“零廢棄”包裝設計多環保模式結合方案的分析研究

摘? 要：“零廢棄”包裝設計以循環經濟和“無廢城市”為指導方針，側重于廢棄物回收前過程的管理。通過合理控制廢棄物在生產前的設計，對需要高成本回收的原材料減量使用，在設計之初就考慮到與其他生產過程循環利用的途徑，進而減少被動的高成本回收。將概念設計量產實施的過程中，“零廢棄”包裝設計也需要與其他環保模式協調運用，以增加市場競爭力，真正將“零廢棄”理念落實到包裝市場當中。

關鍵詞：零廢棄;包裝設計;可持續;環境親和

2009年國際零廢棄聯盟（NGO）組織專家修訂的“零廢棄”報告，強調零廢棄“是一個符合倫理的、經濟、高效、有遠見的目標，引導人們改變日常生活方式和做法，以效仿自然界可持續的循環，所有廢棄材料都設計成可供其他過程使用的資源”。這一修訂開啟了“零廢棄”概念作為一種可行而高效的理念進入到環境保護領域。2018年末，中國國務院辦公廳印發國辦發[2018]128號文，開始對“無廢城市”建設進行試點工作。這也意味著中國通過國家政策推行“零廢棄”環保理念。

與傳統的環保理念不同，“零廢棄”理念更加側重于廢棄物回收前過程的治理。傳統的垃圾回收治理是一個多步驟的過程，涉及運輸、分類、加工和將材料制成新產品等步驟，其中治理的重點是最終廢棄物。而對最終廢棄物的回收處理又形成了一個需要花費大量成本的分類回收過程。在“零廢棄”理念中，生產前便要合理控制廢棄物的產生，對需要高成本回收的原材料減量使用。也就是說，在設計之初就應考慮到與其他生產過程循環利用的途徑，這樣就能夠減少被動的高成本回收。

就本文而言，包裝材料的廢棄、回收和再利用鏈條是廢棄物親環境治理的一個重要領域。商品的過度包裝、非可回收包裝以及包裝材料的毒性、高污染性問題都是環境治理中需要解決的重要問題。因此，本文通過“零廢棄”這一概念來分析目前包裝材料所遇到的環保設計問題，指出當下先進的“零廢棄”包裝案例在理念層面和操作層面上的成果和問題。為“零廢棄”包裝材料在國內真正地落地應用提供有效的指引。

一、“零廢棄”概念包裝設計的廢棄環節場景分析及其操作可行性

一般而言，“零廢棄”包裝需要在包裝的生產、運輸、使用、廢棄等環節中都做到“零廢棄”。也就是說，包裝材料需要在全部流程內控制降解難度和碳排放量。那么，這樣就需要在包裝材料的設計之初便解決后續每個環節的環保行為應用場景。譬如贏得2019年巴爾干青年設計師大賽（Young Balkan Designers 2019）循環設計獎的Biopack可持續雞蛋包裝盒，它的設計就清晰地思考了包裝材料廢棄環節的應用場景。

Biopack可持續雞蛋包裝盒是希臘設計師喬治·博斯納斯（George bosnas）的作品（如圖1），這個圓形雞蛋包裝盒由清潔的紙漿、面粉、淀粉和豆類種子制成。每個雞蛋盒可以盛裝4枚新鮮雞蛋，緊湊的外形和結構在運輸過程中和售賣階段能夠很好地防止雞蛋破裂，而且節省了原料。這種新型包裝沒有使用染色劑，與傳統的雞蛋包裝盒顏色類似，使消費者易于接受，同時非常接近土壤的顏色，從視覺上給人以天然、環保和健康的良好感受。更為重要的是，它廢棄了降解場景，因為對于大多數食品包裝來講，它們的生命周期都非常短。商品被購買后不久，其包裝便進入到了廢棄和回收環節。

喬治·博斯納斯設計的這款生物包裝Biopack，使用完畢之后用戶不需要丟棄和回收，而是以“種植豆科植物”這種親環境的便捷方式將廢棄物代入到一段全新的周期。雖然豆科植物30天的生長周期不短，但少量清潔干燥的有機廢棄物與新生的豆科植物——創新的包裝設計為用戶帶來了滿足感和樂趣，以及效仿自然界的可持續的循環形式，這種處理形式節約了傳統雞蛋包裝在廢棄或回收利用過程中產生的成本和污染。

這是一種非常純真的親環境包裝材料的設計邏輯，它直接地思考了“零廢棄”包裝材料的重點應用場景，即廢棄場景。在設計之初便強調了生物種子在廢棄后的作用。包裝使用完畢后，不需要丟棄甚至回收盒子，而是可以把它種在花盆里或直接澆水，3天左右，被種下的生物包裝就開始發芽，30天內就可以長成豆科植物。也就是說這個雞蛋包裝盒并沒有回收場景。它所設定的場景是直接丟入土壤，通過豆類植物在生長過程中其根瘤固定大氣中的氮的特性，為土壤增加肥力。

但是很明顯這種田園式的“零廢棄”設想并不能真正地大規模操作。雖然博斯納斯有著巧妙的設計，但是當這一設計面對大規模的工業化生產時，就顯露出大多數“零廢棄”設計落地應用困難的現狀了。如果純粹為了滿足“零廢棄”概念要求的各項原則——原材料減量、與其他生產環節循環利用、減少廢棄物填埋或焚燒——而不思考如何降低生產成本，是否能以工業化標準生產和運輸，那么大多數優秀的“零廢棄”包裝設計都將停留在概念設計階段，因為如果“零廢棄”包裝的成本相對于其他非綠色包裝產品來說沒有價格競爭力，廠商出于商業效益的考慮就不會選擇這些過高成本的綠色包裝設計，那么環保的目的自然也就無法達成。

二、“零廢棄”原則與其他環保模式結合的包裝設計方案

對于“零廢棄”包裝設計來講，僅僅探討廢棄環境的應用場景，是不夠的。譬如上面談到的雞蛋包裝盒案例，其中包裝盒的原材料——紙漿、面粉等——其生產和制備過程是否環境親和，也是衡量最終的包裝產品及其廢棄物是否環境親和的一個指標。正如電能相比化石燃料而言是清潔能源，但是如果電力是由化石燃料燃燒獲得的，那么使用電能最終也可能是非環保的。“零廢棄”需要再考察更多的場景才可以判斷包裝設計是否符合其標準，同時為了將概念設計量產實施，“零廢棄”準則也勢必要與其他環保模式協調運用。

從“對生產和運輸過程中不可避免的高碳排放環節的有效控制是增加‘零廢棄’操作可行性”的角度來看，可以在包裝材料生產環節中，將原材料“零廢棄”與工業模具的循環使用結合在一起。譬如Ecovative Design公司設計生產的Mushroom? Packaging菌絲包裝，它的阻燃和緩沖性能可以替代傳統的聚苯乙烯泡沫，在結束使用后可以丟進堆肥箱進行100%生物降解，是一種非常良好的“零廢棄”包裝設計，它解決了包裝材料在廢棄環節的多種問題，但是，更為重要的在于其生產環節中的環保創新。我們可以看一下菌絲包裝的制備過程：

制作托盤：由PET塑料通過熱成型技術制成各類托盤模具，這些模具是可重復使用并可以回收再利用的;

菌絲生長：將PET生長托盤填充進基質（大麻纖維）、營養（植物粉末）和菌絲體（蘑菇的根結構）的混合物，加以密封，使其總共生長6天;在第4天后，將部件從模具中取出，讓它們再生長2天，以獲得天鵝絨般的過渡生長層。最后階段是干燥部件，終止生長周期。

在整個生產過程中，菌絲包裝的原料只使用了大麻纖維、植物粉末（采用回收的非食用農業廢棄物，預先進行研磨、分類和清潔，制成植物粉末的形式）和蘑菇的根結構。菌絲被視為大自然的膠水，將所有原料牢牢固定在一起。經過幾天的生長，菌絲就可以塑形為包裝產品。定制而成的菌絲包裝比塑料泡沫更耐用、更靈活，并且還具有絕緣和阻燃性。最為關鍵的是，PET塑料模具既保證了菌絲包裝的款式和尺寸，又可以通過熱成型技術進行重復使用，完成環保閉環，不會產生額外的一次性廢棄物。PET托盤的重復使用保證了菌絲包裝的大批量生產規模并降低了生產成本。最終我們看到戴爾（DELL）和宜家（IKEA）與Ecovative Design公司進行合作定制菌絲包裝，并在各自的產品線當中替代塑料包裝。

除了與工業模具的循環使用相結合，通過壓縮體積以減少運輸污染，同樣也是對增加“零廢棄”操作可行性的輔助。譬如瑞典設計機構Tomorrow Machine與Innventia公司合作設計的可定制包裝——環保膨脹碗（如圖3）。這款包裝設計的可持續性一方面基于其發明的一種獲得專利的纖維素基材（它具有可以響應熱量和濕度的活性特性，并且100%可生物降解）;另一方面，它通過折疊壓縮節省空間，降低了運輸過程中的碳排放。通常，這種類型的食品包裝（比如泡面碗）中由多達三分之二的空氣組成，而折疊使包裝尺寸最小化，避免了運輸空間的浪費并降低了溫室氣體排放。使用時，只需將熱水倒入頂部小孔，容器的打褶處便會被水蒸氣撐開，膨脹成碗的形狀。待水溫下降，包裝則會變硬并固定成碗，以保證用戶可以按照常規的方式就餐。

以上兩種是“零廢棄”原則與其他環保模式結合的包裝設計方案。在第一個案例中，用菌絲等有機物替代塑料制品，在生產過程中結合對模具材料污染及浪費的管控，增加了生產效率，降低了成本。在第二個案例中，用能夠響應熱量和濕度的生物降解纖維素材料，在形態設計及物流運輸方面結合對體積的壓縮，減少了運輸空間的浪費繼而減少了溫室氣體排放，在貫徹環保的基礎上降低了成本，增加了市場可行性。

三、結語

“零廢棄”包裝是中國未來“無廢城市”建設的關鍵之一。我們通過分析西方目前的“零廢棄”包裝案例可以看出，“零廢棄”從概念原則到落地實施還需要漫長的實踐探索過程。在落地實施過程中，我們需要探索一條基于“零廢棄”原則的彈性操作辦法，并聯合現有成型的環保方案，盡可能地提高“零廢棄”包裝的市場競爭能力。只有這樣，才能真正將“零廢棄”的理念落實到包裝市場當中，進而達到降低社會負擔、降低環境負擔、提高人類生活品質的根本目的。

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作者簡介：陳蓓露，碩士，河南科技大學助教。