婴幼儿奶瓶设计的人机工程学分析

谭 杉 黄 侃 胥 璟（广东农工商职业技术学院，广东 广州 510507）

根据最新人口普查数据，我国0～3岁婴幼儿数量近7千万。2014—2017年，中国奶瓶市场同比增速持续超20%，零售额由22亿元增长至49.2亿元。奶瓶作为与婴幼儿口腔直接接触、使用频率非常高的生活必需品，质量参差不齐；消费者对外观和价格敏感， 却缺乏产品的安全性能、标准及选购常识。近年来，头部企业为了提升市场份额，开始以新设计、新技术提高品牌价值，构建品牌差异。整体而言，同质化依然严重。奶瓶喂养相关的人机工程学分析与研究缺失严重，设计缺乏依据，用户体验不佳的情况仍然普遍存在。

一、现有产品对比分析

根据《中国婴幼儿快消品市场发展报告》显示，贝亲、新安怡、NUK、布朗博士、爱得利等著名品牌合计占据70%的市场份额，剩余数百家本土品牌共同分割剩余30%市场，价格相对中低端。其中贝亲占据近40%的市场份额。因此，在产品分析样本的选择上以上述品牌的主打产品为主。

1.现有产品概况

作为婴幼儿哺喂用品，奶瓶大都由瓶身、奶嘴、瓶盖组成。以哺乳为主要功能，同时兼顾喂养中的回气漏奶、奶粉冲泡、奶瓶清洗、防胀气、舒适性等功能要求。目前，市面上婴儿奶瓶的分类，主要以奶瓶容量、奶嘴孔数孔型、材质进行。大致可按容量分为120ml、180ml、210ml、240ml、280ml；按出水孔形态则分为：单孔、双孔、三孔；圆形孔、十字孔、Y型孔等。按材质分类为：玻璃、PP、PPSU、硅胶等。容量和出水孔主要根据婴幼儿成长需要去选择。大部分奶瓶材质均为PP或PPSU，无色，光滑通透，形态多样。玻璃瓶身虽然安全，但易碎，柱形，通常用于0～3个月的宝宝，硅胶材质瓶身也主要用于0～3个月婴儿奶瓶，具有手感柔软、整体仿母乳的特点。奶瓶色彩通常使用浅色印刷，不用添加荧光剂即可完成印刷工艺，如果要达到色彩丰富的效果，则必须添加含有荧光剂的油墨来制作完成，荧光剂的荧光粉是致癌物质。所以选择奶瓶必须择浅色印刷的奶瓶。

2.产品细节对比分析

奶嘴作为与婴幼儿口腔接触最密切的部位，奶嘴设计中所涉及的人机因素包含功能、材料、形态、心理等多个层面，我们依照位置来逐一分析其设计特征。

（1）奶瓶材质

根据哺乳期的婴儿生理特征，其上颚中央处有一圆形的凹陷处，只有哺乳期宝宝才有，称为“哺乳窝”，它能使婴儿含住乳头，顺利喝奶。由于新生儿的口腔黏膜柔嫩，血管丰富，唾液腺发育不足，唾液分泌较少，黏膜较干燥，需要在这个阶段为宝宝提供更为细心的呵护。并且经过初步的调查表明，新生儿父母以及监护人对月子阶段婴儿的喂养和安全呵护更为关心。那么在设计时将更多地考虑其生理特点，最大限度地模仿婴儿吮吸母乳的状态：

拇指形奶嘴设计上，模仿母亲乳头在婴儿口腔中的真实形状，能让奶嘴上端的弧线更贴合哺乳窝，让嘴唇更好地含接奶嘴，保障婴儿口腔正常发育。出水口对准婴儿的上腭，使婴儿更好地吸收营养，预防中耳炎。婴儿的舌头能行进如同吮吸母乳时一样，使婴儿能够更好地适应从母乳喂养到奶瓶喂养的转变。奶嘴的设计上更加柔软，类皮肤质感。

在奶嘴设计上，要既保证宝宝在喝奶的过程中能清洁舌苔，又可以通过按摩来能促进唾液分泌，增进食欲。

（2）奶嘴纹理

首先，由于孩子吸吮量增加的缘故，造成奶嘴塌陷；其次，如果奶瓶回气不畅，瓶内产生负压，使宝宝吸不出奶，却依然在吸，导致从奶嘴处吞咽大量的空气；再次，回气阀设计不合理，在奶液中吹起大量的气泡，使宝宝连同牛奶一起吞咽，容易造成出奶不畅和婴幼儿胀气。防胀气设计能在宝宝用奶瓶喝奶时，有效地减少宝宝吸入空气，从而减少宝宝胀气、打嗝和吐奶的症状。

从设计上，利用加厚、增加加强筋等方法，使奶嘴可以有效地起到预防塌陷的作用。合理的回气方式，在轻松回气的同时不会产生渗漏，减少或预防因婴儿吮吸造成奶嘴塌陷问题。

（3）奶嘴基座和进气口

图1 奶嘴基座 进气口

（4）出水孔

有研究显示，婴幼儿一次喝奶时间为15～20分钟，过长则容易出现吐奶等现象。出水孔过大则出奶量超过婴幼儿吮吸速度，容易呛奶。因此不同的出水孔设计对应婴幼儿成长需要，方便调整出奶量。

综上，我们能看到吮吸的口感、防塌陷、防漏、进气设计等众多功能均集中于奶嘴设计中，绝不是简单的外观变化。

二、防胀气系统

防胀气奶瓶也叫防吐奶奶瓶，通过特殊处理，使外部空气通过进气孔进入奶瓶，保持瓶内正常气压，能有效解决奶嘴吸扁、奶瓶气泡问题，从而有效地减少宝宝胀气、打嗝和吐奶的症状。现在市面上的防胀气奶瓶主要有底部进气型、奶嘴防胀气活门型和内置导管防胀气型这三种。

图2 防胀气设计

三、瓶身人机工程学及颜色

从使用者使用奶瓶的喂养姿势考虑，设计出更符合使用者手形的奶瓶。通过变换瓶身角度或奶嘴角度，符合婴儿饮用位置，更好地符合使用者对婴儿的喂养角度。从人机工学上考虑能让使用者进行更舒适地喂养。根据手部的抓握形态设计奶瓶的瓶身造型。从颜色上讲，颜色鲜艳会受到很多宝妈的青睐，但是色彩越是鲜艳越说明奶瓶的重金属含量高，为此，奶瓶色彩宜选择天然植物提取色。

瓶盖的设计主要从其开闭的便利性，防止漏奶方面考虑。也有部分设计考虑冲泡牛奶时的瓶盖放置方式，避免污染瓶盖内部（见图3）。

奶瓶上标注容积刻度， 便于家长掌握婴幼儿的进食量，有利于科学育儿。奶瓶容量在120～260ml。通常未满1个月的宝宝的哺乳量1次约100～120ml。由于母乳缺乏而必须混合喂养或人工喂养的婴儿， 大都选择替代乳品如配方奶粉等，这类孩子主要靠奶粉提供全部营养， 如果一次差10ml，一天喂4 次就差40ml，长期少吃或长期多吃，对孩子的健康都是不利的。这就要求奶瓶上的刻度必须计量准确。

四、奶瓶奶嘴尺寸

由于新生儿的口腔黏膜柔嫩，血管丰富，唾液腺发育不足，唾液分泌较少，黏膜较干燥。需要在设计中更多地考虑其生理特点，最大限度地模仿母乳状态。婴儿的舌头能行进如同吮吸母乳时一样，使婴儿能够更好地适应从母乳喂养到奶瓶喂养的转变。所以从奶嘴设计上应更加柔软，类皮肤质感。也要考虑防塌陷问题。我们对几款具有代表性的奶嘴进行了详细的测量，比对数据，讨论数据的合理性，并提出了设计的参考尺寸。

图4奶瓶奶嘴建议尺寸

在奶嘴的尺寸中我们确定了标准口径和宽口径两个规格，通常，瓶口40mm以上为宽口径，容易冲泡奶粉。口径小于40mm为普通口径，便于携带。除了标示出其外观整体尺寸外，对硅胶厚度也进行了标注，从上到下逐渐增厚：最上端与婴幼儿舌头、口腔内部直接接触，是最柔软的部分，不能对婴幼儿口腔产生伤害；中间部分主要接触舌头，在吮吸的过程中，舌头会对奶嘴进行挤压，奶嘴需要适当的回弹力；往下的大部分区域稍厚，主要接触嘴唇，一方面需要模仿母乳的触感，也需要防止在喝奶挤压过程中形成奶嘴的塌陷。

瓶身尺寸：现有奶瓶底部尺寸直径为4.8～8cm，高度在15.6～24cm。根据人机工程学，合理的抓握尺寸在5.5～8.0cm。便于妈妈持握，能够减少喂养过程中的手腕疲劳，防止奶瓶移动让宝宝吃入空气造成呛奶。

奶瓶形状：柱形适合0～3个月的宝宝用；弧形、环形：适合4个月以上的宝宝，有了强烈的抓握东西的欲望；带柄小奶瓶适合一岁左右的宝宝，可以自己抱着奶瓶吃东西。

结语

本文从婴幼儿的发育要求、父母哺乳的需要、奶瓶的使用过程、便携性、安全性、使用环境等各个角度进行详细地分析，整理出奶瓶设计必要的人机工程学要素，为今后的进一步设计开发提供有益参考。另外，由于奶瓶的使用是与婴幼儿成长密切相关的，因此需要根据婴幼儿成长规律和仿母乳喂养，在时间维度上进一步细分奶嘴、奶瓶使用的各个阶段及功能侧重点，提出分段的依据和设计的人机工程学要点所在。