塑料饮料瓶的环保型创新设计

郑新

近年来随着人们生活水平的不断提高，碳酸饮料、矿泉水、果汁等塑料瓶包装饮料消费量逐年上升，特别是对于少年儿童、青年、上班族、游客等人群，在这些主要消费群体中几乎每个人每年都会使用数十瓶甚至近百瓶饮品。除了饮料饮用本身消耗的资源外，还常常在使用过程中因为过期、损坏等原因浪费大量产品，这些浪费间接消耗了自然资源并加重了环境负担。

常见的饮料或矿泉水大多都是几百毫升的塑料瓶装，同一品牌同一规格的瓶装矿泉水瓶外形保持完全一致，往往没有个性，造成饮用者辨认困难，这往往是造成饮料浪费的一个重要原因。在日常生活中，在出行、旅游、会议、体育、聚餐等多人参与的活动中，往往会使用大量的塑料瓶饮料，这时往往会产生大量浪费，很多塑料瓶饮料在还没有饮用到一半的时候就被丢弃。主要原因在于饮料瓶外形完全相同，消费者喝下几口后又都放置在同一个地方，结果再次饮用时就无法辨认之前哪一瓶是自己曾经喝过的。出于对自身身体健康的考虑，大多数消费者会把这些还没有喝完的饮料丢弃，选择重新打开另一瓶或者不再饮用。这一过程不仅浪费了饮料资源，也导致了塑料瓶的浪费，在正常消费的基础上带来了额外消费。由于经济发展需要、人们生活需求的存在，当前塑料饮料瓶的使用无法从产量上减少，因此最大程度地减少不必要的浪费，是最为实际可行的方案，从而实现减少环境负担、提高自然资源利用率的目标。

要体现饮料瓶的个性化设计，本文提出了一种创新的饮料塑料瓶设计，目的在于给用户提供一种将饮料瓶个性化的简单方法，实现饮料瓶的个性化，减少其浪费，增加其潜在利用价值。

瓶盖个性化设计

为了解决饮料瓶的混淆问题，消费者采取了多种多样的方法，传统的方法包括：在饮料瓶上用笔做标记、撕瓶贴等，做记号需事先准备笔，现实中可操作性不强；撕瓶贴较为方便，不需要额外准备其他附件，但多人如果都采用撕瓶贴的方法，也无法实现区分且行为不雅观。显然，仅仅依靠消费者的方法不能从根本上解决饮料瓶混淆的问题，必须在产品的前端，也就是从设计和生产的时候就考虑到这一问题的存在，并给予解决。

相关生产企业和包装设计人员也对避免饮料瓶混淆问题展开过充分研究，认为加装标识使瓶子个性化是最易于被消费者接受的方案之一。常见的加装标识方法有加装指示钮：在瓶盖顶部设置一个旋转内盘，在旋转内盘上设置旋动指示钮，在瓶盖上设置固定的标示盘，使用时通过转动旋转指示扭，带动旋转内盘转动，来指示标示盘上的标示值，解决混淆问题。这一方法对于使用者而言非常方便，但是在瓶盖上增加内旋转盘会给生产企业带来困难：一方面，需要重新制作瓶盖模具；另一方面，瓶盖结构复杂，对于饮料瓶这类消耗极大的一次性消费品来说，无疑在很大程度上增加了商家的成本，不能被生产厂商所接受，无法推广应用。

另一种技术方案是：在瓶盖上设置大小指针，小指针与小卡环固定联接于一体，大指针与大卡环固定联接于一体。小卡环带动小指针指向标色条上的相应色彩进行标记，大指针指向上标环和下标环上的字母或数字，实现对饮水瓶的多次标识。这种设计虽然设计新颖，利于产品被市场接受，但仍然需要对现有的瓶盖或瓶体做很大的变化，生产工艺和装配复杂，一旦原有模具不能使用，将会大幅增加产品成本，难以被生产商广泛接受。

上述方法的局限性在于仅仅考虑了个性化标识功能的实现，没有从根本上解决生产成本问题，因而都没有在市场上得到很好的应用。上述设计方案表明，虽然个性化饮料瓶可以避免混淆所造成的浪费，但相对于一般塑料饮料瓶而言，一旦新型饮料瓶本身结构发生了变化、增加了工艺、改变了结构等，都会导致整个生产线的变化，使得方案无法被企业接受。

因此，合理设计需要尽可能不改变瓶子本身的结构，或者在现有结构基础上做巧妙、微小、有效的改动，以不增加成本为重要准则。

新设计的优点

通过对当前塑料瓶结构和现有技术的分析，经过反复的研究和实践，本文设计了一种新型的饮料塑料包装瓶，克服了现有技术的不足。所设计方案建立在不增加新部件基础上采取新的技术方法，紧密立足现有瓶身结构和生产工艺，在不改变原有的生产条件情况下，以最低的代价能够解决使用中的混淆问题，从而避免了饮料在使用过程中的浪费，适于规模化生产及推广应用。

1.新型设计

新的饮料瓶设计建立在一般标识设计的基础上，这种新型的饮料包装瓶，包括瓶盖和瓶体，瓶盖上连接有防盗圈，有的瓶体上还有可轴向转动的瓶贴圈，这些结构均采用现有的生产产品结构，不做变化，以节约成本。

本设计方案关键在于利用数码印刷，将具有编码功能的标签印刷在瓶子上，结构如图1所示：在瓶盖或瓶体数码喷印若干周向排列的识别标识，称为第一标识；在防盗圈或瓶贴圈上也数码喷印若干周向排列的识别标识，称为第二标识。标识可以是字母，也可以是数字，并且每一个数字或字母都各自对应着细小的刻度线。刻度线的颜色可以与字母或数字等颜色一致，也可以采用红色、蓝色等彩色线条，容易识别且美观大方。在瓶身的瓶贴部位，也可以喷印类似的标识。

2.使用方法

所设计瓶子的使用方法如图2所示，包括瓶盖开封、姓名编码、对其编码、瓶盖拧紧共4个环节。

使用饮料包装瓶时，首先按照既往的方法，旋转瓶盖，瓶盖与防盗圈之间的连接带被拉断，瓶盖可以被单独拿走，消费者饮用饮料，此时防盗圈仍然留在瓶身，但是能够独立转动。

在饮用者喝过饮料后，应当拧紧瓶盖，在拧紧之后，防盗圈却仍然是可以借助手指力独立转动，以实现后续编码标识工作。

接下来需要进行编码工作，这也是本设计最重要的使用环节。编码时用手指轻轻转动防盗圈，使防盗圈上喷印的标识字母与瓶盖侧壁喷印的标识字母进行对齐。对齐过程中，因为防盗圈上的字母与瓶盖侧壁的字母喷印的间距不同，所以，当出现上下两个字母及其刻线对齐后，其他字母将不会对齐。以第一和第二标识均喷印字母为例：在瓶盖的侧壁均匀印有26个字母，下面的防盗圈也是一圈印有26个字母，饮用一部分饮料后，将瓶盖放回到瓶口，瓶盖保持拧紧状态不动，使用者找到自己姓名的首字母，然后去转动防盗圈，使位于瓶盖上的姓名首字母与位于防盗圈上姓名第二个字母相互对齐，从而完成了瓶子的个性化标识。

3.使用案例

因为防盗圈上和瓶盖字母上字母的间距是不同的，一旦任意某两个字母上下对齐，就不可能再出现另外的字母上下对齐的情况，拿起水瓶，查看对齐的上下两个字母，就知道使用者姓名缩写。

例如使用者姓名是“曾欣”：上字母为Z，下字母为X，上下的ZX对齐，盖子和防盗圈上其余字母不会上下对齐；再如使用者姓名“李小娟”：上字母为L，下字母为X，上下的字母LX对齐，盖子和防盗圈上其余字母不会上下对齐。消费者转动防盗圈，使上下字母对齐后，做好标记，就可以与其他使用者的水瓶放置在一起了。当再次拿起的时候，只要注意观察对齐的刻线和字母，就可以快速的分别出属于自己的水瓶并继续放心饮用，避免因担心健康问题而造成的浪费。

姓名首字母识别的方法已经能够进行大范围的区分，在大多数场合是够用的。但是，因为中国人姓名有两个字，还有三个字，甚至四个字，即使是两个字，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、李鹏。对于这种情况，仅依靠姓名首字母的方法是无法识别的，但是从概率方面看，字母重合的两个人正好处在同一时间点、同一位置、喝一样饮料的概率较低，大多数情况下不影响本设计作为第一判别方法或者主要判别方法的实际使用价值。

此方案也可以进行改进，用其他的个人化信息替代姓名缩写，比如在瓶盖和防盗圈分别印刷代表月份的数字1～12，代表日期的数字1～31，这样消费者通过自己生日组合也能实现区分。具体内容可根据企业宣传、消费者需求进行调整，个性化的设计也大大增加了饮料的趣味性，有利于市场推广。

饮用完毕后，在丢弃饮料瓶之前，可以把防盗圈或瓶贴圈任意旋转一下，就可以起到消除个性化信息的目的，防止个人信息泄露，从而起到保护隐私的作用。

结论

本研究在传统塑料饮料瓶的基础上，通过创新设计实现了塑料饮料瓶的环保型设计方案，通过个性化信息避免了因使用者混淆所造成的浪费现象。

本研究提出方案的主要创新点体现在利用包装标签印刷技术，在瓶盖和防盗圈处印刷新的编码标识，使用者可以根据自己的个人信息进行编码，实现饮料瓶的个性化。

现有的塑料饮料包装瓶是把产品生产日期、批次等信息采用喷墨的方法喷印在盖子、瓶体或瓶贴圈上，喷印的技术是成熟的，可以被本设计直接使用，不增加生产的难度和成本，本设计只改变喷印的位置和内容，形成一套简单实用的编码，不改变现有生产模具、生产过程和工艺，不增加任何的包装附加物，没有指示针、指示钮等额外部件，充分利用了现有瓶身和瓶盖的结构，增加喷印字母及数字，配合瓶盖防盗圈本身就有的转动功能，在转动过程中实现信息编码的方式加以识别，能够以最小的代价解决饮料瓶混淆问题，减少了水资源和塑料饮料包装瓶的浪费。

除了对饮料的浪费进行了限制外，本方案也扩展了包装的信息内容，可在设计结构的基础上对信息进行修改以增加娱乐性，具有一定的商业潜在价值。

作者单位：中山火炬职业技术学院