基于可循環利用的快遞盒設計研究*

□ 康子安，高向遠，劉雨萌

(南京農業大學 工學院,江蘇 南京 210000)

隨著互聯網的飛速發展，網絡營銷逐漸崛起，網購在我們的生活中占據越來越重要的位置。2019年1～11月，全國快遞服務企業業務量累計完成567.9億件，同比增長25.4%；業務收入累計完成6725.7億元，同比增長23.9%[1]。隨著快遞業務量的迅速增加，帶來的是塑料袋、膠帶等快遞包裝材料的使用量日益劇增，由于標準、技術、利益等因素導致目前市場上快遞包裝物大部分是選用難以降解的、環保性差的材料，回收率、循環利用率低，造成包裝廢棄物堆積，資源浪費，對環境提出嚴峻挑戰[2]。

隨著共享經濟的發展及其理念模式的滲透，蘇寧公司率先推出了可代替紙箱的共享快遞盒[3]。共享快遞盒的使用，雖促進了快遞包裝的循環利用，但仍以PVC為主要材料，并且在推廣和回收方面仍然面臨著諸多問題。本文主要針對現存問題，對共享快遞盒的材料、結構設計、推廣提出相應的優化方案。

1 快遞包裝現存問題分析

1.1 過度包裝

隨著電商的發展，選擇網購的人越來越多，快遞業務也隨之急速增長，但隨之而來的快遞包裝過度也成了一個愈演愈烈的問題。在城市固廢中，包裝物一般能占到20%左右，從目前的情況看，隨著快遞業務量的激增，包裝物的占比在不斷增加。快遞過度包裝的問題，究其原因是電商和快遞公司為了保護商品，防止在運輸和配送過程中造成商品的損壞，因此會選擇瓦楞紙盒、破壞性封口袋等對商品進行過度包裝。

1.2 環境污染

長期以來，我國快遞的內包裝一般會使用瓦楞紙盒、塑料制品、珍珠棉、保利龍等，這些大多是不可降解的材料，不論是焚燒還是填埋，都會給我們帶來了嚴重的環境污染。另外，這些塑料制品的生產制造過程還消耗了大量的石化產品以及能源，形成了大量的污染物排放。據不完全統計，2017年我國城市生活垃圾中，包裝垃圾的數量超過了生活垃圾總量的三分之一，年廢棄價值甚至超過了4000億元。

1.3 循環利用率低

調研顯示，有62.26%的快遞包裝在去除內部商品以后都被直接丟棄了，只有31.45%會做日常留用[4]。造成快遞包裝難以循環利用的主要原因在于快遞包裝大多為一次性產品，開封后即失去其使用價值，此外，即使是具有二次使用價值的紙盒包裝，也因其容易被擠變形，需要回收再制作才能二次使用。

近年來，部分物流和快遞企業對改變包裝方式進行了一些有益的實踐，如菜鳥物流的“回箱計劃”等，但這些方式均只是在單個企業內部的小范圍分散化使用，它沒有能夠形成體系，也未能全面鋪開，整個社會的包裝方式依然處于嚴重浪費的狀態。

1.4 標準化程度低

根據對我國快遞大戶電商企業的一項調查統計，在進行快遞包裝時，我國電商企業的快遞包裝并非按統一的標準操作，而是有48.4%的電商會根據商品的特點決定包裝材料和方式，43%的電商會自己把握，另外，有6.5%的電商選擇了盡量多包裝[5]。由于缺乏標準化，勢必會造成快遞包裝尺寸的多樣化，從而導致在運輸空間、托盤空間利用率的降低以及增加揀選、裝卸搬運等作業的難度，進而使得物流成本提升。

2 可循環利用快遞盒的設計方案

2.1 材料選擇

傳統的快遞包裝以瓦楞紙板包裝盒為主，雖然紙質品相對環保，但是不耐用易損壞，很難重復利用。因此，對于材料的選擇，除了要考慮到材料的環保性外，還要考慮材料的堅固性，以防止商品的損壞。商品從商家到顧客這一過程中，諸多外界因素都有可能造成商品的損壞，因此，通過分析該外部因素對包裝損壞的原因，如表1所示，并以此為依據，確定快遞盒的材料。

表1 外界因素損壞包裝的原因

通過查閱相關的文獻和資料，我們發現小麥秸稈復合材料具有良好的耐久性、耐水性、耐高溫性和可降解性。其中，耐久性包括拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度；對于耐高溫性，小麥秸稈符合材料可承受-20℃的低溫至120℃的高溫；可降解性：小麥秸稈產品降解時間為6-7年，降解產物為CO2和水，不污染環境[6～9]。因此,選用小麥秸稈復合材料作為快遞盒的主體材料。

2.2 結構設計

2.2.1 標準化尺寸設計

快遞包裝規格的多樣化，造成了物流活動的困難，同樣由于標準化程度低，造成了運輸、儲存等空間上的浪費，進而使得物流成本增加。而標準化的尺寸不但有利于快遞的管理和流通，同時提高了運輸、配送空間的利用率。對于快遞盒標準化尺寸的確定，通過對基礎模數尺寸600×400進行組合分割處理[10]，并分析網民對各類商品的購買比例及各類商品的包裝尺寸集中分布，進而確定出兩款快遞盒尺寸，分別為:300mm×200mm×100mm和200mm×133mm×57mm。這兩款快遞盒的長寬比例分別符合或接近3∶2，可使托盤的表面利用率達到96%。

2.2.2 可折疊式結構

為了便于回收，減少回收過程中空間的使用，因此在保證強度的前提下，采用折疊式設計結構。如圖1所示。通過折疊，可將快遞盒體積縮小為原體積的一半左右，有利于在有限空間的高效率利用，提高單車運輸的利潤。同時，在快遞盒底部設計有防滑園點型墊片，以防止在運輸或碼垛過程中垛堆的坍塌或箱體的滑落。

圖1 共享快遞盒效果圖

2.2.3 裝配式結構設計

圖2 共享快遞盒爆炸圖

圖3 使用流程圖

為了進一步降低循環利用的成本，將快遞盒設計為零件裝配式結構，非整體一次成型。如圖2所示。該結構的優點在于若快遞盒在使用過程中出現局部損壞，可以進行部分更換，不必要淘汰整個盒子。并且盒子的左右折疊板、前后擋板、長短折和桿以及螺紋禁錮件均采用標準化、相同制式結構，易于儲存和更換。并且，快遞盒封口采用尼龍軋帶，堅固的同時價格低廉，可防止商品從快遞盒中散落。

2.2.4 內部填充物選擇

現市面上常見的快遞盒內部填充物有保利龍(EPS)、紙漿模塑、起點薄膜或充氣柱、珍珠棉。通過對以上四種材料的優缺點比較分析發現：珍珠棉具有柔韌、質輕、富有彈性、導熱率低、耐氣候性好、緩沖性能強等優點，并且其具有環保的特性，可反復回收利用，而且珍珠棉可以根據加工成各種形狀應用包裝內部填充。因此，最終選擇珍珠棉為內部填充材料。

3 可循環利用快遞盒的實施方案

3.1 使用流程

通過對現存的共享快遞盒使用模式分析，并結合本快遞盒的特點，設計出如圖3的可循環利用快遞盒的使用流程圖。本流程改變以往的回收方案，建立專業的后期處理部門，負責對快遞盒的回收處理。使得共享快遞盒的實施更加容易。同時在用戶選擇時進行相應獎勵設置如：下次購物滿減優惠等。同時可建立在政府政策扶持的基礎下實施。通過本流程的使用，可有效減少面單的使用，同時也能提供更高質量的客戶服務水平。同時本流程也結合現實中存在的如顧客顧慮相關隱私等問題，提出解決辦法。

3.2 生命周期分析

快遞包裝箱的循環利用是通過使用過的包裝箱的回收利用代替新的包裝箱的生產制造[11]。由快遞盒的生命周期圖，如圖4所示，可以看出，通過對快遞盒的循環利用，有效的減少了碳排放的同時，增加了社會效益。

圖4 共享快遞盒生命周期圖

3.3 經濟性分析

基于協同消費理論和樞紐選址理論，從經濟學和管理學兩個方面分析共享快遞盒，并建立相關數學公式和最優覆蓋模型，定量分析了共享快遞盒模型的可行性，設計了共享快遞盒的覆蓋網絡[12]。通過上述研究得出以下結論：

①可循環利用快遞盒業務是一種具有協同、共享和綠色消費特點的新型經濟。

②可循環利用快遞盒不僅實現了廢包裝的有效處置，而且體現了環保低碳生活的理念。

③可循環利用快遞盒的發展是綠色物流的重要表現。減輕了大量快遞包裝產生的資源和環境壓力，

創新了客戶的消費理念。

4 結束語

本文所描述的快遞盒設計方案在一定程度上可以解決現存快遞包裝標準化程度低、循環利用和環保等問題。文中所提到共享快遞盒使用理論以及通過對經濟可行性的分析，基本可以實現在理論層面的大規模使用，但如果實際投入使用，還需進一步完善設計和開展更深層次的可行性分析。對如快遞包裝的污染、過度、標準化等問題，仍是社會熱點問題，為解決這些問題，仍需各方努力，任重而道遠。