• 2025年第17卷第3期文章目次
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    • >包装科技前沿
    • 水凝胶柔性电子研究进展

      2025, 17(3):1-9. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3001

      摘要 (62) HTML (0) PDF 61.39 M (2295) 评论 (0) 收藏

      摘要:导电水凝胶是一种具有软-湿三维结构的新型功能高分子材料,具有高含水率、良好的生物相容性及优良导电性。水凝胶应用于柔性电子,克服了传统刚性元件的局限性,实现了直接、连续、精确的监测。水凝胶传感器在构建柔性可穿戴系统方面涉及电生理、人体运动、机器学习和呼吸检测等多个领域,但水凝胶柔性电子存在灵敏度低、检测限大、稳定性差等问题。未来应开发高灵敏度、长稳定性、多孔结构、多刺激响应的水凝胶柔性传感器,并利用机器学习技术实现智能感知。

    • 抗菌涂层纸基材料的抗菌机理、涂层优化与应用

      2025, 17(3):10-18. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3002

      摘要 (46) HTML (0) PDF 40.76 M (2252) 评论 (0) 收藏

      摘要:纸基包装材料由于其多孔结构和易吸湿性容易导致微生物滋生,抗菌涂层技术则能够显著提升纸基包装材料对内装产品的保护性能。系统分析了抗菌剂的抗菌机理及纸基抗菌涂层应用,重点介绍了无机、天然和有机抗菌剂的特性与优势。为了进一步优化涂层的性能,从涂层的释放机制和涂层结构两个方面展开,详细阐述了固定化技术、微胶囊化技术及多层结构和超疏水性抗菌涂层的优化策略。这些技术的结合,有效提高了涂层的抗菌效果、持久性和环境适应性。此外,抗菌纸基包装在食品包装和电子商务包装中的实际应用案例,展示了其在实际应用中的优越性。未来抗菌涂层纸基材料的研究应注重抗菌可持续性与多功能性的结合,以推动其在包装领域的应用。

    • >数智包装
    • 纸浆模塑非标准结构单元异面缓冲性能研究与应用

      2025, 17(3):19-28. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3003

      摘要 (45) HTML (0) PDF 182.41 M (2287) 评论 (0) 收藏

      摘要:内装物会造成纸浆模塑结构单元形状局部改变,导致其性能也随之变化。为给纸浆模塑缓冲设计提供数据支撑,以正四棱柱纸浆模塑结构单元为例,沿高度和顶面边长方向构建系列化非标准正四棱柱结构单元,利用ANSYS Workbench/LS-DYNA和试验测试手段,研究不同高度和切除比例下,非标准正四棱柱结构单元缓冲性能的变化规律,并建立相应的数据库。研究表明,随着切除比例的增加,正四棱柱结构的最大承载力逐步增强。在高度逐渐降低的过程中,线弹性变形阶段的总吸能呈递增趋势,并逐渐趋于稳定。构建的非标准正四棱柱结构单元承载力数据库,能为优化纸浆模塑缓冲设计提供借鉴。

    • 哈密瓜物流包装件不同部位的振动建模及特性分析

      2025, 17(3):29-35. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3004

      摘要 (26) HTML (0) PDF 77.31 M (2111) 评论 (0) 收藏

      摘要:为优化哈密瓜物流包装件防护设计,对哈密瓜5层堆码包装件进行扫频振动试验,利用DASP V11软件分析采集的振动信号,获得各堆码层包装件中部和侧部的固有频率、峰值加速度、振动传递率,分别建立峰值加速度、最大振动传递率与堆码层关系的多项式回归模型。试验结果表明,同一堆码层在包装件中部的峰值加速度和最大振动传递率均大于侧部的;各堆码层的峰值加速度和最大振动传递率从底层到顶层均呈现递增趋势;峰值加速度和最大振动传递率与堆码层均表现为极显著正相关。在进行包装件防护优化设计时,应该重点考虑包装件中部及处于顶层的包装件的缓冲优化设计。

    • EVA闭孔泡沫静动态压缩与冲击的仿真分析

      2025, 17(3):36-45. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3005

      摘要 (35) HTML (0) PDF 156.45 M (2183) 评论 (0) 收藏

      摘要:对EVA闭孔泡沫材料进行静动态压缩试验及有限元仿真,探究不同密度EVA闭孔泡沫的缓冲性能与仿真分析的可靠性。通过闭孔泡沫材料的静态和动态压缩试验得到应力-应变曲线等数据,以此进一步分析其力学性能。选择LS-DYNA中Mat83本构模型,建立EVA闭孔泡沫的有限元模型,将仿真结果与同工况的试验结果进行对比。在静态与动态压缩试验中,随着密度变大,相同应变的EVA闭孔泡沫的应力会提高,EVA闭孔泡沫的最大能量吸收也会变大,但不同工况下,会有一个中间密度的EVA闭孔泡沫缓冲效果最理想。在仿真方面,LS-DYNA中Mat83本构模型仿真曲线与试验曲线吻合较好。LS-DYNA中Mat83本构模型能很好地模拟EVA闭孔泡沫在动态冲击下的力学行为。

    • 基于全息加密与密集残差网络的图像隐写

      2025, 17(3):46-54. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.0007

      摘要 (23) HTML (0) PDF 89.93 M (2113) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高图像隐写容量、不可见性和安全性,提出基于全息加密与密集残差网络的图像隐写模型CryptoStegoNet。该模型先将秘密信息转换为二维码,再经全息加密技术处理,嵌入载体图像中,生成高质量隐写图像,反之则提取秘密信息。DenseResidualGenerator模块由跳跃连接、DenseBlock和DenseResBlock组成。此外,通过引入FID(Fréchet inception distance)损失来优化损失函数,以更好地引导网络训练,使生成的图像在视觉和统计上更接近载体图像。实验结果表明:与当前其他先进的隐写方法相比,本模型在视觉质量、隐写性能和安全性等多个指标上均实现了显著提升。

    • 折叠翼机构随机振动疲劳分析

      2025, 17(3):55-61. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3007

      摘要 (39) HTML (0) PDF 101.98 M (2139) 评论 (0) 收藏

      摘要:为预防折叠翼机构疲劳失效,对某航天用新型折叠翼机构进行随机振动疲劳分析。首先,基于三区间法简化随机振动疲劳损伤;然后,对折叠翼机构进行模态分析,得到其固有频率,并采用模态叠加法对其进行频率响应分析和随机振动分析,获得特定振动条件下疲劳高风险区域的动态响应,得到损伤位置易发生共振的频率;最后,对折叠翼机构进行数值计算,验证其是否会发生疲劳损伤。结果表明:在以x、y、z任何一个方向的极限随机振动试验疲劳损伤均小于1,这表明折叠翼机构不会发生疲劳损伤。

    • >包装新材料
    • 尼龙6原位包覆碳纤维布的制备

      2025, 17(3):62-68. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3008

      摘要 (23) HTML (0) PDF 67.67 M (2124) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用N,N二甲基甲酰胺(DMF)浸渍、高温煅烧两种方法去除商用碳纤维布(CFC)表面环氧树脂上浆剂,接着采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对处理后CFC进行表面修饰,最后采用阴离子原位聚合制备尼龙6(PA6)原位包覆碳纤维布的复合材料。采用扫描电子显微镜 (SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、热失重分析(TGA)等对处理前后碳纤维布、PA6原位包覆碳纤维布的复合材料进行表征,并研究了去除方法、KH550对碳纤维布表面修饰及阴离子原位聚合对PA6包覆碳纤维布的影响。结果表明:DMF浸渍、高温煅烧处理均能有效去除商业碳纤维布表面的环氧树脂,但高温煅烧处理的效果明显优于DMF浸渍的。经KH550修饰后的碳纤维布,增强了其与己内酰胺(CPL)熔体的浸润性,有利于PA6对碳纤维布表面的全方位包覆,有效地解决了碳纤维布在PA6中分散不均匀、界面结合不牢的问题。

    • pH/葡萄糖双响应型抗菌水凝胶的制备及性能研究

      2025, 17(3):69-78. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3009

      摘要 (32) HTML (0) PDF 197.31 M (2163) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决传统医用敷料环境响应性药物释放能力不足的问题,可以通过分子设计策略开发具有pH/葡萄糖双响应型的载药水凝胶敷料。将4-羧基苯硼酸(PBA)与壳聚糖大分子偶联得到改性壳聚糖(CSPBA),再与聚乙烯醇(PVA)化学交联制备了一种pH/葡萄糖双响应型水凝胶(CPP)。在合成过程中原位引入抗菌药物聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB),使CPP水凝胶成功实现载药功能。研究了CSPBA、PVA浓度及CSPBA/PVA质量比对CPP水凝胶微观结构、力学性能、流变性能、药物缓释性能和抗菌性能的影响。结果表明,CPP水凝胶具有良好的力学性能,可负载大量药物,在37 ℃、pH值为6.5的葡萄糖溶液中具备良好的药物缓释能力,48 h后释药率达75.04%。体外抗菌实验表明,CPP水凝胶对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌有显著抑菌效果,抑菌率分别为99.45%、99.07%。良好的药物缓释性能和优异的抗菌性能使CPP水凝胶在功能包装、创面治疗等多个领域具有极大的应用潜力。

    • 显示屏用高透明紫外光固化压敏胶的制备与应用

      2025, 17(3):79-87. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3010

      摘要 (27) HTML (0) PDF 104.64 M (2130) 评论 (0) 收藏

      摘要:高透明压敏胶广泛应用于显示屏、手机、汽车等领域,但其在实际应用和高温条件下普遍存在耐黄变性能差、黏接性能低等问题。以丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)和丙烯酸丁酯(BA)为软单体,丙烯酸异冰片酯(IBOA)为硬单体,丙烯酸羟乙酯(2-HEA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酸(AA)复配为功能单体,(2, 4, 6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)为光引发剂,通过紫外光引发本体聚合制备预聚物。再以1, 6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)为活性稀释剂,TPO和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)为光引发剂,并添加抗氧剂1010,制备了一种高透明、耐冷热循环的紫外光固化压敏胶。使用流变仪、热重分析仪以及紫外分光光度计等表征设备,探究了压敏胶的配方设计对其黏接性能、耐冷热循环性能及耐黄变性能的影响。结果表明,该压敏胶初黏为10号钢球,180°剥离强度为25 N/25mm,持黏时间大于100 h,且能有效解决显示屏用压敏胶黏接性能低,高温下易起泡、缩边且耐黄变性能差的问题。

    • 印制式平面型碳基超级电容器的构型研究

      2025, 17(3):88-96. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.0008

      摘要 (20) HTML (0) PDF 193.40 M (2112) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了系统性地研究平面型超级电容器构型参数的影响,采用活性炭功能油墨,通过丝网印刷法构筑了具有不同叉指参数特征的碳基平面型超级电容器,并测试了其电化学储能性能。研究表明,叉指间距为1 mm,叉指数目为2的印制式超级电容器在功率密度为0.1 mW/cm2的条件下,能量密度达6.46 μWh/cm2。当叉指数目增加至16,相同功率密度下的能量密度为2.03 μWh/cm2,但具有更佳的倍率性能。器件的几何构型参数将改变其有效电极面积占比、电解质离子扩散路径及电极电阻,从而影响其电容储能特性,研究结果可为平面叉指型超级电容器的结构设计及优化提供参考。

    • >包装设计
    • 基于折纸技术的包装结构变容积设计应用与分析

      2025, 17(3):97-102. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.0009

      摘要 (42) HTML (0) PDF 46.54 M (2113) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有包装空间利用率低、材料浪费、缺乏新意等问题,根据可折叠包装调研结果,采用三浦折叠、对角折叠和吉村式折叠3种折纸技术,构建相应的折痕数学模型,并优化折痕结构参数,进行包装结构变容积设计。实验结果表明,3种折叠包装结构均具有良好的折展比,支撑强度与抗张强度测试均满足使用需求,可以有效保护内装物,便于运输和存储。其中,对角折叠包装的综合效果最好,具有实用性和一定的市场前景,为可折叠变容积的包装结构设计提供了新思路。

    • 情感永续设计理论在包装设计中的表达策略

      2025, 17(3):103-110. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.3013

      摘要 (51) HTML (0) PDF 86.13 M (2144) 评论 (0) 收藏

      摘要:在当今消费市场中,产品包装的功能已远远超出了保护商品、促进销售的基本作用,而成为品牌与消费者之间情感交流的桥梁。情感永续设计理论,作为一种强调情感连接、长期记忆与品牌忠诚度的设计理念,为包装设计提供了新的视角和思路。从情感永续设计理论概述着手,探讨了情感永续设计理论在包装设计中的运用价值,结合情感设计的三层次理论,在共享记忆、充分交互、持续叙述、拓展产品文化内涵、履行承诺、“痕迹”运用等方面,着重分析了情感永续设计理念在包装设计中的表达策略。在包装设计中运用情感永续设计理念,强化产品包装的情感特征,加强消费者与包装的情感关系构建,使包装设计成为传递品牌理念、价值观或消费者共同记忆的载体,有助于提升产品附加值,增强用户黏性,促进品牌的长期发展。

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