包装工程杂志 北大期刊

包装工程 2016年第21期杂志 文档列表

包装工程杂志第16届全国包装工程学术会议专栏

乳化剂HLB值对蜜胺树脂微胶囊团聚现象的影响1-7

摘要：目的研究Span-80/Tween-80和SDBS/曲拉通X-100这2种复配乳化剂的不同HLB值（表面活性剂的亲水亲油平衡值）对正十四烷/蜜胺树脂微胶囊团聚现象的影响。方法调节2个系列复配乳化剂的HLB值,通过原位聚合法制备正十四烷/蜜胺树脂相变微胶囊。制备的相变微胶囊采用傅里叶变换红外光谱法（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TG）表征其化学结构、表面形貌和热学性能。结果使用Span-80/Tween-80复配乳化剂制备相变微胶囊,当Span-80/Tween-80复配乳化剂的HLB值为12.03时,微胶囊表面形貌和热性能良好,且团聚现象最少。使用SDBS/曲拉通X-100复配乳化剂制备微胶囊,当HLB值为12.78时,相变微胶囊的表面形貌、粒径分布和分散性均较好,团聚现象少,潜热较高,为135.6 J/g,热稳定性较好。结论乳化剂HLB值对蜜胺树脂相变微胶囊性能有重要影响。

甘蔗渣对聚甲基丙烯酸甲酯热降解的影响8-13

摘要：目的分析生物质材料对塑料废弃物热降解的影响,以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为对象,探讨甘蔗渣对其热分解行为和动力学的作用。方法利用溶液共混法制备PMMA/甘蔗渣混合物,采用热失重法研究其在氮气中的热分解过程,通过最大失重速率法和Ozawa等失重法计算PMMA热分解反应的动力学参数活化能和频率因子。结果甘蔗渣使得PMMA的初期热分解温度明显降低,但是PMMA的热分解活化能和频率因子却都显著增加。最大失重速率法的计算结果表明,PMMA加入甘蔗渣后的热分解活化能增加了26.2 k J/mol,等失重法的结果显示活化能和频率因子分别为168.14 k J/mol和28.41 min-1,比纯PMMA相应地增大了72.6 k J/mol和12.52 min-1。结论甘蔗渣的加入对PMMA的热降解有显著的影响,使其热分解变得困难,因此有必要进一步探讨其他生物质对PMMA热分解的影响。

多通道微注灌装控制系统设计14-17

摘要：目的研究一种卡式多通道微注灌装机系统,实现从液体及粉末的微量灌装到卡式对象的自动封装。方法设计系统机械结构,包括自动送卡环节、微注灌液环节、微量灌粉环节、封装环节,同时设备基于可编程控制器、人机界面监控,采用闭环控制并结合接近开关、行程开关实现对整个系统的精确控制。结果该设备能够完成卡式对象的微量灌装及自动封膜。结论该系统自动化程度高,整个生产过程稳定,产品规格性能优异,能够解决微量灌注、高效封膜的难题。

非线性包装系统跌落冲击响应分析18-22

摘要：目的分析得到非线性保守包装系统跌落冲击的近似解析解。方法提出一种新的非线性分析方法,选取三次非线性和瓦楞纸板型的混合非线性跌落冲击模型为例,分析得到近似解析解。结果原控制方程无需简化,近似精度随着近似阶数的提高而提高,对强非线性问题仍然有效。结论该研究为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供了一种新的分析方法。

果蔬保温包装中蓄冷剂的实验研究23-27

摘要：目的针对果蔬储运的控温需求,研制一种复合相变蓄冷剂。方法以甘露醇水溶液为基础,通过添加碳酸钠和羧甲基纤维素钠（CMC）进行蓄冷剂的制备,利用差示扫描量热仪（DSC）、凝固曲线和融化曲线法对蓄冷剂的热物性和长期循环性能进行分析测试,最后筛选出最优方案。结果测得最终蓄冷剂为质量分数5%的甘露醇、质量分数2%的碳酸钠、质量分数3%的羧甲基纤维素钠,其余为水,onset温度（起始融化温度）为-4.5℃,相变潜热为292.5 k J/kg,往复融冻实验表明,该蓄冷剂具有较好的稳定性,无明显的过冷及相分离。结论该蓄冷剂潜热较高,稳定性能较好,能长期反复使用,可应用于果蔬控温储运领域。

国内包装件在汽车及推车配送环节的振动对比28-33

摘要：目的明确推车配送环节的振动水平（PSD曲线）,通过对比实验提供汽车与推车配送环节的振动差异数据,为更好地进行运输包装设计提供可靠依据。方法利用路谱记录仪DER-1000进行实验数据的记录。首先通过准备实验明确推车配送环节的加速度均方根（grms）水平;进而制作轻、重2种包装件原型,先后测量推车配送环节不同道路和不同固定状态下的数据以及日照—上海实测汽车配送数据;最后,通过对比相应的grms和PSD曲线,分别对推车配送环节与汽车公路运输环节进行对比分析。结论推车配送环节的振动水平显著高于汽车运输环节,约为公路运输的10倍,在进行实际包装件设计时必须考虑推车配送环节的振动情况。

纸浆模制波状结构缓冲性能的仿真影响因素34-39

摘要：目的对纸浆模制双向波状结构的静态压缩缓冲性能进行有限元仿真模拟,分析影响仿真结果的各种因素。方法设计纸浆模制双向波状结构,制备样品并测试其缓冲性能;建立有限元模型并进行模型可靠性的验证,在此基础上分别讨论网格数目、摩擦因数、材料模型、弹性模量和泊松比的变化对仿真结果的影响。结果网格数目的划分、泊松比、材料模型和弹性模量的变化对纸浆模制双向波状结构的仿真结果影响较大,摩擦因数的变化对仿真结果影响较小。结论在进行有限元分析前应对模型进行网格无关性验证;材料模型应选取各向同性;静态压缩时载荷值会随着弹性模量和泊松比的增大而增大,呈现非线性增长模式。

用于文物包装的无酸瓦楞纸盒性能测试40-45

摘要：目的该研究依据国标规定的包装件试验方法及理论,对用于文物包装的无酸瓦楞纸盒进行各项性能测试,并确定最优方案。方法参考运输包装件基本试验标准,通过抗压、堆码、跌落和振动试验,对比分析5组试样的各项性能。结果抗压试验时,5组试样载荷-变形曲线形态基本相似,B楞折叠纸盒的抗压性能优于E楞折叠纸盒,天地盖式折叠纸盒的抗压性能优于摇盖式折叠纸盒,粘贴纸盒的抗压性能优于折叠纸盒;堆码和跌落试验时,确定了堆码高度为500 mm,堆码层数为9层;正弦变频振动试验时,确定了每组试样的共振频率。结论在博物馆存储、运输工作中,建议选用E楞天地盖式折叠纸盒作为古代钱币的最终包装方案。

包装系统非线性特性识别方法46-51

摘要：目的建立一种能同时识别包装系统中非线性弹性和非线性阻尼特性的方法。方法首先将单自由度包装系统运动方程式推导为第1类Volterra非线性积分方程式,为在包含噪声的条件下准确求出方程的解,采用Landweber迭代正则化方法求解该积分方程,由于迭代次数对求解结果的准确性有很大的影响,文中采用L曲线准则确定迭代的次数。在求解Volterra方程后,利用方程的解和系统自由响应数据同时识别包装系统非线性弹性和非线性阻尼。结果文中采用一个数字实例验证了该方法的准确性。结论文中提出的方法可有效识别包装系统的非线性特性。

基于Ansys的缓冲材料结构单元52-56

摘要：目的研究纸浆模、EPE材料的单元结构与组合结构,以提高其缓冲性能。方法通过Ansys仿真分析单元结构的静态压缩实验,对比不同材料结构单元在静载时的承载能力,在此基础上,建立产品缓冲结构单元模型,运用Ansys/LS-DYNA的Drop Test模块进行动态跌落实验,比较不同材料结构单元与缓冲性能,并通过试验验证。结果验证了组合结构在静载和跌落冲击时的缓冲性能优于单个缓冲结构。结论在缓冲包装中,通过优化缓冲结构单元可提高结构的缓冲能力。

包装工程杂志包装材料

POSS对壳聚糖膜的阻湿与拉伸性能的影响57-62

摘要：目的研究以四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷（Octa TMA POSS）为填料,制备壳聚糖基复合膜,对壳聚糖薄膜的水蒸气阻隔性能和力学性能进行改善。方法采用溶液共混流延法制备复合膜,测定其水蒸气透过系数、表面接触角、溶胀度、溶解度、吸附等温曲线、拉伸性能、成膜液流变性能、微观形貌和X射线衍射等。结果笼形聚倍半硅氧烷的加入可提高复合膜对水分子的阻隔性,尤其是质量分数为3%时,其水蒸气透过系数下降了15.9%。同时,壳聚糖薄膜的力学性能也得到改善,在质量分数低于5%时,壳聚糖薄膜的抗拉强度、弹性模量可同时得到提高。结论四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷的加入可改善壳聚糖薄膜的阻湿性能和力学性能,可大大提升其在食品包装领域的应用潜力。

植物精油复配抑菌性能分析63-68

摘要：目的以对纸质品造成主要危害的黑曲霉、草本枝孢霉及球毛壳霉为实验菌株,研究牛至、柠檬草和丁香精油的复配抑菌性能。方法采用滤纸片扩散法研究3种植物精油的抑菌效果,并检测其抑菌持久性;通过三因子二次正交旋转设计探索3种植物精油两两复配的复合抑菌性能,并确定最优复配配方,利用气相色谱法对最优复配防霉剂的主要化学成分进行定性分析。结果牛至、柠檬草及丁香精油对黑曲霉的最低抑菌体积分数分别为0.05%,0.1%,0.2%,对草本枝孢霉的分别为0.05%,0.1%,0.2%,对球毛壳菌的分别为0.025%,0.05%,0.1%;牛至和柠檬草精油的最佳体积比为1∶1,其分级抑制体积分数的指数值为0.75,表现为相加作用。结论牛至与柠檬草精油复配后抑菌效果最为突出,且2种主要抑菌物质香芹酚和柠檬醛并未发生化学反应。

PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料的制备与性能69-75

摘要：目的以PE,PP为原料,接枝马来酸酐（MAH）后,与高岭土经双螺杆挤出机熔融共混挤出,制备PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料。方法采用电子万能试验机分析复合材料的拉伸性能;采用电子悬臂冲击实验机分析材料的缺口冲击强度;采用水平垂直燃烧仪测试分析复合材料的阻燃性;采用红外光谱仪分析复合材料的化学结构。结果含MAH质量分数为5%的PE与PP按质量比1∶1混合后,加入15%的高岭土,制备的PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料拉伸强度、缺口冲击强度和断裂伸长率均为最佳,分别为10.925 MPa,40.6 k J/m2,89.5%;复合材料的阻燃性与高岭土加入量呈先快速增大后慢速降低趋势,加入量为15%时阻燃性最好;复合材料各组分间实现了化学键合。结论适量的高岭土提升了PE/PP复合材料的阻燃性,而MAH的加入改善了PE,PP和高岭土间的相容性。

P（3HB-co-4HB）/PBS共混材料酶解性能研究76-80

摘要：目的研究P（3HB-co-4HB）/PBS共混材料在脂肪酶溶液中的生物降解性能。方法将P（3HBco-4HB）/PBS共混材料置于脂肪酶溶液中进行酶解实验,利用质量损失率、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（X-RD）和偏光显微镜（POM）等测试手段或指标,对材料的生物降解性能进行分析。结果质量损失率与SEM结果表明,实验用脂肪酶对P（3HB-co-4HB）的降解效果不明显,而对PBS有着较为显著的降解效果。X-RD分析表明,P（3HB-co-4HB）/PBS共混材料在19.9°和22.7°处的结晶衍射峰强度随酶解时间不断下降,表明主要是PBS组分发生了降解。POM结果表明,P（3HB-co-4HB）酶解前后球晶的形态基本不变。结论实验用脂肪酶对PBS酯键的水解相对容易,而对P（3HB-co-4HB）酯键的水解难度较大,P（3HB-co-4HB）/PBS共混材料在酶解时,存在PBS优先降解的情况。脂肪酶酶解对材料的晶区与非晶区并没有选择性。

无甲醛淀粉胶黏剂的合成81-85

摘要：目的研究以三聚磷酸钠代替甲醛制备无甲醛淀粉胶黏剂。方法以淀粉、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺为原料,次氯酸钠为氧化剂,水为溶剂,三聚磷酸钠为交联剂,制备无毒环保型改性淀粉胶黏剂。通过单因素实验考察了聚丙烯酰胺用量、氧化剂种类、氧化剂用量、水用量等因素对淀粉胶黏剂性能的影响。结果实验表明,在淀粉质量为9 g,聚丙烯酰胺质量为1 g,次氯酸钠为氧化剂且体积为2.5 m L,水体积为160 m L,p H值为8~9的条件下,所得淀粉胶黏剂的综合性能最好。结论产品性能稳定、粘结效果好、无毒环保,适合在工业生产中大量使用。

纤维素-聚丁二酸丁二醇酯复合薄膜的制备86-91

摘要：目的利用添加剂改善离子液体溶剂再生纤维素的性能。方法以离子液体为纤维素溶剂,利用柔性聚丁二酸丁二醇酯（PBS）增韧纤维素薄膜,并对复合薄膜的结构进行研究。利用拉伸实验仪和扫描电子显微镜,研究复合薄膜的力学性能及拉伸机理。结果 PBS质量分数为1%时,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率由纯纤维素的45.6 MPa和7.21%提高到58 MPa和15.6%,分别提高了30.7%和48.2%。结论 PBS是以共混的形式存在于纤维素基体中,它们之间没有化学键作用,PBS的含量显著影响其颗粒的大小和分散状态。低含量下PBS微颗粒均匀分散在纤维素基体内,降低了纤维素分子间氢键的密度,有利于纤维素分子链滑移,增强复合薄膜韧性。

聚乙烯醇复合薄膜的抗紫外线性能92-96

摘要：目的研究聚乙烯醇（PVA）复合薄膜（添加紫外线阻隔剂）的紫外线透过率和透明性能。方法将不同种类、不同质量分数的紫外线阻隔剂与PVA原料混合制备复合薄膜,检测其紫外线透过率、透光率、雾度。结果添加有机紫外线吸收剂UV-284后,薄膜能够有效阻隔大部分紫外线,但影响薄膜的外观,复合薄膜呈黄色。无机的紫外线阻隔剂在PVA薄膜中容易发生颗粒团聚,当Nano-Ti O2的质量分数为2.5%时,复合薄膜的平均紫外线透过率达到2%左右,若再增加质量分数则紫外线透过率变化不大。结论紫外线阻隔剂有效降低了PVA薄膜的紫外线透过率,但同时复合薄膜的透光率降低,雾度上升。综合比较,PVA薄膜中添加Nano-Ti O2的紫外线阻隔效果,比加入相同质量分数的UV-284或Nano-Zn O的复合薄膜要好。

包装工程杂志包装技术与工艺

五辊无溶剂涂布涂层厚度数学模型与影响因子分析97-102

摘要：目的研究如何实现高效的无溶剂涂布,获得稳定的预定厚度涂层。方法在建立两辊间隙间涂布液流动数学模型的基础上,从涂布液辊间间隙分流分配关系和总结构内涂布液流量平衡两方面,分析无溶剂五辊顺转涂布系统涂布厚度的影响因素。结果转移钢辊和涂布钢辊的速比,计量辊和转移钢辊之间的间隙以及橡胶转移辊的压力等是对涂层厚度有直接影响的因子,毛细准数是涂层竖条道缺陷的主要影响因子,而涂布液的非牛顿特性会加重竖条道缺陷。结论设计无溶剂五辊顺转涂布系统时,需要综合考虑辊的直径、施加给橡胶辊载荷大小的范围、橡胶辊的硬度、适用涂布液的粘度范围和速度极限等因素。