Tipos de tecnología de embalaje inteligente
Los envases inteligentes de este material tienen una amplia gama de usos, la tecnología se ha desarrollado rápidamente y han surgido muchos productos maduros. El American Optical Coating Testing Center y PA Technology Company han desarrollado una película plástica que cambia de color bajo la acción de una fuerza externa. La película está recubierta con recubrimientos de interferencia inversa de diferentes longitudes de onda. Generalmente, el revestimiento es brillante. Una vez utilizado pasivamente, el recubrimiento comenzará a pelarse, la película se volverá gris y se desarrollarán patrones en las áreas peladas, lo que proporcionará una señal de advertencia de que el paquete se ha abierto. Este material es ideal para sellar envases. American International Paper utiliza baterías flexibles ultrafinas desarrolladas por la empresa israelí PowerPaper para envasar algunos bienes de consumo. Este nuevo tipo de batería se puede "imprimir" en el empaque del producto como si fuera tinta, y puede agregar efectos especiales como luces y sonidos, lo que permite a los fabricantes atraer a los consumidores de manera más efectiva a través del empaque del producto. Este tipo de materiales de embalaje también incluye nuevos materiales poliméricos conductores desarrollados en la década de 1990 [3], como la película de polianilina (PAn), el poli(etil)tiofeno (PEOT), el poli(tripolitiofeno), el poli(butil)tiofeno (PBTh), poli(3?alquil)tiofeno (P3AT), etc.; polímeros conductores estructurales (* * *yugo) también inventados poli-p-fenileno, poli-p-fenilenacetileno (PPV), polidiacetileno, polibenzofenona, politiofenacetileno (PTV), polibutino, etc. Estos materiales poliméricos conductores utilizan principalmente métodos de aplicación compuestos, como PPy? ¿PPA, PTP? ¿Sartén, sartén? ¿Peter, PPy? El rendimiento de la película compuesta de PET ha mejorado enormemente y su conductividad puede alcanzar el nivel de plata y cobre. Estos materiales poliméricos conductores tienen buena conductividad y estabilidad, y algunos también tienen resistencia al calor, electrocromismo, propiedades de conversión fotoeléctrica, propiedades ópticas no lineales, propiedades de absorción de ondas electromagnéticas y efectos catalíticos, por lo que se utilizan ampliamente en envases antiestáticos, envases de blindaje electromagnético y observación inteligente. ventanas para embalaje, embalajes invisibles, films transpirables selectivos, etc.
La inteligencia de este material ha ampliado el ámbito de aplicación del packaging. El desarrollo exitoso de un material conduce muchas veces a la mejora de múltiples funciones del packaging, consiguiendo el doble de resultado con la mitad de esfuerzo. Sin embargo, la investigación y el desarrollo de nuevos materiales inteligentes a menudo se consideran un plan de investigación a largo plazo debido a su gran inversión y su largo ciclo. El empaque inteligente de estructura funcional se refiere a agregar o mejorar algunas estructuras de empaque para que el empaque tenga algunas funciones especiales y características inteligentes. Las mejoras en la estructura funcional a menudo comienzan con la seguridad, la confiabilidad y algunas funciones de automatización del embalaje. Este cambio estructural hace que el uso de productos envasados sea más seguro, cómodo y sencillo.
El embalaje inteligente más representativo con esta estructura funcional es el embalaje de calentamiento y enfriamiento automático [6]. Estos dos tipos de embalaje añaden parte de la estructura del embalaje, dándole algunas características automatizadas. El embalaje autocalentable es un recipiente sin costuras de varias capas moldeado por inyección. La capa interior del recipiente está dividida en varios compartimentos, permitiendo que el producto se caliente por sí solo. Su principio de calentamiento es que cuando el usuario retira el papel de aluminio del recipiente y presiona el fondo del recipiente, se producirá una reacción química entre el agua y la piedra caliza en el recipiente, liberando energía térmica para calentar el producto. El conjunto de autoenfriamiento está formado por un condensador, una rejilla de evaporación y un desecante de sal. El vapor y el líquido producido por la catálisis durante el proceso de enfriamiento se almacenarán en el fondo del paquete. Esta tecnología también se puede aplicar a contenedores comunes y puede reducir la temperatura del contenido a 17°C en unos minutos. Estos dos tipos de embalaje automático inteligente son adecuados para trabajadores al aire libre, como amantes de la aventura, el ciclismo, la pesca, etc.
Al cambiar intencionadamente la estructura del embalaje, se puede mejorar enormemente la seguridad de los productos embalados. La seguridad de los embalajes está desarrollada principalmente para niños menores de edad y personas con discapacidad intelectual. Este tipo de embalaje se denomina embalaje a prueba de niños (embalaje a prueba de niños, CRP) [2-3] Los embalajes a prueba de niños son más complejos y más costosos que los embalajes normales, pero los datos muestran que este tipo de embalaje reduce significativamente el impacto de embalaje en niños lesiones, garantizando su seguridad. Las principales características estructurales de los envases de seguridad infantil actualmente en el mercado son las siguientes: 1) Tapón giratorio: Se trata de un tapón de botella compuesto que se completa presionando y girando al mismo tiempo. 2) Cubierta abierta: Esta también es una cubierta protectora popular para niños.
Al usarlo, debe alinear la tapa con la marca (flecha) en la botella y luego levantar la orejeta de la tapa en la muesca en el reborde de la botella para abrir el paquete. 3) Embalaje tipo blíster: para evitar que los niños abran el embalaje tipo blíster normal, es necesario arrancar la cinta trasera de las esquinas o presionar el contenido desde la parte posterior (¿presionar? Paquete resistente, PTP. 4) Cubierta del laberinto: esta es una dependencia Habilidades intelectuales en forma desempaquetada. 5) Tire de la tapa: el sello de la tapa consta de dos lengüetas que sobresalen hacia adentro (1 ~ 2 mm de alto, 2 ~ 3 mm de largo) y un tapón interno en la parte inferior de la cubierta exterior. Se necesita cierta fuerza de tracción para superar la fricción entre el tapón interior y la boca de la botella. Estas acciones son difíciles de completar para los niños. 6) Envase seguro para niños de medicamentos de dosis única: Se trata de un envase de medicamento de dosis única que puede evitar que los niños lo tomen accidentalmente. 7) Botella de seguridad para niños tipo bayoneta Las tapas de botellas tipo bayoneta son más simples que las tapas de laberinto y sus principios son similares a los portalámparas tipo casquillo. Las regulaciones de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. publicadas en 1981 prestaron suficiente atención a los factores anteriores, así como al desempeño estructural de las botellas y cierres, y tomaron las disposiciones correspondientes: Después de la prueba inicial, si hay alguna diferencia en la forma, material, capacidad, material de sellado o junta de la tapa del paquete. Si hay algún cambio, la prueba debe realizarse nuevamente para confirmar la protección de la seguridad de los niños.
Los cambios en la estructura del embalaje se pueden utilizar para mejorar la fiabilidad del embalaje y desempeñar un papel en la lucha contra la falsificación inteligente [2-3]. ¿Este tipo de embalaje también se llama manipulación? "Embalaje tangiblemente visible (TEP)", sólo pueden eliminar el embalaje del producto en su interior abriendo o destruyendo la pantalla o barrera. Esta pantalla o barrera, una vez destruida, proporcionará evidencia visible a los consumidores posteriores, indicando que el producto es original. El embalaje ha sido manipulado (consulte la definición del Registro Federal 21982 132 de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. del 5 de octubre). La estructura más típica de este tipo de embalaje es la tapa frágil, anteriormente conocida como PILFER. Puede proporcionar marcas de daño visibles y se usa ampliamente en productos farmacéuticos, bebidas, alimentos y otros envases de venta libre. Actualmente existen dos formas principales de daño a la cubierta, una es la desconexión o el desgarro y la otra es el vacío. complementarse con un sellado interno (ver sellado interno de la boca de la botella) para lograr el propósito de un robo obvio.
El empaque inteligente estructurado funcional hace que el empaque tenga ciertas funciones inteligentes. Este cambio estructural tiene las características de bajo desarrollo. costo y efecto funcional obvio, y puede usarse como el objetivo principal del desarrollo a corto plazo. La tecnología de embalaje inteligente basada en información se refiere principalmente a esta nueva tecnología que refleja principalmente la información del contenido del embalaje, su calidad inherente y el proceso de transporte y venta. Incluye dos aspectos: primero, el registro de información y el desempeño del impacto del medio ambiente circundante sobre la calidad intrínseca del producto durante el proceso de almacenamiento, transporte y venta; segundo, el registro y reflejo de la información de producción del producto y la información de distribución de ventas; involucra química, microbiología, dinámica y electrónica. La tecnología de empaque inteligente de la información es una de las tecnologías de empaque más dinámicas y prometedoras.
La tecnología de empaque inteligente basada en información que refleja la calidad de los productos utiliza principalmente química y microorganismos. y métodos dinámicos, que registran los cambios de calidad de los productos envasados durante su ciclo de vida. Generalmente, la información sobre el deterioro causado por cambios en el entorno de almacenamiento y el entorno interno del embalaje se registra mediante métodos químicos y microbiológicos, mientras que se registran caídas graves durante el transporte. La información sobre el vertido se puede registrar mediante cálculos dinámicos y mostrarse mediante métodos químicos. La importancia clave de este indicador radica en el hecho de que el indicador de envasado inteligente desarrollado por el Laboratorio de Biotecnología VTT de Finlandia ha logrado resultados sustanciales. Puede proporcionar información directa sobre la calidad de los alimentos y el envasado. y gas de espacio reservado, condiciones de almacenamiento de envases, etc. Los indicadores de frescura indican directamente la calidad microbiana de los alimentos a través de la respuesta a nuevas generaciones durante el crecimiento microbiano. Incluye indicadores de fuga e indicadores de frescura. por esta institución está especialmente diseñado para la detección de fugas de O2 de MAP (envases en atmósfera modificada). El indicador se basa en colorantes sensibles al oxígeno y es adecuado para el control de calidad de los alimentos MAP. También contiene ingredientes que absorben oxígeno, que pueden extender la vida útil. vida útil de los alimentos y evitar que el indicador reaccione con el O2 residual en el MAP. La ventaja del indicador de O2 es evitar aún más que el indicador se oxide durante el proceso de envasado. Su irreversibilidad también utiliza lacasa para catalizar reacciones enzimáticas. formar productos coloreados y estudiar la composición de los indicadores de fugas. La lacasa puede oxidar una variedad de sustratos en condiciones aeróbicas para producir productos coloreados, como productos de color verde claro a verde oscuro de ABTS.
Este indicador reacciona con el oxígeno y muestra un cambio de color rápido y distintivo, revelando así el daño del paquete.
El indicador de frescura muestra la frescura de los productos cárnicos y avícolas en función de los cambios en el contenido de gases volátiles como el H2S producidos en el envase. El H2S reacciona con la mioglobina para formar un pigmento verde que sulfura la mioglobina. La formación de sulfomioglobina en el indicador de conservación de mioglobina se utiliza para controlar la calidad de la carne de ave MAP. Estos indicadores, que tienen como componente principal la mioglobina y pueden detectar visualmente cambios de color, están adheridos a la superficie interior del material de cobertura de la bandeja de embalaje que contiene carne de ave fresca. Sus cambios de color están relacionados con la calidad de la carne de ave. Es decir, una vez que se genera gas H2S, el indicador cambiará de color inmediatamente.
Muchos productos sofisticados y costosos tienen requisitos extremadamente estrictos en cuanto a las condiciones de transporte. Por lo tanto, para evitar disputas, necesitamos un dispositivo que registre información dinámica que pueda registrar comportamientos dinámicos (como caídas, vertidos, etc.) que pueden causar daños a la mercancía durante el transporte. Estos dispositivos que registran información cinética suelen consistir en dos polvos químicos aislados. Una vez que ocurre el comportamiento cinético prohibido, se levanta el aislamiento y los dos componentes químicos reaccionan para asumir un tercer color. El destinatario puede saber si las mercancías son seguras durante el transporte a través de este dispositivo de visualización de registros sin abrir el embalaje de las mercancías.
El embalaje inteligente puede mostrar información de producción y ventas de productos y desempeña un papel positivo en la comprensión del rendimiento de los productos y la automatización de la gestión logística. Este tipo de embalaje inteligente generalmente consta de chips electrónicos, software y códigos de barras que registran información, también llamado: embalaje combinado electrónico.
El paquete de microondas inteligente desarrollado por la Universidad RUTGERS es un ejemplo de dicho paquete. Este paquete inteligente de calentamiento por microondas es un buen portador de información. Codifica la información del procesamiento de alimentos en el código de información del embalaje. El horno microondas está equipado con un escáner de código de barras y un microprocesador para obtener esta información de procesamiento y controlar el efecto de calentamiento del horno microondas. Esto establece un canal de información entre los alimentos, los envases y los hornos microondas.
Toda la información sobre el producto, como nombre, ingredientes, funciones, origen, vida útil, peso, precio, instrucciones de uso, advertencias, etc. , se almacenan en formato digital en un microchip en el paquete para que los consumidores puedan leer fácilmente la información. Los envases con información de datos electrónicos pueden cubrir una amplia gama y pueden aplicarse a casi todos los productos, incluidos los alimentos.
El desarrollo de la informatización logística moderna ha planteado mayores requisitos para la inteligencia del embalaje, porque la base material básica para el desarrollo y la gestión de la informatización logística es la inteligencia del embalaje. La mayor parte de la información necesaria para la gestión logística debe transportarse a través del embalaje. Es decir, si la cantidad de información del embalaje es insuficiente o errónea, afectará directamente a las actividades en la gestión logística. Sin la cooperación de los envases inteligentes, los equipos de escaneo y la gestión informática equipados en la gestión logística moderna serán inútiles. El objetivo del embalaje de transporte trazable (traceable? embalaje de transporte (2-3)) es desarrollar una tecnología de embalaje de transporte que propicie una gestión automatizada, de modo que los contenedores de transporte puedan ser rastreados a lo largo de toda la ruta de circulación, facilitando al centro de control. para completar la ruta de transporte y mercancías en línea Ajuste y gestión para lograr una rápida circulación y transporte de mercancías, rutas óptimas y bajos costos de transporte, utilizando redes de información y sistemas de posicionamiento satelital para construir sistemas logísticos inteligentes, la tecnología de embalaje inteligente que está desarrollando Procter & Gamble puede predecir las situaciones de compra de los clientes [5 ], optimizando así la gestión de inventario. La tecnología de envasado inteligente mencionada aquí consiste en incorporar microprocesadores de bajo coste en los envases de detergente para ropa Tide o en los envases de dibujos animados de Pringles, estableciendo así en última instancia una cadena de suministro integrada y sin fisuras. Las empresas de gestión pueden utilizar esto para realizar un seguimiento de todo el proceso de cada producto, desde la producción hasta las ventas y, en última instancia, hacer realidad datos altamente complejos. Con base en esta información, las fábricas, los camiones, los estantes, los carritos de compras, las mercancías y los bancos se pueden entregar sin problemas. No es necesario escanear e ingresar la información manualmente. Para P&G, acortar el ciclo de la cadena de suministro en dos días significa que los costos operativos se pueden reducir en 654,38 + 50 millones de dólares.
La tecnología de embalaje inteligente de la información puede. refleja la información de calidad del embalaje y la información de circulación de productos, lo que brinda mucha comodidad a la gestión de logística y a los consumidores. Esta tecnología se ha desarrollado con el desarrollo de la tecnología en otros campos.