蜂窝纸板冲击压缩的试验研究和有限元分析

环境湿度和几何参数对蜂窝纸板的力学性能具有重要影响。应用试验方法和有限元技术研究和分析蜂窝纸板的动态冲击压缩过程,研究不同湿度下不同厚跨比的蜂窝纸板的冲击承载能力和能量吸收能力。单层瓦楞原纸和双层蜂窝胞壁的弹性模量和屈服强度均随湿度的增加呈指数下降,纸管胶粘合后的双层蜂窝胞壁的弹性模量和屈服强度明显高于单层瓦楞原纸。试验和有限元分析均显示蜂窝纸板冲击压缩过程与金属蜂窝板冲击压溃过程类似,是一个从顶部到底部的渐进规律叠缩压溃过程。当环境湿度增加和厚跨比减少时,蜂窝纸板冲击压缩时的初始峰值应力、平台应力和吸能性能均明显下降。给出的不同环境湿度下不同厚跨比的蜂窝纸板冲击压缩能量吸收曲线对产品缓冲包装设计有重要的参考价值。

Weaire-Phelan缓冲结构跌落冲击有限元分析

缓冲包装的结构对其缓冲性能具有重要影响。本文设计了两种胞元密度的Weaire-Phelan缓冲结构,其试样体积基本相同、用料体积一致。应用有限元方法对这两种试样受冲击后的压缩变形过程进行了分析,研究了在不同跌落高度、跌落质量下Weaire-Phelan缓冲结构的冲击承载能力和能量吸收特性。结果表明,Weaire-Phelan缓冲结构受冲击后的压缩变形过程与常见的多胞结构类似。首先顶部胞体发生叠缩,然后叠缩逐渐向下传递,最后是一个由下及上和由上及下双向同时渐进叠缩的压溃过程,与蜂窝结构从顶部到底部逐渐依次折叠的压溃方式有所不同。Weaire-Phelan缓冲结构受跌落冲击时的峰值应力、平台应力随跌落高度的增加而增大,而跌落质量对峰值应力、平台应力几乎没有影响;当胞元密度增大,Weaire-Phelan缓冲结构受跌落冲击时的平台应力略有提高,但吸能性能略有降低。本研究可为Weaire-Phelan结构的缓冲包装优化设计提供参考依据。

水性胶黏剂中丙烯酸正丁酯在不同条件下的迁移

目的聚丙烯酸酯类胶黏剂用于食品复合包装时,残留的丙烯酸酯单体的安全性受到关注,以丙烯酸正丁酯(nBA)为研究对象,探索顶空固相微萃取(HS-SPME)在不同食品模拟物中对nBA的富集效果,在优化检测的基础上,研究不同工况对铝塑复合膜中nBA向不同食品模拟物迁移的影响。方法比较分析不同萃取头、萃取时间、萃取温度及加盐量对nBA萃取效果的影响。将铝箔和聚丙烯膜(CPP)利用水性丙烯酸酯胶黏剂制备成铝塑复合膜,研究铝塑复合膜在短期热接触(70℃,2 h)、长期储存(60℃,10 d)、紫外处理1 h后再迁移、不同温度的巴氏杀菌和蒸煮条件下(60,80,100,121,130℃),nBA向体积分数为4%的乙酸、体积分数为10%的乙醇及橄榄油模拟物中的迁移规律。结果在所有工况中,nBA在不同模拟物中迁移量均呈现出乙酸(体积分数为4%)>乙醇(体积分数为10%)>橄榄油的规律,紫外处理对nBA的迁移量无明显影响(P>0.05)。不同温度的影响规律都不一致,在80,100℃的温度下,迁移量随蒸煮时间的延长而增加,平衡时的最大迁移量分别为32.7,54.7μg/kg,在121,130℃条件下,迁移量随蒸煮时间的延长而减少,最大迁移量分别为122.3,115.2μg/kg。结论nBA在体积分数为4%的乙酸模拟物中更容易发生迁移,在文中研究的工况迁移试验中,蒸煮对nBA迁移量影响最大,研究结果为胶黏剂中有害物质在食品复杂供应链下的安全性评估提供了数据支撑。