刘文涛  郑州大学包装工程系主任，副教授

主要从事高分子功能材料方面的研究。长期从事高性能聚酯和尼龙的开发研究，曾参与了国家863计划项目“高性能聚酯研究”的大部分工作，目前参与国家重点研发计划——食品新型包装材料及智能包装关键装备研发。主要负责生物基食品包装材料制备关键技术研发工作。

智能化和绿色化，是近年来印刷包装行业不断提及的两大趋势。
我们都知道，智能包装凭借着更强大的互动营销，鉴真防伪、信息化和数字化，还有更人性化的设计在未来“万物互联”的世界大有可为；而绿色化，则既是政策要求所指，也是市场选择所向。

但是：

目前智能包装实际应用领域、成本如何？

未来哪个版块会是重点？

目前智能包装技术、材料是否有突破？

智能化和绿色化是怎么相互结合的？

……

想要真正在新的时代下立足，仍有众多问题值得我们不断探索和思考。

---

基于这些问题，本期我们特邀刘副教授针对智能包装领域的现状、趋势做出解读：

作为高分子功能材料新技术研究的先驱人士，无论专业技术还是市场发展，刘副教授的观点都非常具有参考价值。

请您简单谈一谈目前智能包装最主要的应用领域是哪些？您最看好的是哪一个应用领域？为什么？

刘文涛（以下简称刘）：食品、药品及电商、物流等行业对智能包装需求非常强烈，是智能包装增长最快的应用市场。

虽然食品包装占到了包装行业的70%，我看好的领域是药品。

美国知名市场调研机Freedonia据预测，随着美国老龄化问题的日益突出，药品包装有望成为该国未来几年该国智能化包装增长最快的应用市场。

智能包装在各个领域都会快速发展，但是成本居高不下的当下，医药（包括化妆品）等高附加值产品才能承受成本增加带来的压力。

您的研究方向是生物医用天然高分子材料和新型智能包装材料，能不能和我们分享一下智能包装材料有什么新的突破或者进展？

刘：智能包装材料通常包括光电、温敏、湿敏、气敏等功能材料，这些材料可以广泛应用于食品和药品包装。如在食品包装中，“智能”包装材料能改变颜色，让顾客知道食品新鲜程度，显示是否由于贮存时温度变化或包装泄漏而导致食品变质败坏。

本实验室目前开展形状记忆聚合物材料在智能包装领域的应用研究。譬如用于热驱动多层次防伪标签。

食品新鲜度指示剂、氧气指示剂等加载于气调包装中，构建的智能标签能无损、即时、灵敏和可视化辩识的食品品质监测。

智能包装目前存在的成本高、安全性不足、环境污染的问题可以如何解决？

刘：智能包装的成本只能依靠规模化生产和材料的创新来降低；

安全性不足的问题有两个方面，一是自身产品稳定性；二是信息环境安全性。自身产品稳定性的问题还需开展大量的工业实验，例如RFID标签的稳定识别，要做到硅基半导体工业化水平，出错的比例就会降到很低。二是信息安全，由于未来物联网与智能包装的融合，智能包装信息数据的价值将会提升，同时数据的收集、加工、存储和通讯（含定位）需要多方面技术集成，软硬件设施还需要深入发展，才能保证安全性的实现。

环境污染问题的根源同样来自于所使用的材料，材料的创新要坚持可循环利用或者可降解的绿色发展理念，才能获得社会的认可和接受，获得较快较大发展。

您认为智能包装在物联网（IoT）中的应用发展趋势如何？对于印刷包装企业，意味着哪些机遇？

刘：智能包装在一定意义上是物联网的一部分，随着物联网的深入发展，智能包装也深刻地改变着我们地生活。智能包装在物联网上地应用将进一步融合，形成同步发展的态势。

例如：Google发明的一种增强现实技术的眼镜。这个眼镜可以用在任何的无线方法--从 RFID，红外线，蓝牙到 QR code-去辨识可以被操作的连接设备，并且操作它。这个应用中既需要智能包装标签技术的支持，也需要物联网提供的平台操作。

未来的物联网智能包装上有GS1（Globle standard 1）全球统一标识体系（一维码、二维码、RFID），所有智能包装都有唯一条码、唯一芯片、唯一网络、唯一视频、唯一编号、唯一包装，可以随时输入最新的文字和数据；随时追溯查询、定位跟踪、视频链接，实现全球跨行业的产品、运输单元、资产、位置和服务，使产品在全世界都能被扫描和识读，为客户提供包装、追溯、打假、防窜货、营销、流量入口、大数据等一站式服务。每个智能包装都是活的，都有唯一的数据与信息，可以实现你想要的任何功能，满足你所有的想象。

对于印刷包装企业而言，不能盲目全面介入智能包装的全领域，要将已有的各种印刷技术与新兴的IT技术和新材料融合，创造用户包装的智能化需求，创造与同行在智能化上的差异，就能抢占智能包装制造技术和智能化技术的新高地，推动企业高质、高效、可持续的健康发展。

您对于智能标签怎么看？对于该细分市场，您认为未来的发展趋势如何？

刘：智能标签是20世纪90年代兴起的一项新技术，广泛用于食品的储存、运输和销售领域。智能标签使用便利，可以提升品牌，增加趣味性、娱乐性、新颖性，容易吸引消费者的眼球，提高差异性，更容易被消费者接受。

智能标签主要有两种，一种是具有诊断或检测功能的标签，主要包括时间-温度指示标签、新鲜度指示标签、氧指示标签、二氧化碳指示标签、包装泄露标签、致病菌指示标签等；另一种是采用信息技术的标签，主要包括无线射频识别电子标签（RFID）、防盗窃电子监视标签、电磁识别标签等。

智能标签的发展亦需要遵循智能化与功能化的集成，同时还需要产品的可循环利用或绿色化。

您是郑州大学包装系主任，郑州大学包装工程专业的研究主要侧重哪些方向？目前开展了哪些比较好的合作？

刘：郑州大学包装工程专业的研究主要侧重在两个方面：一、 柔性电子器件研究。具体开展的工作有高性能电子油墨与印刷柔性器件、有机光电磁材料，基于新型功能材料的可打印油墨设计及其在可穿戴和印刷电子器件中应用研究；冰模板法制备柔性传感器及其性能研究。

二、 功能性生物基包装材料。具体开展的工作聚乳酸（PLA）的增韧改性膜材料及其制品研究，PLA与呋喃基聚酯协同增韧改性研究等。

目前开展了哪些比较好的合作有：与河南银金达公司开发功能性高分子包装薄膜。参与由华南理工大学牵头承担的国家重点研发计划“现代食品加工及粮食收储运技术与装备”重点专项“食品新型包装材料及智能包装关键装备研发”项目，项目合作方为金发科技股份有限公司。

疫情对国内外经济造成了巨大冲击，包装行业也不例外，对此您是如何看待的？

刘：包装行业作为中国工业现代化的最后一公里，在疫情中同样遭受了巨大的冲击和损失。但是部分包装企业及时调整自己的产品和运营策略，也为疫情的控制的贡献了包装行业的支持和力量。

从总的经济运行态势上看，我国经济将在较长一段时期处于发展环境剧烈变动的新常态。典型的变化有，产品出口转内销、出口目的地异常轮换、产品标准反复螺旋上升等。因此，包装行业相关企业要需要及时跟进市场风向和国家政策引导，及时做出调整。

譬如河南当地最大包装企业银金达集团，在疫情期间及时复工，为抗疫医疗物资包装生产了大量的标签用薄膜，支持抗疫的同时，还扩大了标签薄膜的应用领域。

智能包装通过搭载功能型智能材料和信息技术，可以实现产品的防伪、溯源、监测、精准营销、风险预警和迭代升级，促进产品生产、销售和消费环节的互动，保护产品安全和消费者权益。疫情过后，人们对各种产品安全的意识需求将迅速提高，包装企业需要及时了解智能包装在产品安全和溯源方面的技术，尽早储备相关实验产品，为食品和药品提升安全等级做好准备。

目前专业对外招生的时候是以“智能材料与绿色包装”为口号，能谈谈您对这两方面的见解吗？

刘：智能材料与绿色包装是基于目前开展的研究课题内容和未来发展规划而确定的。

近年来，随着包装的信息化、智能化和绿色化程度不断提高，我们也结合国家政策和行业需求，开展了多方位、多角度和多学科交叉的“智能包装”研究工作，包括“柔性印刷电子在智能包装中的应用 、“时间-温度指示型包装材料”、“形状记忆包装材料”和 “生物降解包装材料等，获批了包括国家重点研发计划、国家自然科学基金在内的多科研项目，发表高水平研究论文30余篇。

关于智能材料与绿色包装的关系，在第三个问题中已经做了部分解答。智能材料的使用应该促进绿色包装的发展；而绿色包装是智能材料发展要遵循的准则。

通过刘副教授的解答，相信大家对智能化包装的理解和预测也收获了一些新的启发。