8.1.12　智能包装技术

随着工业4.0时代的到来，产品的供应、制造和销售的信息数据化及智慧化已经成为趋势。传统包装仅能对商品起到定量、保护、隔离、装潢和说明的作用，但不具备自动监测、传感、记录、溯源并感知产品状态等功能。为了满足用户日益高涨的产品功能体验需求，以及应对日趋复杂的流通环境，印刷与包装系通过探讨新型包装材料、新颖包装结构等对商品的质量和流通安全性进行积极干预与保障，利用信息收集、管理、控制与处理等技术完成对运输包装系统的优化管理，在以上各方向均取得了显著进展。

1.功能材料型智能包装技术

部分材料如智能材料在环境(湿度、温度、应力、pH等)改变时会做出相应的响应，或调整分子间的距离，或改变分子的存在构象，或发生化学反应，进而发生物理、化学变化，改变材料的性能。产品特别是食品在储存、流通过程中环境介质会有不同程度的改变，进行出现产品品质下降的现象，造成大量的废弃与浪费。通过引入相应的智能材料于包装材料之中，就能主动感知环境变化并调整自身结构性能，达到延长食品货架期、提升保护产品的能力。印刷与包装系近十年来致力于智能材料的结构设计、合成技术、应用性能等方面的研究，形成了智能材料化学合成方法及微观物理结构调控技术，开发出了一系列活性包装材料、环境敏感材料(自愈合膜材、pH敏感膜材、智能控温保温材料)、高阻隔薄膜、抗菌保鲜包装材料，成功研发的天然控释抗菌包装材料产品得到了食品企业、包装企业、医用材料生产企业的青睐。

2.信息型智能包装技术

不破坏包装而且能自动检测并呈现包装内部环境变化，告知产品品质优劣的包装一直是人们期待的包装方式。智能型包装技术主要研究了能自动识别并传递环境介质状况的产品与技术，该技术不仅能记录产品名称、生产批号等出厂时输入的原始信息，而且能自动识别流通过程中的温度、品质、气体环境等感知信息。印刷与包装系经过长期的研究，发现了能响应O2、CO2、食品腐败气体(酸碱性)等气体的指示剂的有效成分，揭示了气体指示剂与食品品质间的对应关系，开发出了几种时间温度指示剂(TTI)及温变油墨产品，并结合印刷(丝网、喷墨)技术，以视觉上可感知的物理变化来告知和警示消费者产品安全状态，试制出了相关的指示剂标签与柔性(压力、温度、湿度)传感器、RFID天线、透明电极、薄膜晶体管等产品。相关产品得到了企业界、学术界认可，部分研究成果已在企业试用。

3.智能包装机械设计制造与在线监控技术

智能制造是实现中国制造走向世界的一项长期的战略，当前我国已是包装大国，但离包装强国还有明显的差距。部分产品如军工易燃易爆产品普遍存在人工包装的低级生产，一方面劳动强度高、生产效率低、环境恶劣；另一方面包装安全性低，存在明显的安全隐患。印刷与包装系根据高能产品的特殊性，多年来探讨了危险化学品的自动包装生产，主要开展了自动包装机械设备工作原理与制造、智能在线控制技术、包装智能制造关键防护技术等研究工作，形成了我国第一条军用基础产品高能材料自动包装示范线，攻克了危险化学品行业包装生产中存在的防静电技术、防尘技术等关键技术，显著提升了包装生产效率及连续化安全程度，突破了发达国家对我国相关行业的技术封锁，为我国高能材料的无人化、智能化先进制造提供了技术保障，目前已在我国火药、炸药、核武器生产单位产生了较大影响。