智能包裝

1992 年在倫敦召開(kāi)“智能包裝”會(huì)議，將智能包裝定義為：在一個(gè)包裝、一個(gè)產(chǎn)品或產(chǎn)品一包裝組合中，有一集成化元件或一項(xiàng)固有特性，通過(guò)此類元件或特性把符合特定要求的職能成分賦予產(chǎn)品包裝的功能中，或體現(xiàn)于產(chǎn)品本身的使用中[1]。具體來(lái)說(shuō)就是將先進(jìn)的材料、新型結(jié)構(gòu)及信息系統(tǒng)對(duì)內(nèi)裝物的質(zhì)量和包裝安全性進(jìn)行積極干預(yù)與保障，收集包裝系統(tǒng)整個(gè)生命周期內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，完成對(duì)包裝系統(tǒng)的優(yōu)化。1 智能包裝產(chǎn)生背景在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的新時(shí)代，信息式傳播，一系列新材料、新結(jié)構(gòu)被引入到包裝行業(yè)，形成新時(shí)代下的智能包裝理念 ：智能包裝是將生物學(xué)、材料學(xué)、電子信息系統(tǒng)、人工智能等多元學(xué)科技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)包裝智能化需求，并轉(zhuǎn)達(dá)給客戶。當(dāng)包裝系統(tǒng)內(nèi)裝物為易變質(zhì)的食品或者藥品時(shí)，智能包裝的優(yōu)綠色包裝研究·技術(shù)

53越性顯得格外明顯，通過(guò)傳輸數(shù)據(jù)并接受系統(tǒng)管理，從而進(jìn)一步提高服務(wù)品質(zhì)。進(jìn)入工業(yè) 4.0 時(shí)代，信息技術(shù)服務(wù)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)及人工智能等技術(shù)可以將商品從生產(chǎn)、包裝到運(yùn)輸環(huán)節(jié)的信息展示給消費(fèi)者，對(duì)商家而言，可以做到產(chǎn)品質(zhì)量控制、渠道管理、防竄貨、防偽溯源及促銷信息發(fā)布等優(yōu)勢(shì)[2]。學(xué)習(xí)探索新型智能包裝對(duì)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。

2 智能包裝材料現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在包裝領(lǐng)域涌現(xiàn)出一大批新型材料，這些材料的出現(xiàn)增強(qiáng)了包裝功能性及使用范圍。智能包裝則是智能信息系統(tǒng)與新型材料結(jié)合的產(chǎn)物，它可以運(yùn)用相關(guān)技術(shù)手段能很好地解決商品、食品、藥品等領(lǐng)域出現(xiàn)的包裝安全問(wèn)題。在包裝領(lǐng)域所使用的材料主要是指能自我感知周圍環(huán)境變化，及時(shí)作出判斷并采取相應(yīng)措施的一類材料[3]。與傳統(tǒng)材料相比，智能包裝材料有三個(gè)特點(diǎn) ：（1）感應(yīng)性 ：智能包裝材料對(duì)周圍環(huán)境的變化十分敏感 ；（2）識(shí)別性 ：智能包裝材料對(duì)不同影響因素能夠加以識(shí)別并做下一步動(dòng)作 ；（3）調(diào)控性 ：智能包裝材料能夠根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整自身?xiàng)l件以適應(yīng)環(huán)境變化帶來(lái)的影響。智能包裝材料根據(jù)其在包裝系統(tǒng)中表現(xiàn)出來(lái)的特征可以歸納為變色包裝材料、發(fā)光包裝材料、活性包裝材料等。2.1 變色包裝材料變色包裝材料是指材料在受到外界特定激發(fā)源刺激時(shí)，通過(guò)改變顏色做出反饋，這種材料可用于包裝圖案顯示、信息記錄、警示提醒、防偽等領(lǐng)域。萬(wàn)正剛等[4]介紹光變色油墨在防偽包裝上的應(yīng)用及光變色油墨的基本原理。北京大學(xué)嚴(yán)純?nèi)A團(tuán)隊(duì)[5]研究了“智能變色標(biāo)簽”屬于一種智能溫度敏感型材料，標(biāo)簽變色過(guò)程表示內(nèi)裝物過(guò)保質(zhì)期或者受溫度影響變質(zhì)。俄羅斯設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出一款為“Naked”系列變色包裝，主要用于化妝品。這款包裝在表面涂覆溫敏材料，人手觸碰會(huì)變紅，離開(kāi)后即刻恢復(fù)，增加消費(fèi)者對(duì)包裝的好感。2.2 發(fā)光包裝材料發(fā)光包裝材料是指，材料在受到外界影響. 2 發(fā)光包裝某種形式吸收能量，并以光的形式表現(xiàn)出來(lái)，形成包裝視覺(jué)傳達(dá)[6]。在工業(yè)上常以油墨涂料、陶瓷玻璃或者有機(jī)材料為載體。具有警示提醒、防偽及互動(dòng)等功能。如圖 2 所示的發(fā)光酒包裝就是利用發(fā)光油墨制成，包裝被拿起后圖案依次變亮，每 18s 循環(huán)一次，既能做到防偽又能提高內(nèi)裝物檔次。2.3 活性包裝材料活性包裝材料指的是包裝材料具有特定物質(zhì)吸收劑或釋放劑，改變包裝內(nèi)部氧氣和二氧化碳濃度、溫濕度、PH 值及微生物含量，創(chuàng)造適宜內(nèi)裝物儲(chǔ)藏的氣體環(huán)境[7]，延長(zhǎng)內(nèi)裝物儲(chǔ)藏期，常用于生鮮食品、醫(yī)藥、禽類苗雛及植物幼苗等領(lǐng)域。3 智能包裝技術(shù)智能包裝技術(shù)涉及多領(lǐng)域.