• 2022年第14卷第5期文章目次
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    • >绿色包装与包装安全
    • 融合社会网络和优序关系的绿色包装评价方法

      2022, 14(5):1-8.

      摘要 (216) HTML (0) PDF 6.01 M (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:在绿色包装方案选择时,针对准则数量显然超过方案数量且在社会网络环境下群体决策中,决策专家间信任关系及对准则的偏好关系复杂的特点,提出融合社会网络和优序关系的绿色包装评价方法。先确定绿色包装方案评价指标,并利用概率语言术语集表达决策专家的评价信息;然后利用社会关系网络计算决策专家权重,并利用偏好关系网络结合可能度公式计算准则权重;最后用QUALIFLEX方法确定备选绿色包装方案的优序关系。通过与其他方法进行对比,验证了所提方法的有效性和合理性。

    • 聚乳酸/酯化纤维素纳米晶体共混膜性能研究

      2022, 14(5):9-15.

      摘要 (222) HTML (0) PDF 16.04 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:以聚乳酸(PLA)为基体,酯化纤维素纳米晶体(ECNC)为添加剂,制备了PLA/ ECNC共混膜。探讨了原始纤维素纳米晶体(CNC)与ECNC对PLA膜的透光率、表面形貌、热稳定性、亲疏水性及力学性能的影响。结果表明,与CNC相比,ECNC与PLA的相容性提高,透光率、热稳定性及力学性能也显著增强;经酯化的纤维素纳米晶体能降低CNC的亲水性,从而增强与PLA的界面黏合力,使CNC在PLA共混膜中的质量分数由小于1%提高到5%。该PLA/ECNC共混膜在包装塑料领域具有潜力,为制备出性能更加优良的可降解包装用塑料提供了一种简单可行的方法。

    • 基于结构与功能可变的纸包装容器可持续 设计方法解析

      2022, 14(5):16-21.

      摘要 (230) HTML (0) PDF 26.99 M (326) 评论 (0) 收藏

      摘要:纸包装的结构可变性是利用包装的预设结构进行变形设计,使包装件具有使用后再利用功能的设计方法。在总结预粘贴、预折叠和预模切等基本设计方法的基础上,提出了可实现功能结构可变性的主要设计方向,包括包装产品一体化、包装变形通用化和包装娱乐文创化,为纸包装容器的结构可持续设计研究提供有益的设计参考和发展思路。

    • >新材料 新技术 新工艺
    • 固溶时效对Al6092/SiCp/β-LiAlSiO4复合材料力学性能和微观形貌的影响

      2022, 14(5):22-27.

      摘要 (219) HTML (0) PDF 23.21 M (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:以6092铝合金(Al6092)为金属基体,碳化硅(SiCp)和β-锂霞石(β-LiAlSiO4)作为陶瓷颗粒增强相,采用粉末锻造工艺制备Al6092/SiCp/β-LiAlSiO4复合材料。探究固溶时效处理对Al6092/SiCp/β-LiAlSiO4复合材料力学性能的影响,揭示固溶时效处理对复合材料微观结构、析出相和位错的强化机制。结果表明,固溶时效处理能提高Al6092/SiCp/β-LiAlSiO4复合材料的刚度和强度,还能促进试样中高位错密度区和Mg2Si析出相的产生,提高复合材料塑性变形所需的应力。此外,微米级SiCp的高模量特性可以自发地承载载荷,β-LiAlSiO4的引入则促进了增强相的分散。总之,固溶时效处理和二元陶瓷颗粒增强相可以共同提高Al6092的抗变形能力。

    • 溅射方式对氧化铌涂层微观结构与性能的影响

      2022, 14(5):28-35.

      摘要 (218) HTML (0) PDF 24.51 M (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别采用射频溅射和射频反应溅射方式在AZ31镁合金表面制备了氧化铌涂层,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、多功能材料表面性能试验仪和电化学工作站对比研究了两种涂层的微观形貌、物相组成、附着力和耐腐蚀性能。研究结果表明,两种涂层都呈非晶柱状结构,铌的价态为Nb5+,对AZ31镁合金的腐蚀保护率达93%以上;与射频溅射沉积的氧化铌涂层相比,射频反应溅射沉积的氧化铌涂层的表面致密性和耐蚀性能更强,附着力提高约7.4倍。

    • 基于Fluent的某卷烟机搭口胶枪喷嘴流体仿真分析

      2022, 14(5):36-41.

      摘要 (207) HTML (0) PDF 15.70 M (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决高速卷烟机搭口胶喷涂过程中出现的涂胶不均匀等问题,利用Fluent模拟搭口胶的涂胶工艺,通过改变喷嘴的进口压力观察胶液出口黏度和出口流速的变化。首先利用Solid Works对搭口胶喷嘴进行建模,然后分析Fluent模拟搭口胶喷胶涂胶过程,最后通过实验测试详细分析在不同进口压力条件下胶液的黏结性能,包括初黏性和抗T型剥离强度。仿真结果表明,喷嘴的出口黏度随着进口压力的升高而逐渐降低,出口流速刚好相反,即随着出口压力的升高而增加。搭口胶的黏结性能随着进口压力的增加而降低的。利用搭口胶喷涂的流体仿真模拟对卷烟生产工艺进行优化具有一定的指导作用。

    • 水凝胶基方型摩擦纳米发电机在公路运输监测中的 应用

      2022, 14(5):42-48.

      摘要 (220) HTML (0) PDF 23.18 M (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实时监测运输过程中产品振动状态,以自制的高强韧聚丙烯酰胺/海藻酸钠双网络(PAM/SA-DN )水凝胶作为电极,弹簧作为触发器,制备水凝胶基方型摩擦纳米发电机(S-TENG),并测试S-TENG在不同振动状态下的输出信号。实验结果表明,PAM/SA-DN水凝胶的拉伸强度达371.4 kPa,断裂伸长率为547%;当振动频率分别为0.5, 1.0, 2.0 Hz时,S-TENG输出4次峰值电压信号所需时间分别为8.0, 4.1, 2.1 s;当振幅从10 mm增加到30 mm,输出电压峰值从9.0 V增加到17.5 V。此外,搭建了相关试验平台以模拟汽车通过减速带时的场景。根据输出电压信号,可以实时准确地获取小汽车通过减速带的高度及数量信息。水凝胶基方型摩擦纳米发电机传感器在公路运输监测领域有着很好的应用潜力。

    • >包装印刷与印后加工
    • 基于可见/近红外光谱分析技术的水性油墨黏度 预测模型

      2022, 14(5):49-56.

      摘要 (208) HTML (0) PDF 21.71 M (347) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水性油墨黏度测量方法存在操作复杂、主观性强等问题,利用可见/近红外光谱分析技术结合化学计量学方法,建立水性油墨黏度预测模型,实现水性油墨黏度的快速无损检测。首先,利用微型光纤光谱仪采集水性油墨样本的反射光谱;再通过比较不同预处理方法对原始光谱数据的预处理效果,分别基于原始全光谱及预处理后的光谱数据构建水性油墨黏度的偏最小二乘回归(PLSR)和主成分回归(PCR)预测模型;最后,将预处理后的光谱数据采用连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)提取特征波长,并基于特征波长的光谱数据建立水性油墨黏度的PLS预测回归模型。结果表明,采用SPA算法从全光谱中只提取了4个特征波长,不仅显著简化了模型,提升了模型的运算效率,建立的SNV-SPA-PLS模型还具有最佳的预测性能(Rp2=0.9992, RMSEP=0.0732)。该研究结果表明应用光谱分析技术实现对水性油墨黏度检测是有效可行的,为进一步通过光谱分析技术进行水性油墨在线黏度检测提供了新方法,为提高印刷品质量稳定性提供了技术基础。

    • 雪莲果皮衍生多模式碳量子点的制备及其防伪应用

      2022, 14(5):57-65.

      摘要 (218) HTML (0) PDF 40.45 M (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:以生物质废弃物雪莲果皮为碳源,乙二胺为氮源,采用一步水热法制备蓝色荧光氮掺杂碳量子点(N-CQDs),并探索其在防伪中的应用。实验结果表明:N-CQDs为球形形貌,平均粒径约为1.88 nm;N-CQDs具有类石墨烯结构,表面富含氨基、羧基等官能团;N-CQDs的荧光对Fe3+及pH值具有响应性。以PAA为基质,将N-CQDs制备成丝网油墨,印制的图案在自然光下隐形,在紫外光下显示出蓝色荧光图案,移除紫外光后,呈现绿色磷光图案。此外,在图案上喷涂Fe3+溶液或碱液,其荧光被明显淬灭。基于响应性荧光碳量子点的防伪图案可实现静态、动态两种模式的信息存储,信息安全性与防伪等级更高。

    • >研究综述
    • 生物质基天然纤维包装材料的研究现状及发展趋势

      2022, 14(5):66-74.

      摘要 (267) HTML (0) PDF 480.01 K (509) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着国家“限塑令”与“禁塑令”的推行,塑料替代品的研制成为了当前研究的热点。综述了近年来以生物质纤维及其衍生纳米纤维为基础的绿色包装材料的发展,包括天然纤维增强复合塑料替代品、纸浆模塑基塑料替代品、纤维素和纳米纤维素基可降解塑料替代膜材料等。这些生物质基天然纤维包装材料具有绿色、环保、可降解等特性,具有革新未来绿色包装的巨大潜力。

    • 聚乳酸的阻隔性能改性研究进展

      2022, 14(5):75-81.

      摘要 (234) HTML (0) PDF 2.86 M (793) 评论 (0) 收藏

      摘要:包装材料呈现出多元化发展的同时,产生了大量不可回收、不可降解的塑料垃圾,对生态环境造成了严重危害。聚乳酸(PLA)是一种完全可生物降解的新型高分子材料,其力学性能、生物相容性、可降解性能良好,已成为包装材料研究和应用的热点。但传统PLA的阻隔性能无法满足应用要求,限制了其使用范围。通过提高结晶度与改善晶体形态、聚合物共混、纳米颗粒共混对PLA的阻隔性能进行改性,推动其在各行各业的转化应用。随着改性加工技术的发展,PLA将会在医学材料、包装材料、建筑材料、生活用品等领域得到广泛应用。

    • 本征型聚酰亚胺膜气体分离性能的研究进展

      2022, 14(5):82-92.

      摘要 (221) HTML (0) PDF 5.60 M (580) 评论 (0) 收藏

      摘要:包装内环境气氛对产品 的性能具有重要的影响。选择合适的包装材料,控制包装内环境气氛的成分与含量,可有效延长产品的储存时间与使用寿命。为了实现良好的包装内环境气氛控制效果,包装材料需具备合适的气体分离性能。聚酰亚胺因其优异的气体分离性能、热稳定性和结构可设计性等特点受到关注,但气体渗透-选择性的平衡问题限制了其广泛应用。梳理了聚酰亚胺气体分离膜性能的研究进展,重点阐述了如何通过分子结构设计实现聚酰亚胺致密膜与微孔膜的性能调控,并对聚酰亚胺基气体分离膜材料的发展进行了展望。

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