什麼是智能包裝？類型、例子和好處

智能包裝結合了包裝材料和技術，具有支持產品在整個生命週期中的功能。

這是一個完整的系統，其中每個部分——容器、標籤、蓋子、插入物或感應器——共同運作。智能包裝包括所有這些部分和功能，不僅僅是外盒或瓶子。

它可以:

1. 改變或改善包裝內部環境
2. 檢查並報告產品的狀況
3. 分享產品的有用細節
4. 將實體包裹與數位資訊連接起來

有三種主要類型：

主動包裝

主動包裝對產品或其周圍環境產生作用。

它可以吸收、釋放、阻擋或控制包裹內的某物。目標通常是幫助保持新鮮度、品質、安全性或保存期限。

主動包裝可以採取不同形式。相同的功能可能呈現為小袋、墊片、薄膜、塗層、貼紙，或是包裝本身的一部分。

氧氣和二氧化碳控制

不同氣體可能以不同方式影響產品質量。主動包裝可以控制包裝內氧氣（O₂）和二氧化碳（CO₂）的水平，有助於保持產品質量和保質期。

氧氣控制 氧氣可能導致氧化，進而導致風味、顏色和新鮮度的變化。它也可能促進某些微生物的生長。主動包裝可以使用氧氣吸收劑或氧氣清除材料來降低包裝內的氧氣。

商業示例：Avient的Amosorb和Sealed Air的Cryovac氧氣吸附膜。

CO₂ 控制 二氧化碳可以影響新鮮肉類、魚類、咖啡、烘焙食品和新鮮農產品等產品的質量和保質期。根據產品不同，過多或過少的CO₂可能會影響新鮮度、口感或其他品質特徵。主動包裝可以使用CO₂吸收劑或釋放劑來維持適當水平。

商業示例：CO2 Technologies 的 CO2 Fresh-Pads。

濕度控制

過多的濕氣可能會使食物變得濕軟、結塊、促進黴菌生長，或損壞對濕氣敏感的產品。

主動包裝可以去除或控制包裝內部的濕氣。

例子包括:

• 乾燥劑袋
• 吸濕墊
• 吸濕膜
• 控濕材料

Clariant 的 Desi Pak 和 Sorb-It 是商業上用來保護對潮濕敏感貨物的脫濕劑產品的例子。

新包裝也可以將吸濕功能融入包裝本身。例如，ProAmpac和Ozzi為Ozzi的Crave Crusher飲料混合物開發了一種吸濕膜。

這個包裝會主動去除濕氣，而不僅僅是防止水進入。

乙烯和成熟控制

許多新鮮水果和蔬菜會產生或對乙烯敏感，這是一種加速成熟和老化的氣體。 。

主動包裝可以去除乙烯或減少其影響。這有助於減緩果蔬成熟速度並延長其可用壽命。

例子包括：

• 乙烯吸收劑
• 活潑的貼紙
• 釋放成熟抑制劑的包裝

Fresh Inset的Vidre+是一個商業示例。它的活性貼紙釋放1-MCP，可以阻止乙烯對產品的影響。

Fresh Inset 也開發了 MCPBag，將該技術直接融入生鮮袋中。

包裝不僅僅是用來裝載產品，它還能積極幫助控制果實的成熟過程。

微生物控制

一些主動包裝有助於減緩細菌、黴菌和其他微生物的生長。

抗微生物物質可以添加到:

• 電影
• 塗層
• 衛生巾
• 其他包裝材料

有些系統會逐漸釋放抗微生物物質。其他系統則使用已具有抗微生物特性的材料。

Aptar Food Protection 的 InvisiShield 是一個商業示例，是一種主動包裝技術，旨在幫助保護食物免受細菌、病毒和真菌的侵害。

其他活性包裝研究和商業開發使用幾丁質和植物基化合物等材料進行抗菌保護。

溫度控制和加熱

一些主動包裝可以幫助控制產品周圍的溫度，可以通過緩衝溫度變化或加熱來實現。

熱緩衝 相變材料（PCMs）在改變狀態時吸收或釋放熱量，有助於保持產品在設定的溫度範圍內。它們被用於食品運輸和其他溫度敏感產品。

商業範例：Thermal Packaging Solutions和其他供應商提供基於PCM的系統，旨在在運輸過程中保持特定的溫度範圍。

微波吸收劑 包裝中的特殊材料吸收微波能量並將其轉換為熱量。這有助於在微波加熱過程中使食物變得金黃酥脆。

商業範例 圖形包裝國際公司的Qwik Crisp。

自熱包裝 內置加熱元件可在沒有微波爐、爐灶或電力的情況下產生熱量。

商業示例：Luxfer Magtech的無火燃燒加熱器，使用鎂合金與水反應產生熱量，用於加熱食物。

所有三者都是活躍的，因為包裝不僅僅是裝著產品，它還能主動控制或加熱。

智能包裝

智能包裝可以檢測、監控或報告產品或其狀況的信息。

它提供的信息可以幫助製造商、零售商或消費者做出有關產品的決策。

智能包裝可以使用視覺指示器、變色標籤、印刷感測器、化學指示器或電子感測器。

科技可以監控溫度、新鮮度、氣體、包裝完整性或其他可能影響產品的變化。

環境歷史和新鮮度指標

一些智能包裝記錄產品所經歷的條件。其他則利用這些條件來指示新鮮度或剩餘的保存期限。

樣本

Timestrip PLUS 是一種商業時間溫度指示器。它記錄產品在超過一個定義的溫度閾值上花費的累計時間，並通過可見的顏色變化顯示結果。Timestrip 表示其指示器用於食品、製藥和物流應用。

另一種指標專注於新鮮度，而不僅僅是報告溫度違規。Insignia Technologies的FreshTag會根據產品所經歷的條件而變換顏色，並可配置不同的產品生命週期。它提供了一個可見的指示，顯示產品在新鮮期結束前還有多少時間。

氣氛和變質指標

一些智能包裝可以檢測包裝內氣體的變化。

這些氣體可以提供有關產品狀況或周圍環境的信息。

包括氧氣、二氧化碳、氨和與產品惡化有關的其他氣體。

永續眼，來自三菱瓦斯化學，是一種用於包裝內部的氧氣指示劑。它的顏色會隨著氧氣水平變化，提供可見的指示，以判斷是否保持了無氧環境。商業和學術來源將其識別為一種包裝內氣體指示劑的例子。

氣體指示器也可以設計來檢測與變質有關的氣體。例如，一些新鮮度感測器會對食物惡化時產生的揮發性化合物作出反應。這些指示器提供有關產品狀況的信息，而不是改變包裝環境。

包裝完整性和防篡改指示

智能包裝還可以指示包裹是否已損壞、遭到破壞或暴露於可能影響其保護屏障的條件。

Insignia Technologies 的 Novas 是一個用於修改氣氛包裝產品的完整性指示器的例子。該技術使用變色顏料在包裝材料中，以顯示當包裝被損壞並其保護氣氛被破壞時。

這種技術有助於識別包裹問題，而無需打開或手動檢查包裹。

連接包裝

連接包裝將實體產品或包裝與數位資訊或服務相連。

連接可以通過建立 2D 條碼 大多數連接包裝都與整個產品系列或批次相關的數位內容相連。相比之下，智能包裝提供特定於單個物品的獨特信息。

這些技術都將產品連接到數字信息，但它們在連接方式和讀取產品的方式上有所不同。

NFC

近場通訊（NFC）通過附加或內置在包裝上的小型NFC標籤將包裝連接到數字信息。

一個NFC標籤包含晶片和天線。晶片儲存資訊，例如URL或產品ID。大多數NFC標籤是被動的，意味著它們不需要電池。當一部支援NFC的智慧手機靠近時，其讀取器會產生磁場來供電給標籤。然後標籤會將其儲存的資訊傳送到手機，手機可以打開URL或處理其他資料。

NFC於2010年底開始出現在智慧手機上，從2014年開始被主要智慧手機品牌廣泛採用，現在已成為大多數智慧手機的標準功能。蘋果在iOS 11中為iPhone 7及更高版本引入了通過Core NFC進行NFC標籤讀取。

示例用例： Kilchoman蒸餾廠使用NFC標籤 消費者可以使用支援NFC的智慧型手機輕點威士忌瓶子上的標籤，以存取與產品相關的數位內容。

RFID

射頻識別（RFID）利用無線電波將實物產品連接到數位系統。

RFID是一個廣泛的技術家族，包括LF、HF和UHF。對於產品包裝和零售，UHF RFID被廣泛使用，因為它可以從幾米外讀取標籤並快速識別多個物品。

一個RFID標籤包含一個晶片和天線。讀取器向標籤發送無線電信號。被動式標籤從這個信號中捕獲能量以供應其晶片。然後標籤使用背散射將其存儲的數據發送回讀取器。這些數據通常是一個獨特的產品識別符，業務系統用來檢索產品信息。

與 NFC 不同，RFID 通常需要專用讀卡器。

RFID 主要用於商業和供應鏈應用，如庫存、收貨、追蹤和結帳。它可以應用於單個產品、紙箱和棧板。

然而，一些零售系統使用射頻識別技術來提供給消費者的產品信息。例如，Catalyst Smart Screen可以檢測到附在衣物上的射頻識別標籤。當衣物靠近屏幕時，系統會識別它並顯示產品信息和相關產品。

2D條碼連結

QR碼是一種常見的二維條碼格式，用於將包裝與在線信息相連接。通過在QR碼中編碼網址，可以實現連接，智能手機可以讀取並打開該網址。

有兩種常見的方法：

網站網址的QR碼 一個常規的網站URL被編碼在QR碼中，並將用戶導向網頁。

QR碼中的GS1數字連結URI A GS1數位連結 URI已編碼在QR碼中。它遵循GS1的標準化語法，並包括GS1識別符，如GTIN，以將識別的產品連接到在線信息或服務。

什麼不被視為智能包裝

有其他包裝方法和流程並不被視為智能包裝。這並不意味著這些功能沒有用處。它們提供重要的好處，但並不符合智能包裝的定義。

被動保護和屏障格式

• 傳統的屏障包裝 紙箱、玻璃瓶、罐頭和屏障膜可保護產品免受物理損壞、潮濕、氧氣、光線或其他外部因素。
• 被動修改氣氛包裝（MAP） 一組氣體混合物，例如氮氣，在包裝過程中添加，並且不會隨後產品的變化而改變。
• 真空包裝和真空皮膚包裝 空氣被從包裝中移除，以減少氧氣接觸並幫助保護產品。
• 無菌包裝、高溫殺菌袋和罐頭 這些包裝可以讓食物保持安全和耐久，因為食物是經過加熱或滅菌處理後再密封的。
• 無監控的隔熱或保溫包裝: 像EPS盒和隔熱郵袋這樣的材料有助於保持溫度，但並不測量或報告溫度。

可持續性和物料特性

• 可生物降解、可堆肥、可回收、可重複使用和可補充的包裝 這些特性影響包裝的製作、使用或處置方式，而不是監控或傳達產品信息。
• 輕量、生物基礎或回收材料包裝 這些材料減輕包裝重量或更改其材料來源，而不添加智能功能。

設計、結構和機械方便性

• 符合人體工學或新穎造型和高級表面處理 這些功能改變了包裹的外觀、處理或呈現方式，但沒有增加智能功能。
• 便利功能 可重新密封的拉鍊、易倒口、易開啟標籤、兒童防護封口和機械計量蓋使產品更容易或更安全使用。
• 分量控制和多包裝格式 小袋、泡罩包裝和分離式托盤將產品分成較小的部分或單位。
• 標準微波爐或可放入烤箱的盤子 耐熱材料可讓包裝承受加熱，但不會主動加熱產品。

安全和防篡改功能

• 被動視覺安全功能 全息圖、微文字、浮水印和UV可見墨水有助於識別真正的包裝，但無法數位驗證產品。
• 機械防篡改封印 斷開環、縮小帶和空白膠帶會在包裹被打開或被篡改時顯示可見的跡象。

智能包裝如何協同工作

智能包裝的目標是幫助產品保持良好狀態，使其在不同條件下仍能以最佳狀態被消費。它還可以通過幫助保護產品、監控其狀態和提供有用信息來幫助減少食物浪費。

三種智能包裝類型可以共同合作以支持這個目標。

然而，並非每種產品都需要每種智能包裝類型。查看每個流程，考慮它如何幫助您的產品。額外成本是否能在長遠提供足夠價值？延長保存期是否能減少浪費或提高您的利潤？

這些是在決定智能包裝是否適合您的產品之前應該問的問題。

常見問題

產品包裝是什麼？

產品包裝是用於容納、保護、儲存、運輸和展示產品的材料或容器。例子包括瓶子、盒子、罐頭、袋子和包裝紙。

包裝材料有哪些類型？

常見的包裝材料包括紙張、紙板、塑膠、玻璃、金屬、木材和布料。有些包裝使用多種材料。

什麼是包裝層級？

包裝層級描述產品周圍的包裝層

1. 主要包裝：直接容納產品，如瓶子或罐頭。
2. 次要包裝：用來容納或集合主要包裝，例如一箱瓶子。
3. 三級包裝：用於運輸產品組，如棧板或大型運輸容器。

包裝和打包之間有什麼區別？

包裝是用來容納和保護產品的材料和容器。打包是將產品放入包裝中並準備儲存或運送的過程。

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