汽水可以说是最常见的饮品之一了。不知道大家有没有注意过,所有汽水瓶的底部都是五瓣花的形状。有人说,这是为了少装点饮料,或者是为了形状好看。然而,事实并非如此简单。
首先,每瓶饮料的外包装上均标注着明确的容量值,商家在罐装饮料时也需严格按照国家制定的标准,确保在标注容量的一定误差范围内。其次,对于五瓣花凸起形状的外包装所需的面积,要大于平底的设计所需的材质。所以,为了视觉美观、可以少装饮料等说法完全没有根据,也不是它设计的初衷。
追溯汽水瓶的历史,我们发现,早期的汽水瓶是玻璃材质,采用平底设计。然而,使用过程中发现平底的瓶子特别容易倒塌,不仅不稳定,而且倒塌时振荡的瓶身还容易使碳酸气泡逸出。为了解决这些问题,设计师们开始尝试不同的底部形状。
在1978年,世界上第一次出现PET材质的可回收塑料瓶子,底部采用五瓣花形状设计。时至今日,五瓣花形底部的塑料瓶包装汽水仍然畅销全国,这种设计也被证明了是最理想的选择。
01
为什么五瓣花形的瓶底更好呢?
事实上,这种五瓣花形状的瓶底设计是为了使瓶子具有抗压性。
1.瓶子没有抗压性会如何?
这种瓶底为五瓣花形状的瓶子一般都是盛装带有“气”的饮料。这是因为碳酸饮料里面有气体,运输的时候会因为晃动造成碳酸气体膨胀,产生很大的压力。而五瓣花形状的设计,可以分散气体饮料所带来的压力,避免出现爆瓶的现象。
如果没有抗压力,瓶子在运输过程中因为互相碰撞会导致破损。如果长途运输,因为环境气温变化原因,装有碳酸饮料的瓶子会有爆炸的危险。我国幅员辽阔,南北温差较大,装碳酸饮料的瓶子如果没有抗压力,在冷热温差变化下,就会出现太热的时候瓶子自爆,太冷的时候瓶子冻裂。
如果出现这些现象,运输饮料的运输车就成了“行走的炸弹”,会带来很大的运输安全隐患。为了避免爆瓶,国家对盛装饮料的塑料瓶从材质、安全性、存储、运输等多方面都提出了要求,其中很重要的一项规定就是瓶子要有一定的抗压性,以保证产品在生产、运输和销售等环节的安全。
2.五瓣花形状的瓶底是如何抗压的呢?
这里面就用到了物理学的知识。
碳酸饮料在灌装时需要往瓶子里面注入二氧化碳,这时瓶内需要承受4个大气压左右的压力,而PET材质的塑料瓶没有玻璃瓶的硬度,所以底部就要通过凹陷设计和拉长筋的结构把瓶子内的压力在瓶底均衡分散,才能做到瓶子在灌装带气的饮料后能“稳如泰山”。显而易见,五瓣花形状底部的瓶子更加结实,抗压性更强。
此外,采用五瓣花瓶底设计的饮品还有矿泉水,原因在于这样的设计可以增加瓶子竖直摆放的稳定性。因此在摆有较多商品的货架上,这种瓶子对于货架的抓取力量更大,可以避免受到其他商品的碰撞,发生倒塌。
需要提醒的是,虽然五瓣花形状的设计可以降低瓶子破裂的风险,但并不意味着瓶子就完全不会破裂。在使用过程中,消费者仍然需要遵循一些基本的安全原则,如避免将瓶子放在高温环境下、避免剧烈摇晃等,以确保饮料瓶的安全使用。
02
生活中还有哪些常见的瓶底设计?
1.内陷碟状底部的圆柱形金属包装瓶
这种设计形状是将金属薄板通过拉伸整体成型,罐底和罐身连成一体,所以密闭性更好,底部设计成内陷碟状就像拱形水坝一样能抵挡罐内液体的压力。
2.平底圆柱形或长方体纸质包装瓶
对于纸质材料的一体式碳酸饮品的包装,在市场上仍没有得到广泛推广,但是采用的新技术已经实现了不易撕裂、具有可塑性的韧性较好的一体式的纸质包装。
在未来,纸质的平底圆柱形或长方体形包装瓶包装代替塑料包装,大规模地流入市场也是极具可能性的。
03
不同包装为什么口感不同?
除了塑料瓶包装的汽水,生活中我们也经常能见到易拉罐包装的听装汽水。碳酸饮料的忠实爱好者应该会发现这样一个问题:听装汽水要比塑料瓶装汽水喝起来气更足一些。为什么不同的包装会产生不同的口感?
要回答这个疑问,我们可以用封闭方式来解释。
玻璃
玻璃(主要为二氧化硅)的分子结构最为稳定,质地非常紧密,纵使二氧化碳分子身形微小,也很难穿越重重阻碍逃逸出去,喝到嘴里的“气儿”最足。
易拉罐的基本材质是金属铝,密封性也很不错,能在较长的存储时间内维持碳酸饮料的含气量,保持饮用时气泡在舌头上炸裂的刺激感。
塑料瓶
塑料瓶的PET材料实际上是聚对苯二甲酸乙醇酯,这是一种高分子材料,它的分子是一个巨大且复杂的网状结构,所以气密性比前两者更差。
当然,刚出厂的两种包装味道差异不大,但是存放时间越久,三者的含气量差距就会不断拉大,自然喝起来感觉也不一样。
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来源:上海科协、蝌蚪五线谱、北京科学中心、科普中国
责编:芦佳丽
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审核:范永伟
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