طراحی افتتاحیه دوستدار کودک: تعریف نیروی باز و تجربه کاربر

در مهندسی بسته بندی "باز کردن مناسب برای کودکان" به چه معناست

دو عبارت در بحث های بسته بندی به جای یکدیگر استفاده می شوند، اما اهداف متضادی را توصیف می کنند. مقاوم در برابر کودکان بسته بندی برای دور نگه داشتن کودکان طراحی شده است. افتتاحیه مناسب برای کودکان بسته بندی طوری طراحی شده است که به افراد خاصی - مراقبان، افراد مسن، بیماران با مهارت محدود - اجازه می دهد آن را به راحتی باز کنند. درک هدفی که واقعاً برای آن طراحی می‌کنید، نقطه شروع هر تصمیم ساختاری است.

در زمینه فیلم‌های بسته‌بندی انعطاف‌پذیر، «باز کردن مناسب برای کودکان» معمولاً به بعد سهولت دسترسی بسته‌هایی اشاره دارد که دارای گواهی‌نامه مقاوم در برابر کودکان نیز هستند. این بسته باید کودکان زیر پنج سال را ناامید کند و در عین حال در دسترس بزرگسالانی باشد که به آن نیاز دارند. ارضای این مأموریت دوگانه سخت تر از هر یک از اهداف به صورت مجزا است، و تقریباً به طور کامل در فیزیک نیروی باز و روانشناسی نشانه های آغازین زندگی می کند.

این تعادل فراتر از انطباق اهمیت دارد. بسته‌ای که بزرگسالان برای باز کردن آن تلاش می‌کنند، ناامیدی ایجاد می‌کند، منجر به راه‌حل‌هایی می‌شود (قیچی، چاقو، بسته‌بندی مجدد در ظروف ناامن)، و هدف ایمنی را که طراحی در نظر گرفته شده بود، تضعیف می‌کند.

تعریف نیروی باز کردن: عددی که ایمنی و قابلیت استفاده را متعادل می کند

نیروی باز کردن انرژی مکانیکی است که کاربر باید برای دسترسی به محتویات بسته اعمال کند. برای بسته بندی انعطاف پذیر، این بسته به مکانیسم باز کردن به یکی از سه روش بیان می شود: نیروی لایه برداری (اندازه گیری شده در N یا g/25mm)، نیروی شروع پارگی (انرژی لازم برای شروع پارگی از یک بریدگی)، و نیروی جداسازی زیپ (برای فشار دادن به بستن زیپ های CR). هر یک از اینها را می توان به طور دقیق در طول ساخت فیلم و توسعه مهر و موم کالیبره کرد.

کودکان زیر پنج سال نسبت به بزرگسالان قدرت گرفتن و نیشگون گرفتن کمتری دارند. تحقیقات در بیومکانیک به طور مداوم میانگین نیروی فشار جانبی را برای کودکان 42 تا 51 ماهه (کوهورت تست تنظیمی) بسیار کمتر از بزرگسالان قرار می دهد. یک نیروی لایه برداری یا زیپ کالیبره شده در محدوده ای که نیاز به گرفتن در سطح بزرگسالان دارد، به طور موثر به عنوان یک مانع فیزیکی بدون نیاز به توالی چند مرحله ای پیچیده عمل می کند. برای بسته‌بندی‌های انعطاف‌پذیر مواد غذایی و دارویی، نیروی لایه‌برداری بین تقریباً 10 تا 25 نیوتن برای عرض مهر و موم استاندارد 25 میلی‌متری اغلب در دستورالعمل‌های توسعه داخلی به‌عنوان نشستن در منطقه «قابل دسترس برای اکثر بزرگسالان، مقاوم برای اکثر کودکان» ذکر می‌شود – اگرچه هدف واقعی همیشه باید در مقابل آزمایش پنل کاربر به جای فرضی تأیید شود.

ساختار فیلم و پارامترهای آب بندی اهرم های اصلی هستند. انتخاب رزین لایه درزگیر، پنجره دمای آب بندی، زمان ماندن و وجود یک اصلاح کننده آسان لایه برداری، همگی مستقیماً محل فرود نیروی لایه برداری را کنترل می کنند. دریافت درست شماره در مرحله توسعه، پس از آزمایش نشان می‌دهد که باز کردن بسته بسیار آسان یا سخت است، از فرمول‌بندی مجدد پرهزینه جلوگیری می‌کند.

معیارهای نظارتی که "دشوار" و "غیر دشوار" را تعریف می کنند

کمیسیون ایمنی محصولات مصرف‌کننده ایالات متحده (CPSC)، تحت قانون بسته‌بندی پیشگیری از سم (PPPA)، بسته‌بندی مقاوم در برابر کودکان را با شرایط رفتاری تعریف می‌کند، نه شرایط اجباری. با توجه به راهنمای رسمی بسته بندی ویژه CPSC اگر حداقل 85 درصد از کودکان آزمایش شده نتوانند آن را در پنج دقیقه اول باز کنند و حداقل 80 درصد نتوانند آن را در طول آزمون ده دقیقه ای کامل باز کنند، یک بسته تست کودک را پشت سر می گذارد. در سمت بزرگسالان، حداقل 90 درصد از سالمندان (50 تا 70 ساله) باید بتوانند بسته را در عرض پنج دقیقه باز کرده و به درستی محکم کنند.

این مقررات که در 16 CFR قسمت 1700 تدوین شده است، مشخص نمی کند که چه نیروی بازکننده ای به این نتایج می رسد. این عمدی است: نیرو یک مکانیسم در میان چندین (مراحل متوالی، پیچیدگی شناختی، هندسه گرفتن) است، و تنظیم بر نتایج تمرکز دارد. این بدان معناست که مهندسان بسته بندی نمی توانند به سادگی به یک هدف نیرو ضربه بزنند و کار را انجام شده در نظر بگیرند. هر ساختار جدید باید از طریق تست پنل کاربر تایید شود برای تأیید اینکه نتیجه رفتاری - کودکان بیرون، بزرگسالان - واقعاً به دست آمده است.

برای تولیدکنندگانی که در بازارهای اروپایی توزیع می‌کنند، ISO 8317 نقشی معادل را ایفا می‌کند و به مقاومت 80 درصدی کودکان در طول ده دقیقه و حداقل 90 درصد موفقیت در میان بزرگسالان 50 تا 70 ساله نیاز دارد. آستانه های رفتاری مشابه هستند. روش های اجرای آزمون در استخدام پانل و الزامات سایت متفاوت است. برندهای جهانی که یک ساختار فیلم واحد را برای بازارهای متعدد طراحی می کنند، باید هر دو استاندارد را از اولین مرحله توسعه در نظر بگیرند.

ساختار فیلم و انتخاب های موادی که بر نیروی افتتاحیه حاکم است

در بسته‌بندی انعطاف‌پذیر، نیروی باز کردن یک پارامتر واحد نیست - بلکه مجموع تصمیم‌های چند لایه در طول توسعه فیلم است. لایه‌های ساختاری بیرونی (معمولاً PET یا PA) استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر سوراخ شدن را ارائه می‌کنند، اما نقش کمی در رفتار باز شدن دارند. لایه درزگیر و هر اصلاح کننده ای که لایه برداری آسان یا باز شدن آسان در ساختار ادغام شده باشد، تعیین کننده نحوه باز شدن بسته بندی برای کاربر نهایی است.

رویکردهای ساختاری رایج عبارتند از:

• لایه های درزگیر آسان باز: رزین‌های فرموله‌شده با حالت‌های شکست چسبنده یا چسبنده کنترل‌شده به آب‌بند اجازه می‌دهند تا در محدوده نیروی مشخصی به طور تمیز باز شود بدون اینکه بقایایی باقی بماند یا فیلم به‌طور غیرقابل پیش‌بینی پاره شود.
• سازه های لمینت نامتقارن: قرار دادن یک فیلم سفت تر در یک طرف و یک فیلم سازگارتر در طرف دیگر یک جهت پوسته شدن قابل پیش بینی ایجاد می کند و تلاش کاربر برای شروع باز شدن را کاهش می دهد. فیلم های مانع PA نامتقارن یکی از فرمت های مورد استفاده برای این منظور در کاربردهای دارویی و غذایی است.
• بریدگی های پارگی و نمره گذاری لیزری: یک بریدگی یا خط امتیاز از پیش برش به طور چشمگیری نیروی شروع پارگی را در یک مکان تعیین شده کاهش می دهد، مسیر پارگی را هدایت می کند و غیرقابل پیش بینی بودن را کاهش می دهد که باعث می شود برخی از بسته ها برای کاربرانی که قدرت دست آنها کاهش یافته است خسته کننده شود.
• سیستم های زیپ EOE (Easy-Open/Easy-close): برای بسته‌بندی‌های انعطاف‌پذیر قابل بسته شدن مجدد، فرمت‌های زیپ دارای گواهینامه CR نیروی جداسازی لازم را اضافه می‌کنند و در عین حال امکان بسته شدن تمیز و تک حرکتی را برای بزرگسالان فراهم می‌کنند.

فرآیند آب بندی خود به همان اندازه مهم است. رابطه بین فن آوری آب بندی سرد و مهر و موم حرارتی و استحکام آب بندی حاصله به طور مستقیم ثبات نیروی لایه برداری را در طول دوره تولید کنترل می کند. پارامترهای مهر و موم حرارتی - دما، فشار، ماندگاری - باید به شدت کنترل شوند تا نیروی بازشدن آنقدر تغییر نکند که تست کودک یا بزرگسال بین دسته‌ها شکست بخورد. درک کردن چگونه خواص فیلم مانع با عملکرد آب بندی در تعامل است هنگام انتخاب یک سازه ضروری است، زیرا لایه‌های با مانع بالا (EVOH، فیلم‌های متالیزه) می‌توانند بر یکپارچگی مهر و موم تأثیر بگذارند و در صورت عدم ادغام مناسب، نیروی بازشدن را تحت تأثیر قرار دهند.

تجربه کاربر فراتر از نیرو: نشانه های شناختی و طراحی چند مرحله ای

نیروی باز کردن به تنهایی تعیین نمی کند که آیا یک بسته تجربه کاربری خوبی را ارائه می دهد یا خیر. تحقیقات روی بسته‌بندی‌های مقاوم در برابر کودک به طور مداوم نشان می‌دهد که پیچیدگی شناختی - نیاز به درک و اجرای یک سری اقدامات - اغلب به اندازه نیروی فیزیکی مانعی موثر است و گاهی اوقات بیشتر. یک مکانیسم دو مرحله ای (فشار، سپس بلغزانید، فشار دهید، سپس بچرخانید) که به یک مدل ذهنی خاص نیاز دارد، می تواند در برابر دسترسی کودک حتی در سطوح نسبتاً کم نیرو مقاومت کند.

برای کاربران بزرگسال، اگر توالی مورد نیاز به وضوح بیان نشود، همان پیچیدگی شناختی منبع ناامیدی می شود. اینجاست که طراحی UX بسته بندی با مهندسی سازه تلاقی می کند. طراحی بازکن مناسب برای کودکان معمولاً شامل موارد زیر است:

• نشانه های سطح جهت: فلش‌های برجسته، مناطق دستگیره‌ای مات یا تمایز رنگی که انگشتان کاربر را قبل از اعمال نیرو به مکان و جهت صحیح هدایت می‌کنند.
• دستورالعمل های تصویری واضح: پیکتوگرام های چاپ شده که دنباله افتتاحیه را نشان می دهد، در ناحیه باز یا نزدیک به جایی که کاربران به طور طبیعی ابتدا به آن نگاه می کنند، قرار داده شده است.
• بازخورد لمسی: یک کلیک متمایز، ضربه محکم، یا تغییر مقاومت در حین باز کردن، تأیید می کند که مکانیسم به درستی درگیر می شود و "آیا این کار را درست انجام می دهم؟" را کاهش می دهد. تردیدی که باعث می شود بزرگسالان تلاش را کنار بگذارند.
• منطقه گرفتن بزرگ: برای کاربران مسن یا بیماران مبتلا به ورم مفاصل، یک فلپ مهر و موم عریض تر یا زبانه پارگی کشیده به طور قابل توجهی دقت مورد نیاز را کاهش می دهد و همان نیروی بازکننده را به تقاضای کمتری برای کنترل موتور ظریف تبدیل می کند.

طراحی این عناصر UX باید در کنار توسعه ساختاری اتفاق بیفتد، نه بعد از آن. یک بریدگی پارگی که برای راحتی تولید قرار داده شده است ممکن است در مکانی قرار بگیرد که دسترسی به آن برای کاربر با گشاد دست محدود دشوار است. یک ناحیه گیر که برای یک بزرگسال جوان کار می کند ممکن است برای یک کاربر مسن که دستکش می پوشد بسیار کوچک باشد.

ملاحظات طراحی عملی برای تولیدکنندگان بسته بندی انعطاف پذیر

گردآوری همه این عناصر در یک چرخه توسعه واحد مستلزم تصمیم گیری در سطوح مختلف است. پارامترهای زیر باید قبل از انتقال به آزمایشات آب بندی نمونه اولیه تعریف شوند:

1. محدوده نیروی لایه برداری هدف: یک مشخصات داخلی (به عنوان مثال، 12-20 نیوتن در هر 25 میلی متر) بر اساس جمعیت مورد نظر کاربر و نوع مکانیسم باز کردن ایجاد کنید. این معیار پذیرش برای توسعه مهر و موم می شود.
2. نوع مکانیزم بازشو: بر اساس نوع محصول، قابلیت مهر و موم مجدد مورد نیاز و مشخصات کاربر نهایی، بین پوسته باز (درپوش یا کیسه)، باز شدن پارگی (بریدگی یا نمره)، یا زیپ باز (قابل بسته شدن مجدد) انتخاب کنید.
3. مشخصات لایه درزگیر: رزین درزگیر و هر اصلاح کننده آسان لایه برداری را بر اساس محدوده نیروی هدف و الزامات مانع محصول تعریف کنید. این دو هدف گاهی اوقات به جهات مختلفی کشیده می شوند و باید در مرحله فرمول بندی با هم هماهنگ شوند.
4. هندسه مهر: عرض مهر و موم، شکل (مستقیم در مقابل کانتور)، و گسترش فلپ، همگی بر نحوه گرفتن و کشیدن بسته توسط کاربران تأثیر می‌گذارند. درزگیرهای پهن تر معمولاً رفتار لایه برداری ثابت تری ایجاد می کنند اما به مواد بیشتری نیاز دارند.
5. قرار دادن عنصر UX: در مورد محل بریدگی پارگی، ابعاد ناحیه دستگیره و محل چاپ دستورالعمل قبل از نهایی کردن اثر هنری به توافق برسید، نه بعد از آن.

آزمایش در مراحل اولیه با کاربران نهایی واقعی - از جمله افراد مسن و کاربران با قدرت دست کاهش یافته - مشکلات نیروی باز شدن را نشان می دهد که آزمایش مکانیکی در آزمایشگاه به طور کامل از دست می دهد. اگر هندسه گیرش دست را مجبور به موقعیت نامناسب دست کند، نیروی لایه برداری که به درستی روی یک دستگاه تست کشش اندازه گیری می شود، ممکن است برای یک کاربر 70 ساله غیرممکن باشد.

تولید کنندگان در سراسر چندین قالب مواد بسته بندی انعطاف پذیر برای کاربردهای غذایی و دارویی به جای پرداختن به بسته به بسته، از توسعه یک چارچوب مشخصه نیروی باز سیستماتیک بهره مند شوید. استاندارد کردن نحوه تنظیم، آزمایش و مستندسازی اهداف نیروی لایه برداری در خطوط تولید، زمان تکرار را کاهش می دهد و به اطمینان از قابل پیش بینی بودن نتایج آزمایش انطباق قبل از شروع آزمایش پانل خارجی کمک می کند. با توجه به وسعت گزینه های افزودنی کاربردی موجود در فرمولاسیون فیلم EOE مدرن ابزارهای مهندسی برای کالیبراسیون دقیق نیرو بیش از هر زمان دیگری در دسترس هستند - چالش استفاده سیستماتیک آنها از اولین مرحله توسعه است.