為什麼飲料瓶底都長這樣?

不知道大家有沒有注意過,所有汽水瓶的底部都是五瓣花的形狀?有人說,這是為了少裝點飲料,或者是為了形狀好看。然而,事實並非如此簡單。
追溯汽水瓶的歷史,我們發現,早期的汽水瓶是玻璃材質,採用平底設計。然而,使用過程中發現平底的瓶子特別容易倒塌,不僅不穩定,而且倒塌時振蕩的瓶身還容易使碳酸氣泡逸出。
為了解決這些問題,設計師們開始嘗試不同的底部形狀。
在1978年,世界第一次出現PET材質的可回收塑料瓶子,底部採用五瓣花形設計。時至今日,五瓣花形底部的塑料瓶包裝汽水仍然暢銷全國,這種設計也被証明了是最理想的選擇。
為什麼五瓣花形的瓶底更好呢?
從化學角度來看,碳酸飲料中溶解的二氧化碳極不穩定,在經過外部搖晃或明顯的溫度變化時,二氧化碳氣體會大量逸出,從而造成密閉的飲料瓶內氣體體積劇烈增大,對瓶身產生巨大壓力。
另外,隻要你細心觀察就一定會發現,塑料包裝的汽水瓶瓶底通常印刷有“PET”的材料標注。與玻璃材料相比,PET材料硬度很低,受強壓會更容易發生破裂或爆炸,有很大的安全隱患。所以瓶內壓力要通過凹入式設計和拉長筋結構在瓶底分散平衡。
根據物理公式F=PS,五個凸起的結構可以將外部施加的壓力(F)分散到更大的表面積(S)上,從而降低了單位面積上的壓強(P),減輕了瓶底的壓力負荷,使得汽水瓶在外力搬運或者人為搖晃時可以更加穩定,不容易爆瓶或者漏氣,從而延長汽水的保質期。
並且塑料瓶就算是在寒冷的冬季橫跨南北,運輸過程中溫差巨大的情況下也不會影響瓶身的堅固。
當然,五瓣花形的底座從力學角度上分析也能看出具有更穩定的放置效果。我們在數學課上一定學過“三角形具有穩定性”,五瓣花狀底部的凹槽就形成了一個個向內凹的三角形結構,從而使瓶身更加穩固,減少意外滑動或傾倒的可能性。
在貨物運輸時,這樣的特點更是給運輸工作人員帶來了極大的便利,大量貨物在運輸時可以保持穩固不坍塌,保証了安全。
當然,美觀效果佔有一少部分的因素,但是為了少裝點飲料就純屬是無稽之談了。因為每一種飲料都有特定規格的容量,商家在灌裝的時候必須嚴格控制在國家規定的標准誤差范圍內,絕對不會因為瓶底的凹陷就會偷工減料的。況且五瓣花形的瓶底還增加了瓶身的表面積,比起平底設計的瓶子應該是有了更高的生產成本,而不是縮減生產成本。
不同包裝口感不同
除了塑料瓶包裝的汽水,生活中我們也經常能見到易拉罐包裝的聽裝汽水。碳酸飲料的忠實愛好者應該會發現這樣一個問題:聽裝汽水要比塑料瓶裝汽水喝起來氣更足一些。為什麼不同的包裝會產生不同的口感?
要回答這個疑問,可以從封閉方式來解釋。
玻璃(主要為二氧化硅)的分子結構最為穩定,質地非常緊密,縱使二氧化碳分子身形微小,也很難穿越重重阻礙逃逸出去,喝到嘴裡的“氣兒”最足﹔易拉罐的基本材質是金屬鋁,密封性也很不錯,能在較長的存儲時間內維持碳酸飲料的含氣量,保持飲用時氣泡在舌頭上炸裂的刺激感﹔塑料瓶的PET材料實際上是聚對苯二甲酸乙醇酯,這是一種高分子材料,它的分子是一個巨大且復雜的網狀結構,所以氣密性比前兩者更差。
當然,剛出廠的兩種包裝味道差異不大,但是存放時間越久,三者的含氣量差距就會不斷拉大,自然喝起來感覺不一樣。
總之,汽水瓶底部選擇五瓣花形狀既滿足了功能性需求,還兼顧了美感、安全性和便利性等多個方面的考量。
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