智能药品包装材料在多感官维度下的应用研究

目的 探究多感官维度下智能药品包装材料的应用,使药品包装材料在智能化的基础上发挥出更高的应用价值,更好地满足人的感官需求,促进药品包装行业的发展。方法 首先,对智能药品包装材料和多感官包装进行概述;其次,着重阐述智能药品包装材料的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉以及多感官组合的应用;最后,分析其发展趋势。结论 智能药品包装材料较少探索消费者的心理、感官需求,多感官和智能药品包装材料的融合是智能药品包装的进一步发展。多感官构建起了消费者与产品的桥梁,满足消费者的生理、心理需求,为智能药品包装材料的发展提供了参考。     

南荻生态包装箱的全生命周期评价比较研究

目的 对南荻生态包装箱和传统木质胶合板包装箱的全生命周期进行环境影响比较分析,探索前者对后者的生态替代性。方法 文中基于生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA),使用ReCiPe 2016方法对2种包装箱的18种环境影响类型展开全生命周期的LCA研究。结果 南荻生态包装箱全生命周期环境影响单一分值为3.08 Pt,包装箱生产、运输和废弃物处置阶段占比分别为68%、8%、24%;传统木质胶合板包装箱全生命周期环境影响单一分值为3.61 Pt,包装箱生产、运输和废弃物处置阶段占比分别为75%、6%、19%;前者较之后者每功能单位减少14.7%的环境影响。结论 结果表明南荻生态包装箱整体环境表现优于传统木质胶合板包装箱,南荻刨花板用量的减少带来的环境效益最大,循环利用包装箱及其生物质,以及改进包装箱尺寸设计也是减少化石资源消耗的可能途径。在洞庭湖造纸业全面退出情境下,研究为决策者在技术和环境层面选择南荻的利用方式提供了依据。     

基于中型水果的自动分级包装一体机设备的设计

目的 为解决现有分级包装设备存在劳动强度大、效率低、易损伤果皮等问题,设计一种基于自动化水果筛选分级包装一体机。方法 将水果通过上料装置输送到果杯中,通过齿轮齿条的配合实现水果的360°旋转,筛选后通过特制的冲模分流装置进行一次分流,进入包装机后利用45DF型凸轮分割器搭配电机带动棘轮实现水果的二次单个分流,利用发泡型塑料网的物理特性,通过凸轮的急回特性来实现单个水果包装自动化。结果 基于机械原理和机械设计,对关键部件进行计算设计和仿真设计,得到传送盘与地面的安装角度为3°,传送盘工作时最大变形量为0.503 69 mm,棘轮工作时最大变形为5.763 9×10⁻⁵ mm,最大应变为4.799×10⁻⁷,最大应力为9.56×10⁻⁴ N,满足使用要求。结论 通过实现分级包装一体机的自动化,减少了劳动力,降低了人工成本,提高了经济效益。     

生物基金属保护剂TPA对碳钢包装材料防腐性能影响

目的 采用生物基材料,制备金属保护剂对碳钢包装材料进行防腐保护,解决传统金属表面处理方式污染环境和危害人体健康的弊病,获得性能优良的生物基金属保护剂。方法 以植物萃取成分提炼单宁酸、植酸与水共混复配,制备生物基金属保护剂TPA,并对碳钢表面进行涂覆处理,获得钝化膜。通过红外光谱(FTIR)、光学显微镜(OM)、盐雾测试(HSS)、电化学阻抗分析(EIS)等分析手段,考察不同种类、不同复配比例、不同浓度生物基保护剂对金属防腐性能的影响。结果 不同生物酚羟基酸如单宁酸、植酸、没食子酸、酒石酸均对碳钢具有防腐保护功能,其中植酸、单宁酸防腐性能较好。采用植酸与单宁酸共混反应得到的生物基金属保护剂TPA具有最佳的防腐性能。当TPA中植酸与单宁酸的质量比为2∶1、TPA质量分数为3%时,TPA保护剂处理后的钝化膜电化学阻抗模值可达5.02´10⁷Ω∙cm²,远高于单一生物酚羟基酸保护剂的阻抗模值(<10⁴Ω∙cm²)。结论 生物基金属保护剂TPA中的单宁酸与植酸通过氢键作用,形成分子缔合复合保护剂。TPA保护剂能与铁离子作用,形成致密钝化膜,克服了单宁酸钝化膜的应力开裂、植酸钝化膜孔隙疏松等缺陷,显著提升了TPA钝化膜的防腐性能。生物基金属保护剂TPA可用于碳钢类包装材料的防腐保护。     

基于机器视觉的包装品质检测系统设计

目的 为提高包装缺陷检测精度,基于机器视觉设计一种包装品质检测系统。方法 介绍机器视觉系统硬件结构,包括载物平台、工业相机、光室、计算机等。在此基础上,以条烟外包装检测为主要研究对象,详细阐述图像处理算法。首先利用中值滤波消除原始图像噪声;然后基于Canny算子实现图像边缘锐化;最终通过图像配准判断条烟外包装是否存在缺陷。结果 通过实验验证,结果表明该系统对合格样本的识别率可以达到100%;不合格样本的识别率也可以达到98.67%;整体识别率可以达到99.33%。结论 机器视觉系统具有识别精度高、性能稳定等特点;图像处理算法可准确区分条烟是否存在缺陷,具有实际应用价值。     

包装生产线视觉上料控制系统研究

目的 为提高包装生产线中上料、送料过程的自动化程度,基于机器视觉设计一种视觉上料系统。方法 介绍摄像机成像原理。在此基础上,详细论述视觉标定过程,包括刚体变换、透视投影、图像离散化等。论述视觉上料控制系统结构,主要由工控机、软件平台、人机交互界面组成。工控机可实现视觉采集模块、机器人控制模块、传感器信号采集模块的分布控制和集中管理。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明,最大定位误差只有0.7 mm,定位精度较高;填料成功率可以达到99.5%以上,基本不会出现误抓、漏抓等情况;系统响应速度快。结论 包装生产线视觉上料控制系统具有响应速度快、定位精度高、填料成功率高等优点,可满足包装过程高速、高精度要求。     

一种针对含非线性子结构多点耦合运输包装系统的解耦方法

目的 考虑到运输包装系统耦合形式复杂,包装材料及包装结构具有非线性特性,不容易测量局部物理参数,需要对传统逆向子结构方法进行优化,使之能够求解非线性多点耦合系统中子结构的动态响应特性。方法 使用描述函数法将非线性的运输包装系统线性化,测量其在若干特定振动幅值下的频率响应函数;之后,应用逆向子结构方法和参数识别方法,计算包装件的模态参数;最后,拟合包装件模态参数与振动幅值之间的关系,构建函数来描述包装件的动态响应特性。结果 在集总参数模型中,解耦预测值与实际值吻合;在有限元模型中,对响应峰值的预测误差小于5%,对响应跳跃现象所在频率的预测误差小于3%。结论 该研究将传统逆向子结构方法的应用范围拓展到了非线性多点耦合系统,对复杂运输包装系统动力学模型的构建和防振包装的设计具有指导意义。     

食品生物胺安全控制关联的包装技术研究进展

目的 综述包装技术在食品生物胺安全控制领域的研究现状及应用进展,为新型高效的食品生物胺控制包装的研发提供借鉴与参考,助力食品安全国家战略的实施。方法 通过收集和整理相关文献,在概述食品中生物胺的形成机制和危害的基础上,探讨传统食品包装在控制生物胺形成方面的成效和局限性,重点总结近年来出现的新型生物胺控制包装技术(气调包装、抑脱羧酶活性包装及抑菌活性包装)及其研究进展,并对其未来发展方向进行展望。结论 食品包装可实现生物胺的安全控制,研发新型、高效的生物胺安全控制包装技术对于保障消费者舌尖上的安全具有重要的现实意义。     

包装过程称量信号处理方法研究

目的 为提高包装过程定量称量精度,结合卡尔曼滤波算法和模糊控制原理设计一种称量信号处理方法。方法 定量称量控制系统一般由触摸屏、控制器、称量传感器、变频器等电气设备组成。以传感器信号处理为主要研究对象,提出一种改进卡尔曼滤波算法。采用卡尔曼滤波器实现称量信号中随机噪声的处理。利用模糊控制器来实时监测卡尔曼滤波每次更新后实际方差和理论方差的差值。最后,进行实验研究。结果 实验结果表明,改进卡尔曼滤波的实际性能比较理想,滤波处理前,称量误差最大可以达到2.5%;经滤波处理后,最大称量误差只有0.26%。结论 所述信号处理方法可以有效地降低称量信号噪声,提高称量精度。     

改性聚酯涂层的制备及在食品包装材料中的应用

目的 制备改性聚酯涂层,解决纯聚酯涂层与基材润湿性较差,导致涂层出现附着力差、缩孔等问题,获得综合性能优异的镀锡板食品包装用新型涂层材料。方法 以二元酸、二元醇为原料,通过缩合聚合方法合成聚酯树脂,用双酚F型环氧树脂化学改性聚酯树脂,制备环氧改性聚酯树脂,并用氨基硅烷作为固化剂构筑硅烷化环氧改性聚酯涂层。通过GPC、FTIR、TGA、OM、WCA、附着力等分析、考察硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层与常规氨基树脂固化环氧改性聚酯涂层的性能差异。结果 通过性能对比发现,树脂与硅烷固化剂质量比为3∶1时,mEster 1.0和mEster 1.1涂层样品综合性能最佳,涂层在镀锡板基材表面润湿性好,缩孔等缺陷少,耐水煮性好,铅笔硬度为2H,丙酮擦拭50次后表面仍完好,分解温度在250℃以上。结论 硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层中低表面自由能的Si-O-Si键对其性能提升有关键作用,该涂层可应用于镀锡板等金属基材食品包装保护材料。