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[硕士论文] 王坤
动力工程及工程热物理 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:T型槽干气密封在非接触运转过程中,气膜流动和密封环变形之间是相互耦合作用的。单纯的分析气膜流场或密封副固体场,都会影响对干气密封性能研究的准确性。为了减少干气密封研究时限定假设的个数,提高计算精度,以期得到更符合干气密封实际工况的性能参数,从而为干气密封的优化设计提供理论依据。本文分别在第三章、第四章对T型槽单一的气膜流场和固体变形场进行数值模拟分析,为第五章的流固耦合分析打下坚实的基础,同时将流场和固体场耦合后的T型槽与单一场模拟下所得到的气膜压力场,静环变形量进行对比。更加直观的看出在流固耦合情况下对T型槽的密封性能的影响。
  主要的研究工作如下:
  (1)本文详细研究了T型槽干气密封气膜流场在进行数值模拟分析时的网格划分方法,运用网格无关性险验的方法,在Gambit中以端面开启力和气体质量泄漏率的相对变化率为标准,得出了划分T型槽气膜流场最佳的面网格密度、槽区气膜和非槽区气膜网格的层数。为第三章的后续的流场分析、第五章的流固耦合分析中的网格划分提供了精准的数值。
  (2)在网格无关性检验的基础上,将基于单螺杆压缩机的T型槽和经典的T型槽的流场分别在Fluent中进行数值模拟,比较在三种不同气膜厚度下的密封性能参数,同时还模拟出T型槽的结构参数周向比在单螺杆压缩机不同转速下对密封性能的影响。通过两种T型槽对比的研究方法更加具体全面的分析了干气密封中T型槽单一的气膜流场的情况,以及气膜厚度对密封性能的影响。为第五章的流固耦合分析中的流场分析打下坚实的基础。
  (3)采用数学计算的方法对经典的T型槽干气密封的静环变形量进行求解,结合皮采诺环形轴对称变形理论和压力控制雷诺方程带入静环的具体结构尺寸,在MATLAB中计算出在四中密封间隙下的偏转角度。说明在T型槽干气密封分析中,静环的变形是必须要进行研究的内容,同时也为第五章的流固耦合分析后的变形量提供对比数据。
  (4)采用Ansys Workbench的流固耦合模型对T型槽干气密封的气膜流场和静环固体场的相互影响进行分析,将流固耦合后的气膜流场的压力分布和静环变形量同单一流场下数值模拟的流场压力分布和数学计算的静环偏转量进行对比。同时分析了气膜流场等温与不等温流动对流场的影响。
[硕士论文] 张小康
应用化学 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着社会经济的发展,虽然传统的炸药爆破技术已趋于成熟,但仍然不能满足一些特殊环境下的爆破工程作业。非炸药爆破破岩技术具有无抛掷、振动小、不产生有毒气体、噪声低等优点,适用于市政工程及特殊环境下的爆破作业,与炸药爆破技术形成互补,因此研究非炸药爆破技术就显得十分重要。
  本课题首先从理论上探究岩石破碎机理,分别阐述了炸药爆破破岩理论与非炸药爆破破岩理论,从理论基础上找出两者的相同之处与不同之处。同时试制了两种高能燃烧爆破剂,对爆破剂进行了撞击感度、摩擦感度、热感度等性能的测试,测试结果显示此两种爆破剂撞击感度、摩擦感度为零。用微量热仪C80测试爆破剂热稳定性,显示其在室温~300℃没有发生化学反应,同时根据爆发点测试及参考相关文献,初步肯定爆破剂反应温度在600℃以上。这些都说明了此种爆破剂十分钝感,存储、运输、使用较为安全。计算了两种爆破剂的理论爆炸参数并进行了水下爆炸能量测试,说明了爆破剂通过爆燃释放了较高的能量,可满足破岩要求。
  性能测试后第二种爆破剂装入其它辅助爆破物质,改进其装药结构,成功制成破岩药柱。使用第一种爆破剂(主要成分为硝酸钾、铝粉)和第二种爆破剂制成的破岩药柱(主要成分为硝酸钾、煤粉)进行了现场的岩石切割试验、岩石破碎试验。试验中特制了一种点火电极,这种点火电极为引燃钝感爆破剂提供了可能性。
  通过性能测试及破岩试验,本文可得到如下几点结论:
  (1)相关实验条件下,爆破剂撞击感度、摩擦感度为零,热稳定性好,但拥有足够高的能量。
  (2)制成的两种爆破剂能够用于石材切割及岩石破碎,并且振动小、弱抛掷、有毒气体释放量少,特别适合特殊情况下的爆破工程,如:市政工程、贵重石材开采等。
  (3)通过试验可知,第一种爆破剂切割效果好,第二种爆破剂制得的破岩药柱破碎效果好。药柱采用非金属成分,避免了贵重金属的浪费,特殊的装药结构使其比第一种爆破剂相比更易于封堵,也更安全经济。两种爆破剂优缺点互补,可取得良好的经济效益。
  (4)爆破剂可以用于中深孔爆破,具备应用于露天台阶爆破的潜力。
[硕士论文] 曹杰
应用化学 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:由于岩石爆破作用过程的复杂性,迄今为止,岩石爆破中双炮孔爆破的成缝机理问题仍是一个值得探讨的有益课题。科学研究中,常用的方法有理论分析和实验研究,但是这两种方法对本课题研究仍存在较多不足:完全的理论分析只适用于一些简单和理想化的问题,对于复杂问题,不恰当的简化分析很容易产生错误的结论;实验研究中由于爆炸过程的瞬时性、被作用介质的复杂性以及测试技术的局限性使得研究人员无法得到充足的空间时间数据,如研究人员最为关心的岩石应力与应变的全场全时程数据。
  数值模拟研究方法在以上问题中均具有充足的优势,且通过该种方法能够更加全面直观地对双炮孔动态成缝过程进行观察。需要指出的是,数值模拟研究过程中,较多因素会对结果产生影响,甚至不同的模拟方案也会使计算结果产生较大的差距,这也是较多研究人员对数值模拟研究方式不能完全认同的原因。随着计算机技术的飞速发展,数值模拟技术已经成为科研中的主要研究手段之一,为了得出具有研究价值的结果,必须对模拟过程中涉及的问题进行系统研究,而对于双炮孔成缝问题研究现状,这一工作仍具有重要意义。
  本文研究了传统爆破成缝理论,结合前人所证实的炮孔间裂缝最先在孔壁处生成的事实,通过理论分析与模拟验证相结合的方式阐述了传统应力波成缝机理的缺陷;选取了三种常用的岩石本构模型,对比了不同本构模型下岩石的动态响应;通过LS-DYNA建立无限岩石介质中孔间距为10倍孔径的双炮孔模型,对炮孔连线及连线中垂线上岩石单元的应力时程曲线进行分析,得出了这两条线上岩石的最大主应力、最大剪应力等的应力峰值分布走势;设计了拉、压、剪切三种失效形式正交组合的7组模拟试验,得出了与实际相符的裂缝,分析各组裂缝形态给出了炮孔间岩石的失效形式;研究中发现,在炮孔间裂缝形成前期,即炮孔间裂缝最初在孔壁处形成时,双孔所生成的应力波并未相遇,两孔应力波相遇一定时间后炮孔间裂缝互相贯穿,进一步对炮孔间裂缝贯穿过程进行研究后得出:相邻炮孔应力波在裂缝尖端发生反射并产生拉伸破坏作用,该作用促进了炮孔间裂缝的相互贯穿。
[硕士论文] 范瑶琪
工业设计工程 浙江理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着人们生活水平的提高和社会意识的提高,学龄前儿童在成长过程中接受的教育、娱乐甚至日常生活必需品得到了全社会的广泛关注。学龄前儿童是孩子成长过程中的重要阶段。他们的认知和心理发展对他们未来的成长具有重要意义。在学龄前儿童的日常生活中,儿童玩具的收纳作为必要的项目,在他们的成长中发挥重要作用。研究表明,儿童通过“寓教于乐”的教育模式,可以充分发挥智力,塑造个性以及思考逻辑。该系统的形成和行为习惯的发展起着至关重要的作用。学龄前玩具收纳设计计划的核心是让孩子在成长过程通过引导来进行收纳,在潜移默化中让儿童养成一个收纳的好习惯。然而,市场上现有的儿童产品更多的是满足作为消费者的儿童父母的需求,而忽视了儿童的真正需求。因此,学前儿童玩具收纳产品的设计应根据儿童在学龄前期间的生理和心理的发展需求,并且结合学龄前儿童的认知心理,行为心理因素等,设计出真正符合他们需求的收纳产品。
  本文首先分析了学龄前儿童的认知和生理特点,探讨了产品设计中学学龄前儿童的认知特点,主要的调研方式采用的是问卷调查和访谈,并且对儿童的收纳产品进行了市场调查,从而发现存在于儿童玩具收纳中的问题,并提出了将儿童认知特点与学龄前儿童成长相结合的收纳产品对儿童成长的重要作用。最终,将儿童真正视为设计中主要用户的需求,一系列引导性儿童收纳产品作为产品设计实践,希望学前儿童能够使用儿童收纳产品,并且可以养成良好的储物习惯。将儿童的认知特征与学龄前儿童收纳产品相结合,它适应儿童理性发展的不断变化的要求,让儿童家居用品陪伴他们一起成长。学前阶段作为儿童成长时期认知发展的关键阶段,选择适合儿童认知发展的儿童收纳产品有利于培养儿童的自理能力和良好的生活习惯。该课题的研究对儿童玩具收纳产品的设计具有一定的参考价值。
[硕士论文] 单双
信息与通信工程 中国科学技术大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,折叠包装纸盒在包装运输行业得到了广泛的使用,并且由于其可循环利用和可降解等许多环保的性质,更加大了人们对于纸盒的关注度。纸盒的设计一般基于经验和不断的试错。设计师们通常先通过二维矢量图稿来设计纸盒版式,之后通过三维纸盒来观看纸盒的实际三维效果。通常有两种方式来生成三维纸盒,其中一种是虚拟的三维模型,它可以低成本地展示设计稿的三维样式,并且方便设计师根据三维效果对设计稿进行不断的修改。
  为了提高设计师们设计纸盒的效率,市场上已经存在了很多商业软件,但是用户在使用这些软件生成虚拟纸盒模型时仍需要大量的手动操作。因此本文针对从二维设计稿到虚拟三维模型的快速建模问题,研究构建纸盒三维模型时的三维拓扑构造和智能编辑问题,完成了基于给定约束下几何优化的启发式辅助设计系统,实现三维纸盒模型的快速生成,并拓展了设计稿的多样性,提高了用户设计二维纸盒图稿时的效率。具体的,本文主要有以下两个研究内容:
  1.纸盒模型的几何形状的表达设计及优化
  为了求解纸盒在折叠过程中的某个三维状态,本文定义了一组普适性的几何形状约束条件的表达。针对刚性折纸结构这一研究对象,本文挖掘出了形状刚性约束的表达,而为了描述纸盒的某一三维状态,本文从拓扑上定义了一系列的形状修正建议。当给定这两类约束后,本文还求解了给定约束下的几何形状优化问题,最终构建出用户所需的折叠纸盒的理想模型。本文所提出的带约束的几何优化框架同样适用于基于三维编辑的二维设计稿的自动调整,这不仅拓展了设计稿的多样性,更能帮助用户直观灵活地修正二维图稿的尺寸等误差。
  2.折叠纸盒设计的智能编辑系统
  为了满足用户从输入一张纸盒的二维设计稿到快速构建三维模型的流程,并且允许用户实时编辑三维模型,以实现修正并拓展二维设计稿的目标,本文在几何形状优化的基础上,实现了一个完整的智能编辑系统。本文采用了三种有效的智能检测的方法:顶点合并、对称点合并和平面合并,再通过用户确认快速地构建折叠纸盒的三维模型。用户还可以通过拖拽边来编辑当前的三维纸盒模型,系统将实时地优化相应的二维设计稿以达到拓展设计稿多样性的目标。最终,通过用户调研来验证所开发的系统在快速构建三维模型和指导用户实际折纸的有效性。
[博士论文] 张晓欢
计算机软件与理论 哈尔滨理工大学 2018(学位年度)
摘要:综合调度问题是同时考虑产品的加工和装配的调度问题,它为单件小批订单的生产调度提供了有效的解决方案。但目前的综合调度问题研究,均在考虑工序间加工约束关系的前提下,从工艺树的叶节点(或根节点)出发向其根节点(或叶节点)方向逐步按既定规则确定工序加工顺序,并且以“尽早加工”为原则为其选择加工时间。实际上,这种调度方法忽略先调度工序对后调度工序的影响,这往往兼顾工艺树中并行工序的同时,忽略串行工序之间的紧密度(即拉大串行工序之间的时间间隔),以“尽早加工”为原则安排调度时间,往往无法考虑到更多可行解,漏掉最佳调度方案。本文针对当前算法的上述缺陷,提出工序序列择时的综合调度算法(Integrated Scheduling Algorithm with Selecting Time for Process Sequence,ISAWSTFPS)模型和一系列综合调度算法,优化当前综合调度算法性能,并将所提算法应用于二车间综合调度领域。
  研究工作具体分为以下4个部分:
  1.针对当前综合调度算法上述缺陷,提出工序序列择时的综合调度算法模型,从工艺树全局角度考虑调度问题,同时提出考虑串行工序紧密度的择时综合调度算法,其中提出工序序列排序策略,从工艺树的整体结构出发,在不考虑加工工艺树中各工序之间约束关系的前提下,将其划分成若干工序序列,并将工序序列按其长度从长到短的顺序排序,以此确定工序的调度顺序;提出择时调度策略和择时调度调整策略,为每个工序选择使当前所有已调度工序加工总用时最小的加工时间点进行加工。该策略有效避免了之前算法调度工序时难以纵横兼顾的避端,在保证并行工序并行性的同时,提高了串行工序之间的紧密度,从而缩短产品加工总用时。
  2.提出可回溯调整的择时综合调度算法,在择时调度策略基础上提出了回溯调整策略,站在当前调度工序后续工序的角度,设定调度考核标准,若其后续工序的调度没有达到该考核标准,即对当前工序和其后续工序重新调度,寻求更好调度方案。此算法同时考虑了当前已调度所有工序和未调度工序,进一步缩短产品加工总用时。
  3.提出了考虑后续工序的择时综合调度算法,该算法将当前未调度后续工序分为两类,一类为与当前工序并行工序,另一类为与当前工序串行工序。显然,第1类工序的调度与当前工序并无直接关系,此时只需考虑第2类工序的调度。提出了静态调度方法,以静态调度与当前工序串行后续工序的加工结束时间作为依据,确定当前工序的加工开始时间点。这样,调度工序时即考虑了其当前所有已调度工序,又考虑了与其相关的当前未调度工序。该算法在不增加算法时间复杂度的前提下,提高了综合调度算法性能,有效缩短产品加工总用时。
  4.提出工序序列择时的二车间综合调度算法,解决了当前二车间综合调度算法不能在调度串行工序时有效兼顾并行工序,该算法保证并行工序并行最大化同时不影响串行工序紧密度;与此同时,又解决了当前二车间综合调度算法为达优化目的,将二车间均衡处理、减少工序在车间之间迁移次数等一并作为调度目标而产生的不必要的时间开销问题。
[硕士论文] 唐杰
林区交通工程 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:模塑缓冲制品在缓冲包装中占有非常大的比例。在产品研制过程中,为了产品能达到最佳效果,往往需要反复修改设计方案,并做大量验证试验。目前,虽然纸浆模塑缓冲包装制品的研究已取得一定成果,但对模塑制品结构设计方法尚处于经验设计阶段,还不能较快地预测制品在使用过程中是否满足抗振和缓冲的要求,致使制品设计、模具设计和工艺选取过程中存在盲目性,导致设计周期长,成本高。针对以上问题,本文以吊灯灯罩纸浆模塑缓冲包装制品为研究对象,探讨其动态仿真方法及其性能,为模塑缓冲包装制品设计、制造提供思路和方法。
  根据所确定的纸浆模塑材料力学性能测试方法,获得了吊灯灯罩纸浆模塑缓冲衬垫材料密度、屈服应力和弹性模量值,以ANSYS软件为研究手段,利用有限元分析方法,研究吊灯灯罩纸浆模塑缓冲包装件跌落仿真和随机振动仿真问题。
  在包装件跌落仿真中,以跌落冲击为环境载荷,采用ANSYS/LS-DYNA软件对吊灯灯罩包装件进行高度为1000mm的跌落仿真分析,获取吊灯灯罩包装件应力、应变云图和加速度响应曲线等动态特征与相关参数,通过与灯罩单独跌落获取的应力、应变云图以及实际跌落测试所获取的数据进行对比,验证了仿真结果的可靠性以及纸浆模塑衬垫结构的合理性。灯罩单独跌落所受到的最大应力比具有缓冲垫灯罩跌落所受到的最大冲击应力高出28.0105Mpa,表明纸浆模塑缓冲衬垫在产品跌落过程中,起到了良好的缓冲作用,有效地防止了产品在跌落过程中损坏;试验和仿真结果波形曲线基本吻合,有限元仿真解决包装件的跌落冲击问题是可靠的。
  在随机振动仿真中,运用加速度采集器对随机振动激励谱值进行采集,利用ANSYS软件对吊灯灯罩包装件进行模态分析,获取包装件结构的固有频率和振型。将激励谱作用于包装结构进行随机振动仿真,获取吊灯包装件应力、应变云图和加速度功率谱密度响应曲线等相关参数,以此分析其结构设计的合理性以及对产品的保护性能。通过实际随机振动实验验证仿真结果的可靠性。灯罩所受应力值远小于灯罩材料所能承受的最大屈服应力值75MPa,吊灯灯罩保存完好,因此纸浆模塑缓冲垫强度符合保护产品的要求;有限元分析得到的结果与实测结果一致,利用有限元仿真分析解决纸浆模塑缓冲包装制品的随机振动问题是可靠的,适用于在动态环境下同类缓冲制品性能的研究,为缓冲包装产品性能预测、结构设计及优化提供有效分析手段。
[硕士论文] 史文宇
机械工程 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:导视系统是品牌系统中的重要组成部分之一。在如今,人们逐渐从物质追求发展为了精神追求,希望得到舒适的体验。空间导视系统通常设立于品牌专属空间区域内,在这一空间范围内,使用者会将所有的体验和感受与之品牌相联系。导视系统需要满足使用者的基本功能性需求基础上,烘托自身品牌效应,满足使用者的用户体验和情感需求。
  高校作为一种特殊的品牌群体,其区别于其他商用品牌而言,高校更多的需要表达的是其科研实力,教育水平以及文化内涵等多方面因素。高校校园所面对的群体也多为具有较高文化水平和文化素养的人群,这样的人群对于精神文化等需求更为迫切。高校校园导视系统需要拓展设计方向,从仅仅的功能性和审美性满足使用者的设计方向转变为多方面的精神满足。
  产品语义学通过分解造型,色彩,材质,符号等多方面设计元素,分析各个元素传达出的意义,并将之重构,以此拓宽“人—产品—环境”三者之间的沟通渠道,并且准确的将信息传递。
  本文运用产品语义学解构高校校园导视系统,通过多角度分析高校校园导视系统的设计元素,将高校校园导视系统从产品设计角度出发,将其作为产品系列进行设计。分析在高校校园这样特殊的品牌及环境下,导视系统通过造型,色彩,材质,符号等产品语义,正确表述出准确的价值信息和情感信息的方法,并构建出“人-导视系统-环境”之间的信息流系统。最后通过设计实践检验产品语义学在高校校园导视系统设计运用方面的可行性和实用性。
[硕士论文] 王超
机械工程 扬州大学 2018(学位年度)
摘要:在国内的现代经济高速发展的今天,颗粒包装机械的发展前景十分广阔,其在机械研究领域内的地位在逐年上升。但在颗粒包装机械的研制过程中,会产生一些问题,比如包装机在高速运转中会产生很大的振动和噪声;包装机的主传动系统在工作过程中会产生很高的温度等。另外,国内颗粒包装机与国外采用先进的技术制造的颗粒包装机相比,有比较明显的差距,存在一些问题,比如其包装速度比较低下,包装精度也比较低下,包装的可靠性低下以及包装机的自动化和智能化水平比较低下。针对以上颗粒包装机出现的问题,以DXDK80-Y1型颗粒包装机为分析对象,以有限元分析理论以及运动学和动力学的理论为基础,对包装机的主传动系统中的零部件进行分析,以评估其工作性能,并利用实验测试方法和理论分析相结合的技术,对包装机的主传动系统进行分析。通过对包装机的主传动系统进行分析,可以减小其在运动过程中产生的冲击和振动,从而可以提高包装机的工作速度和可靠性。
  根据DXDK80-Y1型立式颗粒包装机的工作特性和工作原理,对其主传动系统中的各个零部件进行设计和选型。根据其零部件的工作性能的要求,对其中的分配轴、凸轮等主要零部件进行工作要求上的分析,从而根据其工作要求,确定选择零件的型号,对零件进行结构设计。根据其传动系统中的热封机构的工作性能,对热封机构进行动力学分析和热力学分析,分析其主要零件的力和位移方面的变化以及温度的变化。对传动系统中的分配轴进行谐响应分析,分析其在不同频率作用下的应力和位移总变形的变化情况。
  由于包装机的主传动系统的性能的好坏会影响包装机的工作速度、包装质量以及运转平稳性,所以为有效避免包装机的共振现象以及提高包装机的工作性能,同时为了减小包装机的工作过程中的振动现象,对包装机的主传动系统进行随机振动分析,得到其在重力加速度作用下的模态分析的固有频率和振型,从而得到在特定的加速度频谱作用下的应力和振动加速度变化情况;还通过实验测试方法得到固有频率、最大振动应力和最大振动加速度,并和理论计算结果进行对比,将两者之间的误差控制在合理的范围内,为包装机的改进设计以及传动系统的转速的选择提供了有力的数据参考。为了提高包装机的自动化程度和提高包装机的工作速度,设计出一种包装机的二次组包系统。根据二次组包系统的工作性能的要求,对其各个零部件进行选型和设计,对其控制系统也作了简要的设计。
  根据包装机的传动系统的实际运行情况,将实验测试技术与理论计算方法相结合,验证了理论计算的准确性,为深入包装机的改进设计提供了参考,具有重要的价值和意义。
[硕士论文] 李广东
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:静态破碎技术作为对传统爆破技术的发展和补充,破碎过程具有无噪音、无飞石、无震动、无扬尘等优点,被广泛的应用于岩石破碎、隧道开挖、旧建筑物拆除等领域。
  本论文主要通过室内试验的方法来研究不同切槽方式对混凝土试块静态破裂效果的影响。主要研究的内容与成果如下:
  (1)首先对静态破碎剂的膨胀性能进行了测试,主要讨论拌和水温和水剂比对破碎剂膨胀性能的影响,设置的拌和水温为20℃、30℃、40℃,水剂比为0.24、0.26、0.28、0.32。经过试验发现当拌和水温为20℃、水剂比为0.28时,体积膨胀率最大为3.484。
  (2)第一组试验主要研究切槽数目对裂纹扩展的影响,通过试验发现:静态破碎过程中,圆孔混凝土试块产生了4~5条裂缝,但产生裂缝的时间较晚,且位置比较随机,其它试块产生了3条裂缝,裂缝基本都沿切槽尖角方向向外扩散,所有试块都是第一条裂缝宽度最大,其余裂缝宽度相对较小。
  (3)第二组试验主要研究切槽角度对裂纹扩展的影响,通过试验发现:在保持槽口深度a与预留孔的直径D的比值不变时,切槽角为30°时裂缝导向效果较好,切槽角为60°时破碎效果较好。
  (4)第三组试验主要研究孔距对裂纹扩展的影响,通过试验发现:在150mm、200mm、250mm三种不同孔距破碎过程中,200mm孔距具有较好的导向破碎效果。
  (5)通过观察应变时间曲线发现,其实应变在宏观看到裂缝之前1h以内就已经有所波动,受拉则应变值增大,受压则应变值减小。观察波速时间曲线发现,当混凝土试块内部产生裂缝时,超声波波速就会衰减,并且波速的衰减速度与裂缝的扩展速度呈正相关,即裂缝扩展速度越快,衰减速度也越快。波速先衰减的位置内部先产生裂缝,并且裂缝由底部向上部扩散。
[硕士论文] 张玮圳
农产品加工及贮藏工程 哈尔滨商业大学 2018(学位年度)
摘要:可食性膜是以天然可食性物质(如多糖、蛋白质)为原料,通过增塑剂、交联剂不同分子间的相互作用而形成的薄膜。由于可食性膜对人体无害,可与被保鲜的食品一起食用,因此它作为一种绿色包装材料越来越引起人们的兴趣和关注。
  本实验采用高脱乙酰度的壳聚糖、乙酸、甘油和吐温20作为膜液的主要成分,制备出一种用于鲜食蓝靛果的保鲜膜,并研究添加白藜芦醇后复合膜对蓝靛果保鲜的影响,初探其保鲜机理,主要研究结果如下:
  1、本实验所要制备可食性保鲜膜膜液的主要成分设定为高脱乙酰度的壳聚糖、乙酸、甘油和吐温20。以拉伸强度(TS)、断裂伸长率(E)、和水蒸气透过率(WVT)为检测指标,通过单因素试验和Box-Behnken Design响应面实验,最终得到壳聚糖可食性保鲜膜的最佳配比为:壳聚糖1.00%、乙酸0.50%、甘油0.60%、吐温200.015%,在该种配比情况下制得了理想效果的壳聚糖保鲜膜,其水蒸气透过率1.40g/m2·24h。
  2、采用不同浓度的白藜芦醇溶液与壳聚糖可食性保鲜膜液混合保鲜蓝靛果,对不同浓度白藜芦醇-壳聚糖可食性膜处理蓝靛果保鲜作用进行研究。通过测定常温和低温贮藏条件下蓝靛果的各项生理指标变化,结果表明:使用白藜芦醇-壳聚糖可食性复合膜液涂膜处理后,常温和低温下蓝靛果的失重率和腐烂率都得以下降,其中1.00%白藜芦醇与1.00%壳聚糖膜液制得的可食性复合膜效果最好。未涂膜组和1.00%白藜芦醇与1.00%浓度壳聚糖复合涂膜组常温和低温下的失重率分别为:未涂膜组11.2%(10d)和19.2%(30d),涂膜组5.9%(10d)和13.8%(30d),腐烂率分别为:未涂膜组97.0%(6d)和100.0%(30d),涂膜组85.0%(6d)和45.0%(30d)。常温和低温贮藏情况下,各涂膜组均能使蓝靛果的Vc损失量减少,可滴定酸和总糖减少的速率变小。
  3、对白藜芦醇-壳聚糖可食性复合在鲜食蓝靛果的保鲜机理进行了初步探究,结果表明:经白藜芦醇-壳聚糖可食性复合膜处理后,可显著降低鲜食蓝靛果的呼吸强度,减少呼吸消耗和乙烯的释放量,保持较高的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性,减少丙二醛(MDA)的生成,降低蓝靛果成熟衰老的速度,延长其保鲜时间,并且对腐败菌有明显的抑制作用,其中1.00%白藜芦醇+1.00%壳聚糖复合膜的保鲜效果最明显。
[硕士论文] 颜璐
艺术设计 中国美术学院 2018(学位年度)
摘要:材料在当今的产品设计领域扮演着越来越重要的角色,手工纸作为一种延续上千年的可持续手工材料,有其延续流传的必要性与推广拓展的紧迫性。笔者以桃花纸材料作为本次课题的研究对象,对桃花纸材料的基本现状进行了文献整理与分析。深入分析了桃花纸材料柔韧性与防水性,挖掘与证实了桃花纸的抗菌性。并进一步基于桃花纸的材料特点进行了材料的跨界结合与突破、材料的成型沿用与创新、材料的传统再现与提炼等三火设计方法的探究。同时,分析了国内外优秀案例,以资借鉴。继而对桃花纸材料进行了表面处理、面料改造、成型方式等设计实现方式的探索。最后,结合桃花纸设计方法的探索与材料特点,运用纸布面料与压模成型的方式,提出了便携出行系列与家居置物系列,以展现桃花纸材料在产品中的新方向与可能性,创作山既能贴近当下生活需求,又能让传统材料得以设计可持续的创新产品。
[硕士论文] 赵丹丹
机械电子工程 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:波形唇油封作为一种旋转流体动力油封,具有接触压力小、泵油能力强、散热效果好和使用寿命长等优点。波形唇油封和其他油封最主要的区别在于唇口形状不同,波形唇油封唇口是由几张沿圆周方向封闭的自由曲面组成,这导致波形唇油封设计制造比较困难,并且密封机理比其他旋转油封复杂,受技术条件的限制,上述问题一直未能得到有效解决,成为制约波形唇油封广泛应用的瓶颈问题。解决上述问题的关键是掌握波形唇油封的密封机理、建立其精确模型和分析其密封性能。
  波形唇油封的密封机理比较复杂,本文主要基于波形唇油封的结构和楔效应原理,从微观和宏观两个角度对波形唇油封的密封机理进行了研究,并对波形唇油封的性能参数和关键结构参数进行了介绍,为后续的波形唇油封的仿真分析和试验分析奠定了理论基础。
  本文针对波形唇油封的精确建模问题,提出了一种周向展卷变换原理,并在该原理的基础上研究了一种波形唇油封的三维建模方法。首先,基于周向展开原理建立波形唇油封的三维展开面模型;然后,基于周向回卷原理,对波形唇油封的展开面模型进行回卷;最后,将回卷面模型通过软件的实体生成功能生成波形唇油封的三维模型。通过对模型进行误差分析,其误差非常小,完全满足建模精度需求。
  对波形唇油封进行非线性静力学仿真分析,是研究油封静接触性能的一种研究方法。本文首先利用ANSYS软件计算了波形唇油封的静接触性能参数;其次,将波形唇油封的静接触性能参数与普通唇形油封进行对比,得出波形唇油封和普通唇形油封在静接触性能方面的差别;最后,通过仿真分析了关键结构参数波幅和周期对波形唇油封静接触性能参数的影响。
  考虑到波形唇油封的密封机理和油封材料的特殊性,本文借助流固耦合仿真分析,研究了油封和流体之间的相互作用,以及油封唇口结构对油封和流场之间相互作用的影响,对研究波形唇油封的密封性能具有重要作用。
  通过实验对波形唇油封的泵油量和径向接触力进行检测,并与普通唇形油封的检测结果进行对比。对比结果表明,波形唇油封的泵油能力比普通唇形油封强,波形唇油封的平均径向接触力小于普通唇形油封。
[硕士论文] 马宗红
材料物理与化学 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:当前难降解材料和能源危机造成环境问题越来越严重,可再生资源和天然聚合物得到快速发展,尤其是在食品包装领域。在这些材料中,壳聚糖(CS)因其独特的性质引起科学和工业领域的广泛兴趣。具有无毒、可生物降解和抗菌等优良性能。同时也是一种优良的成膜材料,但是由于这种天然高分子材料对水敏感,机械性能差,限制了其应用。
  本文以CS为基体,蛋白纳米粒子(小麦蛋白(WG)、玉米醇溶蛋白(zein))和天然一维纳米粘土矿物(凹凸棒(APT)与埃洛石(HNTs))为增强体,采用流延成膜法制备包装复合膜。首先根据一维粘土特有的纳米特性,研究APT和HNTs作为增强体对CS膜性能的影响,并辅以增塑剂以增加膜的塑性。其次采用疏水性的蛋白纳米粒通过原位法增强CS膜。最后采用双纳米粒(蛋白纳米粒、一维纳米粘土)协同增强CS膜。通过傅立叶转换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、力学性能、耐水性能和光学性能等分析测试手段对复合材料进行结构表征和性能测试。实验结果如下:
  (1)两种增塑剂甘油(GE)和山梨酸醇(Sr)都对CS膜起到了增韧效果,增大了复合膜的塑性。当加入GE含量为35%时,其最大断裂伸长率为71.71%,较纯CS膜增大了7.4倍;但是当加入Sr含量为35%时,其最大断裂伸长率为47.1%,只提高了2.3倍。因此GE比Sr具有较好的增韧效果。两种一维纳米粘土也都在一定程度上起到了增强效果,增大膜的拉伸强度,提高了力学性能。其中添加4%的APT时,其最大拉伸强度达到37.70MPa,较纯的CS膜提高了近32%;当添加3%的HNTs时,其最大拉伸强度达到39.13 MPa,提高了27%。以及在加入粘土之后,降低了复合膜的吸雾率,表明无机纳米粒子的引入可以改善膜的耐水性能。两种纳米粘土对复合膜的透光率影响较小。但是一维纳米粘土在高加入量时容易团聚,难以分散,这会对复合膜的力学性能和耐水性能造成负面影响。
  (2)蛋白纳米粒通过原位法成功加入到CS膜中。两种蛋白纳米粒都可以增强CS。zein和WG都可以提高膜的拉伸强度,从而提高膜的力学性能并降低膜的透光率;但是两种蛋白质对膜力学性能的提高并无太大差异。醇溶性蛋白质作为疏水性材料,本身可降低膜的吸水率,改善膜的耐水能力。Tan的加入,提高膜的拉伸强度,其主要原因是Tan可以降低两种蛋白质纳米粒的粒径并改变它们的形貌,同时Tan可以与蛋白质和CS分子通过氢键作用形成网络结构,从而使膜的致密性增大,力学性能提高;引入Tan可降低复合膜的吸水率,是因为CS基体与蛋白质、Tan三个大分子通过物理交联形成网络结构,从而阻止了水分子的进入,提高膜的阻湿性能。因此,Tan可提高CS膜的各种性能,初步证明了Tan作为一种天然、无毒改性剂应用于CS膜的可能。
  (3)zein、WG分别以圆球形和椭球形状存在于CS中,但加入Tan后,WG和zein粒径变小,可能是因为Tan在蛋白质与CS两相界面间发生交联,起到一种桥连作用,使蛋白质粒径减小。但是Tan的引入使复合膜变为棕色,并在紫外区域膜几乎不透光,这是因为Tan分子中含有许多芳香族基团,可以吸收紫外线。说明Tan的加入增加了复合膜的紫外阻隔性。
  (4)蛋白纳米粒和一维纳米粘土可以协同增强复合膜的拉伸强度和断裂伸长率比起两种单纳米粒,使复合膜的力学性能提高。同时引入两种纳米粒子有效降低了复合膜的吸雾率,提高了膜的耐水能力。但是一维纳米粘土和蛋白粒子在高浓度时易团聚而会导致复合膜的综合性能降低。同时加入亲水的粘土纳米粒和疏水的蛋白纳米粒可以增加复合膜中填料的含量,且在它们各自的合适浓度时不会发生团聚现象,这样可以起到复合增强的作用。
  (5)在实际应用中,透光性是影响消费者接受程度的重大因素。加入一维纳米粘土对复合膜的光学性能影响不大,这是因为无机粘土以纳米级别分散在CS基体中。但是引入蛋白纳米粒之后,复合膜的透光率降低,这是因为加入蛋白纳米粒使复合膜的微结构发生变化,会使光在相界面处出现反射和散射,从而影响光线的透过。整体来说,复合膜在引入两种纳米粒之后光透过率下降不明显,仍具有较优的光学性能。
[硕士论文] 马美琪
设计学 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:人形手办是影视衍生品的重要组成部分,对影视作品的成本回收和产业链的有序运行起着至关重要的作用。本文主要研究了将三维技术应用于人形影视手办的设计中的可行性。三维技术在产品设计方面具有精准复刻、易于调整等优势,在制作上具有周期短、操作简单等特点。这一技术的应用,不但能改善传统工艺的固有缺陷,还能实现手办的个性化定制。
  本文总结归纳了三维技术条件下人形影视手办的写实式设计、漫画式设计、联想式设计和个性化设计四种设计方法;通过3DS max软件创建及三维扫描仪采集获取三维模型数据,使用三维打印方式制作实体模型,并模拟和总结了三维技术应用于人形影视手办设计的一般流程;最后依照三维技术下特有的人形影视手办个性化设计方法——综合材料设计,以三维扫描方式获得人体三维模型数据并打印制作,上色后使用综合材料制作服饰并拼装成型,最终得到个性化半立体人形影视手办摆件。
  以上研究表明,三维技术在人形影视手办的设计的应用可行,不仅能够突破传统手办设计方法的局限,还带来诸多优势。三维技术在简化人形影视手办的制作工艺,节约经济成本的同时,还能起到提升设计自由程度和实现产品个性化定制、提升产品格调等作用。
[硕士论文] 陈朋刚
机械电子工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着人们对环保问题的重视,纸质包装取代塑料包装已成为包装行业未来发展的趋势。纸纱复合袋具有强度高、环保等优点逐渐成为纸质包装中的主流产品,但对于我国而言,现有纸纱复合袋的糊底机存在运动协调差,一台糊底设备只能生产一种规格的纸纱复合袋等问题,本文针对这一问题,对纸纱复合袋糊底机生产线中的部分机构进行方案优化以及结构设计。
  本文首先对手工糊底工艺进行分析、考察,然后制定本设计糊底机的工艺流程,确定各个工序所要实现的功能,并对糊底机进行总体布局。根据工艺路线,对节拍装置、传送装置、展平装置和压痕装置进行结构设计与实现。
  在节拍装置设计中,首先利用层次分析法对节拍装置设计方案进行模糊综合评价,根据评价结果,选出以片基带输送袋筒、档杆节奏型阻挡与放行袋筒的方案;通过理论计算以及ADAMS运动学仿真,对节拍装置中的关键部件以及安装位置进行设计,使结构在满足运动的前提下结构更加紧凑。在传送装置设计中,根据纸袋性能以及工艺要求,选取夹持辊夹持传送的方式;通过建立袋筒夹持输送力学模型,计算出袋筒夹持力大小,然后分别对夹持辊参数、弹簧的参数、链条牵引力和电机功率进行计算,并选取一对链轮进行运动学仿真,为整体双链轮滚筒安装位置提供参考。在展平装置设计中,通过试验法对两种方案进行比较,确定出辊子转动压平袋口方案,然后对三角架角度、气缸参数、螺栓强度、袋口经过压辊时加速度值等参数进行计算,并对辊子压平袋口进行运动学仿真,比较袋口经过压平辊时加速度理论值与仿真值,确定出压平辊与面板间距最适宜值。在压痕设计中,对原压痕装置出现的袋口面褶皱问题进行理论分析,得出袋口出现褶皱的原因,针对分析的原因优化设计出新的压痕装置,并对主动压痕辊转速、从动压痕辊尺寸材质、动力提供、压痕深度、压痕宽度等进行理论计算,试验表明,袋口经过压痕装置时,褶皱现象不会出现,袋口压痕效果良好。
  本文对纸纱复合袋糊底机部分机构进行设计方案的比较与确定,将优选设计的方案中涉及的零件加工、采购、装配成样机,并进行试验,通过试验表明,优选的方案提高了机构间的协调性以及结构的紧凑性,为后续纸纱复合袋糊底机产品化提供基础。
[硕士论文] 张富贵
检测技术与自动化装置 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着包装行业的不断发展和人类环保意识的提升,高强度、低污染、易降解的包装材料受到越来越多包装企业的青睐。目前,通过牛皮纸和纱线复合而成的新型纸纱复合袋,以其特有的低破损、易分解的优点,逐步成为包装袋中的主流产品,遍及化工、饲料、建材等原料产品的包装。但是,由于我国包装行业发展起步晚,且引进外国设备成本高,难以掌握关键性技术。因此,研发一种纸纱复合袋糊底设备具有重要意义。
  本文分析了糊底机研究的背景和意义,通过介绍国内外糊底机发展现状,同时结合某工厂需求,选用成熟的工业自动化技术,对纸纱复合袋糊底机控制系统进行研究和开发。主要研究内容如下:
  (1)通过分析糊底机的工艺流程和参数指标,确定了糊底机控制系统的整体方案。综合运用伺服驱动器、伺服电机、传感器、步进电机和变频器等器件,设计出一套以PLC为控制核心的纸纱复合袋糊底机控制系统。
  (2)根据信号类型和总数,确定了I/O点数并对其进行地址分配,设计了主电路图和控制电路图。在控制电路图中,设计了PLC输入输出接线图,同时扩展了相应的模拟量模块。通过对电机速度和转动惯量等参数的计算,选择合适的伺服电机,并且绘制出伺服驱动电路;采用共阴极接法设计出步进电机的驱动电路图。
  (3)根据PLC程序设计方法中的顺序控制法,设计出糊底机控制系统的总体流程图,对定型定位装置、贴阀机构,下压机构和传送机构的流程图和程序进行设计。在贴阀机构中,利用PLC高速脉冲输出控制伺服电机的速度,同时高速计数器对增量编码器反馈的信号进行脉冲计数,最终完成对贴阀控制。下压机构的传送部分选用步进电机,通过控制PLC脉冲输出数和频率,从而控制步进电机的行程和速度,最终将袋筒准确送入指定机构。在传送机构,高速计数器对编码器反馈信号进行脉冲计数,最后实现对电机速度的检测。
  (4)在监控子系统中,利用WinCC flexible(Windows Control Center)软件设计划分了组态画面,包括设定区、工作区、显示区和操作区,并且对各个区变量进行地址分配,最终利用人机界面技术实现了对糊底过程中的整体监视和可视化操作。
[硕士论文] 苏雅綪
工业设计工程 河北科技大学 2018(学位年度)
摘要:随着人们生活水平的提高和旅游业的持续发展,一股“红色旅游”的热潮逐渐在全国兴起。西柏坡是河北省著名的革命圣地之一,拥有“新中国从这里走来”的美誉,2017年1月入选了中国红色旅游经典景区名录。在《河北省旅游业"十三五"发展规划》中突出打造12家影响力大、带动效应好、综合性强的标杆性大景区,其中第一位就是西柏坡红色旅游教育体验区。伴随着“十八届四中全会”、“十九大”等政治会议的召开,西柏坡越来越受到广泛的关注,前来重温红色记忆的游客数量成倍增长,旅游收入逐年上升。但是,相较于西柏坡旅游业整体的长足发展,其旅游纪念品的开发却显薄弱与滞后。品种单一、缺乏特色、品质低劣、定位失准等问题,已成为制约西柏坡旅游经济发展的“短板”。
  本文首先对西柏坡红色文化发展历史进行追溯,系统分析和整理西柏坡红色文化符号;其次,运用设计符号学的基本原理,阐述旅游纪念品对文化的承载功能,以及文化、符号与纪念品之间的关系,探讨符号向产品转化的基本原则。第三,通过设计实践验证转化方式的基本途径,即典型红色符号的选取、产品的定位、形态的归纳与变形、功能的确立、物化因素考量。旅游纪念品特色的体现首要的问题是地域文化符号的选取,结合现代语境的分析和美学法则的运用,如何将西柏坡红色符号的内涵注入到产品的形态中去,使之达到实用功能和审美功能的有机统一,成为红色圣地独有的“立体名片”。
[硕士论文] 曹甜甜
包装与印刷工程 广西大学 2018(学位年度)
摘要:芒果采后易发生病害,且因为其采后呼吸旺盛,易腐烂,故易造成品质下降。为深入研究芒果病害的防止措施,减少病害程度并延长贮藏保鲜期,本文通过研究纳米氧化锌对芒果腐败菌的抑制、磺甲比林对乙烯的吸附过程探讨降低芒果采后生理活动的方法,以达到延长贮藏寿命,提高商品价值的目的。具体研究内容如下:
  采用十二烷基苯磺酸钠为分散剂,通过改变分散剂浓度、pH值和超声时间对纳米氧化锌(ZnO)的分散效果进行单因素试验,以粒径和Zeta电位为测试指标,结果表明:分散剂浓度为0.06%、pH值为11.5和超声时间为30min时粒径最小且Zeta电位绝对值最大,即分散效果最佳。通过正交试验和响应面对最佳分散条件进行优化,结果表明:分散剂浓度为0.06%、pH值为11.35、超声时间为30.5min。研究涂料配方中,通过测试不同碳酸钙、钛白粉和高岭土配比涂料的粘度和固含量,结果显示:碳酸钙与钛白粉配比为4∶1时,粘度为1423mPa·s、固含量为53.99%。当胶黏剂1.5%,增稠剂0.4%时可操作性好,以此确定涂料配方比例。将制备好的涂料进行涂布,对涂布纸进行物性检测,结果显示耐破指数2.12,抗张强度19.87kN,白度80.1%。
  研究了纳米ZnO对芒果腐败菌的抑制作用,改变pH值和涂布量进行抗菌试验。结果表明纳米ZnO在pH为10.37时,抗菌率最高,涂布量越大,抗菌率越高,综合考虑确定pH为10.37、涂布量为10g/m2。
  采用磺甲比林(ATA)为吸附质,通过气相色谱法进行单因素试验,确定了ATA吸附乙烯的最佳条件:ATA浓度30mmol·L-1、气流速度2mL·min-1、温度20℃。为进一步研究其机理,通过Langmuir和Freundlich进行等温模型的拟合,它们拟合的相关系数R2分别为0.9987和0.9550,说明ATA吸附乙烯是一个均质表面和单层覆盖共存的过程。
  采用纳米ZnO和ATA共混制备的涂布纸对芒果进行常温下保鲜贮藏试验,设置保鲜纸、原纸包装和清水处理三组实验,测试硬度、失重率、发病率、呼吸强度、可滴定酸、可溶性固形物和维生素C,结果表明,保鲜纸组硬度下降缓慢,降低了芒果的软化速度,保鲜组失重率、发病率、可溶性固形物明显低于原纸包装和对照组,保鲜组、原纸包装组和对照组的呼吸强度最高分别为108.2、120.4和129mg·CO2/Kg·h,维生素C保存率分别比原纸包装组和对照组高了11.46%和8.01%,由此说明保鲜纸对芒果保鲜具有良好的保鲜效果。
[博士论文] 王海霞
林产化学加工工程 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:随着人们环保意识的增强,开发和应用安全无毒、可降解无污染的环境友好型天然可食性包装膜替代传统的合成塑料薄膜是非常紧迫和必要的。然而由于大豆分离蛋白膜自身化学组成,使其机械性能和阻湿性能往往低于合成的塑料材料,而且单一组分的大豆分离蛋白膜也很难满足不同产品的功能化需求,从而限制了其应用和发展。
  本文以大豆分离蛋白为主要成膜物质,首先以含有水解单宁的板栗壳提取物和橡椀提取物为功能型助剂来提高大豆分离蛋白膜的抗氧化性;其次将椰子油作为疏水剂和富含皂甙的马齿苋提取物为表面活性剂与大豆分离蛋白共混来提高薄膜的疏水性。再次以表面复合的方法制备羟丙基甲基纤维素与大豆分离蛋白复合型薄膜,从而提高大豆分离蛋白膜的机械性能,并通过添加蛋白质交联剂单宁酸来进一步提高复合膜的机械性能。本文的主要研究结果如下:
  (1)将2%,5%,8%,10%的板栗壳提取物添加到大豆分离蛋白膜中,随着板栗壳提取物添加量的增加,薄膜的透光性显著下降,尤其对波长在300nm以下的紫外光的透过率几乎为零。薄膜的氧气透过率从4士0.110-23m3m-1s-1pa-1降低到2.0士0.110-23m3m-1s-1Pa-1,但含水率则没有显著地变化。此外,当板栗壳提取物的添加量为8%时,薄膜的抗拉强度达到最大,伸长率则没有显著变化。板栗壳提取物能够增加薄膜总酚含量和DPPH去除率,并且在板栗壳提取物添加量相同的情况下,在25℃和35℃下的总酚含量和DPPH去除率要高于15℃的。红外分析结果表明板栗壳提取物中的单宁成分与大豆分离蛋白发生氢键和疏水键交联。DSC分析结果表明,共混膜的变性温度可从113.1℃增加到128.3℃,但共混膜的焓变降低,这说明板栗壳提取物的添加破坏了蛋白质的原有构象和分子链之间的氢键交联,而形成的新的氢键和疏水性交联所稳定的蛋白质网络结构比较脆弱,在较低的焓变下就能够将价键破坏。扫描电镜结果显示添加板栗壳提取物的薄膜结构更紧致。
  (2)在pH=8和pH=10下将5%、10%和15%的橡椀提取物添加到大豆分离蛋白膜中。橡椀提取物使薄膜的强度增强而伸长率有所降低,其中当橡椀提取物添加量为10%时共混膜的机械强度最好。共混膜的水蒸气透过系数随着橡椀提取物添加量的增加而增加,而氧气透过系数则降低。添加橡椀提取物使薄膜对紫外光有较强的阻碍作用,且抗氧化性能显著增加。此外在pH=10得到的共混膜不论在透光性、阻隔性以及力学强度上都要好于pH=8的共混膜。通过对蛋白质二级结构分析发现pH=10的薄膜中β-折叠构象明显低于pH=8的薄膜,这一构象的减少这说明pH=10是有利于大豆分离蛋白肽链打开且有助于橡椀提取物与蛋白质的交联。从TG曲线分析结果中发现橡椀提取物的添加使薄膜的热分解温度有所提升,尤其是当添加量为10%时,薄膜的热降解温度明显高于纯的大豆分离蛋白膜,这也说明橡椀提取物的添加能够提高薄膜的热稳定性。
  (3)以马齿苋提取物与椰子油添加比例为1∶1、1∶2、1∶3,和椰子油与大豆分离蛋白添加比例为0.05∶10、0.15∶10、0.25∶10,将三种原料共混,相关的实验结果如下:当马齿苋提取物添加比例相同的情况下,椰子油添加比例的增加会使共混膜的不透明度增加;且抗拉强度会随之下降但伸长率则增加;此外椰子油使共混膜的表面疏水性和水蒸气透过率显著降低,但氧气透过率则有所增加。当椰子油添加比例相同时,马齿苋提取物对共混膜的透光性没有显著地影响,但会使薄膜的力学强度增强,尤其在马齿苋提取物与椰子油添加比例为1∶2时,共混膜的力学强度最佳;马齿苋提取物添加比例的增加会降低水蒸气透过率和氧气透过系数,但对表面疏水性没有显著影响。从TG分析结果发现添加了椰子油和马齿苋提取物没有使薄膜的热降解温度并降低。从红外分析结果发现椰子油的添加破坏了蛋白质分子链之间的交联,马齿苋提取物中皂甙的羟基可能与蛋白质分子链上的羰基或是羟基形成氢键,产生分子链之间的交联。
  (4)按照大豆分离蛋白与羟丙基甲基纤维的比例为8∶2和6∶4,利用共混和流延复合的方法制膜,并对其性能进行比较和分析发现:不论是共混膜还是层合膜,透光率随着羟丙基甲基纤维素添加量的增加而降低。从共混膜电镜断面结构中可以看到类似“海岛状”结构,表明在共混膜中大豆分离蛋白为富集相而羟丙基甲基纤维素为分散相。而复合膜的两层结构连接紧密且接触界面没有明显地分离和空隙。因此采用流延复合法可以获得具有良好粘结性的复合薄膜。随着羟丙基甲基纤维添加比例的增加,薄膜的力学强度增强,薄膜的吸湿性降低,水蒸气透过系数降低。而且复合膜的性能要好于共混膜,但复合膜氧气透过系数要大于共混膜。通过红外分析发现不论在共混膜还是复合膜中,大豆分离蛋白和羟丙基甲基纤维的分子链间和分子链内部都发生了氢键交联。而通过热重曲线的分析发现,由于分子链间的相互作用,共混膜和复合膜的热稳定性显著地提高。
  (5)将0.5%、1%、2%、3%的单宁酸添加到羟丙基甲基纤维素/大豆分离蛋白复合膜中,相关的实验结果如下:单宁酸的添加增加了复合膜的不透明度。从复合膜的微观结构中可以看出,添加单宁酸使大豆分离蛋白结构更为紧密,当单宁酸添加量为3%,复合膜的双层结构界面不清晰,说明单宁酸作为交联剂能够使复合膜中的两种物质在界面处进一步发生混溶,使复合结构不易产生剥离。此外,单宁酸的添加增加复合膜的水蒸气透过系数,复合膜的吸湿性和水溶性并没有改善,但单宁酸添加量在3%时,复合膜的力学强度达到最佳,而且氧气透过系数降低,几乎与纯的大豆分离蛋白膜相当。从红外分析结果中发现单宁酸与蛋白质发生了氢键和疏水性的交联。从热重曲线分析发现单宁酸的添加使复合膜的热降解温度有所降低。
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