基于饮水健康的不锈钢保温水杯设计研究
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作者:邓亮
摘要：目前使用保温杯的人数在大量增加，但因杯产生的饮水健康问题常却被忽略。市面上保温杯大多注重造型设计、保温效果，却忽略材质健康，细节设计。杯内胆、瓶盖缝隙这些容易忽略的地方极易滋生细菌，随水喝进体内，影响健康。文章基于饮水健康提出不锈钢保温水杯的设计思路，同时设计了一款健康、安全、易清洗的医用级不锈钢保温水杯，解决饮水带来的健康问题，希望让人们可以喝到健康、卫生的饮用水。
关键词：饮水健康;不锈钢;保温水杯;产品设计
中图分类号：TB472 文献标识码：A
文章编码：1672-7053（2020）04-0093-02
随着我国社会经济的快速发展、人民生活水平不断提高，对于健康养生这个话题越来越重视，因此作为养生必备的保温杯已成为人们必不可少的生活用品。从市场分析上来看，保温杯使用人数逐年增多，中国更是全世界保温杯消费水平最高的市场，但由保温杯引发的一系列饮水健康问题却在不断危害着人们。目前市面上的保温杯大多注重造型设计、保温效果，而忽略了材质健康、细节设计。许多杯子结构复杂，存在很多卫生死角，清洗不及时或使用不当，会导致大量细菌藏匿其中，而且口腔本身就是“有菌”环境，喝水、盖上瓶盖等每天反复多次使用会让附着在杯口、缝隙的细菌越来越多，在不及时清洗的情况下就会让细菌随水喝进体内，造成各种饮水健康问题。因此，本文将针对上述饮水健康问题进行不锈钢保温水杯的设计研究。
1 国内外不锈钢保温水杯设计现状
国内目前销量较高的保温水杯均是造型丰富、功能多样，如会提醒喝水的保温杯、可茶水分离的泡茶保温杯。这些保温杯价格便宜，受到大众消费者的喜爱，但购买后就会发现使用寿命不长，材质也不够安全，且功能越丰富意味着死角缝隙越多，越难清洗打理，使用久便会滋生大量肉眼无法观察到的细菌，造成饮水健康的危害。而国内一些具有品牌保质的保温水杯，例如中国安徽的“富光”保温水杯，虽做工细致，但缺乏设计美感，细节体现功底不足。因此，国内保温水杯普遍存在造型设计上比较前沿，性价比高，但缺少对细节的考虑和用户健康需求的分析，大多都忽略了饮水卫生与健康的问题。
国外保温水杯虽然保温性能好，品牌效应强，但在材质应用、细节设计上跟不上消费者日益变化的需求，更多的人会考虑材质更安全，饮水更健康的水杯[1]。例如，日本“虎牌”保温杯采用超轻量设计的超薄不锈钢瓶体，使携带无负担，但价格昂贵，缺乏对材质健康、细节问题的考虑。美国“斯坦利”保温杯其杯身和杯盖都采用独特的真空设计构造，保温效果大大加强，但清洗不方便，需要全部拆卸才可彻底清洗。国外进口保温杯设计美观，技术成熟深受广大消费者欢迎，但重心落在材质轻量、保温性能方面，缺乏对饮水健康、方便清洗等问题的考虑。
通过对比国内外不同品牌的保温水杯，可以发现目前保温水杯的设计基本着重在材质轻量、保温效果、时尚造型等方面，对于健康材質、饮水安全，细节处理、方便清洗等方面考虑得较少。
2 基于饮水健康的不锈钢保温水杯设计意义
随着社会的发展以及技术的进步，保温杯已不仅仅是一种保温饮水的容器，更是满足了不同消费人群对健康的需求。据有关健康专家介绍，经常喝水可以增强体内细胞的新陈代谢，提高免疫力。然而目前市面上的保温杯为追求利益最大化，往往忽略其潜在的饮水健康问题，不仅选用不健康易生锈材质，更是忽略了杯内胆、瓶盖缝隙这些较难清洗、易生细菌的地方。若长期饮用沾有细菌的杯子，将会带来健康危害。设计基于饮水健康的不锈钢保温水杯，不仅为饮用水提供了“最大程度的保护”，更是让人们都可以放心的喝到健康、安全、卫生的饮用水。基于饮水健康保温水杯的设计实现，满足了各类消费人群对健康的需求，增强了保温水杯的中国市场发展。
3 基于饮水健康的不锈钢保温水杯设计思路
3.1选择健康安全的材质
基于饮水健康的不锈钢保温水杯采用了医用级316L不锈钢的健康安全材质，保证水杯内部更加健康卫生。材质良好的延展性能够将0.3毫米的内胆削薄至0.1毫米，对比同等级产品，内壁厚度减少66%，让产品更加轻薄（图1）。内胆选用进口不锈钢，由18%铬、10%镍、2%钼及铁组成，镍含量较高，耐酸、抗腐蚀性比一般不锈钢更好，从根源为饮品提供纯净空间。内盖选用具有高水解稳定性的PPSU材质，制品可以经受重复的蒸汽消毒，高温下不会析出双酚A，耐腐蚀，经久耐用。杯盖内层采用食品级PP健康材质，其硅胶垫可以增强水杯密封性，有效防漏;密封圈采用凸耳设计，拿取容易、方便清洗（图2）。
3.2减少细菌滋生的设计
保温杯易滋生细菌的问题普遍存在，却常常被忽略。现有的保温杯存在很多卫生死角，比如内胆、瓶盖缝隙等，这些死角不易清洗，容易忽略。随着水杯使用次数增多，附着在杯口的细菌也随之增加，这些细菌会积累在瓶盖缝隙内，极易混入水中进入人体[2]。针对普通水杯不易彻底清洗，密封圈容易滋生细菌的问题，保温水杯设计的圆弧内胆底和波浪形内螺纹，不仅让螺纹之间的过度变得更加平滑，不会形成尖角，而且螺纹的圈数也大大减少。这样的设计彻底解决了清洗过程中90°到120°夹角杂质残留的问题，让清洗很轻松，减少细菌滋生，解决了饮水所带来的健康问题。
3.3保证锁温技术的工艺
多饮用温开水有助于身体健康，保温效果的设计也是饮水健康中重要的一环。保温水杯采用内外辐射双重处理，科学延缓内部散热，镀铜反射层，减小真空层辐射;镜面内壁，反射热水的辐射。杯胆和杯身的真空绝热层能阻断热力的对流和传导，能使装在内部的液体延缓散热。通过真空锁温技术和真空层内壁镀铜阻隔热辐射，防止热量流失。人体适宜的健康饮水温度为40℃～60℃，将此温度区间温水倒入杯中，平均每小时降温不超过2℃，6小时内接近恒温，为用户留住适宜的饮水温度。国标同等规格产品在保温效能试验中6小时后水温保持在42℃以上即符合标准，316L材质的不锈钢水杯在保温试验中12小时后水温仍保持在47℃以上。无论是长途户外旅行，还是身处极限环境，极强的保温性能为用户留住温度，增强身体健康。 4 基于饮水健康的不锈钢保温水杯设计实例
为打造安全健康、可向市场销售的不锈钢保温水杯，在工艺外观方面需要有详细的设计实例，保障保温水杯在饮水健康方面的细节品质。例如，zippo保温水杯的不锈钢内胆采用三轴高速旋薄工艺，超微波内胆外侧镀铜，阻热镜面把热量反射回内胆减少热量流失，大大增强保温保冷的效果，同时提升了杯子的实际容量。在真空条件下，由计算机控制完成抽气、焊接和冷却。通过这种技术生产的不锈钢真空器皿，真空度高，保温时间长，有效容量大。通过复杂的工艺把杯身内部的焊缝剥除，并且用电解技术把不锈钢表面的氧化层剥离，形成光洁的镜面内壁，让杂质不易附着，无残留易清洗，使饮水更健康[3-5]。
外观设计通过简洁的造型和舒适的比例，去捕捉品牌金属表面处理的独特风格。从zippo打火机中汲取丰富的灵感，致力模糊水杯与奢华的品质界限，并运用顶级健康钢材与制作工艺的突破荟萃于水杯上。可拆卸换用的安全硅胶套传承了zippo打火机防风口八孔的经典元素，杯底沿袭了zippo打火机钢制压痕的底刻，让每一个水杯都铭刻上zippo的元素。整体金属的质感，屏蔽掉多余的装饰，去繁求简，同时又不乏细节。杯身直线的垂直设计，呈现流畅极简效果，打造视觉及握感上的双重舒适度，杯身65毫米的直径设计考虑，即使是小手型用户也能轻松拿握。较窄的杯身可容纳470毫升的水，占据更小空间，增加日常出行的便携;拥有更大容量，减少频繁添水的麻烦。通过对整体与局部的深入的研究分析，设计采用保温杯的腰线与整体杯身的比值约为0.618，符合黄金分割的比例关系，有助于使产品设计更人性化，更符合消费者的审美标准，并且使用更为舒适安全。多样的颜色、舒适的握感、防滑的底部设计，这些共同的亮点帮助用户获得完美的使用体验。健康易洗的工艺设计、安全时尚的外观造型，这些详细的设计实例，不仅让不锈钢保温水杯在产品设计上有安全完美的架构，更是在饮水健康方面有更多突破。
5 结语
通过分析不锈钢保温水杯的国内外现状、设计意义，在加大对饮水问题细节考虑的同时，选择合适健康的轻薄金属材质，应用于产品设计和工艺处理，不仅仅可以让设计提升品牌的价值，同时可以增强保温水杯的品质健康设计，扩宽中国的保温水杯消费市场。全文详细地分析了其设计的合理性，健康材质的选用，细节品质的设计，无不凸显此款保温杯在创新健康领域具有独特的魅力。随着经济以及消费水平的提升，保温杯的市场价值在不断被扩大，现在我们可以预见的是，随着市场潜力的不断释放，未來保温杯的市场容量将会越来越大。
参考文献
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[4]潘子亮，张俊杰.节能膜技术和纸质材料在望料保温杯中的应用[J].科技资讯，2017，15（05）：107-109.
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作者简介
邓亮/1984年生/男/浙江温州人/本科/工程师/研究方向为工业设计（浙江温州325011）
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