一直以來,我都對被稱為“新鮮屋”的牛奶紙盒包裝有點意見。
這些包裝盒上都清晰地印著打開它的步驟圖解,但得到整齊的開口卻總是不太容易。有時候,按圖示的樣子用力向前推擠也沒能打開封口,反而讓包裝紙板從中間劈開,搞得一片狼藉。
能開成這樣已經算是不錯了 | binarychunk/imgur
不只是牛奶盒,在撕開那些被塑料薄膜封住的包裝時這樣的問題同樣存在。一顆果凍、一杯酸奶或者一盒豆腐,它們的封口有時會緊到讓人懷疑人生。
一盒撕壞了封蓋薄膜都沒有成功打開的豆腐 | 作者拍攝
這不禁令我好奇:這些包裝封口難道不能做得更好開一些嗎?
撕壞了?都怪熱封層太結實
果凍蓋子與牛奶屋形紙盒的相似點在于,它們都要進行熱封,而消費者還需要再從熱封的位置把包裝打開。當你想要從零食袋子的頂部整齊地撕開它,而不是順著鋸齒把袋子撕壞時,面對的也是同樣的情況。
熱封的本質是利用一些熱塑性塑料作為“膠水”把開口粘住。這些充當粘合劑的塑料薄膜位于包裝內層,熱封口機會把局部加熱并壓到一起,讓部分熔化的塑料粘住封口。
機器封裝果凍 | sezmak makina
理想情況下,這些包裝在開啟時應該再次從熱封層的地方分離。而如果熱封粘得非常結實,那么用力撕扯就會導致包裝在其他位置率先破壞。
矛盾的需求
通過調節熱封溫度和熱封層的成分,可以調整熱封的強弱,但要想找到一種最為理想的熱封強度并不是那么容易的事。這是因為這些封口需要同時滿足兩種矛盾的需求:它在運輸和存放中要保持緊密貼合才能維持產品的品質,但到了使用時又得不那么結實才能順利地揭開。
相對封口不容易撕開,密封失敗是更嚴重的問題——這會直接導致不合格產品的誕生。因此,設計包裝的人總是希望在可以撕開的范圍內盡可能把熱封做得嚴密一些。而這樣一來,整齊地撕開封口可能就不是那么容易了。
而且,為了加快生產速度,生產者可能還會提高熱封設備的溫度,這樣可以在更短時間內讓熱封的界面達到足夠高的溫度,更快地封口[1]。而如果封口溫度變得過高,就會導致熱封結合得太過緊密。
封裝牛奶紙盒丨Alan Chiong
如何解決?
如何讓熱封在矛盾中找到平衡?有實驗顯示,影響熱封強度最關鍵的因素是溫度,相比之下改變封口壓力和時間影響則不是很大[1]。因此,假如不改變熱封層的配方,那么精確地控制溫度是一個解決思路。
不過,在快速的流水線上精確控制熱封溫度也并不容易。幸好,現在已經有了若干種改變熱封層設計的技術,能夠在不嚴格的溫度控制下調和“密封”與“易撕”的矛盾。
例如,在生產熱封薄膜時,可以把兩種并不非常親和的聚合物材料共混在一起,這樣可以降低熱封層的強度,讓它容易從內部“劈開”。這樣一來,即使兩層熱封材料在加熱時充分融合、難分彼此,在施力撕扯時仍然可以讓熱封層材料從內部劈開,這被稱為“內聚剝離”。此外,也有的設計選擇讓包裝材料的熱封層和芯層之間結合強度不要太大,容易剝離。對于果凍杯子這樣杯蓋和杯體材質不同的包裝,考慮兩種材料的相合性也很重要。
內聚剝離示意圖,白色的部分是混入的另外一種聚合物(通常是聚丁烯),它能讓熱封層更容易從內部開裂 | 作者繪制
而對于裝牛奶的屋形紙盒,也有專利提供了思路更加簡單的解決方案:可以在下圖中的位置留下一小塊密封較弱的區域,方便打開[2]。
易開屋形紙盒的一種設計思路:在圖中標紅的地方留下密封薄弱區 | Donald A. Poole
當然,還可以換種方式打開
另外一種簡單粗暴又非常有效的方法是放棄分離熱封層,直接從別的地方打開。比如說,生產者可以給屋形紙盒裝上額外的蓋子,給熱封零食袋加上易撕的鋸齒。這樣一來,熱封處只需要保證密封牢固就可以了。
帶蓋子的屋形紙盒 | 圖蟲創意
或者到最后,我們至少還有剪刀……
參考文獻
[1]https://journals.sagepub/doi/abs/10.1177/8756087906071351
[2] https://patents.google/patent/EP0331792A2/en
[3] bomotong/a/hangyezhiku/zhikuguandian/2018/0417/238.html
[4] https://mitsuichemicals/techno/feature/feature04.htm
作者:窗敲雨
編輯:Luna
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