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  • 劉文濤:智能化和綠色化,是近年來印刷包裝行業不斷提及的兩大趨勢

    2020-07-19 中國包裝材料網

    簡介:  劉文濤  鄭州大學包裝工程系主任,副教授  主要從事高分子功能材料方面的研究。長期從事高性能聚酯和尼龍的開發研究,曾參與了國家

      劉文濤,鄭州大學包裝工程系主任,副教授,主要從事高分子功能材料方面的研究。長期從事高性能聚酯和尼龍的開發研究,曾參與了國家863計劃項目“高性能聚酯研究”的大部分工作,目前參與國家重點研發計劃——食品新型包裝材料及智能包裝關鍵裝備研發。主要負責生物基食品包裝材料制備關鍵技術研發工作。

      智能化和綠色化,

      是近年來印刷包裝行業不斷提及的兩大趨勢。

      我們都知道,智能包裝憑借著更強大的互動營銷,鑒真防偽、信息化和數字化,還有更人性化的設計在未來“萬物互聯”的世界大有可為;而綠色化,則既是政策要求所指,也是市場選擇所向。

      但是:

      目前智能包裝實際應用領域、成本如何?

      未來哪個版塊會是重點?

      目前智能包裝技術、材料是否有突破?

      智能化和綠色化是怎么相互結合的?

      ……

      想要真正在新的時代下立足,仍有眾多問題值得我們不斷探索和思考。

      基于這些問題,本期我們特邀劉副教授針對智能包裝領域的現狀、趨勢做出解讀:

      作為高分子功能材料新技術研究的先驅人士,無論專業技術還是市場發展,劉副教授的觀點都非常具有參考價值。

     

      請您簡單談一談目前智能包裝最主要的應用領域是哪些?您最看好的是哪一個應用領域?為什么?

      劉文濤(以下簡稱劉):食品、藥品及電商、物流等行業對智能包裝需求非常強烈,是智能包裝增長最快的應用市場。雖然食品包裝占到了包裝行業的70%,我看好的領域是藥品。美國知名市場調研機Freedonia據預測,隨著美國老齡化問題的日益突出,藥品包裝有望成為該國未來幾年該國智能化包裝增長最快的應用市場。智能包裝在各個領域都會快速發展,但是成本居高不下的當下,醫藥(包括化妝品)等高附加值產品才能承受成本增加帶來的壓力。

      您的研究方向是生物醫用天然高分子材料和新型智能包裝材料,能不能和我們分享一下智能包裝材料有什么新的突破或者進展?

      劉:智能包裝材料通常包括光電、溫敏、濕敏、氣敏等功能材料,這些材料可以廣泛應用于食品和藥品包裝。如在食品包裝中,“智能”包裝材料能改變顏色,讓顧客知道食品新鮮程度,顯示是否由于貯存時溫度變化或包裝泄漏而導致食品變質敗壞。本實驗室目前開展形狀記憶聚合物材料在智能包裝領域的應用研究。譬如用于熱驅動多層次防偽標簽。食品新鮮度指示劑、氧氣指示劑等加載于氣調包裝中,構建的智能標簽能無損、即時、靈敏和可視化辯識的食品品質監測。

      智能包裝目前存在的成本高、安全性不足、環境污染的問題可以如何解決?

      劉:智能包裝的成本只能依靠規?;a和材料的創新來降低;安全性不足的問題有兩個方面,一是自身產品穩定性;二是信息環境安全性。自身產品穩定性的問題還需開展大量的工業實驗,例如RFID標簽的穩定識別,要做到硅基半導體工業化水平,出錯的比例就會降到很低。二是信息安全,由于未來物聯網與智能包裝的融合,智能包裝信息數據的價值將會提升,同時數據的收集、加工、存儲和通訊(含定位)需要多方面技術集成,軟硬件設施還需要深入發展,才能保證安全性的實現。環境污染問題的根源同樣來自于所使用的材料,材料的創新要堅持可循環利用或者可降解的綠色發展理念,才能獲得社會的認可和接受,獲得較快較大發展。

      您認為智能包裝在物聯網(IoT)中的應用發展趨勢如何?對于印刷包裝企業,意味著哪些機遇?

      劉:智能包裝在一定意義上是物聯網的一部分,隨著物聯網的深入發展,智能包裝也深刻地改變著我們地生活。智能包裝在物聯網上地應用將進一步融合,形成同步發展的態勢。例如:Google發明的一種增強現實技術的眼鏡。這個眼鏡可以用在任何的無線方法--從 RFID,紅外線,藍牙到 QR code-去辨識可以被操作的連接設備,并且操作它。這個應用中既需要智能包裝標簽技術的支持,也需要物聯網提供的平臺操作。未來的物聯網智能包裝上有GS1(Globle standard 1)全球統一標識體系(一維碼、二維碼、RFID),所有智能包裝都有唯一條碼、唯一芯片、唯一網絡、唯一視頻、唯一編號、唯一包裝,可以隨時輸入最新的文字和數據;隨時追溯查詢、定位跟蹤、視頻鏈接,實現全球跨行業的產品、運輸單元、資產、位置和服務,使產品在全世界都能被掃描和識讀,為客戶提供包裝、追溯、打假、防竄貨、營銷、流量入口、大數據等一站式服務。每個智能包裝都是活的,都有唯一的數據與信息,可以實現你想要的任何功能,滿足你所有的想象。對于印刷包裝企業而言,不能盲目全面介入智能包裝的全領域,要將已有的各種印刷技術與新興的IT技術和新材料融合,創造用戶包裝的智能化需求,創造與同行在智能化上的差異,就能搶占智能包裝制造技術和智能化技術的新高地,推動企業高質、高效、可持續的健康發展。

      您對于智能標簽怎么看?對于該細分市場,您認為未來的發展趨勢如何?

      劉:智能標簽是20世紀90年代興起的一項新技術,廣泛用于食品的儲存、運輸和銷售領域。智能標簽使用便利,可以提升品牌,增加趣味性、娛樂性、新穎性,容易吸引消費者的眼球,提高差異性,更容易被消費者接受。

      智能標簽主要有兩種,一種是具有診斷或檢測功能的標簽,主要包括時間-溫度指示標簽、新鮮度指示標簽、氧指示標簽、二氧化碳指示標簽、包裝泄露標簽、致病菌指示標簽等;另一種是采用信息技術的標簽,主要包括無線射頻識別電子標簽(RFID)、防盜竊電子監視標簽、電磁識別標簽等。

      智能標簽的發展亦需要遵循智能化與功能化的集成,同時還需要產品的可循環利用或綠色化。

      您是鄭州大學包裝系主任,鄭州大學包裝工程專業的研究主要側重哪些方向?目前開展了哪些比較好的合作?

      劉:鄭州大學包裝工程專業的研究主要側重在兩個方面:一、柔性電子器件研究。具體開展的工作有高性能電子油墨與印刷柔性器件、有機光電磁材料,基于新型功能材料的可打印油墨設計及其在可穿戴和印刷電子器件中應用研究;冰模板法制備柔性傳感器及其性能研究。

      二、功能性生物基包裝材料。具體開展的工作聚乳酸(PLA)的增韌改性膜材料及其制品研究,PLA與呋喃基聚酯協同增韌改性研究等。

      目前開展了哪些比較好的合作有:與河南銀金達公司開發功能性高分子包裝薄膜。參與由華南理工大學牽頭承擔的國家重點研發計劃“現代食品加工及糧食收儲運技術與裝備”重點專項“食品新型包裝材料及智能包裝關鍵裝備研發”項目,項目合作方為金發科技股份有限公司。

      疫情對國內外經濟造成了巨大沖擊,包裝行業也不例外,對此您是如何看待的?

      劉:包裝行業作為中國工業現代化的最后一公里,在疫情中同樣遭受了巨大的沖擊和損失。但是部分包裝企業及時調整自己的產品和運營策略,也為疫情的控制的貢獻了包裝行業的支持和力量。

      從總的經濟運行態勢上看,我國經濟將在較長一段時期處于發展環境劇烈變動的新常態。典型的變化有,產品出口轉內銷、出口目的地異常輪換、產品標準反復螺旋上升等。因此,包裝行業相關企業要需要及時跟進市場風向和國家政策引導,及時做出調整。

      譬如河南當地最大包裝企業銀金達集團,在疫情期間及時復工,為抗疫醫療物資包裝生產了大量的標簽用薄膜,支持抗疫的同時,還擴大了標簽薄膜的應用領域。

      智能包裝通過搭載功能型智能材料和信息技術,可以實現產品的防偽、溯源、監測、精準營銷、風險預警和迭代升級,促進產品生產、銷售和消費環節的互動,保護產品安全和消費者權益。疫情過后,人們對各種產品安全的意識需求將迅速提高,包裝企業需要及時了解智能包裝在產品安全和溯源方面的技術,盡早儲備相關實驗產品,為食品和藥品提升安全等級做好準備。

      目前專業對外招生的時候是以“智能材料與綠色包裝”為口號,能談談您對這兩方面的見解嗎?

      劉:智能材料與綠色包裝是基于目前開展的研究課題內容和未來發展規劃而確定的。

      近年來,隨著包裝的信息化、智能化和綠色化程度不斷提高,我們也結合國家政策和行業需求,開展了多方位、多角度和多學科交叉的“智能包裝”研究工作,包括“柔性印刷電子在智能包裝中的應用 、“時間-溫度指示型包裝材料”、“形狀記憶包裝材料”和 “生物降解包裝材料等,獲批了包括國家重點研發計劃、國家自然科學基金在內的多科研項目,發表高水平研究論文30余篇。

      關于智能材料與綠色包裝的關系,在第三個問題中已經做了部分解答。智能材料的使用應該促進綠色包裝的發展;而綠色包裝是智能材料發展要遵循的準則。

      通過劉副教授的解答,相信大家對智能化包裝的理解和預測也收獲了一些新的啟發。

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