时间: 2025-08-07 10:58:03 来源:饮料瓶提手
在便利店、超市买饮料、牛奶时,你是否留意到,饮料瓶几乎都是圆形的,而纯牛奶则大多是方形的纸盒包装。
实际上,我们司空见惯的饮料、牛奶包装背后,都隐藏着对抗压性、生产的基本工艺、成本控制和消费的人握持体验等多重因素的考量。汽水和牛奶这两种饮品,在饮料包装的形态发展上扮演了重要角色。
汽水的圆瓶包装对饮料包装的发展产生了重要影响,最早的商业化圆形饮料瓶就是为碳酸饮料设计的。
汽水作为一种自带气泡的饮料,在诞生之时,商家们就为如何包装它而绞尽脑汁。
1783年,瑞士人约翰·雅各布·施韦普(Johann Jacob Schweppe)发明了世界上第一种商用碳酸制造技术,生产出了碳酸氢钠的水溶液,即苏打水。这是人类历史上第一次出现苏打水。随后,他创办了以自己名字命名、专门生产和销售苏打水的公司,并发明了装苏打水的瓶子。由于瓶子外形像鸡蛋,被后人称为“Egg Bottle”(鸡蛋瓶)。
不同于现在可以竖直放置的圆形饮料瓶,最早的汽水瓶底座为圆锥形,只能“躺”着放,因此也被称为“鸡蛋瓶”“鱼雷瓶”“椭圆瓶”等。
但“躺”着放是有意为之。当时的饮料瓶封口普遍用软木塞,而软木塞在干燥状态下会收缩,瓶子中的气体容易散出去。瓶子“躺”着放则能让软木塞保持湿润,从而防止气体逸散。
最初的鱼雷瓶为陶质,但陶器璧的多孔结构亦容易让气体散出,因此后期的鱼雷瓶改用玻璃材质。
不过,木塞的封口效果始终有限。19世纪70年代,英国人希拉姆·科德(Hiram Codd)发明了在瓶口开槽用球型塞进行封装的灌装形式,经过改良形成了科德瓶,汽水瓶从此“站”了起来,这种瓶子灌装的汽水在现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比较高。1892年,皇冠盖的发明完全解决密封问题,推动圆形玻璃瓶成为主流。如今,皇冠盖还大范围的使用在啤酒等玻璃瓶饮料的密封中。
不过,由于玻璃瓶重量大且易破损,厂家也不方便在瓶身印刷图案做广告,现在市面上玻璃瓶装的饮料慢慢的变少,只有在餐厅、大排档等场所还能常常看到它们的身影。20世纪七、八十年代,PET瓶因其轻量化、耐冲击、透明且可回收等优势异军突起,迅速在饮料市场流行开来,成为现代饮料包装瓶的主流。
圆形瓶的表面能使压力均匀分布在瓶体上,以此来实现抗压,便于饮料的长途运输。这对于碳酸饮料特别的重要。碳酸饮料中溶解的二氧化碳极不稳定,在长距离运送过程发生的晃动和温差变化会使二氧化碳逸出,产生强烈的气压膨胀,而圆形瓶能更好地承受这种压力变化。
圆形瓶还具有生产所带来的成本优势。同等周长下,圆的面积最大。因此,包装一样体积的饮料时,圆形瓶身能够更大程度地节省材料。此外,在生产的基本工艺上,圆形瓶子比方形瓶子更容易吹制成形。
如果再细看,你还会发现,塑料汽水瓶的瓶底都是五瓣花的形状。这是因为,与玻璃材料相比,PET材料硬度较低,受到强压时更容易发生破裂。根据压强公式P(压强)=F(压力)/S(受压面积),汽水瓶底的五个凸起能够增加接触面积,将压力分散到更大的表面积上,以此来降低压强,在运输或人为摇晃时不容易爆瓶。
牛奶在自然状态下是完美的细菌培养皿,十分容易腐败变质。因此,最开始牛奶没办法实现长距离保存和长时间运输,而是现挤现喝。早期世界各地的人们利用天然材料来盛装牛奶,如木桶、陶器、树干、树皮等。
问题催生了新的商机。1865年,法国化学家路易·巴斯德(Louis Pasteur)发明了“巴氏杀菌法”。用这一方法加工过的牛奶,不仅功能、风味得到极大保留,保质期也能延续至数十小时甚至5到7日。
这为牛奶进入更广泛的市场提供了条件。1879年,牛奶开始以玻璃瓶装的方式在美国销售。玻璃瓶阻隔性好、耐热耐压,便于短距离运送且可回收,成为几代人有关牛奶的形态记忆。从上世纪流行至今的动画片《猫和老鼠》中,就常常出现汤姆猫大口喝玻璃瓶装牛奶的镜头。
不过,玻璃瓶重量不小,不方便长距离运输和携带,它的“易碎”体质也让不少牛奶被白白浪费。不仅如此,玻璃瓶装的牛奶保质期比较短。
瑞典企业家鲁宾·劳辛(Ruben Rausing)解决了这样的一个问题。1915年,鲁宾·劳辛创办了利乐公司,他的工程师Eric Wallenberg设计了首款四面纸质包装。该包装用一张纸折叠出密封的空间,比玻璃瓶更轻巧且节省地方。再后来,利乐公司开发出一系列用于液态食品的包装,又诞生了我们现在更加熟悉的长方体“利乐包”。
利乐包的特殊性在于它是由纸、铝、塑料等组合而成的六层复合材料。其中,纸板提供支撑,铝箔隔绝光线和空气,聚乙烯(PE)增强包装的密封性。这种结构能够有效阻隔空气和光线,保证牛奶品质,使牛奶在无须冷藏或添加防腐剂的情况下长期储存,保质期可达6个月,解决了牛奶难以常温储存和运输的难题。利乐包的方盒形状,也便于装箱、运输和储藏。
牛奶包装里还有一种形似屋顶的纸盒,叫做“新鲜屋”,由美国人约翰 •R•范 •沃尔默发明。该包装结构为纸张和聚乙烯涂层,比利乐包更简单,屋顶的设计也更方便牛奶倒出,通常用于灌装营养价值高、口味新鲜的牛奶产品。
近两年,超市货架上慢慢的出现圆形的PET材质牛奶瓶,它可以耐受巴氏杀菌和超高温瞬时灭菌的温度。为减少牛奶因光照而产生的变质,一些瓶装牛奶的外包装会有二氧化钛保护层。二氧化钛能反射和散射光线,尤其是紫外线,由此减少了光照对牛奶品质的影响,在某些特定的程度上延长牛奶的保质期。
不过,这两种包装的密封性都不如方形牛奶盒,通常只出现在冷藏柜里。以利乐包为主的方形盒,仍然是牛奶包装中更方便、更通用的主流形式。
而无论是承载牛奶走进千家万户的方形盒,还是把汽水等饮料运往全世界的圆瓶,都是物理学、工业设计和经济学的完美结合,更是人类智慧在日常生活里的微小闪光。
或许未来,随技术的突破和环保需求的升级,牛奶、饮料包装会更轻、更智能,甚至完全颠覆现在的形状。但无论如何变化,简单却精妙的“圆”与“方”,依然会是这个时代经典的工业设计语言。
国家人文地理.《碳酸饮料简史:今天的夏日快乐源泉,当年得去药店才能喝到》.
FBIF.《为什么你手里的饮料,大多是圆瓶的?这要从一颗“蛋”开始讲起…》
胡青春1,王桢皓1,姜晓平2,董书生2,梁炎均2.降低PET碳酸瓶成型压力的瓶底模结构优化及实验研究[J].塑料工业,2023,(第2期).
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