谈智能包装应用现状 本文关键词：现状，智能
谈智能包装应用现状 本文简介：摘要：研究智能包装产生背景，从智能包装材料及智能包装技术两个维度分析智能包装的应用现状。并根据工作原理及表现形式将智能包装材料分为变色包装材料、发光包装材料及活性包装材料。并从结构和信息技术两个方面研究智能包装技术。从安全性、绿色环保及增强虚拟现实角度举例说明智能包装的发展方向。关键词：智能包装；系
谈智能包装应用现状 本文内容：
摘要：研究智能包装产生背景，从智能包装材料及智能包装技术两个维度分析智能包装的应用现状。并根据工作原理及表现形式将智能包装材料分为变色包装材料、发光包装材料及活性包装材料。并从结构和信息技术两个方面研究智能包装技术。从安全性、绿色环保及增强虚拟现实角度举例说明智能包装的发展方向。
关键词：智能包装；系统；互联网；包装技术
1992年在伦敦召开“智能包装”会议，将智能包装定义为：在一个包装、一个产品或产品一包装组合中，有一集成化元件或一项固有特性，通过此类元件或特性把符合特定要求的职能成分赋予产品包装的功能中，或体现于产品本身的使用中[1]。具体来说就是将先进的材料、新型结构及信息系统对内装物的质量和包装安全性进行积极干预与保障，收集包装系统整个生命周期内的数据信息，完成对包装系统的优化。
1智能包装产生背景
在互联网技术飞速发展的新时代，信息呈爆炸式传播，一系列新材料、新结构被引入到包装行业，形成新时代下的智能包装理念：智能包装是将生物学、材料学、电子信息系统、人工智能等多元学科技术手段，实现包装智能化需求，并转达给客户。当包装系统内装物为易腐败变质的食品或者药品时，智能包装的优越性显得格外明显，通过传输数据并接受系统管理，从而进一步提高服务品质。进入工业4.0时代，信息技术服务、云平台、大数据及人工智能等技术可以将商品从生产、包装到运输环节的信息全面展示给消费者，对商家而言，可以做到产品质量控制、渠道管理、防窜货、防伪溯源及促销信息发布等优势[2]。学习探索新型智能包装对我国制造业的发展有着深远的意义。
2智能包装材料
现代科学技术的飞速发展，在包装领域涌现出一大批新型材料，这些材料的出现增强了包装功能性及使用范围。智能包装则是智能信息系统与新型材料结合的产物，它可以运用相关技术手段能很好地解决高档商品、食品、药品等领域出现的包装安全问题。在包装领域所使用的材料主要是指能自我感知周围环境变化，及时作出判断并采取相应措施的一类材料[3]。与传统材料相比，智能包装材料有三个特点：（1）感应性：智能包装材料对周围环境的变化十分敏感；（2）识别性：智能包装材料对不同影响因素能够加以识别并做下一步动作；（3）调控性：智能包装材料能够根据环境变化调整自身条件以适应环境变化带来的影响。智能包装材料根据其在包装系统中表现出来的特征可以归纳为变色包装材料、发光包装材料、活性包装材料等。2.1变色包装材料变色包装材料是指材料在受到外界特定激发源刺激时，通过改变颜色做出反馈，这种材料可用于包装图案显示、信息记录、警示提醒、防伪等领域。万正刚等[4]介绍光变色油墨在防伪包装上的应用及光变色油墨的基本原理。北京大学严纯华团队[5]研究了“智能变色标签”属于一种智能温度敏感型材料，标签变色过程表示内装物过保质期或者受温度影响变质。俄罗斯设计师设计出一款为“Naked”系列变色包装，主要用于化妆品，如图1所示。这款包装在表面涂覆温敏材料，人手触碰会变红，离开后即刻恢复，增加消费者对包装的好感。2.2发光包装材料发光包装材料是指，材料在受到外界影响，能以图1变色包装图2发光包装某种形式吸收能量，并以光的形式表现出来，形成包装视觉传达[6]。在工业上常以油墨涂料、陶瓷玻璃或者有机材料为载体。具有警示提醒、防伪及互动等功能。如图2所示的发光酒包装就是利用发光油墨制成，包装被拿起后图案依次变亮，每18s循环一次，既能做到防伪又能提高内装物档次。2.3活性包装材料活性包装材料指的是包装材料具有特定物质吸收剂或释放剂，改变包装内部氧气和二氧化碳浓度、温湿度、PH值及微生物含量，创造适宜内装物储藏的气体环境[7]，延长内装物储藏期，常用于生鲜食品、医药、禽类苗雏及植物幼苗等领域。
3智能包装技术
智能包装技术涉及多领域，它包括食品、通信电子及物理学等多门学科，根据各学科所起作用不同可分为功能结构型智能包装技术和信息型智能包装技术[8]。
3.1功能结构型智能包装技术
功能结构型智能包装主要是从构造方面进行创新，并增强智能功效，实现自动报警和升高或降低包装内部温度。自动报警型包装主要原理是将压强感应组件置于包装底部，通过感应压强的变化引发报警。包装内部食物变质出现胀袋后压强的变化会传达到感应器，达到一定数值后，感应器会触发报警，告知内装食品变质，提醒消费者注意[9]。自动升温包装是利用卷封或者压铸成型的方式制成多层级互相隔离几种物质，通过一定手段可以使这几种物质相互混合发生化学反应并放出热量[10]。如日本的自加热清酒罐、自加热咖啡罐装饮料等。自动冷却包装则是利用物理原理，通过干燥剂、冷却剂等物质升华吸收热量降低温度。
3.2信息型智能包装技术
信息型智能包装技术主要指的是能准确记录并反馈包装系统及内装物内在品质和生产、储存、运输过程信息的新型包装技术，最常见的是利用条形码、二维码、RFID标签及TTI标签技术[10]。信息型智能包装技术有在运输过程中利用包装动力学原理，计算在运输过程中所发生的振动、冲击；利用生物及化学原理采集内装物品质信息。近年来红牛饮料推出的“一罐一码”技术是信息型智能包装的一个典型，在金属罐底部喷印上二维码并赋予信息，如图3所示，使得红牛产品从生产到销售全流程监控，生产单位可以通过二维码监控产品流向、库存情况、渠道管理、分销统计及促销活动发布等信息。RFID标签是一种非接触式自动识别技术，对工作环境要求不高，并且识别过程不需人工，RFID标签技术对包装及产品从生产、物流到消费整个供应链起到优化作用。它可以同时识别多个高速运动的包装件，在物流和防伪领域有很大的应用前景。TTI标签，即时间-温度指示标签，基于时间和温度累计化学变化、生物变化、物理特征变化等产生的不可逆变化，显示出时间和温度的累计效应。并以图表或者变色的形式记录下来，常用于食品包装。
4智能包装的发展方向
4.1智能包装安全性
随着生活节奏不断加快，消费者对包装的个性化需求也逐渐增加，尤其是在无菌包装医疗器械安全方面的关注超越以往的任何时期。如植入人体内的医疗器械无菌包装系统遭到破坏或者是灭菌不彻底，在灭菌有效期内，微生物滋生繁殖，肉眼无法看到，若得不到相应预警并投入使用，这对患者是致命的危害。智能包装的出现可以有效监控无菌包装系统的有效性，为医疗器械的安全使用提供保障。
4.2智能包装与绿色环保
随着快递业等新兴产业迅猛发展，快递包装物的使用量也成几何式的增长，2018年达到505亿件，连续5年居世界第一，一年产生的固态垃圾超过800万吨。而数字显示，中国每年完成的快递件数还在以100亿件左右的速度增长。伴随着快递业的高速发展，封套、包装箱、包装袋、胶带等快递封装用品的使用量同步增长，其所带来的资源消耗、环境压力等问题必须高度重视、有效应对。积极应用低污染、低消耗、低排放，高效能、高效率、高效益的绿色环保封装用品，已经成为推动快递业健康和可持续发展的必然要求。快递业的绿色发展一直是政府和社会关注的重点，推广绿色环保的包装物，是整个行业健康、可持续发展的必然趋势。智能共享快递盒是两年在快递和电商领域逐步推广的一种绿色环保包装物，它可以减少使用传统纸箱、减少对树木森林的破坏，提高社会资源利用率，节省社会资源。快递企业和电商企业通过智能共享快递盒的循环使用，既可以降低成本，又低碳环保，实现包装智能化。
4.3智能包装与增强现实和虚拟现实（AR+VR）
产品的包装与智能终端设备相结合,提升产品的品牌影响力成为现代包装设计研究的一个重要方向。传统的包装仅仅停留在视觉层面，单项的传递信息，用户与产品信息不对等。伴随着增强现实(AR)技术的出现,产生了多元化的信息传递方式。用户通过智能终端设备扫描产品包装或者产品实体呈现声音、动画、视频以及与产品的交互，用户获得更好的体验效果,让无生命的产品感觉到生命力。增强现实(AR)技术的出现,为产品的包装提供了新的可能，让用户能够通过多元化的方式感受产品[11]。虚拟现实（VR）是一门综合性信息技术，把它与包装有机结合起来，为消费者创建一个可以体验商品包装虚拟世界提供支撑。虚拟现实技术在应用到商品包装上，不仅可以表达包装设计意图，更能够引导消费者融入商品包装艺术氛围，甚至是商品生产厂家企业文化和愿景中[12]。
5结语
智能包装是新时代下科技与创新的，不仅仅融入了众多新兴科技，还把个性化服务和智能化体验作为其核心理念。随着互联网、大数据、人工智能的普及并结合绿色环保发展要求，智能包装将被赋予信息交互、环保无公害等属性，不仅拉进了消费者与商品之间的距离，从某种意义上来说，也提高消费者的环境意识。另外，智能技术、纳米技术及电子油墨技术的成熟在一定程度上降低了智能包装的实现难度。在未来的工业发展中，包装的升级速度将会不断加快，更多新型智能包装将被应用到各个领域。
作者：高康 黄倩 单位：中国邮政集团公司邮政研究中心 天津轻工职业技术学院
谈智能包装应用现状 来源：网络整理
免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。
相关文章