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包裝技術的發(fā)展是隨著商品流通的發(fā)展需要而發(fā)展起來的。對于商品來說，包裝主要是起防護、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。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展和技術的進步，人們在包裝中加入更多的智能化技術成分，以滿足日益復雜的流通系統(tǒng)的要求和用戶對產(chǎn)品功能的需求，使其具備傳統(tǒng)的包裝技術無法達到的功能。因此了解、研究智能包裝技術以適應我國包裝工業(yè)的發(fā)展和全球經(jīng)濟一體化，具有很大的現(xiàn)實意義。
智能包裝包括：功能材料型智能包裝、功能結構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、結構與形式對商品的質(zhì)量和流通安全性進行積極干預與保障；利用信息收集、管理、控制與處理技術完成對運輸包裝系統(tǒng)的優(yōu)化管理等。
1 功能材料型智能包裝技術的特點與發(fā)展
功能材料型智能包裝是指通過應用新型智能包裝材料，改善和增加包裝的功能，以達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，對環(huán)境因素具有“識別”和“判斷”功能的包裝。包裝材料復合制成，它可以識別和顯示包裝微空間的溫度、濕度、壓力以及密封的程度、時間等一些重要參數(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，技術發(fā)展十分迅速，出現(xiàn)了許多技術成熟的產(chǎn)品。美國光學涂料試驗中心和PA技術公司研制出一種在外力作用下會變色的塑料薄膜，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，一旦被動用，涂層便開始剝落，薄膜變成灰色，剝落部分還會產(chǎn)生花紋，從而提供了此包裝曾啟封過的警示信號。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)品包裝來吸引消費者。這類包裝材料還有20世紀90年代開發(fā)出的可用于包裝的導電高分子新型材料［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；結構型（共軛）導電高分子還發(fā)明了聚對苯撐（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。這些導電高分子材料，主要采取復合應用的方法，如PPy?PPA、PTP?PAN、PAn?PET、PPy?PET復合膜，其性能大為提高，導電率可達到銀、銅之水平。這些導電高分子材料，具有良好的導電性和穩(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用范圍，一種材料的研制成功往往會帶來包裝的多項功能的改進，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劃。
2 功能結構型智能包裝技術的特點與發(fā)展
功能結構型智能包裝是指通過增加或改進部分包裝結構，而使包裝具有某些特殊功能和智能型特點。功能結構的改進往往從包裝的安全性、可靠性和部分自動功能入手進行，這種結構上的變化使包裝的商品使用更加安全和方便簡潔。
這種功能結構型智能包裝最有代表性的是自動加熱和自動冷卻包裝［6］。這兩種包裝都是增加了包裝的部分結構，而使包裝具有部分自動功能。自動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)層分成多個間隔，容許產(chǎn)品自我加熱。它的加熱原理是：當使用者拿下容器上的箔，并按壓容器底部時，容器內(nèi)的水及石灰石便會產(chǎn)生化學反應，發(fā)放熱能，進而令產(chǎn)品加熱。自動冷卻型包裝內(nèi)置一個冷凝器、一個蒸發(fā)格及一包以鹽做成的干燥劑，冷卻時由催化作用所產(chǎn)生的蒸氣及液體會貯藏于包裝的底部。這技術也可應用于普通容器，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種智能自動型包裝適合野外作業(yè)人士使用，例如探險、單車、釣魚愛好者等。
通過有目的的改變包裝的結構，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構更復雜、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，主要結構特點大約有以下幾種：1）壓扭蓋： 這是一個復合式的瓶蓋，由同時進行的按壓和扭轉(zhuǎn)兩個動作來完成。2）掀開蓋： 這也是較流行的兒童防護蓋。使用時要求蓋與瓶上的記號（箭頭）對準，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作以克服內(nèi)塞與瓶口間的摩擦力。這些動作兒童難以完成。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)境保護機構條例，對上述因素及瓶和封閉物的結構性能給予足夠重視，作出相應的規(guī)定：在初始試驗后，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就需再做試驗，以確認其對兒童安全的保護性。
包裝結構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顯示物或障礙物才能取出內(nèi)部產(chǎn)品的一種包裝。這個顯示物或障礙物一旦破損就給后來的消費者提供可見的證據(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》中的21CFR211。132定義）。這類包裝最典型的結構是可破壞蓋，原稱防盜蓋（PILFER?PROOF CAP）。這種金屬或塑料蓋可對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）以達到顯竊啟目的。
功能結構式智能包裝通過改變包裝的部分結構和裝置，使包裝具有一定的智能功能。這種結構上的變化具有開發(fā)成本低、功能效果明顯的特點，可作為短期開發(fā)的主要目標。
