略論包裝物合理利用中之關鍵問題

■ 文/金國斌 上海大學

略論包裝物合理利用中之關鍵問題

■ 文/金國斌 上海大學

對于包裝物合理利用中涉及到的主要問題，做了較深入的討論。強調了包裝適度化、綠色包裝戰略及其實施的方法，討論了節約型包裝技術的應用問題，并給出有益的建議。

包裝適度化 綠色包裝戰略 節約型包裝技術 成本最優化

一. 包裝適度化

在我國，商品包裝的過度化與平庸簡陋這兩種傾向同時存在著，所以，既要反對包裝的過度化，也要避免包裝的不足與粗陋。那么，強調商品包裝適度化概念是最為合理的。

包裝的適度化，其實際含義非一語能概括之，因為它包含了多重屬性，如科學性，合理性，時效性，協調性，相對性等。

科學性 包裝的材料、形式、結構、規范等，必須依據包裝工程科學的原理去實現。不符合科學原理的包裝或易使商品受損、造成無謂資源浪費，都是不可接受，也不可能持久的。

合理性 任何一種包裝的實現，要同時考慮到材料、技術方法、結構原理、市場銷售、經濟性等因素，這些因素有時會相互抵觸。所謂好的包裝，首先強調其合理性，并不是指其中各種指標皆為“最好”。

協調性 包裝的功能有多種多樣，市場、企業、顧客等各方面對包裝的訴求也是多方位的，因此就有協調性問題，即兼顧協調各方面因素，需要突出重點，有主次之分。

時效性 由市場規律所致，大多數商品包裝的生命周期較短，都有即時性。多數消費品包裝的作用主要限于流通銷售中，一旦產品進入使用，包裝物即要丟棄。所以，制定包裝方案時，材料的品種、規格、質量，結構形式、強度、可靠性，以及裝潢設計的表現形式、流行風格等都應該考慮到此種商品包裝的時效性或市場生命周期，以免過度地使用材料與資源，形成浪費。

相對性 不同種類商品及其包裝形式與結構，不具有可比性。顧客對于不同種類商品包裝的實際需求、對其價位的容忍度也不相同。不同群體，不同時期，對包裝奢儉樣式的接受度也不同。如果僅以一種剛性的標準尺度（如包裝費率或空積率）去判斷各類商品的包裝是否過度，這不科學，也難以貫徹下去。

二. 綠色包裝戰略與方法

1. 綠色包裝戰略

“綠色包裝”是20世紀80年代末出現的、為解決包裝與環境協調問題的一個新理念，也稱“無公害包裝”或“環境友好的包裝”。

隨著社會經濟迅猛發展，自然資源遭到毀滅性的發掘；環境因為過載而近于崩潰，自然調節機制或控制環路遭到破壞；不可再生性資源的大量耗散； 土壤、水、 空氣因污染而惡化。基于此，各國制定了綠色包裝戰略：

（1）包裝產品的生產使用符合環保要求，對環境無害。

（2）包裝產品的生產使用要有利于有效利用資源，形成回收處理和再生利用的循環。對包裝工業提出了環保4R原則：Reduce——減少包裝物的體積和重量至最少；Reuse—— 盡可能重復使用包裝容器，制定鼓勵回收的技術法規；Recycle——盡可能使包裝材料再生循環；Remove——用焚燒` 填埋` 組合等方法消除包裝廢料。

（3）以各發達國家為首建立了綠色標志認證制度，以保證消費者識別產品的環保性質，同時也鼓勵廠商生產無污染的綠色產品。

2. 綠色包裝實施方法

（1）推廣“綠色包裝設計”——減少資源消耗，減少包裝廢棄物量。如以纖維素、木質素材料、紙漿模塑制品替代泡沫塑料制品。

（2）限制和禁止使用某些含有害物質的包裝原材料及輔料。開發更多高性能、易處理包裝材料代替傳統包裝材料。開發使用EVOH，PET，天然材料制品，生化合成品，可降解塑料等；推廣單層包裝材料。

（3）提倡“適度包裝”， 限制過度包裝（Over-Packaging）；用法規控制包裝物量總消耗。推廣與鼓勵“無包裝”、“減包裝”運動。如采用收縮/拉伸膜裹包，可見（see-through）包裝，局部包裝，減量化（down-gauge）簡易包裝；減少一次性（one-trip）包裝等。

（4）盡量采用可折疊/可壓扁/可拆卸式包裝結構物，減少運輸費用。有利于流通、回收、再利用。 提高包裝物的回收復用率，發展“可周轉包裝”。經濟政策上鼓勵重復使用運輸包裝物。

（5）在原材料消耗中，生產過程的工藝性消耗相當大。通過推行先進的工藝流程、采用先進的生產設備、加強生產過程的全面質量保證體系，可大大減低原材料和能源的消耗定額。

（6）資源的重復利用，是解決廢棄物對環境污染的最積極辦法，既化害為寶，又能補償資源的短缺。國家要形成很好的“回收—處理—再利用”的良性循環網絡，完善的“法規—計劃—設施—產業”體系。

三. 節約型包裝技術

節約型包裝方式必須滿足三個方面的原則要求：一是包裝材料的綠色性；二是包裝產品制造環節的綠色性；三是包裝材料與成本消耗的最少量化。

1. 包裝材料的綠色化

綠色材料并不是單獨的某一類材料，既包括那些具有凈化、修復環境功能的高新技術材料，也包括經過環境化改造的傳統材料。當然，綠色材料同樣還必須具備先進的使用性能。

要判斷一種包裝材料是否屬于綠色材料，一般預先設定一個環境負荷值，再與該材料的環境負荷值進行比較。這個設定值就是判斷標準，該標準主要參考國家標準或ISO標準來制定。隨著科學技術的進步和人類環境意識的提高，環境污染標準和等級也會不斷地修改而提高。

綠色材料一般要具備以下三個特征：

（1）良好的環境協調性

這種協調性表現在兩個方面：一是包裝材料應具有較低的環境負荷值；二是包裝材料具有較高的可循環再生率。要想生產一種材料而不產生環境負荷值，實際上是不可能的，因此，只能尋求相對較低的環境負荷值。另外，材料作為一種資源，若能充分地循環再生，則可以實現對資源的綜合循環利用，其本身就是降低生態環境負荷值的一種表現。

（2）先進的包裝性能或功能

具有優良的包裝功能也是對綠色包裝材料的基本要求，如質輕、防震、抗壓、美觀以及在物流過程中能方便搬運、儲存、運輸等性能。作為一種包裝材料，如不考慮其包裝性能或功能，僅追求其與環境的協調，那么，這種材料對于包裝工業而言是沒有多大的存在與應用價值。

（3）材料生命周期的綠色化

材料生命周期全過程是指從原材料獲取、材料制備、加工、使用、廢棄，直至再生循環的整個過程。綠色包裝材料必須在這整個生命周期都具有良好的環境特性，而不能只在某些階段是環保的，而其他階段又是污染嚴重的。例如，有些高分子材料在其制備過程中，環境污染相對較小，但在其廢棄處置過程中的環境污染很嚴重。相反，紙質包裝物廢棄后回收、循環較容易，但造紙過程中的環境污染較重，且消耗了不可再生資源。所以，衡量一種包裝材料的環境特性，應該從其全生命周期來評價。

2. 節約型包裝組件形式

與快速銷售型包裝不同，節約型包裝除了材料綠色化因素外，更注重于包裝形式的合理利用與包裝物的重復使用。

物流包裝容器（例如托盤、儲存罐等），在每年全球所用的總包裝中占了很大的比重。例如，在美國，每年需要約16億個托盤，木材是目前最常用的托盤材料，因此，這需要消耗大量的木材資源。再如，美國每年有價值150億美元的瓦楞紙板被銷售，用于生產物流包裝容器，這些材料產生的固體廢物超過2.4億噸。

物流包裝容器廢棄后如何處置是許多國家頭痛的問題。由于物流包裝容器一般都具有較大的外形尺寸，如果填埋，需要占用很多的土地，且對環境還有害。因此，托盤等器件在很多國家都屬于禁止填埋處置的產品。如果進行焚燒廢棄處置，則還要收取高額的費用。例如，在美國的威斯康星州，建筑產品生產商們因為違法焚燒廢棄托盤而被處以的罰款高達幾百萬美元。另外還有些城市，對瓦楞箱的處置費用也非常高，幾乎可以購買新的包裝容器。為了減少物流包裝材料的消耗，可采用下面的兩條途徑：

（1）包裝容器的重復使用

因包裝容器結構和形狀的原因，導致收集、儲存和運輸費用過高，增加了重復使用的成本。一般的物流包裝容器具有較大的外形，占用空間大，不易保存和運輸。

可重復使用的物流包裝容器可以有各種不同的形式、不同尺寸規格；可以用不同的材料制成，但主要是塑料、木材或金屬替代品。其中，塑料質量最輕、價格最低，可以制作成剛性的或活動式的包裝箱；木制包裝容器耐用性好、承載大，但是調運不方便、價格高、運輸成本高；金屬材料一般用來制作帶輪子的網狀的箱子。

物流包裝容器必須要具有足夠的承載能力，因此，包裝方式的可折疊性不能影響到包裝容器的承載能力。使包裝容器可折疊、可拆卸的方法是在適當的位置采用活動的聯結方式。

可重復使用的塑料包裝容器有剛性和活動式的兩種類型。通過將四個側面設計成具有一定楔角的形式，能包裝容器能套放在一起，節約存儲空間和運輸空間，降低重復利用的成本。剛性塑料容器又分為有蓋與無蓋兩種結構。無蓋的包裝容器，具有一定楔角的形式，它們可以套放在一起，降低運輸成本和儲存成本。帶蓋的物流包裝箱，它帶有兩個活動的塑料板蓋，相當于兩扇門，當箱子關上時，兩個活動板可以互相鎖死，保證包裝所需的強度要求。

鉸鏈聯接的木制散貨包裝容器，其底部是按照托盤的尺寸規格和要求而設計，便于叉車直接操作，不需要額外的托盤。該結構的最大特點是，它的四個側面是可以拆卸的，與頂部和底部分離，箱子的四邊通過鉸鏈聯接起來，以保證承載能力的要求。

另外，金屬制網箱也可采用這種結構形式。它們可用于散貨、小件雜貨等的物流包裝。

（2）集合型包裝方式

散裝貨物的集合型包裝不僅有利于產品裝卸作業和運輸作業的機械化，提高物流效率和物流過程中的安全性；更重要的是，集合包裝容器可以反復周轉使用，可以降低原產品內包裝的用料標準、簡化包裝操作。因此，集合包裝能節約包裝材料，降低包裝成本；另外還能促進物流包裝的標準化和規格化。

集合包裝方式較多，如集裝箱、集裝袋、托盤集裝、無托盤集裝、框架集裝、收縮膜裹包等。

現代集裝箱主要是用鋼板、鋁合金、玻璃鋼制成的大型長方體容器，載量大，它也是一種安全的運輸設備，尤其適用于多式聯運；集裝箱運輸需要專門的碼頭設施和裝運工具。

托盤包裝也是一種常用的集合包裝，即將包裝件或貨物堆碼在托盤上，再通過捆扎、膠黏等方法加以固定，形成一個搬運單位，以便機械化作業。托盤既起到搬運工具的作用，又起集合包裝容器的功能，是國內外運輸包裝普遍采用的一種工具。塑料托盤與木托盤相比，具有壽命長、可靠性高、衛生等優點，而且可以全部回收并重新利用，既減少了垃圾產生量和處理費用，還防止了每年成千上萬畝森林的損失，是一種首選的綠色包裝方式。歐美等國已通過法令，推動塑料托盤在更多行業的廣泛使用。高強度的蜂窩紙板托盤對木托盤有很好替代性能。

集裝袋是一種柔軟、可折曲、可周轉的大型包裝運輸容器，由可折疊的涂膠布、樹脂加工布、塑料或化纖材料制成；具有結構簡單、成本低、便于周轉和回收復用等特點，適用于粉、粒狀貨物的包裝。如英國的雜貨搬運集裝袋，用尼龍纖維編制再加上塑料涂層制成，具有防雨、防水、拉力強、柔軟可折疊的特點，其容量可裝載1~2噸粉粒狀貨物。集裝袋空袋回收體積小，可以洗滌，周轉和回收復用的次數最高可達數十次。

3. 包裝物流的合理組織與設計優化

運輸包裝合理性的第一要點是確實保護產品的價值，并方便于裝卸和儲運；第二要點是追求包裝的經濟性，不規范不合理的結構尺寸勢必增加運輸倉儲的費用。面向節約型物流包裝更需要一種有效的包裝規劃方法，以使自己的包裝材料和物流成本達到最低。

所謂包裝優化即是要通過優化規劃，給零售點或用戶提供不同包裝件的合理組合，包括箱盒組件，集裝箱組件等。而最終用戶可以得到經過優化設計的集裝箱或包裝件，它們具備較好的包裝穩定性，并能降低成本，縮短交貨時間，提高效率。

理論上講，運輸包裝成本實際是材料、設備、操作等各項費用成本的總和。而包裝總成本還應該包括回收費用、顧客退購和因產品不適而重新包裝的費用。但為了解決問題，可將各種組成因素作些歸納與簡化。

圖1 顯示了以降低包裝物流總成本為目標的運輸包裝有效途徑。

（1）選用更好更經濟的初始包裝

首先應該大量采用功能較好而輕巧的初始包裝物件。如：玻璃容器呈薄壁輕量化，在材料用量上明顯比10年前要少許多。金屬罐尤其是鋁飲料罐，結構更優化，質量要比以前輕的多。許多產品以前需用多層包裝，現在只要經過涂復鋁箔的一層包裝材料。許多堅硬的剛性包裝容器，已經被柔性包裝物所取代。多功能輕型復合材料大量應用等。

（2）盡量減少需要二次包裝的物量

圖1 包裝物流的成本降低途徑

要不斷研究新的集裝運輸模式——使用較少的包裝材料，但能提供同樣的保護功能。例如：越來越多的貨物堆碼（如金屬罐等單元包裝組合）外部直接加收縮（或拉伸）裹包薄膜材料，省去了笨重的二次包裝箱，其集裝強度也很好，可承受相當大的撞擊載荷。

（3）優化安排托盤位置和提高集裝箱的空間利用率

許多廠商總是非常關注產品包裝箱如何地裝入運輸托盤或集裝箱中，因為低效的包裝箱會占用較多的集裝箱空間。

現在，托盤式運輸包裝也甚流行，通過集裝加固使每個托盤可變成了一個仿集裝箱，這樣可使這些貨物移動更加方便，不利之處是物流運輸高效性稍有降低。

空間利用率就等于集裝箱內部最大容積除以集裝箱內所有包裝箱所占空間所得的數值。無理而笨拙的箱體尺寸對于靈活合理使用托盤及裝入集裝箱會有很大的障礙。與僅采用一種箱體尺寸相比較，選擇合理的多種形體尺寸意味著在空間占用上會有顯著的節省。隨著托盤使用的增多，尋求一個或幾個最佳的產品包裝箱形尺寸變得更為重要了。

（4）成本最優化

在成本最優化方面，獲得單元總體成本的最小化有兩個目的：首先為了得到最小的單元運輸成本，再要使空間利用率達到最大化。當每個小包裝箱中的產品數量增加、箱體增大時，運輸成本就會增加，因為大型運輸包裝箱的排列堆碼方式受到了限制，可裝入一個集裝箱的產品總數量就會減少，造成較低的空間利用率。然而，隨著每個小包裝箱中產品數量增加，包裝材料成本比就會降低。如果運輸成本的增加值不超過包裝材料成本的降低值，總體成本就會下降。每種箱子在標準范圍內都會有一個最優點可以使單位成本達到最低。這個結果主要取決于運輸成本與包裝材料成本這二者的比值。如果托盤和包裝材料的成本都很高，那么成本導向的最優化和空間利用率之間的區別就很明顯了。

基于成本考慮的物流包裝設計系統的新概念已經為業界接受。根據成本導向編制的包裝軟件可以幫助設計者在不同的條件下考慮開發出各種合理的包裝物。如TOPS和CAPE等包裝軟件，能給最終用戶提供了不同組件的合理組合，包括托盤組件, 箱盒組件，集裝箱等。最終用戶可以得到優化的托盤和集裝箱設計, 具備較好的包裝穩定性，減少成本，縮短訂貨交貨的時間，提高效率等。實例顯示，使用運輸包裝優化軟件后包裝成本節約效果很大。如果考慮整個物流鏈的話,節約成本更多，就算在包裝環節上作微小的變化就可以節省很可觀的費用。

但空間利用率最大化并不一定符合成本最優原則。建議設計者要綜合地考慮空間利用和成本最優化，使二者達到某種平衡效果。