• 2025年第17卷第5期文章目次
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    • >包装科技前沿
    • 无溶剂双组分聚氨酯的改性进展

      2025, 17(5):1-10. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5001

      摘要 (53) HTML (0) PDF 88.42 M (104) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统溶剂型聚氨酯(PU)在生产和使用过程中释放大量挥发性有机物(VOCs),对人体健康与环境造成危害,已难以适应当下的工业需求。相较之下,无溶剂聚氨酯(SFPU)具有绿色环保、能耗低和热稳定性高等优势,已成为近年来PU领域的研究热点。因此,系统研究功能改性对SFPU性能的影响机制,对于指导设计特定应用功能的SFPU具有重要意义。SFPU可分为双组分体系(2K-PU)和单组分体系两类,单组分体系虽无需固化即可使用,但双组分体系具有更高的黏结强度和耐久性,适用于高标准领域。本文综述了国内外无溶剂双组分聚氨酯的主要改性方式、研究进展,重点分析了2K-PU在不同材料应用中的主流改性方法包括功能填料改性和化学本征改性,最后展望了2K-PU亟待解决的部分应用问题。现代聚氨酯体系仍在一定程度上基于石化材料,无溶剂聚氨酯市场前景明朗。

    • 提高WC-Co硬质合金高温性能的研究进展

      2025, 17(5):11-23. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5002

      摘要 (44) HTML (0) PDF 141.68 M (98) 评论 (0) 收藏

      摘要:WC-Co硬质合金凭借其卓越的硬度、耐磨性和高温力学性能,被广泛应用于航空航天、矿山开采及装备制造等对材料要求极为苛刻的领域。然而,随着高端制造业的不断进步,对材料性能的要求日益提高,WC-Co硬质合金在高温环境下的服役稳定性、抗氧化性及高温力学性能面临严峻挑战。本文系统综述了影响WC-Co硬质合金高温性能的诸多因素,涵盖合金成分、高温氧化行为及力学性能退化机制等方面,详细分析了这些因素对材料组织稳定性和性能的具体影响规律。同时,重点探讨了提升硬质合金高温性能的主要研究方法与最新进展,包括热处理与烧结工艺的优化、晶粒细化技术的应用、黏结相的优化替代,以及添加稀有金属碳化物等策略。此外,还简要介绍了分子动力学模拟技术在WC-Co硬质合金研究中的实际应用。

    • >包装设计
    • 基于数据叙事的中央红色交通线可视化设计研究

      2025, 17(5):24-33. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5003

      摘要 (35) HTML (0) PDF 105.82 M (102) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对中央红色交通线数据资源分散化、非结构化及传播形式单一等问题,构建基于数据叙事的可视化传播路径,探索数据叙事与红色文化融合方式,以增强公众对中央红色交通线的理解与传承。通过梳理数据叙事理论,结合AHP层次分析法量化受众需求偏好,整合多源数据并提出设计策略,构建中央红色交通线数据叙事网页,形成从理论分析到实践应用的完整路径,并从传达力、可用性和感染力3个维度评估方案有效性。利用网页作为可视化传播的平台,数据叙事在中央红色交通线的传承与传播中发挥了显著的增强作用。数据叙事理论在红色文化领域的应用,为红色资源的数字化传承传播提供了可借鉴的实践思路和方法体系。

    • 产品包装中的绿色原生态理念及设计策略

      2025, 17(5):34-40. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5004

      摘要 (43) HTML (0) PDF 67.75 M (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:为应对产品包装现存问题、推动包装行业可持续发展,基于绿色原生态理念,并结合包装的具体需求,深入探讨了产品包装的绿色原生态理念及设计策略。指出了产品包装中存在过度包装、材料难降解、实用性不足等问题,明确了顺应时代的原生态包装不仅要满足功能需求,还应在包装及使用的整个环节中满足生态友好需求,进而阐释应用于产品包装中的绿色原生态设计理念。提出使用天然材料、融合传统文化、实现简便实用性及包装零废弃等设计策略,有助于明确包装与自然的关系,使设计更符合可持续发展的需求,对促进环境保护、改善消费者体验等具有重要意义。

    • 基于文化转译的文创产品及包装设计——以赤峰红山文化为例

      2025, 17(5):41-46. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5005

      摘要 (35) HTML (0) PDF 61.02 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:红山文化作为中华文明的起源,反映了新石器时代中国北方的文化特征,是古代中国代表性文化之一,具有重要文化历史地位。立足于红山文化,以赤峰红山文化为研究对象,针对当前红山文化文创产品存在的同质化严重、产品单一等问题,以文化转译为核心,依据文创设计原则,对红山文化标志性符号进行深度解构,构建红山文化转译设计模型,从而实现红山文化传统元素的创意性提取和产品化设计。由此产出的“红山玉砚”文创产品及相关包装设计,为红山文化的当代转化和活态传承提供创意设计支持,推动红山文化遗产向文旅产业创造性转化。

    • 可成长理念下澳大利亚农产品追溯体系设计研究

      2025, 17(5):47-56. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5006

      摘要 (22) HTML (0) PDF 195.10 M (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:寻求我国农产品以及水果细分领域的可追溯体系,确保在全供应链可追溯的过程中增强农产品信息的安全性、透明性。以澳大利亚CherryHill 农场为阐释对象,研究其追溯体系的构建与完善,以数字技术为着力点,以交互体验为出发点,多层次探索其追溯策略与方法。澳大利亚农产品可追溯系统建设历经3个发展阶段,目前已经相对成熟。CherryHill可追溯系统具有功能比较完备的可追溯体系以及成功的实践经验,樱桃从果树到餐桌的全流通环节呈现出良好的可追溯性、透明性以及安全性,是澳大利亚农产品全程可追溯项目的典型案例。该追溯系统发挥RFID和QR码两种主要标签技术的互补优势,同时借助相应的辅助和延展技术,共同打造了运行通畅的樱桃产品可追溯机制和体系,保障了消费安全,提升了品牌效应,并充分体现了科技飞速发展时代背景下技术和产品“可成长”的必要性和必然性。

    • >数智包装
    • 社会网络环境下基于概率语言的食品包装大群体决策研究

      2025, 17(5):57-67. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5007

      摘要 (24) HTML (0) PDF 35.95 M (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:在食品包装大群体决策过程中,决策专家间的社会网络关系对决策过程及其结果均产生至关重要的影响。对社会网络环境下的食品包装大群体决策方法进行研究,并采用概率语言刻画专家评价信息的不确定性。首先,构建食品包装评价指标体系并采用概率语言术语集对其进行描述;其次,基于决策专家间信任关系构建信任关系网络,利用模块度划分专家社团,并分别计算专家权重及指标权重;最后,运用PROMETHEE II方法对各食品包装备选方案进行综合排序。通过对比分析,验证了社会网络环境下概率语言多属性大群体决策方法的可行性和合理性,为后续食品包装方案的优化提供了改进方向。

    • 基于机器视觉技术的化肥袋智能码垛系统

      2025, 17(5):68-72. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.0015

      摘要 (23) HTML (0) PDF 50.33 M (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:在化肥袋的码垛过程中,传统作业模式如人工搬运、用专用设备码垛存在垛型一致性难以保证、结构稳定性欠佳及作业效率低下等问题。为了解决这些问题,设计了一套智能码垛系统。该系统的核心控制器为西门子的S7-1215C DC/DC/DC PLC。工业机器人作为执行器,其末端装备了专门设计的化肥袋夹持器,负责抓取和码垛化肥袋。PLC通过Profinet通信方式连接M-410iB/140H型发那科工业机器人和海康威视视觉单元。封口机对灌装完成的化肥袋进行封口处理后,视觉单元负责智能识别传送带上的化肥袋种类,并实时定位,工业机器人根据视觉单元提供的坐标信息抓取化肥袋,并按照上位机指令的垛型进行精确码垛。实践证明,本系统成功实现了化肥袋的自动传送、视觉识别定位、自动抓取及按垛型码垛功能。该系统具有码垛速度快、码垛质量好及运行稳定等优点,显著提升了设备自动化水平,对化肥生产企业实现化肥袋包装的自动化生产具有重要的推动作用。

    • 基于分数阶流变本构模型的瓦楞纸箱抗压蠕变行为研究

      2025, 17(5):73-81. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.0003

      摘要 (20) HTML (0) PDF 140.07 M (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内试验结合理论分析的方法研究了瓦楞纸箱的抗压蠕变行为。利用纸箱抗压机进行瓦楞纸箱抗压堆码蠕变试验,测量了瓦楞纸箱抗压强度、指定压力下的压溃时间及其蠕变30 min后的抗压强度。利用广义分数阶Kelvin(GFK)模型对试验数据进行拟合分析,并根据拟合结果进一步分析瓦楞纸箱的蠕变延迟谱(L(τ))。研究结果表明,瓦楞纸箱在相同的保压时间下保持压力越大,其变形量也就越大并且会在更短的时间内被压坏。此外,通过蠕变试验数据与理论计算数据的对比,发现5单元Kelvin体的GFK模型能够准确地描述瓦楞纸箱的蠕变行为,从理论上揭示了瓦楞纸箱蠕变过程的结构演化特征。

    • >包装新材料
    • 高油墨适配性核壳型丙烯酸酯底涂乳液的制备及性能

      2025, 17(5):82-90. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5010

      摘要 (26) HTML (0) PDF 129.23 M (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对BOPET薄膜印刷底涂用丙烯酸酯乳液存在涂层附着力不足、水性/溶剂型油墨印刷适配性差等问题,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为基础单体,协同引入丙烯酸异冰片酯(IBOA)、丙烯酸四氢呋喃酯(THFA)、脲基丙烯酸酯(WAM-3)等功能单体及三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)及双丙酮丙烯酰胺(DAAM)可交联单体,通过半连续种子乳液聚合,构建了核壳两相差异化交联密度及表面活性的丙烯酸酯乳液。研究了壳层玻璃化转变温度(Tg)及核壳质量比、壳层中功能单体含量对BOPET薄膜上涂层附着力的影响,以及功能单体和交联单体在核壳层分布对水性及溶剂型油墨在涂层上附着适配性。优化体系参数后,当核层Tg为-15 ℃、壳层Tg为25 ℃、核壳质量比为3:7时,涂层与基材呈现最佳界面结合性能,附着性能为0级。壳层中IBOA质量分数为9.8%、THFA为0.6%、WAM-3为0.8%、TMPTMA为2.4%、核壳层中后交联单体DAAM分别为2%和5%时,制备的核壳结构型丙烯酸酯乳液对BOPET薄膜底涂后,对水性油墨及溶剂型油墨均呈现最佳印刷附着的0级效果。

    • 关于Al-Cu-Mg合金疲劳性能的几个关键影响因素的讨论

      2025, 17(5):91-102. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5011

      摘要 (27) HTML (0) PDF 155.41 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:Al-Cu-Mg系铝合金因其优异的力学性能、良好的抗疲劳性能及可加工性,广泛应用于各类工程结构中。本文聚焦Al-Cu-Mg合金疲劳性能优化,系统综述了元素成分控制、微观组织调控、析出相行为调控、织构演变及位错控制等关键因素的作用规律。研究表明,对Cu/Mg原子比进行优化可调控析出相分布,增强裂纹萌生抗力;细晶粒结构通过强化晶界阻力和提高位错滑移难度,显著延缓裂纹扩展;织构类型与高角度晶界分布通过路径偏折抑制裂纹直线扩展;而析出相-位错协同效应是提升疲劳寿命的关键。未来,需要结合高通量设计、纳米析出调控及智能监测技术,推动该合金工程化应用。

    • PA6/改性铁粉复合膜的制备及性能

      2025, 17(5):103-108. DOI: 10.20269/j.cnki.1674-7100.2025.5012

      摘要 (29) HTML (0) PDF 67.21 M (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步提高小袋包装脱氧剂的脱氧效率和解决其与食品混装带来的安全问题,通过水解正硅酸乙酯制备了SiO2溶胶,并用其包覆铁粉。分别将铁粉和改性铁粉与聚酰胺6(PA6)基体熔融共混制备复合材料,将其热压后制备成PA6/铁粉(PA6/Fe)与PA6/改性铁粉(PA6/m-Fe)复合膜。用FTIR、TG、DSC、万能拉伸试验机和气体渗透仪对复合膜的结构与性能进行表征。结果表明,加入铁粉和改性铁粉的两个复合材料体系中,改性铁粉在PA6中的分散性较好,但PA6/m-Fe复合膜的热稳定性降低;随着铁粉和改性铁粉含量的增加,复合膜的拉伸强度呈先增大后减小的趋势,其断裂伸长率下降后又略微升高,但总体呈下降趋势;当铁粉与改性铁粉的添加质量分数为2%时,复合膜的拉伸强度达到最大值,与PA6膜相比,PA6/Fe与PA6/m-Fe复合膜的拉伸强度分别提高了16%和28%;复合膜的氧气(O2)透过系数呈先减小后增大的趋势,当铁粉与改性铁粉的添加质量分数均为2%时,复合膜的O2透过系数最小,与PA6膜相比,PA6/Fe和PA6/m-Fe复合膜的O2透过系数分别降低了43.2%与66.1%。复合膜在结晶过程中,由于改性铁粉起异相成核的作用,改善了内部的结晶行为,有助于复合膜结构和性能的改善。

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