張艷琦
(西北大學,陜西 西安 710127)
智能材料型包裝是指通過應用一種或多種具有某種特殊功能的智能包裝材料,改善和增加包裝的功能,以達到和完成某種特定目的的一類新型智能包裝。目前,智能材料型包裝所應用的材料主要是利用溫敏、氣敏、光電等屬性的材料。
這類材料可以通過自身的特性來感知周圍環境,顯示包裝空間內部的溫度、干濕度、氣壓、氣體等一系列重要的信息,適用性強,成本低,使用范圍廣。使消費者了解商品信息的同時,萌生更多精神愉悅感,既實現延長商品的貨架期、提醒顧客產品保鮮程度,保護消費者權益的商品防偽的實用價值,又做到安全防護等人文關懷,在未來的包裝產業的發展中具有很大潛力。
從發展史來看,我國智能包裝的發展相對而言起步較晚。從19世紀80年代智能包裝的概念出現以來,我國的智能包裝發展狀態在整個國內市場變化幅度不大,需求很小,大眾對智能包裝知之甚少,認識不足,沒有需求意識,這就致使智能包裝價格高出尋常包裝許多,而智能包裝價格過高,又會導致百姓對智能包裝的接受能力低下,呈現出智能包裝市場低迷,沒有需求的現象,進而影響了智能包裝的投入、開發和推廣,造成我國智能包裝的原材料研究相對薄弱,很多市面上常見常用的包裝原材料都依賴于進口,技術和原材料研發能力低下,這一系列的問題都是智能包裝行業發展道路上的絆腳石。
從發展潛能來看,21世紀人類更加注重智慧生活、智慧出行、智慧城市、智慧物流等生活理念,國家和行業領軍者們也看到了智能包裝廣闊的利潤空間和發展的必要性,發布《中國包裝工業發展規劃(2016—2020 年)》之后,我國智能包裝行業未來發展熱度值和期望值直線高漲。
從應用上來看,智能化包裝產業方興未艾,其突出表現在產業領域和技術應用方面。包裝成本以及物流環節成本的攀升,相比于國內包裝發展現狀,國外的材料技術發展較為迅速,一些發展文明快速的發達國家,都不約而同地展開了智能包裝的落地和推廣,如法國連鎖超市“不二價”、日本三菱燃氣化學公司皆有應用,對比國內,他們的應用更為成熟和廣泛。
從研究層面來看,科學家和學者們大多集中于智能材料型包裝的新技術新材料的研發和應用上,較少注意到包裝的審美特征和智能包裝帶給人們的體驗感,關于智能材料型包裝所呈現出的審美特征研究更是少之又少。
智能包裝材料最本質最自然的屬性是智能性,智能材料型包裝所呈現出的自然美特征即為智能科技性,它的自然美常常體現在這類包裝帶給人們的智慧生活體驗上。
3.1.1 便利日常生活
人們的生活環境常常是多變的、不穩定的,基于此,人們需要包裝具有智能性的特點來協助自己的生活以達到更加便利的目的。對于生活節奏飛快的當代人們而言,自加熱和自冷卻包裝免去了他們的許多不便,Ontech公司研發的自加熱容器,利用簡單的氧化鈣和水反應的技術,使咖啡在六分鐘內加熱到62.7℃,受到年輕人的喜歡。7—Eleven公司研發的自冷卻咖啡包裝,亦是操作簡易,扭動飲料罐底部結構,使飲料館內膛中的凝膠體與瓶子下方的干燥劑結合進行蒸發吸熱,迅速吸收飲料中的熱量,并通過瓶子底部的散熱器將熱量排除,從而使內部飲料迅速冷卻。
3.1.2 考慮使用環境
不同的使用環境對照不同的產品需求,這時就需要設計師們發揮包裝設計的附加值,根據其不同環境,設計包裝,提升品牌,作為一種特殊品牌包裝形式吸引消費者眼球。如酒吧、KTV等娛樂場所的飲品包裝,設計師將發光材料或者發光油墨添加瓶身,達到夜光的效果,增加娛樂場所的氣氛,這往往是傳統包裝不能及的地方。再如這款專為馬拉松賽場上設計的 “Ooho”水球,它采用了可食用的新材料,可以直接吞食飲用,免去了運動員在比賽時飲用瓶裝水的不便。
3.1.3 “VR虛擬材料包裝”
虛擬包裝是借助虛擬的包裝材料,如網絡、技術、軟件等結合真實的包裝,設計虛擬的畫面,并疊加在同一個時空中,目的是增強商品的視覺效果和營銷效果。如美國 Walking Death 公司推出的一款結合 VR 技術的紅酒智能包裝,當用手機掃描瓶身圖案時,瓶身上僵尸便會在手機中動起來,并給人將要砸碎屏幕,沖出手機的效果,這種有趣神秘、互動性強的包裝大受歡迎,銷量大大提升。
智能材料型包裝的生態美特征呈現是指在新技術的加持下,包裝所呈現出的綠色環??沙掷m特性,包括研發出的綠色材料制成的智能包裝和可持續利用的包裝等,基于此展現出的生態美特征。下面談到的三類智能材料型包裝即展示了其綠色的生態美特征和帶給用戶的節能環保生活體驗。
3.2.1 智能標簽自動回收處理
智能標簽的發明和使用促進了廢品回收站中廢棄包裝的自動回收處理和應用,我國各大城市的垃圾場分揀區,已逐步安裝智能標簽讀寫器,分揀機器根據垃圾自帶的標簽所展示的包裝材料信息,進行分類和分揀,達到節能環保的效果。
2.5.2 引出論題,初步觀察 針對莖中有怎樣結構才能高效地運輸水分,有學生馬上想到了莖中可能有管狀的結構。引出論題: 莖中有專門管道運輸水分。接下來教師展示橫切的莖的圖片。詢問學生對于這一猜測的看法。如果有專門管道,在莖的橫切面上我們能看到什么?橫切莖面上可能有小孔的想法跑到了學生的腦海中。然后讓學生嘗試直接肉眼觀察尋找莖橫切面上的小孔。教師繼續追問: 單憑雙眼看不到說明什么?這上面到底有沒有小孔?部分學生搖頭,有學生補充說這是因為個管道太細小了所以肉眼看不見。初步肉眼的觀察肯定看不到導管,但能讓學生進一步猜測導管很細小的特點,后面用顯微鏡觀察橫切的莖顯得很有必要。
3.2.2 可食用性/可降解性材料
智能材料型包裝基于新型智能材料和新技術來實現包裝可食用或可降解的目的。如這款可食用的塑料薄膜,研發自巴西的農業研究公司,是將各種廢棄蔬果脫水與納米材料結合制成的。它具有接近傳統塑料的物理特性,可以用于食物包裝,但相比于傳統塑料,它更環保,可以吃、易溶于水、容易降解。因此,可以利用各種回收或廢棄的果蔬、豆類甚至香料為原料,減少食材浪費。
3.2.3 可持續利用功能

西班牙香檳禮盒包裝
智能材料型包裝的高效性與多功能性特點,使其同時具備了綠色可持續的特點。一方面,它的設計出發點和歸宿點都是圍繞綠色環保;另一方面它充分考慮包裝的后續功能,提高包裝的利用率,減少包裝垃圾。如下圖,西班牙的設計師改變了傳統香檳禮盒包裝設計觀念,他選用了竹子作為材料并做鏤空設計,并在包裝底部配置了燈泡和線路,目的是將酒包裝再次利用,組裝成一個照明燈具,節約了資源,減少了包裝垃圾,順應了綠色包裝的時代發展。
再如智能防曬用品包裝Silicon Labs的紫外線傳感器,它可以通過對紫外線檢測數據傳送至控制器中處理,再通過OLED顯示屏,對紫外線強度進行數據顯示。該智能防曬用品在用完后,可將防曬乳再次傾倒于瓶中,繼續使用。即便防曬乳使用完了,也可以將測試紫外線作為一個獨立的功能繼續使用。智能包裝生命周期的延長,將改變長期以來因包裝造成資源浪費、環境破壞、垃圾產生的現狀,從而實現包裝綠色環保化。
從功能的角度而言,智能材料型包裝,可以分為以下三類:顯竊啟功能、計時計量功能、安全防護功能。這些包裝具有本時代性的特征,既強調重視用戶個性化需求,又更深層次滿足了具有人文關懷性質的大眾情感需求,通過對目標用戶的愛好、教育、習慣、生理以及心理等方面進行研究分析,從而根據多元的用戶心理需求和生理需求進行設計。
3.3.1 顯竊啟功能
3.3.2 計時計量功能
計時計量功能指的是運用智能材料為包裝置入智能芯片或特殊控制裝置,控制使用的時間或量,大多運用于藥品類包裝或化妝品包裝類別。這類包裝為特殊人群提供了便利,比如,需要食用藥品卻不能自控的人,就需要這種類型的藥品包裝本身的智能,達到定時定點食用的目的。此類包裝由于成本較高,在國內并不普及,歐美地區的發達國家已經得到了較為廣泛的應用。如丹麥一家公司推出的智能藥品包裝,外形設計仿照電話,并置入了信息傳遞的功能,在存儲藥品的同時,可以將信息發送到患者的手機上,達到提醒食用藥物的效果。
3.3.3 安全防護功能
安全防護功能是指智能材料包裝通過智能材料與新技術的結合,實現包裝產品的保護功能,實現安全防護的目的。這里的安全防護一方面指的是對產品本身的防護,另一方面指的是對產品受眾的保護。
(1)針對產品本身而言
產品在運輸或是交互過程中會遇到各種各樣的意外,產品的包裝需要做到保護產品的安全,如高彈性保護膜,這種材料面對不同形體的產品都可以適用,防震防碰防損,并且可以持續性的為產品提供保護。活性包裝亦是如此,對于瓜果蔬菜來說,最容易變質發壞,最常用的包裝為活性包裝,即特殊氣體和周圍環境與食物本身發生反應來延長食物的保質期和新鮮程度。
(2)針對受眾而言
不同商品都有其特定的受眾群,某些涉及老人或者小孩的商品,在設計時必須考慮到他們的特性,保證安全。如認知能力較弱的小孩,喜歡探索世界,對任何事物充滿好奇,這時藥品的包裝便是一個安全隱患,誤食甚至會影響生命安全。這時,便需要在產品的包裝上做好預防,這款Faraday PaCkaging PartnerShip英國公司研發的藥盒,就是通過讓兒童無法拿到藥品的方式做到防患于未然的。
老年人用戶群體在日常生活中,會出現“忘吃藥”“找藥難”“不知道哪種要吃幾顆”“取藥難”等現象。傳統藥品包裝的靜態視覺形式很難解決,因此他們在吃藥時經常需要他人幫助。這時,智能警示藥品包裝盒的設計,完美解決了這些問題,盒身安裝有電子計時裝置,并配備有時間顯示屏,只要設置好按時吃藥的時間,藥盒便可以一邊發出聲響一邊提醒消費者該吃藥了。
總的來看,我國智能材料型包裝在研發和應用上面,雖處于起步階段,卻具有很大的發展潛力。對智能材料型包裝自身屬性的探究,可以增進人們對智能材料型包裝的認識,改變對科技的傳統印象,可以提升智能材料型包裝在大眾市場的知名度和品牌好感;對智能材料型包裝的審美特征研究,可以促使設計師們,更加注重包裝表現形式中藝術性與功能性結合的設計,也是對生態類智能包裝的廣泛應用的推廣,和對環境保護的貢獻。