• 2023年第15卷第2期文章目次
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    • >绿色包装与包装安全
    • 食品接触材料中橄榄油总迁移量的风险分析

      2023, 15(2):1-7.

      摘要 (21665) HTML (0) PDF 519.21 K (953) 评论 (0) 收藏

      摘要:抽取8种材质273批食品接触材料及制品,对其进行适宜性判定、水分敏感性确认以及橄榄油总迁移量测试,分析不同材质食品接触材料的检出风险。结果表明,在适宜性判定方面,PVC材质适宜性判定不通过率为100%;PE、PET、氯乙烯-偏氯乙烯共聚树脂和纸铝塑盖膜材质的适宜性判定全部通过;TPE、PP及金属涂层材质则由于添加剂的干扰出现适宜性判定部分不通过。在水分敏感性方面,PET和纸铝塑盖膜试样均为水分敏感性试样,需要进行水分含量调节的概率为100%;TPE材质因添加剂、暴露时间等因素不同,需要进行水分含量调节的概率为48%;其他几种材质不需要进行水分含量调节。在迁移试验检出方面,TPE、PP和纸铝塑盖膜材质的检出风险较高,分别为86%, 58%, 50%;PE、PET、金属涂层材质检出率为7%, 9%, 9%,有一定的检出率,但是总体迁移风险不高;氯乙烯-偏氯乙烯共聚树脂材质加校正因子后符合限量要求。在迁移试验前,应优先做适宜性判定、水分敏感性确认及调节,确保测试结果的准确性与有效性,为食品接触材料及制品的安全管理和质量控制提供数据支持。

    • 改性壳聚糖基抗菌食品包装材料的研究进展

      2023, 15(2):8-17.

      摘要 (14047) HTML (0) PDF 73.25 M (1099) 评论 (0) 收藏

      摘要:壳聚糖作为绿色天然的可降解材料,是塑料较为理想的替代品,也是食品包装行业的优选功能性材料。为体现壳聚糖的抗菌性在食品包装行业的应用价值,对壳聚糖的抗菌机理及抗菌性的影响因素进行梳理与分析。研究发现,壳聚糖的抗菌性不仅与其分子结构有关,还与其相对分子质量、脱乙酰化程度以及外界环境等有关;通过总结改善壳聚糖抗菌性的方法以及壳聚糖基包装材料在果蔬、肉制品等食品中的应用,发现改性后的壳聚糖在抗菌性增强的同时,阻隔性、机械性等也有一定的改善,并且该包装材料在果蔬、肉制品的食品包装中具有抗菌保鲜性。综述改性壳聚糖基抗菌食品包装材料的研究进展,以期为制备绿色抗菌性食品包装材料提供理论基础及研究思路,推动功能性食品包装材料的开发与应用。

    • >包装设备与自动化
    • 基于PLC的快递分拣系统

      2023, 15(2):18-22.

      摘要 (15472) HTML (0) PDF 37.53 M (1053) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,快递行业的订单量迅猛增涨,而快递分拣环节的机械化水平较低,主要采用人工分拣。人工分拣已无法满足快递业务的需求。为了提高快递分拣效率,根据分拣要求进行软硬件设计,利用可编程逻辑控制器(PLC)与液压系统设计一套快递自动分拣系统。快递分拣系统由触摸屏、PLC、传感器、电机、扫描相机以及液压缸等机构组成,触摸屏为西门子KTP700系列,PLC使用西门子1200系列中的S7-1215CPU。人机交互界面用西门子博图V15软件完成设计。液压系统完成快递的分拣推送任务和控制过程。本系统能自动识别不同区域的快递,完成连续、大批量地分拣业务,降低了劳动成本,进而提高了企业的整体效益。

    • 多脉冲飞秒激光精修面齿轮的烧蚀形貌研究

      2023, 15(2):23-33.

      摘要 (17670) HTML (0) PDF 177.17 M (1084) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对材质为18Cr2Ni4WA的面齿轮,采用飞秒脉冲激光烧蚀来提高其表面质量。建立电子-自旋-晶格三温复耦合模型,预测分析面齿轮材料电子、自旋和晶格单脉冲能量效应下的温度变化过程;结合多脉冲能量累积效应,进行面齿轮材料在激光能量密度为1.035~5.252 J/cm2下烧蚀凹坑直径和深度演变规律的预测与实验分析。研究结果表明:脉冲数的增加并不会持续增大面齿轮表面的平衡温度,基本在30个脉冲时就保持不变;能量密度的增加会使烧蚀凹坑直径和深度持续变大,但变大的速率会持续降低;烧蚀凹坑形貌在能量密度为2.467 J/cm2时最好;过大的扫描道间距会使被加工表面粗糙度值增加,扫描道间距为25 μm时粗糙度值最低为0.185 μm。

    • 飞秒激光烧蚀面齿轮材料的齿面表层形态研究

      2023, 15(2):34-41.

      摘要 (14862) HTML (0) PDF 128.30 M (1102) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对面齿轮材料18Cr2Ni4WA,研究飞秒激光辐照面齿轮材料的热力效应,建立飞秒激光烧蚀面齿轮温度-应力耦合模型,分析多脉冲时不同能量密度下电子温度、晶格温度以及热应力的变化过程。结果表明:电子温度、晶格温度以及热应力随激光能量密度的增大而增大。实验和仿真的对比结果说明,烧蚀齿面表层为残余压应力,烧蚀深度和凹坑直径随激光能量密度的增加而增大,较大的激光能量密度会产生较多的熔融物,降低飞秒激光加工质量,当能量密度为1.78 J/cm2时,齿面表层形态较好。本文为提高飞秒激光精微烧蚀面齿轮质量提供了研究基础。

    • >新材料 新技术 新工艺
    • 假肢接受腔3D打印模型的正逆向混合建模

      2023, 15(2):42-49.

      摘要 (42630) HTML (0) PDF 166.45 M (1405) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统工艺制作假肢接受腔依赖于石膏取型,以及金属阳四爪连接盘与假肢接受腔依赖于人工手动加工连接的问题,提出了一种基于SLA 3D打印技术的假肢接受腔制作方法。通过仿真分析软件迭代设计得到承压合理的接受腔模型;通过正逆向混合建模,将光敏树脂接受腔和金属阳四爪连接盘复合。结果表明:3 mm厚的光敏树脂材料符合假肢接受腔的应用要求;切片层厚为0.2 mm时,光敏树脂接受腔和金属阳四爪连接盘的复合效果最佳。用SLA 3D打印假肢接受腔是可行性的。

    • MOF基高强度荧光水凝胶的制备及性能

      2023, 15(2):50-58.

      摘要 (37400) HTML (0) PDF 108.37 M (1203) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统荧光水凝胶力学性能差的问题,基于纳米增韧策略,以琼脂(Agar)为第一网络,聚丙烯酰胺(PAAM)为第二网络,具有荧光特性的纳米金属有机框架—NH2-MIL-53(Al)为纳米增韧剂,经过加热-冷却-光聚合的方法制备了高强度的NH2-MIL-53(Al)/Agar/PAAM纳米复合荧光水凝胶。采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、动态光散射仪表征了NH2-MIL-53(Al)的结构与粒径,电子万能试验机测试了纳米复合荧光水凝胶的机械性能,荧光分光光度计测试了纳米复合荧光水凝胶的荧光性能。研究结果表明,该凝胶具有高力学强度(拉伸应力为1.0 MPa,拉伸应变为960%),并在450 nm光激发下表现出较强的荧光性质。NH2-MIL-53(Al)/Agar/PAAM纳米复合荧光水凝胶为制备具有高力学性能的荧光水凝胶提供了新思路,促进了荧光水凝胶的应用与发展。

    • 磁场对双相Ti-48Al-2Cr-2Nb合金电解加工表面 微观形貌的影响

      2023, 15(2):59-68.

      摘要 (42238) HTML (0) PDF 180.92 M (1335) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示电解加工表面成形规律,建立电-磁-热-流多场耦合微观材料模型,从电流密度分布、粗糙度、微观形貌等几个方面,动态跟踪阳极微观表面成形过程,揭示Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在不同磁场条件下,电解加工微观表面的动态演变规律及影响机制,并通过实验验证仿真结果。仿真结果表明:电解加工微观表面成形是一个表面膜生成与溶解的复杂竞争过程,在加工过程中,微观表面反复经历粗化与抛光阶段。无磁场作用时,表面粗糙度为0.121 μm,多重分形谱的谱面积为0.0030;有磁场作用时,表面粗糙度为0.118 μm,谱面积为0.0023。实验结果证实:无磁场时,表面粗糙度为1.16 μm,多重分形谱的谱宽为0.87,谱面积为1.468;有磁场时,表面粗糙度为0.93 μm,谱宽为0.84,谱面积为1.388。仿真结果与实验结果吻合,磁场降低了加工表面粗糙度,使表面微观形貌变简单、均匀,同时提高了加工稳定性。

    • 铝合金弹壳的发展历程和研究现状

      2023, 15(2):69-77.

      摘要 (15330) HTML (0) PDF 32.98 M (1064) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了国内外铝合金弹壳的发展历程 和研究现状,论述了铝合金弹壳的特点和优势,重点介绍了目前铝合金弹壳的制备方法和工艺流程,展望了铝合金弹壳的发展方向和应用前景。

    • 锂离子电池用纤维素材料及其隔膜制备技术的 研究进展

      2023, 15(2):78-93.

      摘要 (2251) HTML (0) PDF 25.38 M (1017) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着新能源行业的快速兴起, 高性能锂离子电池成为当下的研究热点。作为锂离子电池的重要组成部分之一,隔膜不仅决定了电池的内部结构和内阻,而且对电池的容量、循环和安全性能起着至关重要的作用。纤维素材料来源丰富、环境友好,由纤维素制备的隔膜具有高孔隙率、高比表面积和高离子电导率,有希望成为传统聚烯烃隔膜的优良替代品。概括了不同种类的纤维素在锂离子电池膈膜中的应用进展,对纤维素膈膜的制备技术及其性能进行了全面的讨论和总结,最后,提出了纤维素锂离子电池隔膜领域有待解决的问题以及纤维素在隔膜领域的发展前景。

    • 平面折展变形翼机构运动学与动力学分析

      2023, 15(2):94-100.

      摘要 (2765) HTML (0) PDF 52.58 M (1035) 评论 (0) 收藏

      摘要:平面折展变形翼机构是一种可兼顾高低速工况的变形翼机构,该机构可实现翼弦、后掠角和机翼面积的变化。基于平面折展变形翼单元机构的结构组成,采用复数矢量法对单元机构进行运动学建模,采用达朗贝尔原理对单元机构进行动力学建模。采用Matlab软件对机构的动力学模型进行数值计算,并绘制机构所需的速度、加速度、平衡力的变化曲线。将数值计算结果与Adams仿真结果进行对比分析。研究结果表明:运用达朗贝尔原理对平面折展变形翼机构的单元模块进行动力学分析,可以得到机构在变形情况下的运动副约束反力和平衡力。通过对比理论计算和仿真分析结果,验证了平面折展变形翼机构动力学模型的正确性,可为该机构动力学特性的深入研究提供理论参考。

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