段利艷，劉 暉

（深圳計量質量檢測研究院，深圳 518055）

引言

近年來，低碳經(jīng)濟的發(fā)展對我國制造的產(chǎn)品及其包裝提出了新的挑戰(zhàn)，發(fā)展低碳經(jīng)濟、綠色包裝是國際經(jīng)濟社會發(fā)展的一項重大戰(zhàn)略。包裝從“從源頭抓起”，以減量化作為包裝設計原則，是推進中國包裝產(chǎn)業(yè)綠色制造和可持續(xù)發(fā)展的重要措施。

大型包裝涵蓋面比較廣，鑒于實驗室的現(xiàn)有檢測設備及未來包裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，本文將大型包裝定義為冰箱、洗衣機、電視機等大型電器的包裝。在設計大型電器包裝時，采用減量化技術，通過反復測試，選用最佳包裝材料，使用最少包裝材料，達到從“源頭”減少包裝廢棄物，讓包裝更環(huán)保的目的。

1 大型包裝減量化技術

減量化就是包裝在滿足保護商品、美化商品、方便實用等功能的條件下，要求包裝物盡可能地用量最少，以節(jié)約資源[1]。包裝減量化能從源頭上減少包裝材料和包裝廢棄物的數(shù)量，是發(fā)展包裝綠色化的首選措施。實現(xiàn)包裝減量化首先是包裝設計人員要有綠色環(huán)保、節(jié)約資源的意識，在選用材料、結構設計中都應實施減量化。就大型包裝而言，可以通過以下幾種技術實現(xiàn)包裝減量化。

1.1 輕量化技術

輕量化技術是指在保證實現(xiàn)包裝功能所需各項機械力學性能的前提下，減輕包裝材料的重量[2]。更輕的包裝可以在運輸上節(jié)約能源使用，減少溫室氣體的排放，也可以進一步降低企業(yè)的運輸成本。包裝的輕量化還能為企業(yè)塑造更好的客戶關系。包裝輕量化不僅僅是環(huán)保，更是因為包裝的輕量化可以讓制造商使用較少的包裝材料，直接節(jié)省大量成本。增加環(huán)境效益和減少生產(chǎn)成本，使得包裝的輕量化從根本上促進了包裝物使用量的下降。如國內(nèi)部分家電行業(yè)的包裝采用由原來的五層瓦楞變?yōu)楝F(xiàn)在的三層瓦楞紙板，其中內(nèi)外兩層紙板采用高強度的輕量化原紙，而中層采用高強度的瓦楞紙型紙。整體來說紙箱的用量大大減少，但強度并沒有降低，完全能滿足保護貨物的要求。

1.2 減少包裝厚度

減少包裝厚度是指在保證實現(xiàn)包裝功能所需各項機械力學性能的前提下，通過減少壁厚而減少包裝材料的用量[3]。目前，紙板、瓦楞紙板、塑料薄膜、金屬板材均在研發(fā)采用這類技術，從而節(jié)約了大量包裝原材料。如在大型包裝方面采用雙拱復合瓦楞紙板，在保證紙箱強度的同時使紙板厚度減少30%。

1.3 改變包裝結構

通過改變包裝結構也可以實現(xiàn)包裝的減量化，在滿足包裝基本功能需求的前提下，應簡化包裝結構及功能[4]。不宜采用繁瑣的型式或復雜的結構，不應施加沒有必要的額外功能。尤其是大型電器包裝，為了確保商品不受損壞，常采用緩沖效果非常好且體積較大的瓦楞紙箱以及緩沖包裝材料，瓦楞紙板的使用量往往呈幾倍增長，造成了包裝的巨大浪費。因此，在大型電器包裝上，減小瓦楞紙箱尺寸，實現(xiàn)瓦楞紙箱的減量化，具有極大的潛力。

1.4 材料可替代性

環(huán)保包裝材料愈來愈受到各企業(yè)的矚目，尋找可替代的環(huán)保包裝材料是包裝發(fā)展必經(jīng)之路，在進行貨物包裝設計時盡量尋找環(huán)保型包裝材料。如對大型號的電視機采用紙漿模塑材料替代原來的EPS材料；對大型貨物運輸采用瓦楞紙板托盤替代木質托盤能帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 應用案例

減量化技術應用于大型包裝測試中即指通過沖擊試驗（跌落試驗）、振動試驗、壓力試驗、堆碼試驗、環(huán)境試驗等運輸包裝測試，不斷改進貨物的包裝層數(shù)、壁厚、結構、材料等，使得包裝材料用量最少。本文以液晶電視機包裝為例進行研究，該電視機原包裝為五層普通瓦楞紙箱（見圖1），我們對其進行測試評估后，認為該包裝采用三層瓦楞紙箱應該就能滿足要求。通過重新評估設計，最終確定新包裝內(nèi)外兩層紙板采用高強度的輕量化原紙，而中層采用高強度的瓦楞紙型紙（見圖2）。為了驗證改進方法的可行性，在相同測試條件下，對該產(chǎn)品的新包裝進行系列測試。

2.1 正弦掃頻振動試驗

檢測依據(jù)：SJ/T 11326-2006；掃頻速率：1 oct/min；振動軸向：Z軸；掃頻循環(huán)數(shù)：5次（試驗過程、結果見表1、圖3、圖4）。

2.2 碰撞試驗

檢測依據(jù)：SJ/T 11326-2006；脈沖持續(xù)時間：16ms；峰值加速度：100m/s2；碰撞波形：半正弦波；碰撞頻率：（60-80）次/min；碰撞方向：Z軸向；碰撞次數(shù)：1000次/方向，共1000次（測試過程見圖3，結果見圖5）。

表1

圖1 五層瓦楞紙板

圖2 三層瓦楞紙板

圖3 正弦掃頻振動和碰撞試驗

圖4 正弦掃頻振動試驗曲線

圖5 碰撞試驗曲線（10g , 16ms）

2.3 跌落試驗

檢測依據(jù)：SJ/T 11326-2006；跌落高度：面跌落：350mm，旋轉棱跌落：300mm；跌落部位：底面→底面；兩條相對短棱；跌落次數(shù)：2次/部位，共6次。圖6為跌落試驗圖。

2.4 測試結果

測試結束后對包裝和產(chǎn)品進行檢查（見圖7），結果表明產(chǎn)品及包裝外觀結構均正常無損壞，說明三層瓦楞紙箱完全能保護物品在運輸過程中不受損壞。

圖6 跌落試驗

圖7 測試后產(chǎn)品檢查

在設計新包裝時，綜合考慮了該包裝的功能和結構要求，要保證包裝在儲存搬運過程中能夠保護產(chǎn)品不受損壞的基礎上實現(xiàn)減量化，就必須對包裝的結構、選材進行重新評估設計。高強度瓦楞紙板具有很強的防震、抗壓、抗戳穿能力。與傳統(tǒng)的瓦楞紙板相比，其機械性能更好。采用輕量化技術對包裝進行改進，通過減少包裝層數(shù)，降低了包裝重量，減少了原材料的用量，采用高強度的輕量化原紙和瓦楞型紙，有效地增強了包裝強度，使得包裝環(huán)保耐用。

3 結束語

本文對大型包裝減量化技術進行了詳細介紹，通過案例驗證，減少包裝層數(shù)，采用高強度低克重瓦楞原紙包裝完全能滿足產(chǎn)品的包裝要求。在設計大型電器包裝時，采用減量化技術，減少包裝原材料的使用，節(jié)約了大量的成本，讓包裝更環(huán)保。

[1]馮樹銘.減量化包裝是實現(xiàn)綠色包裝的重要組成部分[J].塑料包裝，2008 ,18 (2) :37 – 39.

[2]Ma Shuang，Qian Xingsan. The Researches on Product Packaging Value-added Mechanism and Path Based on Moderate Packaging[C]//The Proceedings of The 15th International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management. Singapore: [s.n.],2012,20(2)19-25.

[3]鄭宣，曹國榮.包裝減量化現(xiàn)狀與思考[J].包裝學報，2011( 1):1-5.

[4]佚名.日本包裝減量化的典型案例[J].中國包裝工業(yè)，2009(5):14．