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包裝技術(shù)的發(fā)展是隨著商品流通的發(fā)展需要而發(fā)展起來的。對(duì)于商品來說，包裝主要是起防護(hù)、隔離、定量、裝璜和說明的作用，這也是傳統(tǒng)包裝的功能和特點(diǎn)。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人們?cè)诎b中加入更多的智能化技術(shù)成分，以滿足日益復(fù)雜的流通系統(tǒng)的要求和用戶對(duì)產(chǎn)品功能的需求，使其具備傳統(tǒng)的包裝技術(shù)無法達(dá)到的功能。因此了解、研究智能包裝技術(shù)以適應(yīng)我國包裝工業(yè)的發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)一體化，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
智能包裝包括：功能材料型智能包裝、功能結(jié)構(gòu)型智能包裝及信息型智能包裝。它具體體現(xiàn)為：利用新型的包裝材料、結(jié)構(gòu)與形式對(duì)商品的質(zhì)量和流通安全性進(jìn)行積極干預(yù)與保障；利用信息收集、管理、控制與處理技術(shù)完成對(duì)運(yùn)輸包裝系統(tǒng)的優(yōu)化管理等。
1 功能材料型智能包裝技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展
功能材料型智能包裝是指通過應(yīng)用新型智能包裝材料，改善和增加包裝的功能，以達(dá)到和完成特定包裝的目的。目前，研制的材料型智能包裝，通常采用光電、溫敏、濕敏、氣敏等功能材料，對(duì)環(huán)境因素具有“識(shí)別”和“判斷”功能的包裝。包裝材料復(fù)合制成，它可以識(shí)別和顯示包裝微空間的溫度、濕度、壓力以及密封的程度、時(shí)間等一些重要參數(shù)。這是一種很有發(fā)展前途的功能包裝，對(duì)于需長期貯存的包裝產(chǎn)品尤為重要。
這種材料智能型的包裝用途十分廣泛，技術(shù)發(fā)展十分迅速，出現(xiàn)了許多技術(shù)成熟的產(chǎn)品。美國光學(xué)涂料試驗(yàn)中心和PA技術(shù)公司研制出一種在外力作用下會(huì)變色的塑料薄膜，膜上涂有不同波長的反向干涉涂層。在正常情況下涂層呈明亮色彩，一旦被動(dòng)用，涂層便開始剝落，薄膜變成灰色，剝落部分還會(huì)產(chǎn)生花紋，從而提供了此包裝曾啟封過的警示信號(hào)。這種材料很適合作包裝封記。美國國際造紙公司采用以色列能量紙公司(PowerPaper)開發(fā)出來的一種超薄柔軟電池，用于一些消費(fèi)產(chǎn)品的包裝，這種新型電池可像油墨一樣被“印刷”在產(chǎn)品的包裝上，使之增加燈光、聲音，以及其他一些特殊效果，可讓制造商更有效地通過產(chǎn)品包裝來吸引消費(fèi)者。這類包裝材料還有20世紀(jì)90年代開發(fā)出的可用于包裝的導(dǎo)電高分子新型材料［3］，如：聚苯胺（PAn）薄膜，聚（乙基）噻吩（PEOT），聚（帷M三聯(lián)）噻吩（帷MPTP），聚（丁基）噻吩（PBTh），聚（3?烷基）噻吩（P3AT）等；結(jié)構(gòu)型（共軛）導(dǎo)電高分子還發(fā)明了聚對(duì)苯撐（PPP），聚苯乙炔（PPV），聚雙乙炔（PDA），聚并苯（PAS），聚噻吩乙炔（PTV），聚丁炔（PPB）等等。這些導(dǎo)電高分子材料，主要采取復(fù)合應(yīng)用的方法，如PPy?PPA、PTP?PAN、PAn?PET、PPy?PET復(fù)合膜，其性能大為提高，導(dǎo)電率可達(dá)到銀、銅之水平。這些導(dǎo)電高分子材料，具有良好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，有些還具有的耐熱性、電致變色性、光電轉(zhuǎn)換特性、非線性光學(xué)特性、電磁吸波特性以及可催化性，因而，廣泛地用于防靜電包裝、電磁屏蔽包裝、包裝的智能觀察窗、隱身包裝、選擇性透氣薄膜等方面。
這種材料的智能化拓寬了包裝的應(yīng)用范圍，一種材料的研制成功往往會(huì)帶來包裝的多項(xiàng)功能的改進(jìn)，起到事半功倍的效果。但是，由于新型智能材料的研發(fā)投入大、周期長，往往作為長期研究的計(jì)劃。
2 功能結(jié)構(gòu)型智能包裝技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展
功能結(jié)構(gòu)型智能包裝是指通過增加或改進(jìn)部分包裝結(jié)構(gòu)，而使包裝具有某些特殊功能和智能型特點(diǎn)。功能結(jié)構(gòu)的改進(jìn)往往從包裝的安全性、可靠性和部分自動(dòng)功能入手進(jìn)行，這種結(jié)構(gòu)上的變化使包裝的商品使用更加安全和方便簡潔。
這種功能結(jié)構(gòu)型智能包裝最有代表性的是自動(dòng)加熱和自動(dòng)冷卻包裝［6］。這兩種包裝都是增加了包裝的部分結(jié)構(gòu)，而使包裝具有部分自動(dòng)功能。自動(dòng)加熱型包裝是一種多層、無縫的容器，以注塑成形方法制成，容器內(nèi)層分成多個(gè)間隔，容許產(chǎn)品自我加熱。它的加熱原理是：當(dāng)使用者拿下容器上的箔，并按壓容器底部時(shí)，容器內(nèi)的水及石灰石便會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)放熱能，進(jìn)而令產(chǎn)品加熱。自動(dòng)冷卻型包裝內(nèi)置一個(gè)冷凝器、一個(gè)蒸發(fā)格及一包以鹽做成的干燥劑，冷卻時(shí)由催化作用所產(chǎn)生的蒸氣及液體會(huì)貯藏于包裝的底部。這技術(shù)也可應(yīng)用于普通容器，它能在幾分鐘內(nèi)將容器內(nèi)物品的溫度降低至攝氏17℃。這2種智能自動(dòng)型包裝適合野外作業(yè)人士使用，例如探險(xiǎn)、單車、釣魚愛好者等。
通過有目的的改變包裝的結(jié)構(gòu)，還可以大大提高包裝商品的安全性。包裝的安全性主要是針對(duì)未成年兒童和智力低下及障礙人士開發(fā)的。這種包裝稱為兒童安全包裝（CHILD?RESISTANT PACKAGING，CRP）［2-3］。兒童安全包裝比普通包裝結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、成本也要高，但有數(shù)據(jù)顯示，這種包裝顯著降低了包裝物對(duì)兒童的傷害，保障兒童安全。 目前市場上的兒童安全包裝，主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大約有以下幾種：1）壓扭蓋： 這是一個(gè)復(fù)合式的瓶蓋，由同時(shí)進(jìn)行的按壓和扭轉(zhuǎn)兩個(gè)動(dòng)作來完成。2）掀開蓋： 這也是較流行的兒童防護(hù)蓋。使用時(shí)要求蓋與瓶上的記號(hào)（箭頭）對(duì)準(zhǔn)，然后在瓶子凸緣缺口處掀開瓶蓋的凸耳，將包裝打開。3）泡罩式包裝： 為防止兒童打開普通的泡罩包裝，要求從角上撕開背面粘貼紙，或用力把內(nèi)裝物從背面壓出（PRESS?THTOUGH PACKAGE，PTP）。4）迷宮式蓋： 這是種依靠智力技巧開啟的包裝形式。5）拉拔蓋： 瓶蓋密封由外蓋下部帶有2個(gè)向內(nèi)凸的舌頭（高1～2mm,長2～3mm）和內(nèi)塞組成。需加一定的力作拉拔動(dòng)作以克服內(nèi)塞與瓶口間的摩擦力。這些動(dòng)作兒童難以完成。6）單劑量藥物防童包裝： 這是一種能防止兒童誤服的單劑量藥物包裝。7）卡口片防童瓶 一種卡口式封蓋，比迷宮式蓋簡單，其原理類似于插口式燈座。美國1981年公布的環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)條例，對(duì)上述因素及瓶和封閉物的結(jié)構(gòu)性能給予足夠重視，作出相應(yīng)的規(guī)定：在初始試驗(yàn)后，如在包裝造型、材料、容量、封閉物材料或蓋子襯墊物等方面有所變動(dòng)就需再做試驗(yàn)，以確認(rèn)其對(duì)兒童安全的保護(hù)性。
包裝結(jié)構(gòu)的改變可以用來提高包裝的可靠性，起到智能防偽的作用［2-3］。這類包裝又稱為“顯竊啟包裝（TAMPER?EVIDENT PACKAGING，TEP）”，它們只有通過打開或破壞一個(gè)顯示物或障礙物才能取出內(nèi)部產(chǎn)品的一種包裝。這個(gè)顯示物或障礙物一旦破損就給后來的消費(fèi)者提供可見的證據(jù)——說明原產(chǎn)品包裝已被人干擾過（見美國食品和藥品管理局于1982年11月5日在《聯(lián)邦注冊(cè)》中的21CFR211。132定義）。這類包裝最典型的結(jié)構(gòu)是可破壞蓋，原稱防盜蓋（PILFER?PROOF CAP）。這種金屬或塑料蓋可對(duì)密封的被破壞提供可見的痕跡，它被大量用于OTC藥品、飲料、食品等包裝。目前主要有2種形式可破壞顯偷換蓋。一種為斷開式或撕拉式，另一種是真空式。也可輔以內(nèi)封物（見瓶口內(nèi)封閉）以達(dá)到顯竊啟目的。
功能結(jié)構(gòu)式智能包裝通過改變包裝的部分結(jié)構(gòu)和裝置，使包裝具有一定的智能功能。這種結(jié)構(gòu)上的變化具有開發(fā)成本低、功能效果明顯的特點(diǎn)，可作為短期開發(fā)的主要目標(biāo)。
