包装印刷智能纸包装替换传统纸包装培训课件(PPT 30页).ppt

1、智能包装,将智能纸包装替换传统纸包装,民族电子,智能包装,智能包装,一、智能包装调研报告 二、智能包装设计草图 三、智能包装概念效果图及说明 四、结束语,智能包装,智能包装调研报告 一、调查目的 二、调查对象及其一般情况 三、调查方式 四、调查时间 五、调查内容 六、调查结果 七、调查体会,智能包装调研报告,2O世纪末科学家就预测，作为信息的载体电子纸将替代传统的纸张。电子纸的使用不仅让人们的阅读更加便利，实现交互式阅读，而且可以有效地保护环境，因为人类不使用传统的纸张，就会减少对制作纸张的树木的砍伐，大大降低了人类对森林的消费需求。随着技术的不断发展，超薄型的柔性显示媒介：电子纸正在逐步成为

2、现实，电子纸在包装领域的应用，也开始提上议事日程。在传统领域的包装持续增长要求开发新产品，将先进的电子和信息技术融合到外部包装制品中属于新兴领域，这些新产品从表面上看像传统包装的包装纸，玻璃纸，但实际是智能系统：具备传感，交流和计算能力。 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

3、经济一体化，具有很大的现实意义。 综合研究状况以及作业需求，对智能包装进行了一系列的调查,智能包装调研报告,一、调查目的 掌握基本的智能包装发展趋势，了解智能包装所应用到的科技技术和 应用范围。 二、调查对象及其一般情况 调查对象：智能包装（主要是所用到技术） 一般情况：主要技术应用为周围环境感应，人机交流，人本位思想核 心的概念贯穿。 三、调查方式 本次调查采用资料查询方式，网络咨询、图书馆为主要调查途径。 四、调查时间: 2009年10月11月 五、调查内容： 最新发展动态，概念，智能化程度，人们对智能包装的认识，普通包 装与智能包装的区别,智能包装调研报告,六、调查结果： 智能包装技术是

4、集合了多元知识基础的新兴技术分支。创造性设计和人本位思想则是“智能化包装”技术的精髓。智能包装技术的出现使商品及其包装对于人类更具有亲和力，使商务信息的人机交互式沟通更为简捷。智能型包装在保护消费者权益与人身安全、保护市场正常秩序、方便商务电子化、开发新颖的产品消费形式方面将起到其重要的作用，具有极广阔的发展前景。 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。 首先要提到的是智能包装的载体，智能包装纸，或者叫电子纸,

5、智能包装调研报告,1 电子纸技术 电子纸，又称为数字纸或智能纸，是一种使用柔性材料制作，同时具备纸张和电子显示器件特性的新型媒体。目前已经发表的原理型电子纸可以粗略地分为两大类。一类形态类似纸张，可以通过非接触型打印等方式，重复用于不同信息的显示和消除；另一类形态类似便携式薄膜显示器，内置CPU和储存器，用于文字和图像信息的显示。原理技术主要有：电泳显示、胆甾液晶显示，色粉显示板、双色性染料液晶、旋转球显示(Gyricon)等,智能包装调研报告,11 电泳显示电子纸 电泳影像，包括激光静电复印和电泳影像显示技术(Eleetrophoretie Imaging Display，简称EPID)。E

6、PID由日本松下公司于1973年首先发表，随后，PHILIP，XEROX，东京大学也相继开展了该技术在光学显示影像系统的应用研究。 电泳显示电子纸的原理是，荷电微粒子分散在悬浮液体中，当对该分散系施加电场时，带电粒子就在悬浮液体中发生电泳，实现显示。由于分散体系中悬浮液和带电颗粒的比重非常接近，当电压撤除时，电泳粒子能够在原位保持一定时间，这一特点，称为电子纸的双稳态(bistable)，它使电泳显示器件具备一定的存储功能。按照电泳材料的不同和实现颜色变化的原理，电泳显示电子纸包括普通颗粒分散液体系电泳显示器、纳米粒子电泳显示器、微胶囊电泳显示器和色粉显示板等。 显然，柔性材料电极是各种电子纸

7、制作不可或缺的材料。世界上第一批印刷高分子半导体晶体管由贝尔实验室制造，第一批电泳显示电子纸原理型产品，也是由朗讯一贝尔联合EINK公司制造。使用可溶性聚合物半导体材料，例如3一己基噻吩，可以制作薄膜晶体管分子器件电极，这些聚合物半导体的场效应迁移率，至少是10 cm Vs-1。柔性薄膜晶体管制作的技术关键是微印刷 ，即类似“橡皮图章 的印刷方法。这种橡皮图章由二甲基硅烷聚合物制备，它可以使单层有机物分子透过，到达支持体上，获得单分子层EIBU电路,智能包装调研报告,12 旋转球显示电子纸(Gyricon) 由美国施乐(Xerox)公司发明的Gyricon(旋转成象)反射型电子纸，也称旋转球显

8、示器(twistingball display，rotary balldisplay)、偶极微粒(电子)光阀。最早的旋转球电子纸概念是由Nick Shefidon于1973年提出，是典型的电子纸。其基本构成是，在两层透明塑料电极的密封腔体中，充满油性液体，液体中分散着黑白间半的两色球微粒，白色半球反射光，黑色半球则吸收光。在脉冲电压的作用下，由于双色球偶极子的扭矩力，小球在液体中发生转动实现显示。这种原理的电子纸通常应用于室内设计装饰光电子控制屏幕，如电子窗帘，电子活动百叶窗，室内电子屏风等。这些都有可能在包装材料领域得到应用。 13 液晶显示电子纸技术 从1888年奥地利人Reinitzer

9、发现液晶，到1972年液晶手表和液晶计算器的实用化，目前，液晶显示技术已经在平板显示领域占据了主导地位，胆甾液晶和碟状液晶也开始在电子纸技术中得到应用。照片质量的液晶显示器(UXGA T丌一LCD)的开发，有望应用电子纸显示照片质量画面，具体的系统有胆甾液晶电子纸显示器 ，双色性染料液晶复合膜 等。尽管液晶显示对环境因素要求比较高，但仍有可能在包装领域获得应用,智能包装调研报告,14 电致显示电子纸(ECD) 在2002年的SID年会上，SONY公司首次报道了一种屏4英寸、象素320 X 240，解象力loppi、反差20：1的电子纸，而且反射亮度达73(一般EPID是40 ，TNLCD是5

10、，报纸50 6o)，控制电压小于5V，响应时间lOOms。该电子纸是将一层白色胶体夹在两个电极之间，通过电化学反应使银溶解或者析出，当银离子析出为原子状态B寸，就可以在透明电极一侧看到黑色显示，加上反向电压，会使银原子氧化成为物色状态，此时只能看到白色胶体。因此，从原理上看，这种电子纸实际上按照氧化还原机制进行工作,智能包装调研报告,15 其他电子纸及应用技术 其他电子纸技术，如，聚合物胶体显示材料 、有机电致发光薄膜 、隐色染料型电子纸(LDD) 、电致润湿变化(Electrowetting)等也得到深入研究。贝尔实验室的SJin等发现了一种透光的导电复合材料，有可能应用在视频通讯仪器、电子

11、纸和触摸屏方面。菲利普公司开发的柔性发光显示器，由编织物与电致发光材料组合而成，以织物的每一个交叉点为象素，样品长度达3m、有望广泛应用于手机、PC显示器、电视、壁挂式照片和工艺美术挂毯等。 无墨水EDBU电子纸是重要的应用方向。有人发明了一种电泳显示打印头，在打印头上安装一个与电子纸的背电极配合的前电极，在这个前电极上预先制作显示控制系统，当打印头扫描过电子纸，电子纸就会实现或者消除显示，这就是电子纸无墨EDBU,智能包装调研报告,2 电子纸在包装领域应用 包装材料和包装方式千变万化，电子纸在包装领域的应用，主要着眼于包装的功能提升，即在满足普通包装材料要求的基础上，使用户通过包装，方便快捷

12、地获得更多信息。从该角度考虑，许多类型的电子纸，都可能应用于包装领域。例如，将电子纸的显示功能于RFID智能标签结合，在保持无接触数据读取、传输和处理的同时，还可以显示必要的信息，供视觉确认,智能包装调研报告,21 导电高分子材料电子纸 导电聚合物在包装中有广泛应用，可以用做防静电，用作防腐涂料和防静电涂料。日本制得的透明PPY、PAN防静电涂层，用于电脑软盘、防静电包装、静电屏蔽等效果非常好。 保护功能相当好。防电磁导电高聚物作为防电磁材料下在方兴未艾。美国UNIX公司通过溶液共混制备出了性能优异的透明导电涂层，透光率约80 ，表面电阻率只有190Q，有望在防电磁透明包装中使用。利用导电聚合

13、物吸收微波的特性，美国开发了隐身飞机，隐身洲际导弹，法国已研制了隐形潜艇等等；美国还将用作远距离加热材料，用于航天飞机中的塑料焊接与维修。更重要的是，导电聚合物可以进一步制作成为电子纸，并在包装方面获得用途。 1)观察窗：导电聚合物中，PrrP、PPY、PAN等高聚物的性能稳定、变色效果显著，可作为智能观察窗使用。日本的丰田公司和美国Chronar公司都采用聚苯胺试制了智能窗。丰田公司的PANW03复合智能窗响应时间约Is，变色循环次数达lO 万次，光线透过度可高达80。而Chronar公司的聚苯胺智能窗光学响应时间低于1s，循环变色次数亦达几万次。美军Natick研究所有关人士指出，如果能够

14、进一步地提高导电聚合物的响应速度及循环寿命，导电聚合物智能窗将会更快进入军用阶段。这对国防军品的长期包装贮存是十分有利的，将会节省许多清查仓贮的人力、物力和时间,智能包装调研报告,2)柔电池：导电聚合物中特别是聚苯胺有良好的氧化还原逆性，用得最多的是制作二次电池。以聚苯胺作正极的全塑电池是近几年的一个研究热点。聚苯胺作为二次电池的材料的研究始于1970年，研究表明全塑电池的比能量可高达560Whkg，是现有聚合活性物中最高的。 2001年美国包装业巨头 国际造纸公司推出一种智能新包装，使商品包装装潢变得活灵活现，也给整个包装业带来革命。这种新包装采用以色列能量纸公司开发出来的一种用导电聚合物制

15、成的超薄柔软电池，这种新型电池可像油墨一样被“印刷 在产品的包装上,智能包装调研报告,3)聚合物发光二极管电子纸：1990年以后，有机发光二极管一直是科学家奋斗的目标，导电高聚物为实现这一目标创造了条件。1992年，美国的UNIX公司制成了柔韧可弯曲的导电聚合物发光二极管。该二极管的第一层是聚对苯二甲酸乙脂PET，第二层为聚苯胺PAN薄膜(正电极)；第三层是发光薄膜(MEHPPV)以及上层的钙膜负电极。如此制得的发光二极管在23V电压下可发出桔黄色光。若采用不同的发光层(PPV)还可获得不同颜色的光，光亮度适中，在通常室内光线下很容易观察到。为发光包装标识或特殊指示如数量、时间创造了条件。 4

16、)包装光学器件与防伪包装：除导电外，导电聚合物还有优良的光电特性。例如聚苯胺受光辐射时可产生光电流，具有显著的光电转换特性。利用它们的光电特性制作成为电子纸，超市包装条码的信息处理将发生巨大的变革。 总之，导电聚合物具有诸多优良性能及广泛的应用前景。现今虽然在包装领域有了一些典型的应用，但离广泛推广应用还有不少距离，正如纳米技术一样，仍需科学家和包装工作者共同努力，各种新包装才会在新世纪里放出异彩,智能包装调研报告,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、

17、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,智能包装调研报告,这类包

18、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，如：聚苯胺薄膜，聚噻吩（PEOT），聚（帷M三联）噻吩（帷MPTP），聚（丁基）噻吩，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

19、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,智能包装调研报告,七、调查体会： 由于电子纸能够提供与普通纸完全相同的特性，例如很薄、柔软、重量轻，可以想象，前面提到的各种电子纸，都可能单独使用或者与其他包装材料联合应用，产生不同于传统包装的效果，赋予包装“额外”的功能，提升包装的附加值。 以茶饮料包装为例，目前全世界流行的茶饮料包装有玻璃瓶、金属易拉罐、纸一铝一塑复合砖型利乐包、聚酯瓶(PET、PEN等)，而国内普遍使用的是金属三片罐，利乐包和PET瓶。由于我国人民对茶饮料特别讲究，生产厂商在推出新的茶饮料产品时，在充分考虑各

20、地饮茶嗜好、风味和产品特色的同时，还必须塑造茶饮料不同于普通软饮料的个性化包装，尤其是性能优良、美观大方、经济方便的聚酯类包装。用PET包装的茶饮料占日本全部茶饮料的67Do3。可以想象，将以PET为基材的电子纸或者其衍生物作为茶的包装材料，会给生活带来多大乐趣。此外，高级商品包装附加电子纸功能，会使之更加物有所值。药品包装附加电子纸功能，会使重要提示更加醒目,智能包装调研报告,接下来仍然属于电子纸的技术成熟阶段，将更轻更薄，由单色到多色，由静态到动态，依照各厂商产品发展计划，除现在已经可以看到随身携带的电子报纸、电子书、电子速记本外，电子纸张也能成为公共交通工具或一般商家的平面广告载具，材料

21、是产品构成中的物质要素，而材料的表情是一种审美情感，可以想象，电子纸产业化技术的成熟，必然带来包装材料的丰富表情。 将电子纸的显示功能于RFID智能标签结合，在保持无接触数据读取、传输和处理的同时，还可以显示必要的信息，供视觉确认。 设计制造类似闪烁改变画面的牛奶包装，或者将带有丰富信息的电子纸复合在药品包装上，定时提醒病人服药。总之，可让制造商更有效地通过产品包装来吸引消费者，增强商品竞争力。 包装光学器件与防伪包装：除导电外，导电聚合物还有优良的光电特性。例如聚苯胺受光辐射时可产生光电流，具有显著的光电转换特性。利用它们的光电特性制作成为电子纸，超市包装条码的信息处理将发生巨大的变革,智能包装设计草图,草图制作有多种样式，最终选取会在效果图中展示。 草图仅供参考,智能包装设计草图,为智能包装中国制造设计的品牌 字体设计,智能包装设计草图,智能结构型最初草图 适用于液体等密封物体的包装,智能包装设计草图,智能结构的液体与