智能包装材料的特点及其技术研究
发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:474
| [摘要］对包装中智能技术的特点和所起到的作用进行了研究，针对目前国际流行的智能包装，按照其技术的特点，分别将其分为：功能材料型智能包装，功能结构型智能包装，信息型智能包装。并对各类包装研发的技术难点进行了分析，指出我国发展新型智能包装技术具有广阔的前景。 包装技术的发展是随着商品流通的发展需要而发展起来的。对于商品来说，包装主要是起防护、隔离、定量、装璜和说明的作用，这也是传统包装的功能和特点。随着市场经济的发展和技术的进步，人们在包装中加入更多的智能化技术成分，以满足日益复杂的流通系统的要求和用户对产品功能的需求，使其具备传统的包装技术无法达到的功能。因此了解、研究智能包装技术以适应我国包装工业的发展和全球经济一体化，具有很大的现实意义。 智能包装包括：功能材料型智能包装、功能结构型智能包装及信息型智能包装。它具体体现为：利用新型的包装材料、结构与形式对商品的质量和流通安全性进行积极干预与保障；利用信息收集、管理、控制与处理技术完成对运输包装系统的优化管理等。 1、 功能材料型智能包装技术的特点与发展 功能材料型智能包装是指通过应用新型智能包装材料，改善和增加包装的功能，以达到和完成特定包装的目的。目前，研制的材料型智能包装，通常采用光电、温敏、湿敏、气敏等功能材料，对环境因素具有“识别”和“判断”功能的包装。包装材料复合制成，它可以识别和显示包装微空间的温度、湿度、压力以及密封的程度、时间等一些重要参数。这是一种很有发展前途的功能包装，对于需长期贮存的包装产品尤为重要。 这种材料智能型的包装用途十分广泛，技术发展十分迅速，出现了许多技术成熟的产品。美国光学涂料试验中心和pa技术公司研制出一种在外力作用下会变色的塑料薄膜，膜上涂有不同波长的反向干涉涂层。在正常情况下涂层呈明亮色彩，一旦被动用，涂层便开始剥落，薄膜变成灰色，剥落部分还会产生花纹，从而提供了此包装曾启封过的警示信号。这种材料很适合作包装封记。美国国际造纸公司采用以色列能量纸公司(powerpaper)开发出来的一种超薄柔软电池，用于一些消费产品的包装，这种新型电池可像油墨一样被“印刷”在产品的包装上，使之增加灯光、声音，以及其他一些特殊效果，可让制造商更有效地通过产品包装来吸引消费者。这类包装材料还有20世纪90年代开发出的可用于包装的导电高分子新型材料［3］，如：聚苯胺（pan）薄膜，聚（乙基）噻吩（peot），聚（帷m三联）噻吩（帷mptp），聚（丁基）噻吩（pbth），聚（3烷基）噻吩（p3at）等；结构型（共轭）导电高分子还发明了聚对苯撑（ppp），聚苯乙炔（ppv），聚双乙炔（pda），聚并苯（pas），聚噻吩乙炔（ptv），聚丁炔（ppb）等等。这些导电高分子材料，主要采取复合应用的方法，如ppyppa、ptppan、panpet、ppypet复合膜，其性能大为提高，导电率可达到银、铜之水平。这些导电高分子材料，具有良好的导电性和稳定性，有些还具有的耐热性、电致变色性、光电转换特性、非线性光学特性、电磁吸波特性以及可催化性，因而，广泛地用于防静电包装、电磁屏蔽包装、包装的智能观察窗、隐身包装、选择性透气薄膜等方面。 这种材料的智能化拓宽了包装的应用范围，一种材料的研制成功往往会带来包装的多项功能的改进，起到事半功倍的效果。但是，由于新型智能材料的研发投入大、周期长，往往作为长期研究的计划。 2、 功能结构型智能包装技术的特点与发展 功能结构型智能包装是指通过增加或改进部分包装结构，而使包装具有某些特殊功能和智能型特点。功能结构的改进往往从包装的安全性、可靠性和部分自动功能入手进行，这种结构上的变化使包装的商品使用更加安全和方便简洁。 这种功能结构型智能包装最有代表性的是自动加热和自动冷却包装［6］。这两种包装都是增加了包装的部分结构，而使包装具有部分自动功能。自动加热型包装是一种多层、无缝的容器，以注塑成形方法制成，容器内层分成多个间隔，容许产品自我加热。它的加热原理是：当使用者拿下容器上的箔，并按压容器底部时，容器内的水及石灰石便会产生化学反应，发放热能，进而令产品加热。自动冷却型包装内置一个冷凝器、一个蒸发格及一包以盐做成的干燥剂，冷却时由催化作用所产生的蒸气及液体会贮藏于包装的底部。这技术也可应用于普通容器，它能在几分钟内将容器内物品的温度降低至摄氏17℃。这2种智能自动型包装适合野外作业人士使用，例如探险、单车、钓鱼爱好者等。 通过有目的的改变包装的结构，还可以大大提高包装商品的安全性。包装的安全性主要是针对未成年儿童和智
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