嬰幼兒奶瓶設計的人機工程學分析

譚 杉 黃 侃 胥 璟（廣東農工商職業技術學院，廣東 廣州 510507）

根據最新人口普查數據，我國0～3歲嬰幼兒數量近7千萬。2014—2017年，中國奶瓶市場同比增速持續超20%，零售額由22億元增長至49.2億元。奶瓶作為與嬰幼兒口腔直接接觸、使用頻率非常高的生活必需品，質量參差不齊；消費者對外觀和價格敏感， 卻缺乏產品的安全性能、標準及選購常識。近年來，頭部企業為了提升市場份額，開始以新設計、新技術提高品牌價值，構建品牌差異。整體而言，同質化依然嚴重。奶瓶喂養相關的人機工程學分析與研究缺失嚴重，設計缺乏依據，用戶體驗不佳的情況仍然普遍存在。

一、現有產品對比分析

根據《中國嬰幼兒快消品市場發展報告》顯示，貝親、新安怡、NUK、布朗博士、愛得利等著名品牌合計占據70%的市場份額，剩余數百家本土品牌共同分割剩余30%市場，價格相對中低端。其中貝親占據近40%的市場份額。因此，在產品分析樣本的選擇上以上述品牌的主打產品為主。

1.現有產品概況

作為嬰幼兒哺喂用品，奶瓶大都由瓶身、奶嘴、瓶蓋組成。以哺乳為主要功能，同時兼顧喂養中的回氣漏奶、奶粉沖泡、奶瓶清洗、防脹氣、舒適性等功能要求。目前，市面上嬰兒奶瓶的分類，主要以奶瓶容量、奶嘴孔數孔型、材質進行。大致可按容量分為120ml、180ml、210ml、240ml、280ml；按出水孔形態則分為：單孔、雙孔、三孔；圓形孔、十字孔、Y型孔等。按材質分類為：玻璃、PP、PPSU、硅膠等。容量和出水孔主要根據嬰幼兒成長需要去選擇。大部分奶瓶材質均為PP或PPSU，無色，光滑通透，形態多樣。玻璃瓶身雖然安全，但易碎，柱形，通常用于0～3個月的寶寶，硅膠材質瓶身也主要用于0～3個月嬰兒奶瓶，具有手感柔軟、整體仿母乳的特點。奶瓶色彩通常使用淺色印刷，不用添加熒光劑即可完成印刷工藝，如果要達到色彩豐富的效果，則必須添加含有熒光劑的油墨來制作完成，熒光劑的熒光粉是致癌物質。所以選擇奶瓶必須擇淺色印刷的奶瓶。

2.產品細節對比分析

奶嘴作為與嬰幼兒口腔接觸最密切的部位，奶嘴設計中所涉及的人機因素包含功能、材料、形態、心理等多個層面，我們依照位置來逐一分析其設計特征。

（1）奶瓶材質

根據哺乳期的嬰兒生理特征，其上顎中央處有一圓形的凹陷處，只有哺乳期寶寶才有，稱為“哺乳窩”，它能使嬰兒含住乳頭，順利喝奶。由于新生兒的口腔黏膜柔嫩，血管豐富，唾液腺發育不足，唾液分泌較少，黏膜較干燥，需要在這個階段為寶寶提供更為細心的呵護。并且經過初步的調查表明，新生兒父母以及監護人對月子階段嬰兒的喂養和安全呵護更為關心。那么在設計時將更多地考慮其生理特點，最大限度地模仿嬰兒吮吸母乳的狀態：

拇指形奶嘴設計上，模仿母親乳頭在嬰兒口腔中的真實形狀，能讓奶嘴上端的弧線更貼合哺乳窩，讓嘴唇更好地含接奶嘴，保障嬰兒口腔正常發育。出水口對準嬰兒的上腭，使嬰兒更好地吸收營養，預防中耳炎。嬰兒的舌頭能行進如同吮吸母乳時一樣，使嬰兒能夠更好地適應從母乳喂養到奶瓶喂養的轉變。奶嘴的設計上更加柔軟，類皮膚質感。

在奶嘴設計上，要既保證寶寶在喝奶的過程中能清潔舌苔，又可以通過按摩來能促進唾液分泌，增進食欲。

（2）奶嘴紋理

首先，由于孩子吸吮量增加的緣故，造成奶嘴塌陷；其次，如果奶瓶回氣不暢，瓶內產生負壓，使寶寶吸不出奶，卻依然在吸，導致從奶嘴處吞咽大量的空氣；再次，回氣閥設計不合理，在奶液中吹起大量的氣泡，使寶寶連同牛奶一起吞咽，容易造成出奶不暢和嬰幼兒脹氣。防脹氣設計能在寶寶用奶瓶喝奶時，有效地減少寶寶吸入空氣，從而減少寶寶脹氣、打嗝和吐奶的癥狀。

從設計上，利用加厚、增加加強筋等方法，使奶嘴可以有效地起到預防塌陷的作用。合理的回氣方式，在輕松回氣的同時不會產生滲漏，減少或預防因嬰兒吮吸造成奶嘴塌陷問題。

（3）奶嘴基座和進氣口

圖1 奶嘴基座 進氣口

（4）出水孔

有研究顯示，嬰幼兒一次喝奶時間為15～20分鐘，過長則容易出現吐奶等現象。出水孔過大則出奶量超過嬰幼兒吮吸速度，容易嗆奶。因此不同的出水孔設計對應嬰幼兒成長需要，方便調整出奶量。

綜上，我們能看到吮吸的口感、防塌陷、防漏、進氣設計等眾多功能均集中于奶嘴設計中，絕不是簡單的外觀變化。

二、防脹氣系統

防脹氣奶瓶也叫防吐奶奶瓶，通過特殊處理，使外部空氣通過進氣孔進入奶瓶，保持瓶內正常氣壓，能有效解決奶嘴吸扁、奶瓶氣泡問題，從而有效地減少寶寶脹氣、打嗝和吐奶的癥狀。現在市面上的防脹氣奶瓶主要有底部進氣型、奶嘴防脹氣活門型和內置導管防脹氣型這三種。

圖2 防脹氣設計

三、瓶身人機工程學及顏色

從使用者使用奶瓶的喂養姿勢考慮，設計出更符合使用者手形的奶瓶。通過變換瓶身角度或奶嘴角度，符合嬰兒飲用位置，更好地符合使用者對嬰兒的喂養角度。從人機工學上考慮能讓使用者進行更舒適地喂養。根據手部的抓握形態設計奶瓶的瓶身造型。從顏色上講，顏色鮮艷會受到很多寶媽的青睞，但是色彩越是鮮艷越說明奶瓶的重金屬含量高，為此，奶瓶色彩宜選擇天然植物提取色。

瓶蓋的設計主要從其開閉的便利性，防止漏奶方面考慮。也有部分設計考慮沖泡牛奶時的瓶蓋放置方式，避免污染瓶蓋內部（見圖3）。

奶瓶上標注容積刻度， 便于家長掌握嬰幼兒的進食量，有利于科學育兒。奶瓶容量在120～260ml。通常未滿1個月的寶寶的哺乳量1次約100～120ml。由于母乳缺乏而必須混合喂養或人工喂養的嬰兒， 大都選擇替代乳品如配方奶粉等，這類孩子主要靠奶粉提供全部營養， 如果一次差10ml，一天喂4 次就差40ml，長期少吃或長期多吃，對孩子的健康都是不利的。這就要求奶瓶上的刻度必須計量準確。

四、奶瓶奶嘴尺寸

由于新生兒的口腔黏膜柔嫩，血管豐富，唾液腺發育不足，唾液分泌較少，黏膜較干燥。需要在設計中更多地考慮其生理特點，最大限度地模仿母乳狀態。嬰兒的舌頭能行進如同吮吸母乳時一樣，使嬰兒能夠更好地適應從母乳喂養到奶瓶喂養的轉變。所以從奶嘴設計上應更加柔軟，類皮膚質感。也要考慮防塌陷問題。我們對幾款具有代表性的奶嘴進行了詳細的測量，比對數據，討論數據的合理性，并提出了設計的參考尺寸。

圖4奶瓶奶嘴建議尺寸

在奶嘴的尺寸中我們確定了標準口徑和寬口徑兩個規格，通常，瓶口40mm以上為寬口徑，容易沖泡奶粉。口徑小于40mm為普通口徑，便于攜帶。除了標示出其外觀整體尺寸外，對硅膠厚度也進行了標注，從上到下逐漸增厚：最上端與嬰幼兒舌頭、口腔內部直接接觸，是最柔軟的部分，不能對嬰幼兒口腔產生傷害；中間部分主要接觸舌頭，在吮吸的過程中，舌頭會對奶嘴進行擠壓，奶嘴需要適當的回彈力；往下的大部分區域稍厚，主要接觸嘴唇，一方面需要模仿母乳的觸感，也需要防止在喝奶擠壓過程中形成奶嘴的塌陷。

瓶身尺寸：現有奶瓶底部尺寸直徑為4.8～8cm，高度在15.6～24cm。根據人機工程學，合理的抓握尺寸在5.5～8.0cm。便于媽媽持握，能夠減少喂養過程中的手腕疲勞，防止奶瓶移動讓寶寶吃入空氣造成嗆奶。

奶瓶形狀：柱形適合0～3個月的寶寶用；弧形、環形：適合4個月以上的寶寶，有了強烈的抓握東西的欲望；帶柄小奶瓶適合一歲左右的寶寶，可以自己抱著奶瓶吃東西。

結語

本文從嬰幼兒的發育要求、父母哺乳的需要、奶瓶的使用過程、便攜性、安全性、使用環境等各個角度進行詳細地分析，整理出奶瓶設計必要的人機工程學要素，為今后的進一步設計開發提供有益參考。另外，由于奶瓶的使用是與嬰幼兒成長密切相關的，因此需要根據嬰幼兒成長規律和仿母乳喂養，在時間維度上進一步細分奶嘴、奶瓶使用的各個階段及功能側重點，提出分段的依據和設計的人機工程學要點所在。