相變材料在恒溫餐具中的應(yīng)用研究

(佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 廣東 佛山 528000)

一、背景

(一)市場(chǎng)分析。隨著二胎政策的開放，中國兒童數(shù)量明顯有所增加。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的 1‰抽樣調(diào)查推算數(shù)據(jù)，2016 全年出生人口達(dá)到 1786 萬人，成為 2000 年以來最高的出生人口年份。到2019 年我國 0-14 歲兒童數(shù)量約 2.3億人。而兒童數(shù)量的增多，間接反映兒童所需餐具的需求量擴(kuò)大，恒溫餐具市場(chǎng)潛力不斷增大。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)顯示，線上市場(chǎng)近一年月總銷售額(淘寶天貓)約10.26億元，其中恒溫隔熱碗的總銷售額(淘寶天貓)約為7937.05萬元，約其中的占7.7%。2017年10月銷售額約為1億元,同比去年同月增長50.09%，占整個(gè)碗具市場(chǎng)的8.04%左右?？梢悦黠@看出恒溫隔熱碗的快速增長趨勢(shì)。

(二)同類產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)分析

類型一體化注水碗分層注水碗U(xiǎn)SB智能控溫碗價(jià)格12～60元不等80～150元左右200～350元不等恒溫方式從小開口向碗底注入熱水分開兩層,向底層導(dǎo)入熱水并靠USB充電加熱保持恒溫結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)分層設(shè)計(jì)一體化設(shè)計(jì),加入智能控制按鈕恒溫效果2小時(shí)左右持續(xù)2小時(shí)左右充電2小時(shí)可以使用90分鐘開關(guān)用手拔開用手旋開按鈕開關(guān)痛點(diǎn)熱水口窄小,容易燙傷造型寬扁,不方便使用高溫加速元件老化,故障率高

綜合上表對(duì)三款恒溫碗的結(jié)構(gòu)、恒溫方式、效果和價(jià)格恒溫碗等的分析，我們得出，目前市面上的恒溫碗沒有從根本原因解決碗具的恒溫問題，結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新并沒有解決恒溫效果不夠，安全高效的需求，還需要引入新材料，從根本上解決安全好高效問題。

二、產(chǎn)品設(shè)計(jì)

(一)產(chǎn)品設(shè)計(jì)點(diǎn)。通過對(duì)兒童恒溫餐具使用情景與功能需求的調(diào)查，了解兒童對(duì)于恒溫餐具的多方面需求，分析所提及需求及痛點(diǎn)的發(fā)展性及改進(jìn)價(jià)值，從各個(gè)角度尋找創(chuàng)新設(shè)計(jì)的更優(yōu)切入點(diǎn)。

從材料入手，從根本解決恒溫效果與安全問題。通過對(duì)市面上恒溫餐具的控溫恒溫機(jī)理和材料進(jìn)行研究，進(jìn)而對(duì)比分析普通材料與相變儲(chǔ)能材料在功能上的差異。產(chǎn)品依據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，通過尋找相變儲(chǔ)能材料的溫度可控可持續(xù)、節(jié)能環(huán)保、性能穩(wěn)定廉價(jià)易得、能反復(fù)使用等材料優(yōu)勢(shì)，配置出37℃“固-固”相變材料并加以應(yīng)用到產(chǎn)品中，以解決寶媽們苦惱的喂飯問題及呵護(hù)兒童腸胃健康為目的，進(jìn)行符合兒童使用的新型恒溫餐具的創(chuàng)新設(shè)計(jì)開發(fā)。

(二)產(chǎn)品介紹

1.產(chǎn)品圖

2.使用情景模擬

(三)產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn)

1.材料創(chuàng)新

(1)引領(lǐng)國家綠色環(huán)保設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新潮流：水資源短缺的今天，注水碗的“無法循環(huán)利用水”的弊端已然會(huì)加劇水資源問題，相比之下，采用性能穩(wěn)定、能多次循環(huán)使用的相變材料進(jìn)行恒溫碗的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，更顯綠色環(huán)保。

(2)控溫系統(tǒng)與相變材料的選擇與設(shè)計(jì)：相變材料是一種綠色環(huán)保、原料價(jià)廉易得、性能穩(wěn)定、能反復(fù)使用的新型的恒溫材料；相對(duì)于傳統(tǒng)恒溫系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)在于無線運(yùn)行、恒溫效果持久、成本合適、安全性能高。

(3)實(shí)現(xiàn)恒溫餐具的功能創(chuàng)新：一般市場(chǎng)上的注水碗無法完全滿足寶媽們長時(shí)間喂養(yǎng)孩子“健康高效恒溫”的需求。相變的應(yīng)用，使得餐具能在用戶需要的時(shí)間內(nèi)保持飯菜的特定溫度，達(dá)到健康高效恒溫的效果。

(4)開拓恒溫餐具新市場(chǎng)：相比同類恒溫餐具，相變材料恒溫原理獨(dú)特，更具安全性高效性，材料結(jié)合功能。而且目前傳統(tǒng)恒溫餐具種類較少，未產(chǎn)業(yè)化、系統(tǒng)化，因此市場(chǎng)前景廣闊，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不激烈。

2.結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

(1)運(yùn)用“包豪斯設(shè)計(jì)理念”：將“形式追隨功能”貫徹到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中；

(2)采用“人機(jī)工程學(xué)原理”：設(shè)計(jì)符合人手抓握習(xí)慣的外觀結(jié)構(gòu)，提升用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)用戶尊重的需求；

(3)在碗底吸盤及碗抓手處進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)：

①放桌面上時(shí)，吸盤根據(jù)碗的重力直接吸住桌子，雙手扶住軟硅膠抓手，防止因?yàn)橥氡淮蚍鵂C傷；

②將抓手兩邊展開，軟硅膠增大了人行走時(shí)晃動(dòng)的緩沖效果，可增大人端碗時(shí)的平穩(wěn)性；

③喂飯情況下，監(jiān)護(hù)人手端住吸盤位置，增加碗與手的接觸面積，減小碗對(duì)手的壓強(qiáng)在一定程度上減輕喂飯時(shí)手的強(qiáng)度。

(3)體現(xiàn)設(shè)計(jì)美感，符合社會(huì)對(duì)觀感的需求；

(4)融入情感化設(shè)計(jì)，使用戶用餐的同時(shí)保持愉快心情。

三、結(jié)論

研究顯示，37℃是人體口腔攝入食物的最適溫度。采用37℃“固-固”相變儲(chǔ)能新型材料作為恒溫材料，加以結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的新型恒溫餐具的設(shè)計(jì)，旨在解決吃食溫度過低的飯菜而導(dǎo)致兒童營養(yǎng)消化不良等的腸胃問題，以及傳統(tǒng)恒溫餐具功能單一、材料應(yīng)用不合理、環(huán)保意識(shí)弱、安全性較低、缺乏人性關(guān)懷等痛點(diǎn)，填補(bǔ)相變材料在國內(nèi)餐具領(lǐng)域應(yīng)用的相對(duì)空白，為綠色環(huán)保事業(yè)做出強(qiáng)有力貢獻(xiàn)。