2026年, 第47卷, 第3期　
刊出日期：2026-02-10

  

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先进材料
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  生物质基循环快递箱封箱机构设计及开启力研究

  程宇航, 刘跃军, 江南, 段东军, 张钲航, 黄镇城, 滑广军

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 1-9. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.001

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  目的 针对当前快递包装资源消耗大、回收率低及环境污染问题,设计兼顾环保、功能与经济性的封箱机构,助力绿色物流包装规模化应用。方法 以全生物基集成、无金属异材、自锁封箱为理念,选取聚乳酸（PLA）单一材料,设计楔形滑块自锁结构与模块化防窃启机构,形成无胶带封箱机构;利用3D打印技术制备试样,通过三点压弯实验获取了材料力学参数,并利用有限元仿真技术研究了机构的受力特性,最后利用万能材料试验机进行了封箱机构开启力测试。结果 PLA材料弯曲强度稳定在50 MPa左右,弯曲模量为2.35 GPa;机构平均最大开启力为8.93 N,与仿真值（9.91 N）误差为11%,开启力可平衡重力与操作便捷性;手动200次开合循环验证机构无变形、断裂,锁合解锁功能稳定;全PLA材质适配降解,模块化设计降低维护成本。结论 通过对封箱机构PLA单一材料设计与结构优化设计,实现了生物质基快递箱的可循环功能、环保性与经济性的协同提升,为生物质基材料在快递包装行业的高性能应用提供了基础支撑。
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  可降解包装材料的研发进展与市场应用分析

  吕逢祥, 苏艳群, 刘森, 刘忠伟, 桑利军

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 10-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.002

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  目的 对生物降解塑料、光降解塑料、水降解塑料、纸基环保材料4类可降解包装材料的研究进展和市场应用现状进行综述和分析,旨在全面梳理可降解包装材料的研究方向、应用前景和面临的挑战,促进可降解包装材料的绿色化、安全化、市场化发展。方法 收集分析2021—2025年国内外期刊发布的可降解包装材料研究报道文献,梳理生物降解塑料、光降解塑料、水降解塑料、纸基环保材料4类可降解包装材料的最新研发现状、技术特征及应用现状,并对各类可降解包装材料的成本、性能、降解条件及周期进行分析比较,分析可降解包装材料应用面临的主要挑战。结论 可降解包装材料的研发在近几年取得较大突破,但均存在较高的成本问题。生物可降解塑料相较于光降解塑料、水降解塑料、纸基环保材料而言,在原料可再生性、材料性能上均具较大优势,但成本与降解条件仍需优化。纸基环保材料市场接受度较高,但材料性能存在发展瓶颈。而水降解塑料的市场规模虽保持高速增长态势,但物理性能较差,仅在特定领域表现突出。光降解塑料目前对光照条件的依赖度较高,实际应用较为受限。
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  天然有机酸固化环氧木质素基胶黏剂的性能研究

  张志岩, 庄雯蓉, 唐松波, 樊奇, 王逸之

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 28-35. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.003

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  目的 制备环保型木质素基胶黏剂,解决传统石油基木制包装用胶黏剂原料不可再生的问题,探究其胶合性能影响因素。方法 以废弃玉米芯提取的酶解木质素为原料,采用环氧氯丙烷进行环氧化改性,并分别选用水杨酸（SA）、天门冬氨酸（AST）和柠檬酸（CA）使其固化交联,通过单因素实验和响应面法（RSM）确定有机酸添加量、热压温度和热压压力对其胶合强度的影响。结果 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析证实了木质素成功实现环氧化修饰,且柠檬酸固化交联的环氧化木质素基胶黏剂表现出最佳的胶合性能。RSM表明当柠檬酸添加量为15.3%、热压温度为175.6 ℃、热压压力为1.5 MPa时,干胶合强度预测最大值可达1.35 MPa,结果与实测值吻合。结论 木质素基胶黏剂的胶合性能受天然有机酸改性影响明显,相较于SA和AST,CA对环氧化木质素表现出最优的交联反应活性,其制备的胶合板胶合性能达到最佳。
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  生物质碳点荧光油墨的制备与防伪性能研究

  邓亚峰, 常鹏程, 黎敏, 陈伟颖, 黄少云

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 36-43. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.004

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  目的 将生物质荧光碳点（CDs）与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的复合荧光粉作为色料,分别制备具有良好荧光防伪效果的红色和蓝色荧光油墨,并研究油墨在无荧光纸张表面的印刷适性。方法 以冬青叶、柠檬汁和洋葱汁通过一步微波法制备出红色和蓝色荧光的生物质碳点（R-CDs和B-CDs）,分别与PVP-K60和PVP-K30复合制备出荧光粉。以荧光粉为颜料,水性丙烯酸树脂为连结料配制出荧光防伪油墨,探索油墨的荧光防伪性能和印刷适性。结果 R-CDs和B-CDs的溶液态和固态在紫外光下均可保持良好的红色和蓝色荧光。通过对油墨的黏度、干燥性、转移率、印刷品光泽度、耐摩擦性等性能测试,该荧光油墨有较好的印刷适性。结论 生物质荧光碳点及其与PVP的复合粉末均具有良好的荧光性能,在荧光防伪印刷领域具有良好的应用潜力。
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  具有pH响应功能的PVA/CMC凝胶的制备及性能研究

  柳李瑞, 董仕缘, 乔京程, 张改梅, 石佳子, 付亚波, 乔俊伟, 刘辉

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 44-51. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.005

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  目的 构建一种能够用于生鲜食品保鲜的可降解pH指示材料,实现生鲜食品新鲜度的无损和可视化监测。方法 以聚乙烯醇/羧甲基纤维素（PVA/CMC）为基材,以黑枸杞花青素（BA）为色敏组分,采用三聚磷酸钠（STPP）进行离子/氢键协同交联制备PVA/CMC-BA凝胶。结果 红外光谱和X射线衍射结果显示复合凝胶各组分之间存在一定的相互作用（氢键等）,且BA的添加对复合凝胶的结晶能力产生了明显的增强作用。BA添加质量分数为4%时复合凝胶的拉伸强度最优达到0.319 MPa,断裂伸长率达163 %;抗氧化能力随BA含量增大而提升至81%。复合凝胶在不同酸碱环境下呈明显可判读变色。猪肉保鲜实验中,当总挥发性盐基氮达到10⁓15 mg/100 g时,复合凝胶跨越人眼可辨阈值,实现了食品劣变的提前预警。结论 PVA/CMC-BA兼具良好机械支撑、抗氧化与pH响应特征,可作为冷鲜肉等食品新鲜度的无损、可视化指示材料,具备应用推广的潜力。
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  基于有机硅改性单硬脂酸甘油酯基聚氨酯的自修复UV固化胶黏剂

  朱增科, 汤晓曼, 黄绰林, 薛萌, 冯恩奇, 袁腾

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 52-61. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.006

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  目的 利用甲基丙烯酸3-（三乙氧基硅基）丙酯改性生物基聚氨酯制备胶黏剂,增强其热稳定性、耐溶剂性、剪切强度等性能。方法 本研究以单硬脂酸甘油酯（GMS）多元醇和含动态亚胺键的二胺（T-NH）为原料成功制备生物基聚氨酯,添加不同含量的甲基丙烯酸3-（三乙氧基硅基）丙酯进行改性,对其进行热稳定性、耐溶剂性、自修复性能等测试,考察甲基丙烯酸3-（三乙氧基硅基）丙酯含量对其各项性能的影响。结果 随着甲基丙烯酸3-（三乙氧基硅基）丙酯添加量的增加,胶黏剂的拉伸强度、热稳定性、耐溶剂性和剪切强度等性能不断增强,自愈合效果不断降低,添加量为20%时综合性能最好。结论 采用有机硅改性GMS基聚氨酯制备的UV固化胶黏剂具有良好的自修复功能,胶黏剂的耐热性、耐溶剂性、拉伸强度等性能在改性后得到提升,其在环保包装、家具、建筑等领域有较大的应用潜力。
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  磁诱导快干型淀粉胶黏剂的制备及性能研究

  冯妍, 唐卫萱, 李祥刚, 郑虹丽, 殷倩妹

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 62-68. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.007

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  目的 针对淀粉胶黏剂干燥速度慢,快干型淀粉胶黏剂加入催干剂后黏接能力下降的问题,探索将磁性粒子作为催干剂制备磁诱导快干型淀粉胶黏剂。方法 通过失水率测定、黏接强度测试、流变性能分析等实验,研究磁诱导快干型淀粉胶黏剂的性能。结果 球状磁粒、片状磁粒和膨润土均有催干效果。自然干燥下,对比基础淀粉胶黏剂,添加15%球状磁粒的淀粉胶黏剂自然干燥速度均显著提高;在高频交变磁场诱导下,球状磁粒能大幅提升淀粉胶黏剂的干燥速度,而片状磁粒受电磁场作用不明显。此外,球状磁粒可增强淀粉胶黏剂黏接强度、降低淀粉胶黏剂黏度、改善流动性;对比以膨润土为催干剂的淀粉胶黏剂,加入球状磁粒的淀粉胶黏剂流动性好,保质期较长。结论 基于球状纳米磁性粒子具有超顺磁性和磁诱导制热的特点,加入球状磁性粒子的淀粉胶黏剂具有黏接强度大、干燥速度快和流动性好等优异性能,以磁性纳米粒子为催干剂的淀粉胶黏剂有较高的研究价值与广阔的应用前景。
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  高能辐射技术在高分子材料改性中的研究进展

  陈捷妤, 罗文翰, 李结瑶, 王梁彬, 蓝碧锋

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 69-83. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.008

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  针对高能辐射技术在高分子材料改性中存在的机理差异大、适用场景模糊等问题,分析了厘清电子束、γ射线、X射线、紫外及等离子体5种主流技术的异同,为材料的精准改性与工艺选择提供理论依据。基于近十年国内外文献,从辐射能量传递原理出发,系统阐述了辐射交联、接枝、固化及降解等核心机理,重点对比了5种技术在穿透深度、改性效率及装备成本上的差异,并归纳了其在力学增强、阻隔改性及生物相容性调控等方面的应用进展。最后提出未来的研究应聚焦于多技术协同效应（如辐射-化学联用）、改性过程的精准控制以及低成本工业化装备的开发,以拓展其在高附加值领域的应用深度。
农产品保鲜与食品包装
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  梯度降温对无水保活栉孔扇贝生理生化特性及品质的影响

  李晨科, 公婉婷, 钱怡霖, 贾飞, 刘尊英

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 84-93. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.009

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  目的 探明栉孔扇贝在不同降温方式处理下生理代谢、品质变化的影响规律,优化出最佳前处理条件。方法 采用未降温方式和梯度降温方式（降温速率分别为8、4和1 ℃/h）处理鲜活栉孔扇贝（Chlamys Farreri）并进行无水保活实验（温度为4 ℃±1 ℃、相对湿度为85%±2%）,测定不同保活时间下扇贝存活率、状态指数、糖原、pH、抗氧化酶、ATP及肌肉品质等指标。结果 梯度降温组在低温无水条件下保活4 d的存活率及状态指数显著高于未降温组（P<0.05）;所有实验组中扇贝糖原、pH、ATP及关联物含量均有所下降,但未降温组消耗速率显著快于梯度降温组（P<0.05）;梯度降温组的抗氧化酶含量低于未降温组,丙二醛（MDA）含量在第4天比未降温组低13.50%以上,说明其能够在一定程度上延缓扇贝氧化损伤;比起未降温组,梯度降温处理可维持活体扇贝肌肉组织微观结构完整,保持较好的风味水平和感官评分。结论 本研究比较了不同降温方式对栉孔扇贝无水保活期间活力及品质影响。结果表明,相较于未降温处理,梯度降温可减缓贝类在低温无水条件下的应激水平和自身能量物质的消耗,提高存活率的同时又能较好的维持肌肉品质;此外,以1 ℃/h降温速率进行梯度降温后无水保活4 d,扇贝产生的应激反应最低,肌肉品质维持也较好。该研究结果可为贝类无水保活运输及贮藏提供理论依据与基础性研究数据。
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  果胶/阿拉伯胶基亚铁指示膜的制备及其对鱼糜新鲜度的检测

  张景昊, 李艳青, 刘宇航

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 94-102. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.010

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  目的 以甘氨酸亚铁为指示剂,制备一种以果胶/阿拉伯胶为基质的可视化监测鱼糜新鲜度的智能包装指示膜,并探究其实际应用效果。方法 单因素实验确定甘氨酸亚铁添加量,通过硫化氢（H₂S）熏蒸,比色分析与H₂S敏感性分析研究膜的指示性能,同时将其应用于鱼糜的新鲜度检测。结果 选择低甲氧基果胶（LMP）与高甲氧基果胶（HMP）质量比为1∶3进行复配,甘氨酸亚铁添加量为0.2 mol/L制备薄膜,通过比色实验和硫化氢敏感性实验显示,膜颜色随膜中甘氨酸亚铁浓度的增加而发生显著变化（P<0.05）,同时在等量甘氨酸亚铁浓度的硫化氢熏蒸时,硫化氢浓度越高,膜的变色越明显（P<0.05）。结论 以甘氨酸亚铁为指示剂、果胶/阿拉伯胶为基质构建的硫化物指示膜可以对鱼糜贮藏过程中环境的硫化氢浓度做出实时响应,进而指示鱼糜在贮藏过程中的新鲜度变化。
自动化与智能化技术
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  基于试验与仿真的金属三片罐滚筋分布优化及负压强度提升研究

  巩桂芬, 杨楠, 江轲, 张鼎乾

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 103-109. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.011

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  目的 旨在探讨滚筋位置分布对金属三片罐负压强度影响的实物试验与仿真模拟。方法 首先,采用万能试验机对镀锡薄钢板进行材料拉伸,获得仿真分析材料参数;基于HyperMesh软件建立现有四道滚筋罐的有限元模型,并利用LS-DYNA模拟其负压试验过程,通过对比仿真与实物试验的临界失稳压力,验证模型的可靠性。采用正交试验设计方法,以滚筋间距作为变量,固定滚筋宽度与深度,分析不同滚筋分布对金属罐罐身负压强度的影响,将实物试验数据和有限元分析结果进行对比分析。结果 模型验证结果显示,有限元仿真与实物试验所得的临界失稳压力分别为-71.69 kPa与-69 kPa,相对偏差仅为3.8%,表明所建立的有限元模型具有较高可靠性。在此基础上,通过正交试验设计获得了多组可有效提升罐体负压强度的四道滚筋优化方案。结论 金属三片罐在滚筋分布组合为“3544”时,负压强度提升至-78 kPa,较基准模型强度提升了12.69%,并在实物试验的过程中逐步验证了本工艺的可行性。研究成果为薄壁金属容器的轻量化设计提供了可量化的参数优化方法。
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  物理模拟与CNN混合驱动的工业货架梁柱节点预测方法

  柯思敏, 王新雨, 郭纯方, 郭文松, 吕志军

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 110-118. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.012

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  目的 针对传统有限元方法在工业货架梁柱节点性能评估中存在的建模过程繁琐、计算效率低下等难以工程化应用的问题,提出一种兼具计算精度与效率的混合预测方法。方法 首先基于梁柱节点的真实受力特性构建有限元模型,并通过正交试验设计系统探究结构参数对节点刚度与失效力矩的影响规律,形成仿真数据库。在此基础上,进一步引入卷积神经网络算法,构建梁柱节点性能预测模型。结果 研究发现,铆钉数量和横梁高度分别是影响节点刚度和失效力矩的主导因素。所建立的神经网络预测模型在精度上与有限元分析结果一致,而计算建模效率提升了约45倍。结论 为梁柱节点力学性能的快速、准确地评估提供了有效的工程技术手段。
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  基于改进NSGA-III算法的智能生产车间多AGV任务分配问题研究

  窦水海, 于超宇, 白慧娟, 王兆华, 李婷, 杜艳平, 丁洁

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 119-132. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.013

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  目的 针对中小型智能生产车间物料搬运过程中任务分配不合理、资源利用率低等问题,构建以AGV任务完成时间最短、能耗最小和负载均衡为优化目标的多目标优化模型。方法 为提升求解效率与解的质量,提出一种改进NSGA-III算法,采用多层编码结构简化解码过程,并结合非支配解分布动态生成参考点,以适应复杂帕累托前沿分布;同时,引入自适应变异与选择算子策略,强化算法的全局搜索能力与局部收敛性能。基于MATLAB平台,在AGV相同起点与不同起点2种作业场景下开展仿真实验。结果 所提方法在任务完成时间、能耗和负载均衡指标上均优于传统算法,任务完成时间分别减少13.9%与4.64%,能耗降低21.87%与15.45%,负载均衡指数下降39.3%与58.47%。结论 该方法有效提升了多AGV系统调度性能与作业效率。
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  搬运机器人动态RRT*增强路径规划算法研究

  温海骏, 孟宇婷

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 133-145. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.014

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  目的 针对工厂搬运机器人使用传统RRT*算法在复杂环境中规划路径时存在的随机采样冗余性高、收敛速度慢、路径局部震荡显著等问题,提出了一种动态RRT*增强路径规划算法（Dynamic Enhanced RRT*,DE-RRT*）。方法 首先,引入变步长最小均方（VSS-LMS）算法,实现对步长的动态控制,进而随偏离终点误差的变化而调整步长;其次,构建不同安全等级的可通行区域,将障碍物区域膨胀2次,以不同的优先等级,减少树枝延伸无效的情况;再次,通过限制采样角度、控制“树”总长,提高探索效率;最后,结合机器人运动特性,采用3次B样条曲线对规划路径进行平滑处理,显著降低拐角数量。结果 与RRT*、IRRT*相比,DE-RRT*在搜索效率和路径质量方面均有显著提升,平均迭代次数降低35%~45%,规划路径长度平均缩短10%~20%;实车实验结果表明,与RRT*路径相比,DE-RRT*总长缩短43.4%,整体用时减少50.3%,同时,平滑性更具优势。结论 改进后的算法在长度、时效性及平滑性上均取得较好表现,能够为实现工厂智能物流系统的搬运机器人路径规划提供新的解决方案。
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  面向物流仓储管理的全向性高频RFID通道门天线设计

  罗文俊, 徐征, 龚少平, 朱继轩

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 146-152. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.015

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  目的 针对物流仓储管理中对高可靠性识别的需求,利用高频（HF）RFID电磁耦合原理避免超高频（UHF）的多径干扰,并解决其单天线方案的读写盲区问题。方法 采用基于近场波束成形的双发射天线设计,通过优化驱动信号相位差并引入交替调控机制,以最大化标签接收能量。结果 测试数据显示,所设计的双发射天线可在360°空间范围内形成较强的磁场分布,并在所有测试角度均保障了标签的稳定读取。结论 与传统单天线方案相比,本文所提出的双发射天线结构显著提高了高频RFID系统的识别可靠性,在大量智能包装的物流仓储管理通道门系统中具有良好的应用前景。
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  丝网印刷工艺参数对微细导电线条成型质量影响的研究

  袁天林, 袁英才, 钱硕磊, 田野, 李艳

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 153-160. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.016

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  目的 为研究丝网印刷工艺对微细导电线条成型量的影响,探讨离网间隙、印刷速度和印刷压力对线条几何与表面质量的作用规律,确定适用于100 μm×150 mm导电图形的最佳工艺参数。方法 通过正交试验设计考察3项关键工艺参数对线宽、线高及粗糙度的影响,引入灰色关联分析（GRA）对多指标进行综合评价,建立参数-成形质量关联模型,并对最优参数组合进行印刷验证。结果 分析表明,离网间隙影响最显著,其次为印刷速度和印刷压力。最优参数组合使印刷线条在宽度一致性、结构稳定性与表面质量方面均表现良好。验证印刷的导电线条连续性高、表面整齐,满足微细图形制备需求。结论 灰色关联分析可有效实现丝网印刷工艺的多指标优化。合理匹配离网间隙、印刷速度与压力能够显著提升导电线条成形质量,为柔性电子与金属网栅的高精度印刷提供可行的工艺指导。
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  基于K-means聚类算法的印刷返单追样色彩补偿计算研究

  付文亭, 邓体俊

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 161-167. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.017

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  目的 引入K-means聚类算法量化评估印张与客户样网点面积率差异,运用非线性拟合算法确定C/M/Y/K四色通道优化调整参数,实现印刷返单色彩精准补偿还原。方法 调用扫描仪与机台印刷ICC配置文件,将扫描的RGB文件转换为与印前分色标准一致的CMYK文件;引入K-means聚类算法模型,对印张与客户样的C/M/Y/K分色文件进行高精度比对;用非线性拟合算法确定四色通道优化调整节点及参数;在Photoshop中对C/M/Y/K 4个颜色通道进行“曲线”调整。结果 动态补偿机制有效校正印张偏蓝、偏深缺陷,同步优化四原色、二次叠印色和三色叠印灰平衡色,补偿修正后印张色差∆E₀₀稳定控制在2.5以内。结论 该数据驱动补偿方法效率远超传统人工调整,具有完全可复制的标准化特性,为印刷生产数字化升级提供关键技术支撑。
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  结构参数对颗粒分选通道流动特征的影响分析

  吴玄皓, 范智源, 陈智敏, 赵渊浩, 马寅杰, 周长江

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 168-177. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.018

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  目的 探究颗粒分选通道内部流场特征,解决包装工程领域高能耗、低效率的行业痛点,优化通道结构设计以提升梗丝分选效率并降低能耗,为提升分选性能提供理论支撑。方法 首先,采用RNG k-ε湍流模型并结合增强壁面处理方法,对分选通道内部流场进行数值模拟。其次,通过计算流体动力学技术解析不同结构参数下分选通道内部的流场特性与压降变化。最后,应用正交试验设计方法,研究关键结构因素对流场的影响。结果 研究表明,通道结构优化对分选通道的进出口压差影响显著。将通道拐角改为130°时,流场流体进出口压差降至269.6 Pa,变动率为-35.5%,有效降低了系统能耗,但对整体流速及流场稳定性影响不大。结论 正交试验与极差分析表明,悬浮分离通道拐角是影响进出口压差的最关键结构参数。本文确定了压差最低的优化结构组合,在保证分选效果的同时可实现能耗显著降低,为分选通道的低能耗工程设计提供了重要参考。
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  基于响应面法的卷烟纸污染物成分P&T-GC-MS分析方法优化

  张峻松, 向科宇, 侯世聪, 王光耀, 杨铖铖, 王嘉奇, 梁淼, 王仰勋

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 178-188. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.019

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  目的 优化确定卷烟纸斑点污染物中挥发性成分的吹扫捕集气质联用（Purge and trap gas chromatography-mass spectrometry,P&T-GC-MS）分析方法。方法 采用单因素实验、Plackett-Burman设计及Box-Behnken响应面优化研究吹扫捕集方法对挥发性成分富集及分析效果的影响。结果 通过针对萃取液体积、吹扫流量、样品杯温度、吹扫温度及解吸温度的单因素实验确定了较优水平,Plackett-Burman实验筛选出吹扫温度（B）、解吸温度（C）和吹扫流量（E）等3个对斑点成分富集效果影响显著的因素,最陡爬坡实验和响应面优化分析确定了3个主要因素与挥发性成分检测总峰面积间的模型。各因素的最佳水平为吹扫温度24.286 ℃,解吸温度228.576 ℃,吹扫流量43.196 mL/min,验证性实验表明最佳条件下卷烟纸斑点中挥发性成分检测效果较好。结论 通过响应面法优化建立的P&T-GC-MS分析方法能够实现卷烟纸斑点污染物挥发性成分的高效富集鉴定,为卷烟纸污染源物质识别与溯源提供了方法借鉴。
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  不同偏心距下RV减速器综合寿命评估方法

  李森, 魏腾跃, 李亿万, 张凯

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 189-197. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.020

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  目的 针对RV减速器寿命评估试验周期长、耗资高等问题,提出一种基于有限元的偏心轴寿命高效计算框架,及综合偏心轴与偏心轴轴承来评估RV减速器寿命的计算方法,避免寿命试验带来的高耗时。方法 利用有限元理论建立适用偏心轴的寿命评估模型,基于轴承寿命基本模型建立偏心轴轴承的寿命评估模型,通过对不同偏心距下的偏心轴及偏心轴轴承寿命的分析,得到不同偏心距下偏心轴机构的薄弱部分,以此来综合评估RV减速器的寿命。结果 随着偏心距的增加,RV减速器的寿命增加,当偏心距大于0.97 mm时,薄弱零件为偏心轴轴承,当偏心距为1.25 mm时RV减速器的最大寿命为7 823 h。搭建加速寿命试验台进行寿命试验,RV减速器寿命计算方法与试验结果误差小于10%,验证了理论计算方法的准确性。结论 寿命为RV减速器可靠性的重要判定标准,该计算方法为降低试验成本、节约生产时间及RV机构的设计提供了一定理论依据。
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  基于近红外光谱结合MS-Mamba模型的塑料包装分类方法

  管艺博, 杜欣芸, 张志霞

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 198-209. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.021

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  目的 针对常见塑料包装材料外观相似、成分差异微小且传统检测方法效率低、易受人为因素影响等问题,探索近红外光谱技术结合深度学习模型在塑料包装材料快速识别中的应用潜力。方法 首先利用近红外光谱仪对PET、PE、PP、PVC、PLA和PBS等典型塑料包装材料进行光谱数据采集。采用Savitzky-Golay平滑、标准正态变量变换（SNV）及多元散射校正（MSC）多步策略对原始光谱进行预处理,以消除噪声与散射干扰。在此基础上,构建了一种基于多尺度Mamba（Multi-scale mamba,MS-Mamba）的分类模型,该模型利用状态空间模型（SSM）的线性复杂度优势,通过多尺度卷积支路与门控融合机制,同时捕捉光谱序列的局部纹理特征与全局长程依赖。为验证模型性能,将所提方法与传统机器学习模型（PCA-SVM、PLS-DA）及深度学习模型（LSTM、Transformer等）进行对比,并以准确率、精确率、召回率和F1分数作为评价指标。结果 实验结果表明,MS-Mamba模型在分类精度与稳定性方面均显著优于传统机器学习（PCA-SVM,PLS-DA）及主流深度学习模型（ResNet,Transformer）。其中测试集准确率、精确率、召回率和F1分数分别达到99.91%、99.89%、99.88%以及99.88,且在区分PE与PP等高度相似材料时表现出极高的鲁棒性。结论 本文方法能够实现塑料包装材料的快速、无损和高精度识别,为包装材料的自动化检测与绿色回收提供了一种可行的技术路径。
绿色包装与循环经济
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  考虑供需不确定的开放式循环共用托盘调运模型研究

  刘圣龙, 杨京帅

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 210-217. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.022

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  目的 通过分析当前开放式托盘循环共用系统的发展现状及存在的问题,构建开放式托盘循环共用系统调运模型,旨在寻找科学合理的调运方案,降低调运成本。方法 针对当前研究缺口与现实需求,深入研究供需不确定条件下的开放式托盘循环共用系统调运优化问题,以最小化调运总成本与最大化客户满意度为目标,构建一个随机机会约束规划模型,并利用Gurobi求解器进行模型的可行性验证与算例求解。结果 在考虑供需不确定性的情境下,本文所构建的随机优化模型能有效降低系统总调运成本。结论 为企业在开放式托盘循环共用系统中应对供需不确定性、制定更经济高效的调运决策提供了坚实的理论支撑和实用的解决方案。
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  基于FCM聚类的改进遗传算法求解绿色车辆-无人机联合配送研究

  马佳, 金圣乾, 马心茹

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 218-229. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.023

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  目的 建立电动车-无人机联合配送路径规划模型,以系统总成本最小化为目标,涵盖固定成本、能耗成本及碳排放成本,兼顾时间窗、载重与能源约束,为实现绿色低碳物流提供决策依据。方法 设计一种基于FCM聚类的多种群遗传算法,首先采用FCM聚类策略实现客户点在中转站间的优化分配,继而运用混沌初始化方法生成高质量初始种群,并通过子种群内及种群间的协同交叉变异机制提升算法性能。结果 在12个小规模算例中,CPLEX在限制时间内均可以求得最优解。模型规模较大时,CPLEX在限制时间内均无法求得最优解,部分算例能输出当前找到的最优上界解,其余算例无法给出可行解。相较而言,算法在求解时间上有着很大优势,平均运行时间分别为30.27 s和2.30 s,均优于CPLEX。与LNS-GA相比,MPCGA-FCM在求解质量上更优。结论 与CPLEX、大规模邻域搜索思想改进的遗传算法对比,本文算法在求解质量和求解速度方面均展现出显著优势,验证了该算法能够有效求解2E-VRPD问题优化配送路径,提升车机协同配送效率,降低配送成本。
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  基于改进差分进化算法的汽车零部件物流箱规格优化研究

  董婧, 苌道方, 王云华, 王帅

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 230-238. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.024

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  目的 针对汽车零部件物流包装中因纸箱规格设计不合理导致的包装材料浪费和箱内空间利用率低等问题,考虑到实际场景中订单内多品类零部件异构混装的特性,构建以总包装成本最小化为目标的优化模型,探索高效求解物流纸箱规格设计方案方法。方法 首先,基于历史订单数据构建包装成本优化模型;其次,采用Sobol序列生成均匀初始种群,弥补随机初始化不足;接着,在差分进化算法中引入Q-Learning调控机制,实现对关键参数的动态自适应调整,从而平衡全局搜索与局部优化能力。最后,基于降序最佳适应策略,求解满足几何与重量约束下的混合装箱方案及实际用箱数量。结果 仿真实验表明,本文算法在收敛速度与寻优精度上均明显优于传统遗传算法、模拟退火算法及常规差分进化算法;与原有方案相比,优化物流纸箱规格后,同批订单总包装成本可降低约53%。结论 该方法适用于高频波动订单、产品尺寸跨度大、多规格产品等复杂物流包装场景,通过优化箱型设计实现降本增效并提高物流效率。
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  基于多形孔的包装隔离板设计及降噪特性研究

  刘先勇, 杨宏伟, 王兵

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 239-245. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.025

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  目的 探究不同孔型的包装隔离板的振动声辐射特性及孔型布局优化规律,为金属板材减材设计的减振降噪提供新的思路与理论依据。方法 设计圆形孔、方形孔及组合孔3种铝合金基材隔离板多形孔结构,构建有限元模型,结合模态分析理论与模态叠加法,系统分析3种隔离板的固有频率、振型、振动传递特性及等效辐射功率级。结果 3种孔型隔离板前6阶模态振型轮廓一致,固有频率随阶数差异逐渐扩大;在0~80 Hz频段内,等效辐射功率级随频率单调递增,a型板由92.18 dB升至132.55 dB,增幅为40.37 dB,b型板全频段略高,c型板介于两者间。结合亥姆霍兹共振模型可知a型板0~80 Hz降噪最优。结论 圆孔板对垂直振动抑制较强,方孔板面内与垂直振动耦合更均衡,组合孔板对垂直振动响应最敏感。等效辐射功率级随频率升高而单调递增,圆孔板在常规频率段噪声辐射相对最优,方孔板辐射稍强,组合孔板表现中等,特定特征频率下可实现约2 dB的降噪效果。
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  基于生命周期评价的奶粉罐环境影响分析

  徐尚, 胡曼琦, 张暖, 杨青华, 申艳毅, 许丹丽, 林勤保

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 246-256. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.026

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  目的 通过量化分析马口铁奶粉罐在从“摇篮到大门”生命周期内的环境足迹,识别其生产过程中的关键环境影响类别和最相关生命周期阶段,并提出降低环境负担的建议。方法 基于欧盟产品环境足迹方法,利用SimaPro生命周期评价软件和Ecoinvent数据库对奶粉罐进行生命周期建模,随后采用环境足迹（Environmental footprint,EF）3.1方法对16类环境足迹指标进行评估,并进一步对关键参数和数据库进行敏感性分析。结果 气候变化、矿物与金属资源消耗、化石资源利用、颗粒物形成、人类毒性-癌症和酸化是奶粉罐生产过程中值得重点关注的最相关环境影响类别。生产1个奶粉罐的碳足迹为0.34 kg CO₂ eq.,主要归因于马口铁原料造成的能源和资源消耗,其贡献率达61.76%。能源结构由传统火电向清洁能源的转型可以减少奶粉罐生产过程中2.94%~11.84%的温室气体排放。结论 提高原辅料利用效率、减少废料产生、降低电能消耗并加速清洁能源替代,是降低奶粉罐生命周期内环境足迹的有效路径。
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  基于风险管理的无菌医疗器械包装全生命周期验证体系：挑战、标准与实践

  高立颜

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 257-264. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.027

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  为解析医疗器械包装行业面临的挑战,构建科学验证体系,评估技术应用潜力,以推动行业向更高效、安全的验证体系发展,采用案例分析、标准解析、流程构建等方法结合行业实践与前沿技术探索,提出基于风险管理的全生命周期包装验证框架。首先,通过近5年发生的医疗器械召回事件进行分析,揭示了包装缺陷作为核心风险点的现实警示意义。其次,深入解析了国际主流无菌检测与包装验证标准的最新修订内容及其对合规性提出的新挑战。第三,系统性地构建了从风险评估、材料选择到过程确认与性能测试的全流程包装验证框架,强调了无菌包装系统全生命周期质量管理的重要性。最后,聚焦于涌现的技术创新,探讨了快速微生物检测、先进阻隔性能测试及数字化过程监控等前沿技术在提升验证效率与可靠性方面的应用前景。研究表明,包装失效风险突出,需强化全生命周期验证,构建基于风险管理的验证体系,推动技术融合与标准化是行业发展的关键路径,对提升医疗器械安全性与质量具有重要意义。
国防装备
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  TC4钛合金的Johnson-Cook本构关系及加筋板抗破片撞击研究

  王渊, 徐名扬, 王猛, 史敬伟

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 265-272. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.028

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  目的 旨在明确SLM工艺对TC4钛合金力学性能的影响,建立适用于该材料的动态本构关系,并评估其加筋板结构在破片冲击下的防护性能。方法 SLM增材制造TC4钛合金拉伸与压缩试样,通过准静态拉伸测试和分离式霍普金森压杆实验,获取其静、动态力学性能数据,并拟合Johnson-Cook本构模型参数。将所得本构模型应用于有限元仿真,分析加筋板结构受破片撞击的损伤行为。结果 实验结果表明,SLM工艺制备的TC4钛合金抗拉强度可达1 040 MPa,优于传统锻铸材料,并且表现出应变率强化效应。仿真结果显示,破片撞击下加筋板的破坏主要集中于加强筋与基板衔接处,呈现明显的剪切断裂;同时,靶板大变形引发的拉伸断裂也是重要失效模式。加强筋在冲击过程中有效耗散了破片动能,但其衔接处的应力集中与潜在打印缺陷导致结构易在该处发生毁伤。结论 SLM技术可提升TC4钛合金的力学性能,拟合的Johnson-Cook本构模型能有效用于其动态冲击仿真。加筋板结构在破片撞击下防护性能显著,但加强筋与基板衔接处因应力集中和制造缺陷成为薄弱环节。本研究为3D打印钛合金加筋板在防护工程中的应用提供了理论依据与设计参考。
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  活性破片毁伤无人机等效复合靶实验研究

  王璐瑶, 李梅, 周鑫, 门建兵

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 273-282. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.029

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  目的 研究活性破片对无人机的增强毁伤机理,揭示其毁伤效能与靶板结构参数间的内在规律。方法 将无人机的“蒙皮+主承力框梁”结构等效为CFRP/LY12铝双层间隔靶,通过弹道枪驱动活性破片,以（1 540±80）m/s冲击不同厚度组合的间隔靶（CFRP：3、6 mm;LY12铝：1、3、4 mm）。结合高速摄影与毁伤形貌分析,研究其响应行为与毁伤机制。结果 CFRP靶的破坏模式与厚度相关,3 mm靶为剪切破坏,6 mm靶则为背面拉伸破坏。虽然活性破片侵彻CFRP靶时未直接释能,但在靶后形成含化学能的碎片云,二次撞击铝靶时被激活并持续燃烧,产生远超惰性破片的撕裂与扩孔效应。随铝靶厚度增加至4 mm,碎片云侵彻能力受限,燃烧云团滞止于间隔层间、燃烧时间与火光区面积增大。结论 活性破片通过“动能侵彻+化学能释能+动态撕裂”的增强毁伤作用,实现对无人机复合结构的高效毁伤。无人机靶板厚度匹配关系直接影响毁伤模式与释能过程。本研究为活性破片冲击释能机理分析与面向无人机的战斗部设计提供了参考。
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  通过多弧离子镀制备耐磨涂层的性能研究

  高晓颖, 孟保利, 王浩军, 杨蕾, 胡生双, 朱欣怡

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 283-288. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.030

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  目的 替代电镀硬铬在航空业中的应用,拓展新的耐磨涂层制备工艺。方法 通过多弧离子镀工艺在多种基材上制备TiCN膜层,系统研究膜层的耐蚀性能、耐磨性能、结合力等性能。结果 4130钢与带离子镀TiCN膜层的4130钢试样组成的电偶对,电偶腐蚀敏感性高（为严重的E级）;TC4钛合金与带离子镀TiCN膜层的TC4钛合金试样组成的电偶对,电偶腐蚀敏感性不高（为不严重的B级）;TiCN镀层在钛合金、4130钢和30CrMnSiA钢基体上的结合强度分别为30~35 N、15~20 N和15~20 N。结论 采用TiCN膜层保护4130钢构件时要重视对TiCN膜层缺陷的控制,采用离子镀TiCN膜层保护TC4钛合金构件不存在显著的电偶腐蚀;多弧离子镀TiCN膜层的耐磨性能较差,不能有效提高TC4钛合金和30CrMnSiA钢的耐磨性能。
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  仿古青铜方鼎包装系统的跌落仿真与试验验证

  李国志, 王杰, 孙辰凡, 李文凤

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 289-297. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.031

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  目的 针对大型仿古青铜方鼎自重大、重心高及易损部位突出,导致其在运输与装卸作业中易受冲击损坏的问题,设计防护包装并验证其可靠性。方法 基于有限元仿真的现代缓冲包装设计方法,首先,通过瞬态结构仿真确定方鼎脆值;提出“鼎-垫-板”集成化承载结构设计理念,利用背板实现载荷均化与足部悬空保护,并将缓冲衬垫与移运底座整合为预组装模块,降低装箱过程中的人工接触风险;其次,使用Creo构建包装件模型,基于Workbench开展面、棱、角三工况跌落仿真,结合实物跌落试验验证防护效能。结果 该承载结构降低了搬运过程中人工接触方鼎造成损伤的风险,仿真与试验结果表明,在跌落高度为300 mm时,产品在角跌落工况下的最大响应加速度为31.2g,小于脆值83.2,包装件结构完整,方鼎无变形等损伤。结论 本文设计的鼎-垫-板集成化承载结构具有较好的缓冲效果,可有效降低作业风险并优化装箱作业流程。该研究也可为文物的物流包装方案提供借鉴。
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  发电设备关键零部件储运密封防护技术开发与工程应用

  白宛灵, 熊舟, 彭晓峰, 黄家志, 张艾, 吴礼贵, 焦东围

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 298-306. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.032

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  目的 为有效杜绝关键核心部件在极端气候环境中储存、运输期间工件表面凝露和内包装进水,造成精加工表面锈蚀的问题。方法 针对大型、异形关键核心零部件,开发气相防锈+干燥热收缩密封+智能监测组合防护技术,对小件进行浸水、喷淋、凝雾试验,并在部分重要水电零部件上开展工程应用。结果 小件开封后,样件及防锈材料表面干燥、无凝露、无锈蚀、无积水;在线温湿度监测数据显示,关键零部件在长期储运过程中包装内部环境相对湿度全都稳定控制在60%以下,湿度波动幅度极小,高精度表面未发生锈蚀,同时,为固化工艺成果建立了一系列密封包装防护标准体系。结论 气相防锈干燥热收缩密封智能监测组合技术达到了研究目的,不但显著提升了关键零部件在极端环境中的长效防护水平和防护质量可靠性,而且包装外观整洁大气,实现了防护性能与外观美化的同步升级,推动了防护工艺由被动不稳定性向智能监测和自适应阶段的转变。
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  内外协同式智能消防服防护系统的构建与性能评估

  周旋丰, 汪泽幸, 刘海燕, 汪凤翎

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(3): 307-314. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.03.033

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  目的 针对消防救援中高温、浓烟和有毒有害气体等危险,以及传统消防服防护方式单一、缺乏主动监测等问题,建立一套可实时监测和预警的智能消防护服系统。方法 以单片机为控制核心,将温湿度、姿态、血氧和心率、环境气象、激光测距、温度和一氧化碳等多种传感器集成在消防护服中,通过分层设计和数据融合,设置多级预警条件。结果 系统能够同时监测周围环境和消防员身体及动作状态,及时发现环境恶化、身体负荷过大或姿态异常等情况,并发出预警提示。结论 该智能消防护服可实现从单纯“被动防护”向“主动监测和提前干预”的转变,有助于降低救援风险,提升消防员作业安全,具有较好的应用和推广前景。