包装工程杂志 北大期刊

包装工程 2018年第01期杂志 文档列表

包装工程杂志智能包装技术

RFID包装系统中防冲突算法研究1-5

摘要：目的解决现阶段包装箱管理过程中RFID标签冲突的问题。方法在分析已有的解决标签冲突算法的基础上,采用多线程技术、后退式二进制防冲突算法和优化的数据结构等方法,设计并实现一种新的防冲突算法。RFID读写器发送一个三元组命令,RFID标签应答冲突位的信息,减少数据传输量;采用堆栈存储RFID读写器发送的命令,减少识别冲突的次数;利用多线程处理思想,对标签进行分类处理,缩短冲突处理的时间。结果经过仿真分析,这种并发执行的后退式二进制RFID防冲突算法效率可提高约51%。结论该算法解决了RFID标签冲突,提高了多标签情况下的读写效率,很好地解决了包装箱管理系统中RFID标签的功能和性能的问题。

RFID技术及其在智能包装中的应用6-11

摘要：目的介绍国内外RFID技术的基本原理以及在智能包装中的应用,为RFID技术的后续发展与应用提供参考。方法详细介绍RFID技术与智能包装的结合,在商品仓储管理、零售管理、医疗管理以及身份识别等场景的应用现状。结果 RFID技术作为一种新型通信技术,有着巨大的市场应用前景,通过与传统条形码的对比,RFID技术通过信息感应就能实现数据统计,不再需要逐个扫描,大大节省了人力和物力,但由于RFID设备造价昂贵,导致RFID电子标签成本偏高,严重限制了其在智能包装领域的发展应用。结论结合了RFID技术的新型智能包装可通过信息感应实现数据的快速准确统计,不需要人工逐个扫描商品包装,节省了劳动力成本,安全高效。

基于智能电子标签的贮运环境监测系统设计12-16

摘要：目的加强贮运过程的监督管理,保障物流物品的安全。方法设计由智能电子标签、智能移动终端和管理系统组成的贮运环境监测系统。结果智能电子标签能完成物品在仓库贮存和运输过程中对温度、湿度、冲击振动加速度等环境参数的实时采集和存储,同时记录事件发生的时间;智能移动终端用来移动读取传感器信息和存储模块内的测试数据,且能与上位机进行通信,把数据上传至计算机,写入物流数据库;上位机管理系统可以对智能移动终端和智能电子标签进行配置。通过对系统进行小环境试验,在高低温箱内对环境参数进行采集,温度误差为±0.5℃,相对湿度误差为±1%,冲击台试验加速度误差为±2g。结论通过温度及冲击试验验证,所设计电子标签对于环境参数的监测可行且稳定性好。

包装工程杂志缓冲与隔振

胞元缺失对六边形蜂窝共面缓冲性能的影响17-23

摘要：目的研究胞元缺失的分布位置和大小对六边形蜂窝结构共面缓冲性能的影响。方法利用有限元分析软件Ansys/LS-DYNA建立六边形蜂窝在共面动态压缩载荷作用下可靠的动力学计算模型,动态压缩的速度在100 m/s以下。由计算结果进一步分析得到缓冲性能各评价指标。胞元缺失在样品中的分布位置根据其对称性有6种情形,针对单元缺失居于样品中央的情形,研究缺失大小对性能的影响。结果中低速冲击时,胞元缺失降低了结构的密实化应变值;高速冲击时,胞元缺失会增加六边形蜂窝结构的密实化应变。随着壁厚的增加,缺失位置对动态峰应力的影响先增大后减小。与完整六边形蜂窝相比,胞元缺失使得单位质量能量吸收随着应变的增加呈先大于后小于完整蜂窝单位质量能量的变化趋势,且随着冲击速度的增加,这种变化趋势越明显。在低速冲击下对于任一缺失类型,随着胞元缺失数目的增加,单位质量能量吸收明显减弱。结论相较于胞元缺失的分布位置,胞元缺失尺寸对六边形蜂窝共面缓冲性能的影响更大。

二代伞兵战车的缓冲气囊系统参数优化设计24-29

摘要：目的对一代伞兵战车缓冲气囊进行优化,设计出满足二代伞兵战车着陆安全的缓冲气囊。方法基于现用的缓冲气囊,结合有限元仿真、试验设计,建立以气囊参数为设计变量、战车着陆冲击加速度峰值为目标函数的支持向量回归（SVR）模型。用遗传算法对现有气囊的宽度、高度、排气孔面积、排气孔爆破压强进行参数优化。结果优化后的缓冲气囊系统将二代伞兵战车的冲击加速度峰值降低了73.4%,着陆减速过程变得平稳顺滑。结论成功地对现有缓冲气囊的参数进行了优化改进,得到了适用于二代伞兵战车的缓冲气囊,并且为决策者提供了多种气囊设计方案。

内含气体对蜂窝纸板异面动态冲击性能的影响30-34

摘要：目的以六边形蜂窝纸板为对象,研究内含气体对其异面冲击性能的影响。方法通过动态冲击实验分析内含气体对接触力、最大接触力、最大位移、最大应变和吸收能的影响,得出不同孔隙率时,蜂窝纸板的接触力-时间曲线,最大接触力、最大位移、最大应变、吸收能与冲击能曲线和吸收能-孔隙率曲线。结果在给定冲击能的情况下,最大接触力与吸收能随着孔隙率的增大而减小,最大位移及最大应变随着孔隙率的增大而增大。在孔隙率一定时,最大接触力、最大位移、最大应变和吸收能随冲击能线性增大。此外,冲击能越大,接触力达到峰值的时间越短,接触持续时间越长。结论在动态冲击实验中,内含气体使蜂窝纸板吸收冲击能的能力明显增强,并且当冲击能一定时,孔隙率越大,蜂窝纸板越容易被压变形,吸收能越少。

碳酸饮料瓶爪瓣式瓶底结构力学性能研究35-39

摘要：目的研究碳酸饮料瓶爪瓣瓶底几何形状参数对瓶底应力开裂现象的影响规律。方法通过加速应力开裂测试观察瓶底的应力开裂现象;通过单因素试验分别分析凹槽底部圆弧直径、凹槽侧壁张角、凹槽深度以及爪瓣数量对最大主应力最大值的影响规律;通过全因素实验研究对比4个几何参数对最大主应力最大值影响的显著性。结果通过单因素试验,发现随着凹槽侧壁张角、凹槽底部圆弧直径以及爪瓣数量的增大,最大主应力的最大值均呈现下降的态势,而表示凹槽深度4个数据的分析结果则呈现虽深度增加但最大主应力的最大值均增加的态势。全因素实验证实这4个参数中只有槽底圆弧直径、凹槽数量以及凹槽深度对瓶底最大主应力的最大值有显著的影响。另外,凹槽深度、凹槽数量分别与槽底圆弧直径的交互效应呈现出显著影响。最后拟合了瓶底最大主应力的最大值与影响显著的几何参数之间的回归方程。结论在厚度均匀的前提下研究了几何结构的相关参数对应力开裂的影响及规律,厚度变化及厚度分布的变化对应力开裂的影响还需进一步研究。

包装工程杂志物流保鲜

鱿鱼保鲜技术的研究进展40-46

摘要：目的保证鱿鱼在冷链流通过程中的品质。方法概述鱿鱼腐败变质机理及表征其品质的参数,重点从物理、化学、生物保鲜等3个视角分别综述鱿鱼的保鲜技术研究进展,并分析现行鱿鱼保鲜技术存在的局限性,提出未来鱿鱼保鲜技术的发展建议。结论复合保鲜技术在鱿鱼保鲜中的应用已成为一种必然性趋势,鱿鱼保鲜技术也倾向于采用生物保鲜技术。

组合保鲜技术结合气调贮藏对荔枝品质的影响47-52

摘要：目的研究低温气调贮藏环境下不同预处理对荔枝贮藏综合保鲜效果的影响。方法在温度3℃,相对湿度90%,O_2和N_2的体积分数分别为5%和95%的条件下,分别用质量分数为1%的施保克或质量分数为5%的抗菌肽浸泡3 min,2种不同厚度PE包装袋,及不同时长的臭氧处理技术对荔枝进行保鲜处理,通过三因素三水平正交试验设计不同处理组合,分别检测不同处理组合荔枝气调贮藏过程中的褐变程度、质量损失率等理化指标。结果不同处理组荔枝的褐变程度、质量损失率等理化指标变化趋势波动较大;三因素之间对荔枝褐变程度和可溶性固形物含量的影响具有显著性（P〈0.05）。得出荔枝保鲜最佳工艺,即用质量分数为1%的施保克浸泡3 min＋PE20包装＋10 min臭氧处理并持续喷淋50 mg/L水杨酸。结论文中的最佳工艺结合低温气调贮藏能有效延长荔枝5~9 d的保鲜期。

药用复合硬片中甲苯二异氰酸酯单体残留检测53-57

摘要：目的检测药品包装材料使用的粘合剂中甲苯二异氰酸酯（2,4-TDI）单体的残留量。方法用乙腈提取样品后,与衍生剂1,2-吡啶哌嗪溶液进行衍生化反应,然后采用反相高效液相色谱法测定衍生物,从而计算2,4-TDI单体残留量,并进行方法学考察。结果衍生物的线性范围为0~1.2μg/mL（线性相关系数R=0.9998,线性拟合点数n=7）;精密度的相对标准偏差为1.52%;24 h内稳定性的相对标准偏差为2.51%;回收率平均值为102.63%,回收率的相对标准偏差为1.79%。结论建立的方法可靠、结果准确、稳定性好、专属性强,能够快速测定衍生物的含量,从而计算2,4-TDI单体的残留量,为药品包装材料所使用的粘合剂中2,4-TDI单体残留量的检测提供有力支持。

气相色谱-质谱法测定食品包装材料中的VOCs58-63

摘要：目的建立同时测定食品包装材料中32种挥发性有机化合物（VOCs）的气相色谱-质谱检测方法。方法设定平衡温度和时间分别为100℃和30 min,色谱柱为HP-VOC,载气为氦气,流速为2.0 mL/min,不分流进样,进样口温度为250℃,柱温为程序升温。质谱采用电子轰击电离方式,电子轰击能为70 eV,定性分析采用SIM模式,定量分析采用外标法。结果方法检出限在0.01~0.17 mg/m~2的范围内,相关系数〉0.99,样品加标回收率为90.3%~109.9%,相对标准偏差为1.1%~8.9%（n=6）。结论该方法适用于食品包装材料中挥发性有机化合物的测试。

包装工程杂志新材料技术

基于二乙醇胺/PVA的选择性渗透膜制备及表征64-68

摘要：目的制备一种二乙醇胺/聚乙烯醇（PVA）涂覆于低密度聚乙烯的选择性渗透膜,并对其性能进行研究。方法以硅藻土为添加剂、低密度聚乙烯（LDPE）为基膜,以二乙醇胺为胺基载体的复合聚乙烯醇为涂层,通过将涂膜液涂覆在低密度聚乙烯膜上制备新型选择性渗透膜,并研究二乙醇胺载体选择性渗透膜的气体选择性透过性能、二乙醇胺载体对渗透膜结构与性能的影响。结果试验制备的基于二乙醇胺/PVA的选择性渗透膜的CO_2和O_2的渗透系数比值最高可达5.13。结论所制备薄膜提高了CO_2气体渗透率,CO_2和O_2的气体选择性系数。随着二乙醇胺载体含量的增加,复合膜拉伸强度变化不显著,断裂伸长率随着胺基载体含量的增大略有上升。

玉米全粉/PVA共混膜的制备及性能69-73

摘要：目的利用玉米全粉与聚乙烯醇（PVA）制备共混膜,研究其性能结构,以期替代传统塑料包装袋,缓解白色污染的危害。方法在三乙醇胺和羧甲基纤维素的作用下通过溶液浇铸法制备玉米全粉/PVA共混膜,考察PVA含量对共混膜力学性能、吸湿性能及水蒸气透过性能的影响。结果共混膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均随PVA含量的增加而升高,吸湿率和水蒸气透过率随PVA含量的增加而降低,吸水后共混膜的力学性能有所下降,显微观察表明,PVA含量的增加可提高共混系统的相容性,PVA在原料基体中质量分数为40%~60%时的共混膜拉伸强度可达10 MPa以上,吸湿率小于82%,水蒸气透过率约为12×10~（-5） g/（mm·d）。结论该共混膜有一定抗水蒸气和油渗透的功能,基本可满足普通包装材料的要求。

几种食品包装用塑料膜阻透性能比较74-78

摘要：目的研究不同厚度、不同材质的食品包装用塑料膜透氧量、透湿量的变化情况,为食品包装在阻隔性方面的选材提供依据和指导。方法采用压差法和杯式法分别测试塑料膜的透氧量和透湿量。结果单层塑料膜随厚度的增加,透氧量和透湿量均减小,阻隔性能变好。相同厚度的PE,PET,BOPP,PA这4种单层塑料膜中,PA的透氧量最小,PE的透氧量最大,BOPP的透湿量最小,PA的透湿量最大。复合膜厚度增加,其透氧量、透湿量均减小,但减小幅度逐渐变小。塑塑复合膜外层材料厚度不变时,透氧量、透湿量随总厚度变化不太明显,EVOH塑料复合膜的透氧量值和透湿量值较小,通常在5以下,铝箔塑料复合膜的透氧量值和透湿量值均小于1。结论单层塑料膜PA的氧气阻隔性最好,PE的氧气阻隔性最差,BOPP的水蒸气阻隔性最好,PA的水蒸气阻隔性最差。复合膜中,塑塑复合膜的阻隔性主要取决于外层材料,铝塑复合膜的阻隔性最好,含高阻隔材料EVOH的塑料复合膜的阻隔性比普通塑塑复合膜好,其阻隔性可与铝塑复合膜媲美。

Parafilm的结构及热稳定性研究79-83

摘要：目的采用红外光谱法研究Parafilm的分子结构。方法采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）技术,分别研究Parafilm的一维变温光谱、二阶导数变温光谱、四阶导数变温光谱及去卷积变温光谱。结果 Parafilm主要存在着CH_3不对称伸缩振动模式、CH_2不对称伸缩振动模式、CH_2对称伸缩振动模式、CH_2变角振动模式、CH_3不对称变角振动模式、CH_3对称变角振动模式、C—C骨架伸缩振动模式和CH_2面内摇摆振动模式等8种红外吸收模式,最终确定Parafilm的主要分子结构为聚异丁烯。采用变温ATR-FTIR技术（293~393 K）进一步开展Parafilm热稳定性研究,研究发现Parafilm的热稳定较差,而其临界使用温度为313 K。结论该研究拓展了变温ATR-FTIR技术在高分子包装材料的结构及热稳定性方面的研究范围。

模塑制品热压过程中木素结构变化研究84-90

摘要：目的探讨以高得率浆（HYP）为原料制备模塑制品过程中木素结构的变化规律,为研究以HYP为代表的高木素含量原料制备模塑制品的强度形成机理提供理论依据,为逐步构建纸浆模塑技术纤维结合强度形成理论奠定基础。方法采用相对分子质量测定（GPC）、红外光谱分析（FT-IR）、二维核磁共振谱图（2D-HSQC）、定量磷谱分析（~（31）P-NMR）等手段,通过模拟纸浆模塑热压干燥过程前后木素结构的对比,研究热压过程对木素结构的影响。结果基于落叶松HYP为原料的热压过程,模塑浆板（MPB）中的磨木木素（MWL）分子质量由5216 g/mol提高到6132 g/mol;FT-IR分析证实MPB-MWL的非共轭羰基减少,共轭羰基增加;从HYP-MWL到MPB-MWL的过程中,2D-HSQC解析证实树脂醇（B）结构百分比由8.66%减少到6.68%（以芳环为内标,下同）,而苯基香豆满（C）结构百分比由15.45%增加到20.88%;由~（31）P-NMR定量结果可知,MPB-MWL中脂肪族羟基、G型酚羟基结构、对-羟基酚羟基均较HYP-MWL有所降低。结论 MPB-MWL相对分子质量的提高说明木素在热压过程中发生了聚合反应;FT-IR分析证实非共轭羰基（C=O）化学键的断裂、共轭羰基（C=O）化学键的生成在热压过程中共存;2D-HSQC和~（31）P-NMR分析证实木素解聚反应和聚合反应同时发生,是一对竞争性的反应,但聚合反应的程度大于解聚反应。

纤维表面改性对PLA/Flax复合材料性能的影响91-96

摘要：目的研究纤维表面改性对复合材料结晶、热稳定性、动态力学性能、尺寸稳定性、吸水率等的影响。方法采用碱、碱＋马来酸酐、碱＋KH550这3种处理方法对纤维表面进行改性,通过熔融挤出与聚乳酸（PLA）混合制备聚乳酸/亚麻纤维（PLA/Flax）复合材料。结果亚麻纤维经表面改性后使PLA更容易发生冷结晶,结晶结构更加致密、完善,PLA/Flax尺寸稳定性优于PLA。纤维的加入提高了PLA的吸水率,但热稳定性能有所降低。纤维表面改性降低了PLA/Flax的储能模量。结论碱＋KH550处理纤维与PLA共混所得复合材料的结晶性、尺寸稳定性最佳,为高性能PLA/Flax复合材料的制备提供了一定的实验及理论依据。

增重法与减重法在不同包装材料中的应用97-100

摘要：目的探究基于称重法原理的增重法与减重法在不同包材领域内的应用范围。方法避免人工、环境等引入测试误差导致的对比偏差,采用透湿试验腔内自动称量的智能检测仪器,依据ASTM E96标准方法中的增重法与减重法,测试并比较在不同温湿度实验条件下塑料薄膜、纸铝塑复合膜、人造皮革、无纺布等7种不同材质与阻湿性样品的水蒸气透过率。结果纸铝塑复合膜、人造皮革及无纺布样品分别利用增重法和减重法所测得的水蒸气透过率结果有明显差别,而其余4种样品差值不明显;人造皮革样品的增重法实验结果高于减重法的结果,而纸铝塑复合膜及无纺布这2种样品的结果则相反。结论增重法与减重法在测试水蒸气透过率时并非在任何条件下均适用于所有包装材料,应根据样品的材质、结构、使用环境条件及实际用途等因素合理选用增重法或减重法进行检测。