塑料飲料瓶的環(huán)保型創(chuàng)新設(shè)計

鄭新

近年來隨著人們生活水平的不斷提高，碳酸飲料、礦泉水、果汁等塑料瓶包裝飲料消費量逐年上升，特別是對于少年兒童、青年、上班族、游客等人群，在這些主要消費群體中幾乎每個人每年都會使用數(shù)十瓶甚至近百瓶飲品。除了飲料飲用本身消耗的資源外，還常常在使用過程中因為過期、損壞等原因浪費大量產(chǎn)品，這些浪費間接消耗了自然資源并加重了環(huán)境負(fù)擔(dān)。

常見的飲料或礦泉水大多都是幾百毫升的塑料瓶裝，同一品牌同一規(guī)格的瓶裝礦泉水瓶外形保持完全一致，往往沒有個性，造成飲用者辨認(rèn)困難，這往往是造成飲料浪費的一個重要原因。在日常生活中，在出行、旅游、會議、體育、聚餐等多人參與的活動中，往往會使用大量的塑料瓶飲料，這時往往會產(chǎn)生大量浪費，很多塑料瓶飲料在還沒有飲用到一半的時候就被丟棄。主要原因在于飲料瓶外形完全相同，消費者喝下幾口后又都放置在同一個地方，結(jié)果再次飲用時就無法辨認(rèn)之前哪一瓶是自己曾經(jīng)喝過的。出于對自身身體健康的考慮，大多數(shù)消費者會把這些還沒有喝完的飲料丟棄，選擇重新打開另一瓶或者不再飲用。這一過程不僅浪費了飲料資源，也導(dǎo)致了塑料瓶的浪費，在正常消費的基礎(chǔ)上帶來了額外消費。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、人們生活需求的存在，當(dāng)前塑料飲料瓶的使用無法從產(chǎn)量上減少，因此最大程度地減少不必要的浪費，是最為實際可行的方案，從而實現(xiàn)減少環(huán)境負(fù)擔(dān)、提高自然資源利用率的目標(biāo)。

要體現(xiàn)飲料瓶的個性化設(shè)計，本文提出了一種創(chuàng)新的飲料塑料瓶設(shè)計，目的在于給用戶提供一種將飲料瓶個性化的簡單方法，實現(xiàn)飲料瓶的個性化，減少其浪費，增加其潛在利用價值。

瓶蓋個性化設(shè)計

為了解決飲料瓶的混淆問題，消費者采取了多種多樣的方法，傳統(tǒng)的方法包括：在飲料瓶上用筆做標(biāo)記、撕瓶貼等，做記號需事先準(zhǔn)備筆，現(xiàn)實中可操作性不強；撕瓶貼較為方便，不需要額外準(zhǔn)備其他附件，但多人如果都采用撕瓶貼的方法，也無法實現(xiàn)區(qū)分且行為不雅觀。顯然，僅僅依靠消費者的方法不能從根本上解決飲料瓶混淆的問題，必須在產(chǎn)品的前端，也就是從設(shè)計和生產(chǎn)的時候就考慮到這一問題的存在，并給予解決。

相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)和包裝設(shè)計人員也對避免飲料瓶混淆問題展開過充分研究，認(rèn)為加裝標(biāo)識使瓶子個性化是最易于被消費者接受的方案之一。常見的加裝標(biāo)識方法有加裝指示鈕：在瓶蓋頂部設(shè)置一個旋轉(zhuǎn)內(nèi)盤，在旋轉(zhuǎn)內(nèi)盤上設(shè)置旋動指示鈕，在瓶蓋上設(shè)置固定的標(biāo)示盤，使用時通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)指示扭，帶動旋轉(zhuǎn)內(nèi)盤轉(zhuǎn)動，來指示標(biāo)示盤上的標(biāo)示值，解決混淆問題。這一方法對于使用者而言非常方便，但是在瓶蓋上增加內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤會給生產(chǎn)企業(yè)帶來困難：一方面，需要重新制作瓶蓋模具；另一方面，瓶蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對于飲料瓶這類消耗極大的一次性消費品來說，無疑在很大程度上增加了商家的成本，不能被生產(chǎn)廠商所接受，無法推廣應(yīng)用。

另一種技術(shù)方案是：在瓶蓋上設(shè)置大小指針，小指針與小卡環(huán)固定聯(lián)接于一體，大指針與大卡環(huán)固定聯(lián)接于一體。小卡環(huán)帶動小指針指向標(biāo)色條上的相應(yīng)色彩進(jìn)行標(biāo)記，大指針指向上標(biāo)環(huán)和下標(biāo)環(huán)上的字母或數(shù)字，實現(xiàn)對飲水瓶的多次標(biāo)識。這種設(shè)計雖然設(shè)計新穎，利于產(chǎn)品被市場接受，但仍然需要對現(xiàn)有的瓶蓋或瓶體做很大的變化，生產(chǎn)工藝和裝配復(fù)雜，一旦原有模具不能使用，將會大幅增加產(chǎn)品成本，難以被生產(chǎn)商廣泛接受。

上述方法的局限性在于僅僅考慮了個性化標(biāo)識功能的實現(xiàn)，沒有從根本上解決生產(chǎn)成本問題，因而都沒有在市場上得到很好的應(yīng)用。上述設(shè)計方案表明，雖然個性化飲料瓶可以避免混淆所造成的浪費，但相對于一般塑料飲料瓶而言，一旦新型飲料瓶本身結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化、增加了工藝、改變了結(jié)構(gòu)等，都會導(dǎo)致整個生產(chǎn)線的變化，使得方案無法被企業(yè)接受。

因此，合理設(shè)計需要盡可能不改變瓶子本身的結(jié)構(gòu)，或者在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做巧妙、微小、有效的改動，以不增加成本為重要準(zhǔn)則。

新設(shè)計的優(yōu)點

通過對當(dāng)前塑料瓶結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)的分析，經(jīng)過反復(fù)的研究和實踐，本文設(shè)計了一種新型的飲料塑料包裝瓶，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。所設(shè)計方案建立在不增加新部件基礎(chǔ)上采取新的技術(shù)方法，緊密立足現(xiàn)有瓶身結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，在不改變原有的生產(chǎn)條件情況下，以最低的代價能夠解決使用中的混淆問題，從而避免了飲料在使用過程中的浪費，適于規(guī)模化生產(chǎn)及推廣應(yīng)用。

1.新型設(shè)計

新的飲料瓶設(shè)計建立在一般標(biāo)識設(shè)計的基礎(chǔ)上，這種新型的飲料包裝瓶，包括瓶蓋和瓶體，瓶蓋上連接有防盜圈，有的瓶體上還有可軸向轉(zhuǎn)動的瓶貼圈，這些結(jié)構(gòu)均采用現(xiàn)有的生產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不做變化，以節(jié)約成本。

本設(shè)計方案關(guān)鍵在于利用數(shù)碼印刷，將具有編碼功能的標(biāo)簽印刷在瓶子上，結(jié)構(gòu)如圖1所示：在瓶蓋或瓶體數(shù)碼噴印若干周向排列的識別標(biāo)識，稱為第一標(biāo)識；在防盜圈或瓶貼圈上也數(shù)碼噴印若干周向排列的識別標(biāo)識，稱為第二標(biāo)識。標(biāo)識可以是字母，也可以是數(shù)字，并且每一個數(shù)字或字母都各自對應(yīng)著細(xì)小的刻度線。刻度線的顏色可以與字母或數(shù)字等顏色一致，也可以采用紅色、藍(lán)色等彩色線條，容易識別且美觀大方。在瓶身的瓶貼部位，也可以噴印類似的標(biāo)識。

2.使用方法

所設(shè)計瓶子的使用方法如圖2所示，包括瓶蓋開封、姓名編碼、對其編碼、瓶蓋擰緊共4個環(huán)節(jié)。

使用飲料包裝瓶時，首先按照既往的方法，旋轉(zhuǎn)瓶蓋，瓶蓋與防盜圈之間的連接帶被拉斷，瓶蓋可以被單獨拿走，消費者飲用飲料，此時防盜圈仍然留在瓶身，但是能夠獨立轉(zhuǎn)動。

在飲用者喝過飲料后，應(yīng)當(dāng)擰緊瓶蓋，在擰緊之后，防盜圈卻仍然是可以借助手指力獨立轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)后續(xù)編碼標(biāo)識工作。

接下來需要進(jìn)行編碼工作，這也是本設(shè)計最重要的使用環(huán)節(jié)。編碼時用手指輕輕轉(zhuǎn)動防盜圈，使防盜圈上噴印的標(biāo)識字母與瓶蓋側(cè)壁噴印的標(biāo)識字母進(jìn)行對齊。對齊過程中，因為防盜圈上的字母與瓶蓋側(cè)壁的字母噴印的間距不同，所以，當(dāng)出現(xiàn)上下兩個字母及其刻線對齊后，其他字母將不會對齊。以第一和第二標(biāo)識均噴印字母為例：在瓶蓋的側(cè)壁均勻印有26個字母，下面的防盜圈也是一圈印有26個字母，飲用一部分飲料后，將瓶蓋放回到瓶口，瓶蓋保持?jǐn)Q緊狀態(tài)不動，使用者找到自己姓名的首字母，然后去轉(zhuǎn)動防盜圈，使位于瓶蓋上的姓名首字母與位于防盜圈上姓名第二個字母相互對齊，從而完成了瓶子的個性化標(biāo)識。

3.使用案例

因為防盜圈上和瓶蓋字母上字母的間距是不同的，一旦任意某兩個字母上下對齊，就不可能再出現(xiàn)另外的字母上下對齊的情況，拿起水瓶，查看對齊的上下兩個字母，就知道使用者姓名縮寫。

例如使用者姓名是“曾欣”：上字母為Z，下字母為X，上下的ZX對齊，蓋子和防盜圈上其余字母不會上下對齊；再如使用者姓名“李小娟”：上字母為L，下字母為X，上下的字母LX對齊，蓋子和防盜圈上其余字母不會上下對齊。消費者轉(zhuǎn)動防盜圈，使上下字母對齊后，做好標(biāo)記，就可以與其他使用者的水瓶放置在一起了。當(dāng)再次拿起的時候，只要注意觀察對齊的刻線和字母，就可以快速的分別出屬于自己的水瓶并繼續(xù)放心飲用，避免因擔(dān)心健康問題而造成的浪費。

姓名首字母識別的方法已經(jīng)能夠進(jìn)行大范圍的區(qū)分，在大多數(shù)場合是夠用的。但是，因為中國人姓名有兩個字，還有三個字，甚至四個字，即使是兩個字，仍然有可能字不同而字母相同。如LP，可能是李萍，也有可能是李平、李鵬。對于這種情況，僅依靠姓名首字母的方法是無法識別的，但是從概率方面看，字母重合的兩個人正好處在同一時間點、同一位置、喝一樣飲料的概率較低，大多數(shù)情況下不影響本設(shè)計作為第一判別方法或者主要判別方法的實際使用價值。

此方案也可以進(jìn)行改進(jìn)，用其他的個人化信息替代姓名縮寫，比如在瓶蓋和防盜圈分別印刷代表月份的數(shù)字1～12，代表日期的數(shù)字1～31，這樣消費者通過自己生日組合也能實現(xiàn)區(qū)分。具體內(nèi)容可根據(jù)企業(yè)宣傳、消費者需求進(jìn)行調(diào)整，個性化的設(shè)計也大大增加了飲料的趣味性，有利于市場推廣。

飲用完畢后，在丟棄飲料瓶之前，可以把防盜圈或瓶貼圈任意旋轉(zhuǎn)一下，就可以起到消除個性化信息的目的，防止個人信息泄露，從而起到保護(hù)隱私的作用。

結(jié)論

本研究在傳統(tǒng)塑料飲料瓶的基礎(chǔ)上，通過創(chuàng)新設(shè)計實現(xiàn)了塑料飲料瓶的環(huán)保型設(shè)計方案，通過個性化信息避免了因使用者混淆所造成的浪費現(xiàn)象。

本研究提出方案的主要創(chuàng)新點體現(xiàn)在利用包裝標(biāo)簽印刷技術(shù)，在瓶蓋和防盜圈處印刷新的編碼標(biāo)識，使用者可以根據(jù)自己的個人信息進(jìn)行編碼，實現(xiàn)飲料瓶的個性化。

現(xiàn)有的塑料飲料包裝瓶是把產(chǎn)品生產(chǎn)日期、批次等信息采用噴墨的方法噴印在蓋子、瓶體或瓶貼圈上，噴印的技術(shù)是成熟的，可以被本設(shè)計直接使用，不增加生產(chǎn)的難度和成本，本設(shè)計只改變噴印的位置和內(nèi)容，形成一套簡單實用的編碼，不改變現(xiàn)有生產(chǎn)模具、生產(chǎn)過程和工藝，不增加任何的包裝附加物，沒有指示針、指示鈕等額外部件，充分利用了現(xiàn)有瓶身和瓶蓋的結(jié)構(gòu)，增加噴印字母及數(shù)字，配合瓶蓋防盜圈本身就有的轉(zhuǎn)動功能，在轉(zhuǎn)動過程中實現(xiàn)信息編碼的方式加以識別，能夠以最小的代價解決飲料瓶混淆問題，減少了水資源和塑料飲料包裝瓶的浪費。

除了對飲料的浪費進(jìn)行了限制外，本方案也擴展了包裝的信息內(nèi)容，可在設(shè)計結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對信息進(jìn)行修改以增加娛樂性，具有一定的商業(yè)潛在價值。

作者單位：中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院