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E包装信息技术在包装中的应用现状

2022-04-28 来源:韶关机械信息网

E-包装:信息技术在包装中的应用现状

近几年,信息技术强烈地影响着与人们日常生活息息相关的包装业。尽管包装机械制造商和消费产品包装制造商都用最好的技术进行产品制造,但是直至现在,产品包装却没有多大的变化,但这种状况会在新的信息技术引入产品包装后发生很大的改变。

例如,应用RFID(无线射频技术,Radio Frequency Identification)制造产品包装上的电子标签就成不IT界最热门的创新之一。该项技术早在80年代就由美国国防部和世界第一大商品零售商——沃尔玛公司首先提出并进行研究。由于RFID技术的不断完善和该技术良好的应用前景,加上各大零售业巨头如TescoMetro和IT界的Phlipe、IBM等的积极参与,在不远的将来,RFID将极有可能取代现今广泛使用的传统条码而走进人们的日常生活。沃尔玛决定其前100家供应商在2005年前必须使用RFID电子标签,其间的市场是不言而喻的。

驱使包装业不断使用新技术来进行信息交流和传播的根本动力是提高生产力,提升企业竞争力。IT技术是目前世界技术发展的潮流,包装业自然不能忽视信息技术在产品包装方面提高功能和增强吸引力的作用。

E-包装的概念

正如前面所述,E-包装是对传统包装功能的拓展。传统包装所具有的功能在E-包装中必须保留,如包装不能影响被包装产品的性能而且要轻便;同时要在产品的整个生命周期内对产品进行应有的保护;要具有一定的强度、紧度和稳定性;当然也要满足如便于仓储、便于充填、便于消费者使用和吸引消费者眼球等功能。但更为重要的是E-包装使用了传统包装所没有的信息技术,这使得商品在外观、功能、产品包装的实施、物流管理等方面都不同于传统产品的包装。E-包装的关键创新之处在于其无需人工接触、无需光学可观、无需人工干预即可完成信息输入和处理,完全优化产品的供应链。

E-包装的组成

E-包装的主要组成部分包括能源、智能标签、电子导电油墨、电子纸等部分。

能源

能源对于E-包装来说是十分重要的组成部分。目前的E-包装能源形式有两种,一种是被动式E-包装,这种标签在产品外包装上没有能源,要依靠外部能量对其激活后才能进行数据信息的处理;而主动式E-包装则是一种在包装上自带能源的包装形式。因为锂电池会增加35%的产品包装质量,所以不适合用在产品外包装上。作为其替代品,一种轻质、无毒、易于使用的固体电解质蓄电池应运而生。另外一种小型可折叠的太阳能电池也正在研制中,这样就可以满足E-包装对于能源的需求。

芯片

芯片的主要作用是处理数据信息。通过多年的努力,芯片的厚度不断降低,可以用在包装产品的一些柔性材料上。智能标签(也称电子标签)就是由耦合元件和芯片集成在薄膜上来完成数据的存储、发送和搜集数据的。

传感器

对于E-包装来说,数据接收部件十分关键。这些部件可以直接固定在外包装上,也可以作为包装的一个外设。如生物测量传感器可以用来为顾客复制信息,而CMOS(互补金属氧化物半导体随机存取存储器),因为其便宜的价格、小巧的体积和便于大规模制造而适用于集成在商品的外包装上。

导电油墨

导电油墨是一种允许电流流动的特殊油墨,它是由细微导电粒子和导电聚合物等组成。印刷到承印物上,可用于连接标签的各组成部分,充当芯片和天线的作用。

现在大部分电子标签多采用冲压或蚀刻的方法来制作,如果采用导电油墨通过印刷来完成的话,从两方面节约了RFID标签的成本。首先,从材料成本上,油墨要比冲压或蚀刻金属线圈的价格低;其次,从材料耗用量上说,冲压或蚀刻要消耗大量金属,而导电油墨印刷天线电路速度高、成本低、效率高。而且导电油墨不仅可用于丝网印刷,不可应用到胶印、凹印、柔性版印刷等各种印刷工艺,大大拓宽了印刷的新领域,如纸箱等包装印刷、不干胶印刷等。

电子纸

目前用于E-包装上商品信息显示的两种主要技术是:有机发光显示和电子纸。有机发光显示是基于一种用有机物体制制造的薄的合成半导体在电子激发状态下会发出光的原理而制造的,这种技术相对于传统的LCD的优点是简便、便宜、低能耗。

电子纸是一层很薄的薄膜,薄膜内部有很多充满白色和黑色颜料的微小胶囊集成在一个导电层上。当受到电子激发时,这些微小胶囊就会改变它们的排列,从而就可以产生必要的反差以显示可读的信息。目前电子纸的研究十分深入和广泛,因其可以制造成像纸张一样柔软且重量轻,信息可以重复显示,所以用于E-包装是十分理想的。

数据信息传送系统

目前用于数据传送的系统很多,如蓝牙技术、导电薄膜和RFID技术等都适合于E-包装。另外一种称为“人体接触网络系统”的特殊技术也可以用于E-包装中。当人体接触到包装上的这个系统后就会进行信息传送。这里重点讲述一下目前方兴未艾的RFID系统。

RFID系统包括智能标签、阅读器和天线:

智能标签 智能标签是由耦合元件及芯片组成标签,相当于条码技术中的条码符号,用来存储需要识别传播的信息。每个标签具有唯一的电子编码,它是由EPCGLOBAL统一编制的,每个编码共有96bit,信息容量非常大。当电子标签受到无线射频信号照射时,能反射回携带有数字字母编码信息的无线射频信号,阅读器就会将该信号进行处理识别。

阅读器 它的任务是控制射频收发器发射射频信号:通过射频收发器接收来自标签上的已编码射频信号,对标签的认证识别信息进行解码;将认证识别信息连带标签上其它相关信息传输到主机以供处理。

天线 在电子标签和阅读器之间发射和接收射频信号。(徐革玲 王晓红 高华)

(摘包装报)

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