［摘要］對包裝中智能技術的特點和所起到的作用進行了研究，針對目前國際流行的智能包裝，按照其技術的特點，分別將其分為：功能材料型智能包裝，功能結構型智能包裝，信息型智能包裝。并對各類包裝研發(fā)的技術難點進行了分析，指出我國發(fā)展新型智能包裝技術具有廣闊的前景。

　　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。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，用于一些消費產品的包裝，這種新型電池可像油墨一樣被“印刷”在產品的包裝上，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，容器內層分成多個間隔，容許產品自我加熱。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，容器內的水及石灰石便會產生化學反應，發(fā)放熱能，進而令產品加熱。自動冷卻型包裝內置一個冷凝器、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，它能在幾分鐘內將容器內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，但有數據顯示，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個向內凸的舌頭（高1～2mm,長2～3mm）和內塞組成。需加一定的力作拉拔動作以克服內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部產品的一種包裝。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——說明原產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。也可輔以內封物（見瓶口內封閉）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。