略论包装物合理利用中之关键问题

■ 文/金国斌 上海大学

略论包装物合理利用中之关键问题

■ 文/金国斌 上海大学

对于包装物合理利用中涉及到的主要问题，做了较深入的讨论。强调了包装适度化、绿色包装战略及其实施的方法，讨论了节约型包装技术的应用问题，并给出有益的建议。

包装适度化 绿色包装战略 节约型包装技术 成本最优化

一. 包装适度化

在我国，商品包装的过度化与平庸简陋这两种倾向同时存在着，所以，既要反对包装的过度化，也要避免包装的不足与粗陋。那么，强调商品包装适度化概念是最为合理的。

包装的适度化，其实际含义非一语能概括之，因为它包含了多重属性，如科学性，合理性，时效性，协调性，相对性等。

科学性 包装的材料、形式、结构、规范等，必须依据包装工程科学的原理去实现。不符合科学原理的包装或易使商品受损、造成无谓资源浪费，都是不可接受，也不可能持久的。

合理性 任何一种包装的实现，要同时考虑到材料、技术方法、结构原理、市场销售、经济性等因素，这些因素有时会相互抵触。所谓好的包装，首先强调其合理性，并不是指其中各种指标皆为“最好”。

协调性 包装的功能有多种多样，市场、企业、顾客等各方面对包装的诉求也是多方位的，因此就有协调性问题，即兼顾协调各方面因素，需要突出重点，有主次之分。

时效性 由市场规律所致，大多数商品包装的生命周期较短，都有即时性。多数消费品包装的作用主要限于流通销售中，一旦产品进入使用，包装物即要丢弃。所以，制定包装方案时，材料的品种、规格、质量，结构形式、强度、可靠性，以及装潢设计的表现形式、流行风格等都应该考虑到此种商品包装的时效性或市场生命周期，以免过度地使用材料与资源，形成浪费。

相对性 不同种类商品及其包装形式与结构，不具有可比性。顾客对于不同种类商品包装的实际需求、对其价位的容忍度也不相同。不同群体，不同时期，对包装奢俭样式的接受度也不同。如果仅以一种刚性的标准尺度（如包装费率或空积率）去判断各类商品的包装是否过度，这不科学，也难以贯彻下去。

二. 绿色包装战略与方法

1. 绿色包装战略

“绿色包装”是20世纪80年代末出现的、为解决包装与环境协调问题的一个新理念，也称“无公害包装”或“环境友好的包装”。

随着社会经济迅猛发展，自然资源遭到毁灭性的发掘；环境因为过载而近于崩溃，自然调节机制或控制环路遭到破坏；不可再生性资源的大量耗散； 土壤、水、 空气因污染而恶化。基于此，各国制定了绿色包装战略：

（1）包装产品的生产使用符合环保要求，对环境无害。

（2）包装产品的生产使用要有利于有效利用资源，形成回收处理和再生利用的循环。对包装工业提出了环保4R原则：Reduce——减少包装物的体积和重量至最少；Reuse—— 尽可能重复使用包装容器，制定鼓励回收的技术法规；Recycle——尽可能使包装材料再生循环；Remove——用焚烧` 填埋` 组合等方法消除包装废料。

（3）以各发达国家为首建立了绿色标志认证制度，以保证消费者识别产品的环保性质，同时也鼓励厂商生产无污染的绿色产品。

2. 绿色包装实施方法

（1）推广“绿色包装设计”——减少资源消耗，减少包装废弃物量。如以纤维素、木质素材料、纸浆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质的包装原材料及辅料。开发更多高性能、易处理包装材料代替传统包装材料。开发使用EVOH，PET，天然材料制品，生化合成品，可降解塑料等；推广单层包装材料。

（3）提倡“适度包装”， 限制过度包装（Over-Packaging）；用法规控制包装物量总消耗。推广与鼓励“无包装”、“减包装”运动。如采用收缩/拉伸膜裹包，可见（see-through）包装，局部包装，减量化（down-gauge）简易包装；减少一次性（one-trip）包装等。

（4）尽量采用可折叠/可压扁/可拆卸式包装结构物，减少运输费用。有利于流通、回收、再利用。 提高包装物的回收复用率，发展“可周转包装”。经济政策上鼓励重复使用运输包装物。

（5）在原材料消耗中，生产过程的工艺性消耗相当大。通过推行先进的工艺流程、采用先进的生产设备、加强生产过程的全面质量保证体系，可大大减低原材料和能源的消耗定额。

（6）资源的重复利用，是解决废弃物对环境污染的最积极办法，既化害为宝，又能补偿资源的短缺。国家要形成很好的“回收—处理—再利用”的良性循环网络，完善的“法规—计划—设施—产业”体系。

三. 节约型包装技术

节约型包装方式必须满足三个方面的原则要求：一是包装材料的绿色性；二是包装产品制造环节的绿色性；三是包装材料与成本消耗的最少量化。

1. 包装材料的绿色化

绿色材料并不是单独的某一类材料，既包括那些具有净化、修复环境功能的高新技术材料，也包括经过环境化改造的传统材料。当然，绿色材料同样还必须具备先进的使用性能。

要判断一种包装材料是否属于绿色材料，一般预先设定一个环境负荷值，再与该材料的环境负荷值进行比较。这个设定值就是判断标准，该标准主要参考国家标准或ISO标准来制定。随着科学技术的进步和人类环境意识的提高，环境污染标准和等级也会不断地修改而提高。

绿色材料一般要具备以下三个特征：

（1）良好的环境协调性

这种协调性表现在两个方面：一是包装材料应具有较低的环境负荷值；二是包装材料具有较高的可循环再生率。要想生产一种材料而不产生环境负荷值，实际上是不可能的，因此，只能寻求相对较低的环境负荷值。另外，材料作为一种资源，若能充分地循环再生，则可以实现对资源的综合循环利用，其本身就是降低生态环境负荷值的一种表现。

（2）先进的包装性能或功能

具有优良的包装功能也是对绿色包装材料的基本要求，如质轻、防震、抗压、美观以及在物流过程中能方便搬运、储存、运输等性能。作为一种包装材料，如不考虑其包装性能或功能，仅追求其与环境的协调，那么，这种材料对于包装工业而言是没有多大的存在与应用价值。

（3）材料生命周期的绿色化

材料生命周期全过程是指从原材料获取、材料制备、加工、使用、废弃，直至再生循环的整个过程。绿色包装材料必须在这整个生命周期都具有良好的环境特性，而不能只在某些阶段是环保的，而其他阶段又是污染严重的。例如，有些高分子材料在其制备过程中，环境污染相对较小，但在其废弃处置过程中的环境污染很严重。相反，纸质包装物废弃后回收、循环较容易，但造纸过程中的环境污染较重，且消耗了不可再生资源。所以，衡量一种包装材料的环境特性，应该从其全生命周期来评价。

2. 节约型包装组件形式

与快速销售型包装不同，节约型包装除了材料绿色化因素外，更注重于包装形式的合理利用与包装物的重复使用。

物流包装容器（例如托盘、储存罐等），在每年全球所用的总包装中占了很大的比重。例如，在美国，每年需要约16亿个托盘，木材是目前最常用的托盘材料，因此，这需要消耗大量的木材资源。再如，美国每年有价值150亿美元的瓦楞纸板被销售，用于生产物流包装容器，这些材料产生的固体废物超过2.4亿吨。

物流包装容器废弃后如何处置是许多国家头痛的问题。由于物流包装容器一般都具有较大的外形尺寸，如果填埋，需要占用很多的土地，且对环境还有害。因此，托盘等器件在很多国家都属于禁止填埋处置的产品。如果进行焚烧废弃处置，则还要收取高额的费用。例如，在美国的威斯康星州，建筑产品生产商们因为违法焚烧废弃托盘而被处以的罚款高达几百万美元。另外还有些城市，对瓦楞箱的处置费用也非常高，几乎可以购买新的包装容器。为了减少物流包装材料的消耗，可采用下面的两条途径：

（1）包装容器的重复使用

因包装容器结构和形状的原因，导致收集、储存和运输费用过高，增加了重复使用的成本。一般的物流包装容器具有较大的外形，占用空间大，不易保存和运输。

可重复使用的物流包装容器可以有各种不同的形式、不同尺寸规格；可以用不同的材料制成，但主要是塑料、木材或金属替代品。其中，塑料质量最轻、价格最低，可以制作成刚性的或活动式的包装箱；木制包装容器耐用性好、承载大，但是调运不方便、价格高、运输成本高；金属材料一般用来制作带轮子的网状的箱子。

物流包装容器必须要具有足够的承载能力，因此，包装方式的可折叠性不能影响到包装容器的承载能力。使包装容器可折叠、可拆卸的方法是在适当的位置采用活动的联结方式。

可重复使用的塑料包装容器有刚性和活动式的两种类型。通过将四个侧面设计成具有一定楔角的形式，能包装容器能套放在一起，节约存储空间和运输空间，降低重复利用的成本。刚性塑料容器又分为有盖与无盖两种结构。无盖的包装容器，具有一定楔角的形式，它们可以套放在一起，降低运输成本和储存成本。带盖的物流包装箱，它带有两个活动的塑料板盖，相当于两扇门，当箱子关上时，两个活动板可以互相锁死，保证包装所需的强度要求。

铰链联接的木制散货包装容器，其底部是按照托盘的尺寸规格和要求而设计，便于叉车直接操作，不需要额外的托盘。该结构的最大特点是，它的四个侧面是可以拆卸的，与顶部和底部分离，箱子的四边通过铰链联接起来，以保证承载能力的要求。

另外，金属制网箱也可采用这种结构形式。它们可用于散货、小件杂货等的物流包装。

（2）集合型包装方式

散装货物的集合型包装不仅有利于产品装卸作业和运输作业的机械化，提高物流效率和物流过程中的安全性；更重要的是，集合包装容器可以反复周转使用，可以降低原产品内包装的用料标准、简化包装操作。因此，集合包装能节约包装材料，降低包装成本；另外还能促进物流包装的标准化和规格化。

集合包装方式较多，如集装箱、集装袋、托盘集装、无托盘集装、框架集装、收缩膜裹包等。

现代集装箱主要是用钢板、铝合金、玻璃钢制成的大型长方体容器，载量大，它也是一种安全的运输设备，尤其适用于多式联运；集装箱运输需要专门的码头设施和装运工具。

托盘包装也是一种常用的集合包装，即将包装件或货物堆码在托盘上，再通过捆扎、胶黏等方法加以固定，形成一个搬运单位，以便机械化作业。托盘既起到搬运工具的作用，又起集合包装容器的功能，是国内外运输包装普遍采用的一种工具。塑料托盘与木托盘相比，具有寿命长、可靠性高、卫生等优点，而且可以全部回收并重新利用，既减少了垃圾产生量和处理费用，还防止了每年成千上万亩森林的损失，是一种首选的绿色包装方式。欧美等国已通过法令，推动塑料托盘在更多行业的广泛使用。高强度的蜂窝纸板托盘对木托盘有很好替代性能。

集装袋是一种柔软、可折曲、可周转的大型包装运输容器，由可折叠的涂胶布、树脂加工布、塑料或化纤材料制成；具有结构简单、成本低、便于周转和回收复用等特点，适用于粉、粒状货物的包装。如英国的杂货搬运集装袋，用尼龙纤维编制再加上塑料涂层制成，具有防雨、防水、拉力强、柔软可折叠的特点，其容量可装载1~2吨粉粒状货物。集装袋空袋回收体积小，可以洗涤，周转和回收复用的次数最高可达数十次。

3. 包装物流的合理组织与设计优化

运输包装合理性的第一要点是确实保护产品的价值，并方便于装卸和储运；第二要点是追求包装的经济性，不规范不合理的结构尺寸势必增加运输仓储的费用。面向节约型物流包装更需要一种有效的包装规划方法，以使自己的包装材料和物流成本达到最低。

所谓包装优化即是要通过优化规划，给零售点或用户提供不同包装件的合理组合，包括箱盒组件，集装箱组件等。而最终用户可以得到经过优化设计的集装箱或包装件，它们具备较好的包装稳定性，并能降低成本，缩短交货时间，提高效率。

理论上讲，运输包装成本实际是材料、设备、操作等各项费用成本的总和。而包装总成本还应该包括回收费用、顾客退购和因产品不适而重新包装的费用。但为了解决问题，可将各种组成因素作些归纳与简化。

图1 显示了以降低包装物流总成本为目标的运输包装有效途径。

（1）选用更好更经济的初始包装

首先应该大量采用功能较好而轻巧的初始包装物件。如：玻璃容器呈薄壁轻量化，在材料用量上明显比10年前要少许多。金属罐尤其是铝饮料罐，结构更优化，质量要比以前轻的多。许多产品以前需用多层包装，现在只要经过涂复铝箔的一层包装材料。许多坚硬的刚性包装容器，已经被柔性包装物所取代。多功能轻型复合材料大量应用等。

（2）尽量减少需要二次包装的物量

图1 包装物流的成本降低途径

要不断研究新的集装运输模式——使用较少的包装材料，但能提供同样的保护功能。例如：越来越多的货物堆码（如金属罐等单元包装组合）外部直接加收缩（或拉伸）裹包薄膜材料，省去了笨重的二次包装箱，其集装强度也很好，可承受相当大的撞击载荷。

（3）优化安排托盘位置和提高集装箱的空间利用率

许多厂商总是非常关注产品包装箱如何地装入运输托盘或集装箱中，因为低效的包装箱会占用较多的集装箱空间。

现在，托盘式运输包装也甚流行，通过集装加固使每个托盘可变成了一个仿集装箱，这样可使这些货物移动更加方便，不利之处是物流运输高效性稍有降低。

空间利用率就等于集装箱内部最大容积除以集装箱内所有包装箱所占空间所得的数值。无理而笨拙的箱体尺寸对于灵活合理使用托盘及装入集装箱会有很大的障碍。与仅采用一种箱体尺寸相比较，选择合理的多种形体尺寸意味着在空间占用上会有显著的节省。随着托盘使用的增多，寻求一个或几个最佳的产品包装箱形尺寸变得更为重要了。

（4）成本最优化

在成本最优化方面，获得单元总体成本的最小化有两个目的：首先为了得到最小的单元运输成本，再要使空间利用率达到最大化。当每个小包装箱中的产品数量增加、箱体增大时，运输成本就会增加，因为大型运输包装箱的排列堆码方式受到了限制，可装入一个集装箱的产品总数量就会减少，造成较低的空间利用率。然而，随着每个小包装箱中产品数量增加，包装材料成本比就会降低。如果运输成本的增加值不超过包装材料成本的降低值，总体成本就会下降。每种箱子在标准范围内都会有一个最优点可以使单位成本达到最低。这个结果主要取决于运输成本与包装材料成本这二者的比值。如果托盘和包装材料的成本都很高，那么成本导向的最优化和空间利用率之间的区别就很明显了。

基于成本考虑的物流包装设计系统的新概念已经为业界接受。根据成本导向编制的包装软件可以帮助设计者在不同的条件下考虑开发出各种合理的包装物。如TOPS和CAPE等包装软件，能给最终用户提供了不同组件的合理组合，包括托盘组件, 箱盒组件，集装箱等。最终用户可以得到优化的托盘和集装箱设计, 具备较好的包装稳定性，减少成本，缩短订货交货的时间，提高效率等。实例显示，使用运输包装优化软件后包装成本节约效果很大。如果考虑整个物流链的话,节约成本更多，就算在包装环节上作微小的变化就可以节省很可观的费用。

但空间利用率最大化并不一定符合成本最优原则。建议设计者要综合地考虑空间利用和成本最优化，使二者达到某种平衡效果。