化升级提供了系统化实践路径并为包装行业可持续发展提供理论参考。
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  气相色谱法测定食品接触用改性共聚酯产品中螺环乙二醇迁移量

  韦存茜, 孙多志, 吴亚平

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 76-82. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.008

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  目的 建立一种使用气相色谱-氢火焰离子化检测器（GC-FID）测定食品接触用改性共聚酯产品中螺环乙二醇迁移量的分析方法。方法 通过食品模拟物或化学替代溶剂（如体积分数95%乙醇）进行迁移试验,并针对不同模拟物种类优化样品前处理流程：水及含乙醇类模拟物经甲醇稀释后直接测试;酸性模拟物经氢氧化钠中和后以二氯甲烷萃取后测试;油脂类模拟物（以玉米油为代表）则采用甲醇-乙腈混合溶液萃取后测试。气相色谱谱图采用保留时间定性,外标法定量。结果 螺环乙二醇在2.0~10 mg/kg范围内与峰面积呈现良好线性关系,检出限（以信噪比3∶1计）为1.0 mg/kg。通过加标回收试验验证了方法的准确性,回收率为83.5%~109.2%,7次平行测定的相对标准偏差（RSD）均低于2.5%,表明方法重现性良好。结论 本方法填补了现有标准中螺环乙二醇迁移量检测的空白,满足国家卫生健康委员会2025年第1号公告对聚环己烷二亚甲基萘二甲酸酯（PCN）材料中螺环乙二醇迁移限值（≤5 mg/kg）的合规性检测需求,为行业质量控制与政府监管提供了可靠的技术支撑。
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  紫外可见光谱结合化学计量学鉴别原生聚丙烯和工业后回收聚丙烯

  邹世平, 杨青华, 刘能模, 徐尚, 许丹丽, 林勤保

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 83-92. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.009

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  目的 建立一种适用于原生聚丙烯（PP）与工业后PP回用料的快速鉴别方法并考察其在PP盖制品中的适用性。方法 采用超声辅助溶剂萃取-紫外可见光谱法（UV-Vis）采集PP样品萃取液光谱,对比优化萃取溶剂、超声时间和样品量对PP样品紫外光谱响应的影响并结合主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）进行鉴别。结果 确定较优前处理条件为：在室温条件下,以二氯甲烷为萃取溶剂,样品量为1.0 g,溶剂体积为5.0 mL,超声萃取120 min。原生PP与PP回用料提取液在230~280 nm和300~350 nm波段存在稳定差异。不同光谱数据预处理后建立的OPLS-DA模型均具有较好鉴别准确率。经VIP值筛选后,基于标准正态变量变换后239~345 nm光谱波段的OPLS-DA模型,R²_X、R²_Y和Q²分别为0.999、0.983和0.945,模型准确率为100%且未出现过拟合现象。含低回用料比例（<20%）的PP盖制品的UV-Vis光谱差异不明显。结论 UV-Vis法结合化学计量学可以实现原生PP与工业后PP回用料的快速区分,但不适用对PP制品中低比例回用料（<20%）的识别。鉴别模型仍需覆盖更多代表性PP回用料样品,以提高其泛用能力。
先进材料
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  黑枸杞花青素/壳聚糖复合包装膜的制备及性能研究

  刘杰鑫, 陈亿洋, 柳李瑞, 张改梅, 石佳子, 付亚波, 刘辉

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 93-103. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.010

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  目的 为开发具有可视化新鲜度指示功能的智能保鲜包装材料,本研究以壳聚糖为基体,构建黑枸杞花青素与纳米氧化镁共同改性的复合包装膜。方法 采用溶液浇铸法制备不同花青素含量的壳聚糖复合膜并系统考察其力学性能、阻隔性能、抗氧化活性、pH响应特性及肉类新鲜度指示效果。结果 纳米氧化镁的引入显著提高了复合膜的拉伸强度与穿刺性能;花青素的加入赋予了薄膜的抗氧化活性和pH响应性能。其中,花青素添加量为壳聚糖质量的40%时,复合膜在力学性能、抗氧化活性,以及颜色响应灵敏度之间表现出较好的平衡。该复合膜在不同pH条件下表现出明显的颜色变化,具有良好的pH响应能力。实际应用结果表明,复合膜在不同温度储存条件下能够反映猪肉新鲜度变化,其颜色变化与挥发性盐基氮含量和pH值具有较高相关性。结论 黑枸杞花青素/壳聚糖复合膜兼具良好的力学性能、抗氧化活性、pH响应能力和可视化腐败指示功能,在智能食品保鲜包装与质量监测领域具有潜在应用价值。
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  多种食品包装用塑料复合膜阻隔性能及其力学性能研究

  成钰莹, 叶华雄, 苏鸿飞, 林勤保, 朱禹, 杨青华, 黄振帝

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 104-110. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.011

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  目的 单一材质化是食品包装可持续发展的重要方向,本文对比研究单一材质PE膜与其它多种塑料复合膜（PP/PE膜、PA/PE膜、镀铝膜）在气体阻隔、水蒸气阻隔性能及力学性能方面的差异。方法 采用压差法、杯式法分别测定塑料复合膜的透氧量和透湿量,分析其正反面性能差异并通过拉伸试验分析其力学性能和各向异性特征。结果 双层PE膜阻氧性最弱,透氧量1 764~1 933 cm³/(m²·24 h·0.1 MPa)、透湿性能中等,力学性能各向异性显著（纵向强度为75.91 MPa、横向强度为40.68 MPa）。PP/PE膜阻隔性能居中,透氧量约900 cm³/(m²·24 h·0.1 MPa),力学性能呈反向各向异性（横向强度高于纵向）。PA/PE膜阻氧良好,29~52 cm³/(m²·24 h·0.1 MPa)但透湿较差,力学性能最均衡。镀铝膜阻氧最优,约1 cm³/(m²·24 h·0.1 MPa)）,但透湿方向敏感,正反面分别为1.08、4.29 g/(m²·24 h)且纵向拉伸存在分层断裂风险（10个平行样中6个出现分层,发生率60%）。结论 双层PE膜虽阻氧不足,但结构单一,在现有聚烯烃回收体系中具有较好的可回收潜力,适用于对氧气不敏感或短保质期食品;PP/PE膜具有一定的可回收性与中等阻隔性能,适用于中等阻氧需求场景;PA/PE及镀铝膜则适用于高阻氧需求场景。本研究系统对比了可回收膜与传统高阻隔膜之间的性能差异,为可持续食品包装选材提供了实验依据。
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  岩藻多糖-壳聚糖复合膜的制备及表征

  于婧涵, 肖应芹, 盆媛媛, 毕秀芳, 刘媛媛

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 111-119. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.012

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  目的 为明确岩藻多糖（Fucoidan,FUC）对壳聚糖（Chitosan,CS）膜结构及性能的影响,以CS为基材,引入不同质量分数的FUC制备复合膜,研究FUC添加量对复合膜水分相关特性、机械性能、分子结构及热行为的影响。方法 设置25%、50%、75%共3个FUC质量分数梯度制备CS复合膜,测定水分含量、溶解度、溶胀率、机械性能等理化指标,结合傅里叶变换红外光谱（FTIR）、差示扫描量热法（DSC）表征膜结构与热稳定性并进行指标间相关性分析。结果 适量添加FUC可显著优化复合膜综合性能;当添加量为75%时,复合膜机械性能最优,柔韧性显著提升;DSC结果显示复合膜热稳定性优于纯FUC膜与纯CS膜;相关性分析表明,复合膜拉伸强度与断裂伸长率呈显著正相关,溶胀率与溶解度呈中等正相关,二者分别与拉伸强度、断裂伸长率呈显著负相关（P < 0.05）。结论 FUC通过氢键和静电作用调控CS复合膜网络,增强水分响应与溶胀能力,但降低拉伸强度,为其配方优化和应用定位提供理论依据。
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  生鲜冷链包装麦芽糖醇水溶液基三元复合相变材料制备与性能研究

  梁威, 王秀林, 刘博文, 许佳伟

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 120-125. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.013

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  目的 为响应冷链物流行业的节能减排需求,针对传统低温相变材料（PCM）普遍难以兼顾高潜热、高导热与高稳定性的核心痛点,本研究研发了一种适用于生鲜冷链温区（1~3 ℃）的三元复合PCM。方法 该材料以0.7%麦芽糖醇水溶液为相变基料,添加1.5%瓜尔豆胶抑制相分离并引入1.0%膨胀石墨（EG）构建导热与成核网络。研究系统表征了材料的热物理性能、循环稳定性与防腐蚀特性。结果 结果表明,三元协同改性机制显著提升了体系性能,材料相变温度为1.9 ℃,相变潜热达322.2 kJ/kg,导热系数提升至0.9504 W/(m·K)。经50次热循环后无分层、无渗漏,潜热变化率仅为0.56%,过冷度小于0.3 ℃。结论 本材料兼具低成本、无腐蚀性与高蓄冷效能,为水基低温PCM在生鲜冷链包装场景中的规模化应用提供了坚实的材料基础与设计范式。
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  智能型水凝胶的制备方法、响应机理及其应用研究进展

  张婷婷, 孟令伟, 王长远, 姚笛

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 126-137. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.014

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  目的 综述了智能响应型水凝胶的结构特性、基材类型、制备方法和响应机制并详细介绍了其在生鲜食品包装及其他领域中的应用研究进展。方法 主要介绍了智能型水凝胶的制备方法、响应机制,以及成分控释技术,还分别总结了不同交联方式的水凝胶具有哪些特性并系统归纳了不同响应类型的水凝胶在生鲜食品中的应用。结论 智能响应型水凝胶作为一种新兴的包装材料拥有独特的三维网络结构、优秀的环境响应性和良好的生物相容性,结合成分控释技术,能够针对pH、温度或酶等腐败信号实现抗菌剂、抗氧化剂及风味物质的可控释放,为生鲜食品的精准品质调控提供了一种创新策略,在食品包装领域具有巨大的应用潜力。
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  乳制品包装用纸浆模塑缓冲垫片的技术进展与展望

  李慧敏, 张冬洁, 王凤凯, 张勇, 史玉东

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 138-144. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.015

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  目的 针对乳制品内包装用缓冲垫片的开发需求,系统评述纸浆模塑材质替代传统EPS泡沫塑料的技术路径与产业化价值,旨在应对全球“限塑令”持续推进及消费者环保意识增强所带来的包装材料转型压力,为乳制品包装向绿色化、高端化方向升级提供理论依据。方法 聚焦于普通工业包装中的运输（缓冲）包装范畴,通过梳理植物纤维原料微观结构特征与成型工艺参数的相关研究,分析纸浆模塑材料力学性能的形成机制;归纳内外件叠合结构、加强筋布局优化、杯形空腔缓冲机制等结构设计理念,总结满足乳制品定位保护需求的系列化缓冲垫片结构方案并对材料性能、结构效率与成本经济性进行综合评估。结果 现有文献表明,纸浆模塑材料在轻量化（密度0.3~0.8 g/cm³）、可折叠性（仓储空间节约40%以上）和缓冲性能（能量吸收系数达0.65~0.75）方面表现突出。相比EPS泡沫,其在复杂异形产品定位、品牌价值提升和消费者体验方面具有不可替代性。同时,可降低采购成本15%~25%并具备形成专利技术壁垒的潜力。结论 综合分析认为,纸浆模塑缓冲垫片不仅能够有效替代EPS泡沫以满足环保合规要求,而且可在仓储效率、成本控制和品牌差异化等方面为企业创造综合竞争优势,从而推动乳品包装行业实现绿色、高端转型升级。
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  镀锡板表面形貌对奶粉罐成型耐磨性的影响

  方圆, 齐韦, 万一群, 沈鹏杰, 陈艺敏, 张梅

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 145-154. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.016

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  目的 奶粉罐用镀锡板在制罐翻边过程中出现了模具表面有锡痕残留、锡痕在模具与罐体之间相互转移等现象。为解决工作人员频繁擦拭模具、避免锡痕污染内容物等问题,本文研究了镀锡板表面形貌对奶粉罐成型耐磨性的影响。方法 使用扫描电镜观察奶粉罐翻边位置的磨损形貌、使用X射线衍射仪测试模具表面残留的锡痕成分、使用Ansys软件模拟锡层受力而产生破损,使用摩擦试验机模拟翻边过程的摩擦磨损效果、使用电化学法测试不同表面形貌的镀锡板的掉锡率。结果 翻边模具对镀锡量为2.8 g/m²的锡层磨损可使锡层断裂、锡层脱落并导致合金层裸露,镀锡板耐磨性不良问题本质上是锡层在基板与翻边模具之间的黏着磨损和磨粒磨损。通过调整镀锡基板表面形貌中的R_sk,使其增加为正值,可降低翻边滚珠与镀锡板之间的实际接触面积,以减少锡层的摩擦磨损。结论 通过改变镀锡板基板的毛化平整工艺,使镀锡板表面形貌中的R_sk由-1升至0.5,可将镀锡量为2.8 g/m²的镀锡板的掉锡率由30%降至10%,有利于降低镀锡板在制罐翻边过程中出现锡痕残留的概率,可减少模具擦拭频率、保障食品安全。
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  燃烧氧化法测定生物降解塑料总有机碳（TOC）的定量校准物适用性研究

  刘仕途, 陈燕芬, 魏坤, 陈彩霞, 姚皓程, 陈杰, 李丹

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 155-161. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.017

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  目的 筛选适宜的总有机碳（TOC）校准物质,进一步优化燃烧氧化法测定生物降解塑料中TOC的检测方法,有效提升检测结果的准确性与可靠性。方法 初选出草酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸氢钾、蔗糖、纤维素和碳酸钙六种候选校准物质,设计一系列实验,从多方面考察这六种校准物质测试塑料中TOC的适用性。结果 通过测定六种候选校准物质的水分含量、燃烧产水量与热稳定性并开展物质间互校TOC测试、已知组分实际样品验证及未知组分塑料样品的精密度与回收率试验,结果表明纤维素和蔗糖在各项测试中均表现更佳。结论 使用纤维素或蔗糖作为燃烧氧化法测试生物降解塑料中TOC的定量校准物质具有较好的可行性。
农产品保鲜与食品包装
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  不同储藏方式对蓝靛果风味品质的影响

  张继文, 朱鸿亮

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 162-173. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.018

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  目的 比较冷藏、微冻和速冻对蓝靛果风味品质的影响,为加工原料储藏方式优化提供依据。方法 以“蓝精灵”蓝靛果为试材,分别在0、-7和-40 ℃条件下储藏24 h、30 d和60 d,榨汁后测定可溶性固形物（Total Soluble Solids,TSS）、可滴定酸（Titratable Acidity,TA）和固酸比并结合电子鼻与气相色谱-质谱（Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS）分析整体气味响应及挥发性成分变化。结果 60 d时0 ℃组蓝靛果TA持续下降、TSS较低、固酸比升幅最大,表明其基础品质劣变最为明显｡基于电子鼻数据的正交偏最小二乘判别分析表明,60 d时不同低温处理样品的整体气味特征可清晰区分,主要差异传感器为W2W、W3S和W1C。GC-MS分析表明,蓝靛果挥发性成分以醛类为主,还有酯类、萜类及醇类等,其与果香和花香特征密切相关｡0 ℃组虽保留较高的挥发性成分检出峰半定量总量,但60 d时主要由醛类物质支撑,酯类保留不足;-7 ℃组挥发性成分检出峰半定量总量降幅最大,正己醛、乙酸己酯和正己醇等代表性挥发性成分损失最为明显;-40 ℃组在乙酸叶醇酯、乙酸己酯、(E)-2-己烯醛及正己醇等代表性风味相关挥发性成分的保留方面表现较好。结论 在本研究设定的低温处理及60 d储藏范围内,-40 ℃速冻处理在维持蓝靛果糖酸平衡,以及保留乙酸叶醇酯、乙酸己酯、(E)-2-己烯醛和正己醇等代表性风味相关成分方面表现较好,可为蓝靛果加工原料储藏条件的优化提供参考。
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  气调包装对传统胡麻油月饼贮藏品质的影响

  刘淑昕, 张薇璐, 吕鹏慧, 寇竟邦, 张瑾瑜, 董同力嘎, 云雪艳

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 174-185. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.019

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  目的 探究不同气体组分气调包装（MAP）对传统胡麻油月饼贮藏品质的调控作用,筛选可有效延缓氧化酸败、抑制微生物生长的最优气调参数,揭示其保鲜机制,为延长产品货架期提供科学依据。方法 以空气包装（AP）为对照,设置6组气调处理,即10%O₂+90%N₂（MAP1）、100%N₂（MAP2）、10%CO₂+90%N₂（MAP3）、20%CO₂+80%N₂（MAP4）、30%CO₂+70%N₂（MAP5）和50%CO₂+50%N₂（MAP6）。采用O₂透过量1.59 cm³/（m²·d）、CO₂透过量9.86 cm³/（m²·d）、水蒸气透过量1.13 g/（m²·d）的高阻隔复合薄膜对胡麻油月饼进行充气包装并热封,于25 ℃恒温箱中贮藏42 d。每7天取样一次,测定菌落总数、霉菌数、水分含量、pH值、酸价、过氧化值及质构特性。同时,进行感官评价并监测包装顶空气体组分变化,综合评价各处理的保鲜效果。结果 高阻隔薄膜能有效维持包装内气体氛围的相对稳定。与空气对照相比,所有气调处理均不同程度地延缓了月饼品质劣变。其中,50%CO₂+50%N₂组保鲜效果最优,贮藏至42 d时,该组菌落总数低于10² CFU/g,霉菌未检出;酸价为0.93 mg/g,过氧化值为0.101 g/100 g,均显著低于对照组（P<0.05）;水分含量保持在15.37%~15.50%,质构特性维持良好,感官评分较对照组提高25%以上。10%CO₂+90%N₂组和20%CO₂+80%N₂组亦表现出较好的保鲜作用,且抑制效果随CO₂浓度升高而增强。结论 高浓度CO₂（50%CO₂）气调包装能显著抑制胡麻油月饼中微生物生长繁殖与脂肪氧化,CO₂处理有效抑制了月饼中微生物的生长并延缓了酸价和过氧化值的升高;高阻隔包装通过稳定袋内气体组成,协同将产品货架期延长至40 d以上。该气调保鲜方案切实可行,为传统胡麻油月饼的工业化保鲜包装提供了新思路。
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  黑加仑花青素基pH响应智能膜制备及在水产品保鲜中的应用研究进展

  孙涛, 石文慧, 李实迪, 柴琰, 范荣亮, 程锦春, 齐燕姣, 陈丽华, 赵娅敏

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 186-199. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.020

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  目的 阐述黑加仑花青素（Ribes nigrum anthocyanins,RNLA）基pH响应智能膜在水产品保鲜领域的应用研究进展,进一步明确天然色素基智能包装的性能优化方向,其不仅能降低水产品产后流通损耗,而且能提高生鲜食品包装安全性与功能性。方法 从原料的结构特性与制膜技术、环境稳定性调控策略、保鲜-指示协同机理与应用成效双方系统综述,阐明黑加仑花青素的pH响应机制、产业适配优势,总结溶液浇铸、微胶囊包埋等主流制备技术的调控规律。进一步分析pH、温度、光照等贮藏环境对膜性能的影响机制,阐释抗氧化与抑菌协同的作用路径,剖析该领域现有瓶颈问题并展望未来发展。结果 在水产品腐败核心pH处于6.5~8.5时,黑加仑花青素的色值与pH的线性相关系数达0.991,在60 ℃的制备条件下色素的留存率可达85%~90%,可以适配工业的化成膜工艺。通过溶液浇铸法制备魔芋葡甘露聚糖（Konjac glucomannan,KGM）/羧甲基纤维素（Carboxymethyl cellulose,CMC）复合膜,在0.15%花青素添加量下综合性能最优,微胶囊包埋与静电纺丝技术可分别将色素热稳定性提升30%、pH响应速度提升42%;经柠檬酸复配、紫外屏蔽等改性策略可显著改善膜在弱碱性、光照环境下的稳定性。结论 黑加仑花青素凭借精准的pH响应区间、良好的热稳定性与生物活性,是水产品保鲜极具潜力的天然功能组分。
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  甜味接装纸中6种甜味剂贮藏稳定性研究

  郗望, 黄珍珍, 徐永明, 柴志涛, 李硕, 冯颖杰, 楚文娟, 于露, 杨金初, 范刚, 任婧楠

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 200-211. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.021

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  目的 对比研究6种甜味剂,即甜菊醇糖苷类的瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷D、甜菊苷,糖醇类的麦芽糖醇、木糖醇,还原性二糖的异麦芽酮糖,在卷烟接装纸中的贮藏稳定性差异,为接装纸中天然甜味剂的筛选及贮藏条件优化提供依据。方法 建立HPLC-ELSD法测定6种甜味剂含量。首先,于100 ℃模拟高温环境处理3 h考察甜味剂的热稳定性;随后,在五种温湿度环境（0~40 ℃,相对湿度为30%~65%）中贮藏180 d,每15 d取样测定衰减率,结合协方差分析与动力学模型考察温湿度对甜味接装纸长期贮藏的影响;最后,通过将甜味接装纸与空白接装纸交替叠放的方式来模拟叠压贮藏,考察甜味剂在接装纸中的迁移特性。结果 模拟高温环境下甜菊苷的损失率最低（11.76%）。180 d贮藏中瑞鲍迪苷A在“常温低湿”环境下衰减率最低,22.49%。协方差分析显示甜菊醇糖苷类和异麦芽酮糖都对贮藏环境产生了显著差异的响应,糖醇类则表现出对环境的钝感。模拟叠压贮藏中迁移造成的附加损失率均低于35%,麦芽糖醇最低（3.92%）。结论 甜菊醇糖苷类整体稳定性优于糖醇和异麦芽酮糖,瑞鲍迪苷A的综合稳定性最佳。本研究为甜味接装纸中甜味剂的选择、贮藏条件的优化提供了理论依据与数据支撑。
自动化与智能化技术
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  面向螺旋粉末灌装机多段速运行的PMSM滑模控制方法

  金爱娟, 余记源, 李少龙

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 212-222. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.022

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  目的 针对螺旋粉末灌装机在“多段速”工况下的快速切换需求,旨在提高永磁同步电机的动态响应与抗扰能力,进而提升包装效率。方法 提出一种基于新型指数趋近率和非奇异快速终端滑模负载观测器的复合控制策略。首先,设计包含变速幂次项的新型趋近率,以加快趋近速度并抑制系统抖振;其次,构建改进型非奇异快速终端滑模观测器,对物料变化引起的负载扰动进行实时估计与前馈补偿。结果 仿真表明,该策略在带载启动、多段速跟踪及突变负载工况下性能优于传统方法。特别在模拟变速阶段,调节时间大幅缩短,转速超调量低于0.5%。结论 该策略具有收敛快、鲁棒性强等特点,较好地平衡了抖振抑制与响应速度,显著提高了复杂工况下的速度跟踪精度,为灌装节拍与精度的协同优化提供可行路径。
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  基于气压特征融合的包裹碰撞与挤压识别

  段晨昊, 朱磊, 张媛, 杜艳平

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 223-233. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.023

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  目的 为解决非可视物流运输中包裹破损追溯困难、内部缓冲结构失效评估缺乏客观依据的问题,提供一种低成本、抗干扰的包裹受力状态与受损方位精准监测手段。方法 搭建模拟真实物流包裹的准密闭腔体实验平台,在其内部对称部署高频动态与低频静态气压传感器,采集单侧撞击、双侧挤压等典型工况下的气压信号。首先,利用基于物理能量分布先验的自适应算法对原始高噪声信号进行清洗。随后,将对齐后的多模态气压序列输入所构建的压力上下文卷积循环神经网络（PC-CRNN）中,通过残差卷积提取空间特征并结合双向长短期记忆网络解析时序演变规律,最终完成受力状态的识别。结果 该系统有效克服了传统方法难以辨识“双侧连续挤压”与“单侧强撞击”的混淆局限。在包含多种受力状态的复杂工况下,系统综合识别准确率达到88.95%。尤其是针对破坏性极强的“双侧挤压”工况,其识别准确率较无时序特征提取的基线模型大幅提升了23.8%。结论 双尺度气压特征融合与时空深度学习架构成功实现了包裹定向碰撞与挤压的高精度辨识,为物流安全监测提供了一种低成本、高鲁棒性且支持多点受力分析的技术方案。
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  基于PLC的压盖机控制系统设计

  任玲玲, 郭义波, 彭天昊, 张超, 罗云海

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 234-241. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.024

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  目的 针对传统白酒酒瓶压盖机自动化程度低、同步控制精度不足、故障排查困难等问题,设计一种基于可编程控制器（PLC）的压盖机自动控制系统。以PLC为控制核心,实现压盖过程的自动控制与闭环调节,利用NX-MCD建立压盖机三维虚拟仿真模型作为虚拟调试支持工具,用于控制逻辑验证和参数优化。通过检测压盖后酒瓶高度实现压盖时间的自动闭环调节。方法 以西门子S7-1500 PLC为控制核心,搭配KTP1200触摸屏实现人机交互;以现有压盖设备为参照,在NX-MCD软件中构建虚拟仿真模型,配置机电与运动属性。同时,利用PLCSIM Advanced与TIA Portal实现PLC与仿真模型的通信。系统采用传送带电机驱动送瓶、气缸执行压盖动作、激光位移传感器闭环调节压盖时间的核心机制,实现压盖高度的闭环调节。结果 通过虚拟仿真验证,仿真模型与PLC控制程序成功通信,压盖后酒瓶高度偏差不大于±0.2 mm,连续仿真运行2 h无故障。结论 通过构建压盖机虚拟仿真模型进行虚拟调试,为包装机械的控制系统设计提供参考。系统具有提升压盖精度和生产效率的潜力,为白酒制造领域的智能化升级提供了技术参考。
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  基于夹逼法的动态缓冲特性曲线触底临界点确定方法研究

  宋卫生, 薛阳

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 242-246. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.025

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  目的 针对缓冲包装设计中最大加速度-静应力曲线触底边界缺乏定量界定方法的问题,提出一种精确测定触底临界点的夹逼法,并建立高精度预测模型,为缓冲包装精细化设计提供理论依据。方法 以密度25 kg/m³的发泡聚乙烯为研究对象,采用ANSYS LS-DYNA有限元仿真软件开展落锤冲击试验。在0.31、0.51、0.66、0.81、0.97 m 5个跌落高度下,对厚度为0.02~0.06 m的9组试样进行测试。提出基于静应力区间逐次收缩的夹逼法,以触底前相邻2次未触底测试的最大加速度相对误差小于0.5%为收敛准则,精确测定触底临界点。选取0.06、0.05、0.04、0.03、0.02 m 5个厚度数据作为训练集,构建以跌落高度和材料厚度为自变量、临界最大加速度为因变量的三次多项式完全交互模型;以0.055、0.045、0.035、0.025 m 4个厚度数据作为测试集验证模型精度。结果 临界最大加速度随厚度增加呈非线性递减,随高度升高而增大。表征模型拟合精度的决定系数为0.994 8,表征测试集的预测精度的决定系数为0.991 4,平均绝对百分比误差为3.99%,表明模型具有优异的拟合能力与预测精度。结论 采用提出的夹逼法实现了触底临界点的精确测定,所建模型可有效描述临界点变化规律,为缓冲包装精细化设计提供了可靠依据。但本研究仅针对单一密度发泡聚乙烯材料且采用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真方法,后续可开展不同材料、不同工况的对比研究以验证模型的泛化能力。
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  基于频率解耦的轻量化蔬菜缺陷检测方法

  伊永烁, 段耀宇, 焦慧敏, 房凯阔, 刘毅超

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 247-255. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.026

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  目的 针对蔬菜包装前的分拣流水线边缘设备算力受限、蔬菜表面微小缺陷检测中精度与模型规模难以兼顾的问题,本文提出一种轻量化缺陷检测模型（Ghost-ECA-Frequency Decoupling YOLO,GEF-YOLO）。方法 以YOLOv8s为基准模型,从特征提取、通道注意力和检测头三方面改进,即主干与颈部用GhostConv、C3Ghost替换标准卷积和C2f模块,以低成本线性操作削减通道冗余。主干末端加入ECA注意力,用无降维的跨通道交互强化病斑响应;设计频率解耦交互预测器FDIP替换原解耦头,将特征分为低、高频分量分别送入分类与回归分支,缓解两者的特征偏好冲突。在公开的Fresh and Rotten Vegetable数据集（5类蔬菜、新鲜与腐烂2种状态、11 660张图像）上训练与测试,以精确率、召回率、mAP50和mAP50-95为指标,开展消融与主流模型对比实验并对复杂场景做可视化分析。结果 与YOLOv8s相比,GEF-YOLO的参数量（Params）降低54.4%,浮点运算量（FLOPs）降低47.5%,精确率达到92.83%,召回率达到90.47%,mAP50为94.56%,mAP50-95为76.86%,推理速度（FPS）达到116.73帧/s,较YOLOv8s提高11.1%。结论 GEF-YOLO在大幅压缩模型规模的同时保持了与基准模型相当的检测精度,可为资源受限场景下的蔬菜缺陷检测提供一种轻量化方案。
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  基于图结构统计建模的多特征融合图像快速检索方法

  陈奕孜, 赵丽娟

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 256-269. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.027

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  目的 针对传统图像检索方法中单一尺度特征信息表达不充分、拓扑结构关联未被有效利用,导致检索准确率低、鲁棒性不足、精度与效率难以协同优化的问题,提出一种基于图结构统计建模的多特征融合图像快速检索方法。方法 首先通过构建自适应跨层特征金字塔,引入层级权重学习机制与冗余过滤策略,自适应融合浅层细节与深层语义信息,增强模型对多尺度目标的判别能力。随后利用动态拓扑建模模块,将多尺度融合特征映射为图节点,结合特征相似度与空间约束动态优化边权,通过图卷积聚合局部-全局结构关联,提升特征鲁棒性。最后利用判别性主成分分析对高维特征进行压缩,优化特征维度,在保持检索精度的前提下进一步提升检索效率。同时建立多维度特征紧凑性统计评估体系,以类间和类内散度比、特征维度F-score、冗余相关系数及谱能量分布为量化指标,实现特征质量的全面评估引导调参优化效率。结果 多数据集测试结果显示,所提方法可在12.3 ms内完成单张图像的特征提取与检索任务,在通用数据集上检索精度较当前方法提升3.5%~3.8%,在细粒度与工业专用数据集上提升4.2%~5.8%。结论 所提方法使融合后特征的紧凑性与分离表征特性获得显著提升,能够有效兼顾复杂场景下检索任务的准确性、实时性与鲁棒性。
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  联合稀疏与收缩协同优化的图像压缩感知鲁棒重构方法

  熊伟斌, 张高源, 井源成, 徐艳, 舒忠, 黄少云

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 270-289. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.028

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  目的 针对现有图像压缩感知重建方法存在稀疏与收缩机制相互独立、稀疏度与收缩阈值固定、率失真优化缺失、低采样率适配性差,以及深层网络易梯度消失、训练不稳定、抗干扰能力弱、实际场景泛化性不足等问题,提出一种稀疏约束与收缩协同优化的图像压缩感知重建模型S&SCCA。方法 构建模型在处理机制和建模方式2个方面有所突破,将稀疏约束与收缩机制统一在同一损失函数,突破两者独立的惯例。引入的自适应稀疏系数,实现了稀疏强度随图像特征复杂度动态调整,定义的可学习收缩阈值,确保了收缩阈值能够随采样率端到端学习。提出的多目标联合损失控制策略,将重构、稀疏、收缩、码率、正则化协同优化纳入统一规划。结果 相关实验表明,协同优化机制、自适应策略、残差收缩结构与率失真优化可逐级提升图像重构精度、维持模型训练稳定、满足低采样高压缩比需求。在0.1低采样率下,检测的PSNR为39.05 dB,SSIM值为0.84,训练与验证损失差为0.06,VIF值为0.73,EPI值为0.82,收敛速度提升近40%,压缩效率和推理速度表现良好。模型在实际工程应用场景下,总体性能表现良好、稳定。结论 S&SCCA模型通过稀疏与收缩协同、自适应动态调整、残差轻量化结构与率失真联合优化,有效解决图像压缩编码和解码重构中存在的关键问题,在复杂环境与噪声干扰下,具备一定的泛化能力和工程应用价值,可为图像压缩感知、轻量化重建与抗干扰传输提供了有效解决方案。
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  蝴蝶-粒子群混合算法与BiLSTM的包装机轴承故障诊断

  谭晶晶, 李浩, 曲全鹏

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 290-296. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.029

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  目的 针对包装机轴承早期故障难检测的问题,研究蝴蝶-粒子群混合算法（Butterfly-Particle Swarm Hybrid Algorithm,BOA-PSO）与双向长短时记忆网络（Bidirectional Long Short Term Memory Network,BiLSTM）的包装机轴承故障诊断方法,以提升设备运维效率。方法 鉴于BiLSTM参数设置对最终诊断结果影响较大的问题,通过融合蝴蝶优化算法（Butterfly Optimization Algorithm,BOA）和粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）的优势,提出BOA-PSO算法,实现BiLSTM参数自适应选取,从而更快更准识别包装轴承故障状态。结果 BOA-PSO-BiLSTM对7种轴承状态的平均诊断精度达到了98.43%,在优化算法相同、识别方法不同的对比中,较其余4种方法至少提高了2.57%;在优化算法不同、模式识别方法相同的对比中,较其余4种优化BiLSTM的方法至少提高3%。结论 通过BOA-PSO-BiLSTM可有效解决包装机轴承在复杂工况下的诊断难题,为包装机轴承预知性维护提供了智能诊断方案。
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  基于GA-VNS混合算法的智能包装车间动态调度研究

  夏铭禹, 陈锋, 杨蕾

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 297-305. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.030

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  目的 针对包装行业智能生产车间调度多采用静态指标优化,面对设备突发故障时生产效率低、调度稳定性差的问题,建立兼顾生产效率与调度稳定性的多目标优化模型。方法 以设备突发故障为典型动态扰动事件,构建最小化最大完工时间、最小化重调度扰动的多目标混合整数规划模型;提出一种遗传算法-变邻域搜索（GA-VNS）混合算法,采用双链编码遗传算法实现全局搜索,设计三类面向故障重调度的定制化邻域结构完成局部深度优化,通过故障状态投影、种群可行化修复与解回馈机制实现二者协同。结果 仿真算例表明,面对设备突发故障场景,该混合算法可有效规避局部最优解;在小规模包装车间算例中,较传统遗传算法最优完工时间缩短2 min;与NSGA-Ⅱ、PSO、禁忌搜索等算法相比,在完工时间与调度扰动两项指标上均表现更优且求解性能稳定。结论 GA-VNS混合算法在最优解质量与重调度稳定性方面均优于单一启发式算法,可为包装行业智能车间设备故障下的动态调度提供技术支撑。
绿色包装与循环经济
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  基于高光谱成像技术的包装废弃物分类研究

  张佩佩, 吴华军, 李兴智, 刘思文, 张丽青, 张宇彤

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 306-316. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.031

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  目的 为克服包装废弃物材质光谱相近及表面状态干扰导致的分类精度难题,本研究采用高光谱成像技术研究不同分类模型对典型包装材质的判别能力并突破单一材质局限,开展跨材质、跨形状验证。方法 针对纸材、布材、塑料和木材四类不同材质和形状的典型包装废弃物,采用高光谱成像技术收集图谱信息,对比最大似然法（Maximum Likelihood Classification,MLC）、反向传播神经网络法（Back Propagation Neural Network,BPNN）、支持向量机（Support Vector Machine,SVM）三种分类模型的分类效果并进行分类预测。结果 第一主成分所含原始信息最丰富,前两个主成分累计贡献率达到99.79%。三种分类模型均可实现包装废弃物的分类,其中SVM的分类效果最优。采用Majority/Minority分析后处理优化,其总体分类精度高达99.91%,Kappa系数为0.998 6。经跨形状样本验证,模型泛化性强,能适配不规则废弃物的分选目标。结论 本研究证实高光谱成像技术结合机器学习模型可精准识别包装废弃物,将为利用现代科技实现精准化、智能化垃圾分类提供技术参考。
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  散货包装箱尺寸可变条件下的集装箱装载优化研究

  徐梦晨, 杨益华, 向巧玲, 杨江龙, 王秀丽

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 317-326. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.032

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  目的 针对同构散货集装箱装载中包装箱尺寸固定、空间适配性差、装载重量与空间利用率难以协同提升的问题,构建包装箱尺寸与装载方案的联合优化模型,实现散货集装箱运输效益的提升。方法 以包装箱尺寸动态优化为核心,提出双层网格启发式算法（DLGSH）,将三维装箱问题通过空间四分策略简化为二维布局问题,以毫米为步长全局搜索最优包装箱尺寸并协同优化二维布局方案。在容重、尺寸比例、包装厚度等约束下实现尺寸优化与装载布局的协同求解并从理论与仿真两方面验证算法有效性。结果 基于某大米加工企业4种产品规格的实验表明,装载重量提升14.67%至31.72%、空间利用率提升1.62%至12.79%。基于10组差异化算例,DLGSH相较混合遗传算法、三阶段计算智能框架的装载重量平均优势分别为2.16%、2.40%。结论 DLGSH求解稳定、全局搜索能力强,可为散货集装箱装载优化与物流包装设计提供支持。
装备防护
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  强冲击下梯度缓冲结构动态力学响应实验研究

  刘修国, 李长生

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 327-333. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.033

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  目的 研究面向狭小空间不同波阻抗介质组合的缓冲垫片在高冲击环境下的动态响应规律,为制备高性能缓冲结构提供理论依据。方法 建立了基于热塑性聚氨酯（Thermoplastic polyurethane,TPU）、金属橡胶、凯夫拉材料的多种波阻抗梯度缓冲结构。利用空气锤实验台,对同质量同结构带缓冲、无缓冲测试体开展冲击实验,采集加速度时域响应,分析过载峰值、脉宽、应力波传播及衰减特性。结果 缓冲结构的阻抗匹配影响缓冲结构的防护效果。在单一介质中,材料抗冲击性能与波阻抗负相关,金属橡胶缓冲性能最优、TPU次之。凯夫拉不宜单独作为缓冲层。在多层介质中,阻抗逆向梯度排布防护效果优于顺序排布。三层“凯夫拉-TPU-金属橡胶”组合因波阻抗逐级匹配、应力波反射加载少,缓冲防护效果最佳。结论 该研究结果表明,针对性设计不同介质分界面间的阻抗匹配可有效提升多层缓冲介质的防护性能,逆序梯度介质的缓冲结构效果最优,本研究为从机械滤波角度研究高冲击下缓冲垫片防护性能提供方法指导与数据支持。
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  多材料弹药包装箱跌落冲击与堆码性能有限元分析

  蒋琳, 马超, 耿林, 董世林

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 334-343. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.034

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  目的 解决制导弹药在运输与储存过程中包装箱因跌落冲击和堆码承载导致结构失效的选材难题,系统评估木质、塑钢、Q345结构钢和碳纤维复合材料4种方案在典型工况下的力学性能,为航空弹药包装箱的合理选材提供定量依据。方法 以某型空面制导弹药包装箱为研究对象,分别建立4种材料的三维有限元模型,壁厚依据力学特性、工程实践及重量约束设定为木质20 mm、塑钢8 mm、金属（Q345）2.5 mm、碳纤维3 mm（8层[0°/±45°/90°]ₛ铺层）。跌落冲击仿真基于ANSYS Explicit Dynamics模块,参照GJB 2711—96设定0.3、0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 m共6组跌落高度,每组包含面跌落、棱跌落和角跌落3种姿态,地面摩擦系数为0.3。堆码承载分析采用静力学方案,参照GB/T 4857.3和GB 12463—2009设定2层（1.90 m）、3层（2.85 m）、4层（3.80 m）、5层（4.75 m）、6层（5.70 m）共5组工况,以安全系数S=σ_y/σ_max作为结构安全性评价指标。结果 在1.5 m临界角跌落工况下,木质箱体的峰值等效应力为88.5 MPa（安全系数S=0.47）、塑钢箱体为62.8 MPa（S=0.41）,均超出各自屈服强度,存在结构失效风险;金属箱体为138.5 MPa（S=2.49）、碳纤维箱体为78.5 MPa（S=7.64）,满足承载要求。在4层堆码（3.80 m）极限工况下,木质箱体的峰值应力为46.2 MPa（S=0.91）、塑钢箱体为32.8 MPa（S=0.79）,均不满足安全要求;金属箱体为65.8 MPa（S=5.24）、碳纤维箱体为36.5 MPa（S=16.44）,安全储备充足。结论 碳纤维复合材料在跌落和堆码2种极限工况下均展现出最优的结构性能,兼具高强轻量优势,是制导弹药包装箱材料的理想选择;Q345结构钢综合性能次之,适用于常规弹药运输场景;木质和塑钢包装箱在标准规定的临界工况下存在失效风险,若需采用应辅以结构加强措施。
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  湿热环境中复杂应力对超薄叠层封装结构可靠性影响研究

  黄兆岭, 张玉堂, 刘莹, 龚雨兵, 刘俊, 朱林

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 344-354. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.035

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  目的 随着微电子封装技术向小型化、高密度、高可靠及低功耗方向演进,叠层封装器件面临着严峻的散热挑战、异质异构界面应力集中,以及湿热环境下的失效风险。为此,亟须从理论层面深入探究湿热环境下复杂应力对叠层封装器件的作用机制,以突破其湿热应力失效的技术瓶颈。方法 本研究采用分布式有限元仿真技术,基于菲克（Fick）扩散定律构建湿气扩散模型并引入相对湿度场变量,以解决多材料界面处湿气浓度不连续的求解难题。在此基础上,建立热-湿-力多物理场耦合模型,系统揭示超薄叠层封装结构参数影响湿热环境下复杂应力分布与演化规律。结果 芯片黏接层与模塑料交界处湿气浓度梯度大,封装内部湿气浓度分布不均导致湿热应力集中,最大值位于底层芯片底角（287.6 MPa）,双层叠层封装中湿应力与热应力比值约为1∶2.76,超薄叠层封装中该比值约为1∶3.95。对于不同顶层芯片面积形状的封装结构,最大湿热应力差值达到了75.2 MPa。同时,基板厚度对封装湿热可靠性存在显著影响,将基板厚度从0.3 mm优化至0.1 mm时,最大湿热机械应力降低了28.89%。结论 本论文揭示了湿气扩散与湿热耦合应力对3D叠层封装器件失效的影响机制,阐明了关键结构参数与可靠性之间的内在联系,为解决3D叠层封装在湿热环境下的失效问题提供了坚实的理论依据,对提升高密度微系统封装的长期可靠性具有重要的科学价值与工程指导意义。
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  乏燃料后处理厂窥视窗的屏蔽性能分析

  张晔, 田英男, 陈宗欢, 高桂玲, 王晓霞

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(17): 355-361. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.17.036

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  目的 乏燃料后处理厂中,作业环境工况复杂,开放性操作较多,使用机械臂操作时需要使用窥视窗直观的进行操作内容,为确保工作人员安全,同时提升窥视窗的使用寿命,有必要开展对窥视窗选材的优化分析。方法 本文结合典型核电厂的深燃耗乏燃料组件的源项特征,对窥视窗的选材型号分析研究,利用蒙特卡罗方法程序建立计算模拟,分析不同窥视窗玻璃组合的防护性能并评估使用寿命。结果 通过分析采用不同玻璃排列组合窥视窗的屏蔽性能和耐辐照表现,提出可以长期适应热室中高辐射场所使用的窥视窗材料选择和布置方式。结论 基于热室高辐射作业带来的复杂辐射环境,窥视窗的材料应尽量选择辐照稳定性强的玻璃靠近热室侧,同时尽可能增加数量。这样,既可显著提升整体窥视窗的寿命,又可在寿期内降低工作人员应更换窗体导致的频次,从而大幅降低集体剂量。