為什么飲料瓶圓滾滾，而牛奶盒方方正正？

在便利店、超市買飲料或牛奶時(shí)，你是否留意到，飲料瓶幾乎都是圓形的，而純牛奶則大多是方形的紙盒包裝。

實(shí)際上，我們司空見(jiàn)慣的飲料、牛奶的包裝背后，都隱藏著對(duì)抗壓性、生產(chǎn)工藝、成本控制和消費(fèi)者握持體驗(yàn)等多重因素的考量。汽水和牛奶這兩種飲品，在飲料包裝的形態(tài)發(fā)展上扮演了重要角色。

01. 一切由汽水包裝開(kāi)始

汽水的圓瓶包裝對(duì)飲料包裝的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響，最早的商業(yè)化圓形飲料瓶就是為碳酸飲料設(shè)計(jì)的。

汽水作為一種自帶氣泡的飲料，在誕生之時(shí)，商家們就為如何包裝它而絞盡腦汁。

1783 年， 瑞士人約翰· 雅各布· 施韋普（Johann Jacob Schweppe）發(fā)明了世界上第一種商用碳酸制造技術(shù)，生產(chǎn)出了碳酸氫鈉的水溶液，即蘇打水。這是人類歷史上第一次出現(xiàn)蘇打水。隨后，他創(chuàng)辦了以自己名字命名、專門生產(chǎn)和銷售蘇打水的公司，并發(fā)明了裝蘇打水的瓶子。由于瓶子外形像雞蛋，被后人稱為“EggBottle”（雞蛋瓶）。

不同于現(xiàn)在可以豎直放置的圓形飲料瓶，最早的汽水瓶底座為圓錐形，只能“躺”著放，因此也被稱為“雞蛋瓶”“魚雷瓶”“橢圓瓶”等。

但“躺”著放是有意為之。當(dāng)時(shí)的飲料瓶封口普遍用軟木塞，而軟木塞在干燥狀態(tài)下會(huì)收縮，瓶子中的氣體容易散出去。瓶子“躺”著放則能讓軟木塞保持濕潤(rùn)，從而防止氣體逸散。

最初的魚雷瓶為陶質(zhì)，但陶器壁的多孔結(jié)構(gòu)亦容易讓氣體散出，因此后期的魚雷瓶改用玻璃材質(zhì)。

不過(guò)，木塞的封口效果始終有限。19 世紀(jì)70 年代，英國(guó)人希拉姆·科德（Hiram Codd）發(fā)明了在瓶口開(kāi)槽用球形塞進(jìn)行封裝的灌裝形式，經(jīng)過(guò)改良形成了科德瓶，汽水瓶從此“站”了起來(lái)，這種瓶子灌裝的汽水在現(xiàn)代更熟悉的名字是波子汽水。

科德瓶采用玻璃珠密封的成本較高。1892年，皇冠蓋的發(fā)明徹底解決密封問(wèn)題，推動(dòng)圓形玻璃瓶成為主流。如今，皇冠蓋還廣泛用于啤酒等玻璃瓶飲料的密封中。

不過(guò)，由于玻璃瓶重量大且易破損，廠家也不方便在瓶身印刷圖案做廣告，現(xiàn)在市面上玻璃瓶裝的飲料越來(lái)越少，只有在餐廳、大排檔等場(chǎng)所還能經(jīng)常看到它們的身影。20 世紀(jì)70—80年代，PET 瓶因其輕量化、耐沖擊、透明且可回收等優(yōu)勢(shì)異軍突起，迅速在飲料市場(chǎng)流行開(kāi)來(lái)，成為現(xiàn)代飲料包裝瓶的主流。

圓形瓶之所以能流行至今，還與其物理特性有關(guān)。

圓形瓶的表面能使壓力均勻分布在瓶體上，從而實(shí)現(xiàn)抗壓，便于飲料的長(zhǎng)途運(yùn)輸。這對(duì)于碳酸飲料尤為重要。碳酸飲料中溶解的二氧化碳極不穩(wěn)定，在長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生的晃動(dòng)和溫差變化會(huì)使二氧化碳逸出，產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣壓膨脹，而圓形瓶能更好地承受這種壓力變化。

圓形瓶還具有生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)。同等周長(zhǎng)下，圓的面積最大。因此，包裝相同體積的飲料時(shí)，圓形瓶身能夠更大程度地節(jié)省材料。此外，在生產(chǎn)工藝上，圓形瓶比方形瓶更容易吹制成形。

如果再細(xì)看，你還會(huì)發(fā)現(xiàn)，塑料汽水瓶的瓶底都是五瓣花的形狀。這是因?yàn)椋c玻璃材料相比，PET 材料硬度較低，受到強(qiáng)壓時(shí)更容易發(fā)生破裂。根據(jù)壓強(qiáng)公式P（壓強(qiáng)）=F（壓力）/S（受壓面積），汽水瓶底的五個(gè)凸起能夠增加接觸面積，將壓力分散到更大的表面積上，從而降低壓強(qiáng)，在運(yùn)輸或人為搖晃時(shí)不容易爆瓶。

02. 最初的牛奶紙盒是三角形

與汽水類似，牛奶一開(kāi)始也是以圓形玻璃瓶的形態(tài)流通于市場(chǎng)。

牛奶在自然狀態(tài)下是完美的細(xì)菌培養(yǎng)皿，十分容易腐敗變質(zhì)。因此，最開(kāi)始牛奶無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離保存和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸，而是現(xiàn)擠現(xiàn)喝。早期世界各地的人們利用天然材料來(lái)盛裝牛奶，如木桶、陶器、樹(shù)干、樹(shù)皮等。

這些問(wèn)題催生了新的商機(jī)。1865 年，法國(guó)化學(xué)家路易·巴斯德（Louis Pasteur）發(fā)明了“巴氏殺菌法”。用這一方法加工過(guò)的牛奶，不僅功能、風(fēng)味得到極大保留，保質(zhì)期也可以延長(zhǎng)至數(shù)十小時(shí)甚至5～7 日。

這為牛奶進(jìn)入更廣泛的市場(chǎng)提供了有利條件。1879 年，牛奶開(kāi)始以玻璃瓶裝的方式在美國(guó)銷售。玻璃瓶阻隔性好、耐熱耐壓，便于短距離運(yùn)送且可回收，成為幾代人有關(guān)牛奶的形態(tài)記憶。在20 世紀(jì)流行至今的動(dòng)畫片《貓和老鼠》中，就常常出現(xiàn)湯姆貓大口喝玻璃瓶裝牛奶的鏡頭。

不過(guò)，玻璃瓶重量不小，不方便長(zhǎng)距離運(yùn)輸和攜帶，它的“易碎”體質(zhì)也讓不少牛奶被白白浪費(fèi)。不僅如此，玻璃瓶裝的牛奶保質(zhì)期比較短。

瑞典企業(yè)家魯賓·勞辛（Ruben Rausing）解決了這個(gè)問(wèn)題。1915 年，魯賓·勞辛創(chuàng)辦了利樂(lè)公司，他的工程師Eric Wallenberg 設(shè)計(jì)了首款四面紙質(zhì)包裝。該包裝用一張紙折疊出密封的空間，比玻璃瓶更輕巧且節(jié)省地方。再后來(lái)，利樂(lè)公司開(kāi)發(fā)出一系列用于液態(tài)食品的包裝，又誕生了我們現(xiàn)在更加熟悉的長(zhǎng)方體“利樂(lè)包”。

利樂(lè)包的特殊性在于它是由紙、鋁、塑料等組合而成的六層復(fù)合材料。其中，紙板提供支撐，鋁箔隔絕光線和空氣，聚乙烯（PE）增強(qiáng)包裝的密封性。這種結(jié)構(gòu)能夠有效阻隔空氣和光線，保證牛奶品質(zhì)，使牛奶在無(wú)須冷藏或添加防腐劑的情況下長(zhǎng)期儲(chǔ)存，保質(zhì)期可達(dá)6 個(gè)月，解決了牛奶難以常溫儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)碾y題。利樂(lè)包的方盒形狀，也便于裝箱、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏。

牛奶包裝里還有一種形似屋頂?shù)募埡校凶觥靶迈r屋”，由美國(guó)人約翰·R· 范· 沃爾默發(fā)明。該包裝結(jié)構(gòu)為紙張和聚乙烯涂層，比利樂(lè)包更簡(jiǎn)單，屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)也更方便牛奶倒出，一般用于灌裝營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、口味新鮮的牛奶產(chǎn)品。

近兩年，超市貨架上開(kāi)始出現(xiàn)圓形的PET材質(zhì)牛奶瓶，它可以耐受巴氏殺菌和超高溫瞬時(shí)滅菌的溫度。為了減少牛奶因光照而產(chǎn)生的變質(zhì)，一些瓶裝牛奶的外包裝會(huì)有二氧化鈦保護(hù)層。二氧化鈦能反射和散射光線，尤其是紫外線，從而減少了光照對(duì)牛奶品質(zhì)的影響，在一定程度上延長(zhǎng)牛奶的保質(zhì)期。

不過(guò)，這兩種包裝的密封性都不如方形牛奶盒，通常只出現(xiàn)在冷藏柜里。以利樂(lè)包為主的方形盒，仍然是牛奶包裝中更方便、更通用的主流形式。

而無(wú)論是承載牛奶走進(jìn)千家萬(wàn)戶的方形盒，還是把汽水等飲料運(yùn)往全世界的圓瓶，都是物理學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的完美結(jié)合，更是人類智慧在日常生活里的微小閃光。

或許未來(lái)，隨著技術(shù)的突破和環(huán)保需求的升級(jí)，牛奶、飲料包裝會(huì)更輕、更智能，甚至完全顛覆現(xiàn)在的形狀。但無(wú)論如何變化，簡(jiǎn)單卻精妙的“圓”與“方”，依然會(huì)是這個(gè)時(shí)代經(jīng)典的工業(yè)設(shè)計(jì)語(yǔ)言。