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纸制品包装的绿色设计对策研究 摘要 纸材料在全世界使用的各种包装材料中，所占比例最高，是包装工业中最重 要的原料之一。同时纸制品包装无污染可降解，对实现可持续发展要求的“绿色 包装”有重要意义。但对纸制品包装的不合理利用，同样会造成严重的环境问题， 引起资源危机。分析纸包装制品设计利用中存在的问题，研究纸制品包装优化设 计对策，是本文的主要内容。 本文以纸制品包装的发展背景为根据，分析了纸制品包装在包装生命周期中 对环境造成的影响，结论是：目前造纸原料匮乏的资源危机是纸制品包装应用中 的核心环境问题，提出针对节约包装资源的绿色包装设计对策措施。 本文又依据纸制品包装的基本分类、特点、作用，研究阐述了包装的设计评 价标准，进一步提出了包装的市场评价标准概念。并以此为依据，研究了“绿色 包装”整体设计方法，归纳提出了节约包装资源角度的纸制品包装的三项绿色设 计对策，首先从包装结构设计的角度上要求进行简量化设计，其次要避免过度包 装的问题，第三应开发适合于回收的纸包装。还依据当前社会、市场、产品的现 状、纸制品包装产品存在问题、未来发展趋势等三个层面，探讨论述了绿色设计 的有关对策思路，并提出了具体的解决方案和措施。 关键词：纸包装，绿色包装，节约资源，包装设计，包装结构 纸制品包装的绿色设计对策研究 2 a b s t i 己a c t t o p a c k a g i n gi n d u s t r y , p a p e rm a t e r i a li so n eo f t h em o s ti m p o r t a n tp a c k a g e r e s o u r c e s t h ed e c o m p o s a b i l i t ya b i l i t yo fp a p e rd o e sl i t t l eh a r m f u lt on a t u r a l e n v i r o n m e n t ， w h i c hm e e tt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t m q m r e m e m s o f g r e e np a c k a g e ”h o w e v e l t h em i s u s eo f p a p e rp a c k a g ep r o d u c ta l s ow i l lc a u s es e v e r ee n v i r o n m e n t a lp r o b l e m s s ot h eg r e e nd e s i g ns t r a t e g yr e s e a r c ho f p a p e rp a c k a g ep r o d u c t i st h em a i nt h e m eo f t h j st h e s j s b a s i n g o nt h ed e v e l o p m e n to fp a p e rp a c k a g i n gi n d u s t r y , t h et h e s i s a n a l y z et h e i m e m c t i o nb e t w e e nt h ee n v i r o n m e n t sa n d p a p e rp a c k a g ep r o d u c td u r i n gi t sl i f ec y c l e ， a n dt h e nd r a wt h ec o n c l u s i o nt h a tt o p a p e rp a c k a g i n gi n d u s t r y , t h ep a p e rm a k i n g r e s o u r c ec r i s i si st h ek e ye n v i r o n m e n t a l p r o b l e m t h e s i sa l s os u m m a r i z e st h eb a s i cf u n c t i o n sa n dc l a s s i f i c a t i o n o fp a p e rp a c k a g e p r o d u c t ，a n da n a l y z e st h ea s s e s s m e mc r i t e r i o no fp a c k a g ed e s i g n ，t h e nd e d u c e st h e a s s e s s m e n tc r i t e r i o no f m a r k e t i n gp a c k a g ed e s i g n a c c o r d i n gt ot h er e s e a r c ho ft h e m e t h o d o l o g y o fg r e e n d e s i g n , t h e s i s c o n c l u d e st h r e eg r e e n d e s i g ns t r a t e g i e s t o w a r d sp a p e rp a c k a g ep r o d u c t s t h e ya r et h e s i m p l ea n dl e s sd e s i g nt h e o r y , t h e r e j e c t i o no fo v e rd e s i g n i n gp a c k a g e ，a n dt h ei m p r o v e m e n to ft h er e c y c l eo fw a s t e p a d e rp a c k a g e k e yw o r d s ：p a p e rp a c k a g ep r o d u c t s ，g r e e n p a c k a g e ，r e s o u r c es a v i n g ，p a c k a g e 、 d e s i g n ，p a c k a g es t r u c t u r e 纸制品包装的绿色设计对策研究 第一章纸制品包装概述 1 1 纸制品包装发展沿革 人类发明纸张迄今已有2 0 0 0 年的历史，除了作为传递信息的重要载体外， 纸还有一个突出的功能，那就是包装。造纸术最早始于西汉，据汉书孝成赵 皇后传记载“箧中有裹药一枚、赫蹄书”。应劭注日：“赫蹄，薄小纸也”。 这是西汉有纸的最早文献记载。由于当时西汉的纸太稀贵，使用还不普遍，帛绢 竹术简还是那时主要的书写工具，所以当时的纸也不可能被大量地用作包装材料 是显而易见的。直到东汉元兴元年( 公元1 0 5 年) 由尚方令蔡伦在总结前人经验的 基础上造出了廉价的“蔡侯纸”以后，纸作为包装的新里程碑登上了历史舞台。 此后，在唐代出现雕版印刷术之后，纸作为包装得到了进一步的发展，商品的包 装纸上开始印刷简易广告，图案和符号。而现代社会中最常见的纸盒，出现在 1 9 世纪早期，美，英，法等国均已开始开发硬纸盒生产技术，直到1 8 5 0 年前后， 美国有人发明了折叠式的纸盒和生产技术，这才真正意义上使纸成为包装工业的 重要原料。 随着时代与社会的发展，纸作为包装材料的需求越来越大。根据2 0 0 0 年世 界纸业产量的统计得知，包装纸和纸板占到纸产品总量的5 7 2 。而根据中国造 纸协会的统计，2 0 0 0 年、2 0 0 1 年与2 0 0 2 年，我国包装纸和纸板的消费量占纸产 品的总量分别为5 6 9 、5 7 6 与5 6 ，与世界总的趋势相近。以上的数据表明， 如今世界上每年的纸产量中，有接近6 成在作为包装使用，因此纸的最大用途已 不再是传统意义上的信息载体，而是用傲包装材料。 纸制品包装是以纸和纸浆为主要原料的包装材料制品，产品范围包括纸箱、 纸盒、纸袋、纸筒、纸罐等纸制容器：纸浆模塑蛋托、工业包装衬垫、纸托盘、 纸护角等纸制衬垫材料或内包装材料制品：瓦楞纸板、蜂窝纸板等板材：以及纸 饭盒、纸杯、纸盘等纸制一次性锓具。作为纸制品的基础原材料，专门用于包装 的纸和纸板，也属于纸制品包装的范畴。 纸制品包装是最重要的包装材料之一，广泛应用于食品、医药、化工、建材、 家电、玩具、机电、i t 产品、纺织、陶瓷、工艺品、广告、军工等诸多产品的 包装，在国民经济中占有举足轻重的地位。 浙江大学计算机科学与技术学院工业设计系 纸制品包装的绿色设计对策研究 而进入到2 l 世纪，纸已经成为包装工业中最重要的材料。在全球使用的各 种包装材料中，纸和纸板所占比例最高，占总产值的3 5 6 ，而塑料和金属的产 值为3 1 和2 7 ：占总产量的3 7 ，塑料和金属的产量为2 2 和1 1 。如日本纸、 纸板、纸制品包装材料与容器2 0 0 1 年的产值为2 5 1 2 6 亿日元，占其包装材料总 产值的4 2 7 ：产量为1 2 7 1 万吨，占其包装材料总产量的5 9 1 ，生产的全部纸 类中有4 成以上用于包装产业：德国的纸与纸板包装材料在全部包装材料产值的 比例，1 9 9 9 年、2 0 0 0 年和2 0 0 1 年分别为3 5 3 、3 5 7 和3 5 6 ；美国在1 9 9 5 年的包装消费总额高达1 0 1 5 亿美元，占世界的四分之一左右。纸和纸板包装消 费额最大，为4 5 5 亿美元，占总额的4 5 。西方发达国家包装产品材料分类组成 情况见下表。 发达国家包装产品材料分类组成情况( 1 9 9 7 年) ( ) 纸和纸板金属塑料玻璃木材其他 美国 4 8 82 0 71 5 37 34 13 8 日本4 51 21 5 64 61 3 23 5 德国4 22 02 2 59 63 52 6 英国 4 22 78 59 52 41 0 6 芬兰4 6 1 33 3341 在我国，作为包装工业的重要原料，在1 9 9 5 年之前，纸制品包装材料还是 仅次于塑料包装的第二大包装材料。而从1 9 9 5 年开始，纸制品包装的产值逐渐 上升，并超过了塑料，成为了我国第一大包装材料。到2 0 0 4 年，我国包装用纸 的消费量达到1 3 2 0 万吨，占总产量的5 0 6 ，超过了玻璃，金属，塑料类包装 材料的总合。我国各类包装产品历年的产值与比重分析见下表。 浙江大学计算机科学与技术学院工业设计系 纸制品包装的绿色设计对策研究 各类包装产品历年的产值与比重分析产值单位：亿元 1 9 8 5 年1 9 9 0 篮1 9 9 5 在2 0 0 0 焦 产值比重产值 比重产值比重产值比重 纸制品 2 6 3 91 81 1 2 2 02 53 0 7 9 72 76 2 0 02 8 塑料 4 9 9 73 41 2 8 5 62 83 0 5 6 92 75 9 1 22 7 金属1 1 0 2 74 6 3 3l o1 1 4 5 01 01 8 9 59 玻璃 1 8 7 31 34 8 1 51 18 6 2 278 7 84 印刷 2 4 4 61 67 9 0 41 71 9 5 8 71 73 3 2 21 5 机械 1 0 9 272 6 8 069 6 9 781 7 9 38 其他 8 2 l51 3 1 734 4 4 442 0 0 09 据预测，在未来的1 0 年间，纸包装制品在整个包装产业中的比重会超过6 0 ， 在全国包装产业结构中将占支配性的地位。未来l o 年全国包装产业结构预测见 下图。 隶寨1 睥奎翻越装产业绪i 构预计 圈a z 0 0 6 年全国包装王业产值预计3 2 0 0 亿元 图b 2 0 1 0 年垒田包装工业产值预计4 5 0 0 亿元 周& 2 ；q l l 5 年垒圜包装工韭产值预计6 0 0 0 亿元 未来1 0 年全国包装产业结构预测图 之所以传统的纸制品包装材料在几年间重新获得了较快的发展速度，成为第 一大包装材料，一部分原因是由于纸包装制品本身的优良适应性，而更关键的， 则是环保问题对塑料产品的限制和消费市场对环保产品的拉动，纸材料是最符合 纸锚品包装的绿色设计对摊研究 “绿色包装”要求的材料。 1 2 “绿色包装”的概念与要求 包装工业发展到今天，环境问题己逐渐成为人们关注的重点。任何专家、组 织对未来包装工业发展方向的预测，都无一例外的提到绿色包装的概念。1 9 9 2 年联合国环境与发展大会通过了具有里程碑意义的重要文件2 1 世纪议 程。文件指出：“全球环境不断恶化的主要原因是不可持续的消费和生产模式， 尤其是工业化国家的这类模式。环境危机是全人类危机，消费问题是环境危机的 核心。”我们可以预见在未来，环境资源危机是所有行业都要面临的严峻问题， 所以在目前节约资源与控制环境污染的国际大趋势下，怎样实现无污染无公害的 “绿色包装”逐渐成为一个极待解决的重大课题。 从2 0 世纪7 0 年代开始，德国最早推出有“绿点”( 产品包装的绿色图案) 标志的“绿色包装”。在此后的十几年中，1 9 8 7 年联合国环境与发展委员会发表 我们麸同的未来，1 9 9 2 年联合国环境与发展宣言等文件，随后国际标准 化组织统一制定了i s o c d l 4 0 0 0 环境管理标准体系，“绿色包装”开始在世界各 地得以迅速推广与普及。 “绿色包装”一词在学术上迄今并无统一的定义，现有文献对其说法不一， 综观各种论述，大多从绿色包装的作用出发。而“绿色包装”概念上一般地是指 有利于环境保护和资源再利用的包装，包括能够循环使用，再生利用或降解腐化 并在产品的整个生命周期中对人体和环境不造成公害。在许多发达国家中，绿色 包装的概念被概括为“3 r ，1 d ”，分别为“r e d u c e ”减量化的包装、 “r e u s e ” 可以重复使用的包装、“r e c y c l e ”可以循环利用的包装、以及“d e g r a d a b l e ” 能降解腐化的包装。也有“4 r ，1 d ”的说法，即是增加一个“r e f i l l ”可以重 新再填充使用的包装。其作用可以总结为：有利于保存自然资源；以及对生态环 境损失最小化。 在经济学意义上，从短期来看，“绿色包装”是生命周期总的外部成本最小 化的包装；从长期来看，“绿色包装”是生命周期总成本最小化的包装，即最终 目的是实现产品生命周期内外成本总和最小化的包装。绿色包装具有以下特征： 从目的来看，它有利于保护自然资源，对生态环境损失最小；从成本来看，它是 指包装品的生命周期成本，既包括传统的内部成本，也包括外部成本，即环境代 堑型曼皇鳌堕墨鱼堡堡壁堡壅 一_ 二兰二一 价。因此，它既有经济效益，又有社会效益，是二者的有机统一：因此，它是一 个动态的概念，随着科学技术的进步，但绿色包装总趋势是使生命周期总成本逐 步最小化。 搞清“绿色包装”的特点之后，可以给“绿色包装”定义如下：绿色包装即 无公害包装，指无污染可回收重用或再生的包装材料和制品。也就是说，包装产 品从原材料的选择、产品制造、使用到回收和废弃的整个过程均符合生态环境保 护的要求。它包括节省物质资源，减量，避免废弃物的产生，易回收利用或再生， 可焚烧，可降解等具有生态环境保护要求的内容。 绿色包装必须以环境保护和资源的可再利用与资源节约为首要出发点，在包 装的设计和实施中，考虑对环境的影响问题，在材料的选择上选用无毒害可分解 和再生利用等包装材料；“绿色包装”要求包装省材料，废弃物最少，能够节省 资源和能源：包装材料最少并能自然降解，不污染环境；包装材料易于回收，能 够再利用和再循环；燃烧包装废弃物可以产生新能源而不产生二次污染。 纸材料是最符合上述要求的包装材料。现代包装的四大支柱是纸、塑料、金 属、玻璃。在这四种包装材料中相比较纸制品的增长最快，纸材料和塑料材料相 对便宜，原料来源广，不像玻璃那样易碎，也不像金属那样沉重，且便于携带。 而相对于塑料制品，纸制品易于腐化，可以回收再生或作植物肥料利用，有利保 护环境。纸制品的韧性好，柔软性好，具有一定机械性能，透气性好，加工性能 好，印刷性能优良，适合于复合加工，卫生安全性好，原料广泛，容易大批量生 产，便于运输，品种多，适用包装的范围也最广。因此纸包装与其它三大包装相 比，是最具发展前景的绿色包装材料。有关主要包装材料的性能比较见下表。 5 种主要包装材料的环保与经济性能比较 ! 纸塑料玻璃金属木材 降解性能最好差较差一般好 成本最低较低贵贵低 回收率高低较高较高高 无毒性能最好一般好较差好 再利用率高一般一般较高高 比重最轻轻重般轻 浙江大学计算帆科学与技术学院工业设计系 纸制品包装的绿色设计对策研究 i 3 纸制品包装面临的问题 英国亚当斯密是世界最著名的经济学杰出代表人物。他的理论中心是经济 自由主义，他主张按照绝对成本进行国际贸易。瑞典经济学家e 赫克歇尔在提 出的环境要素禀赋理论中首创环境成本学说，他把环境要素分为3 大类：自然资 源( 含土地) 、资本和劳动。把自然资源又分为5 类：农业和林业资源、渔业和狩 猎用资源、矿产资源、水力资源以及运输资源。以他们为代表的理论对西方国家 产业革命和国际贸易起到了积极的作用，对世界经济发展的影响极大。他们提倡 的发挥“自然优势”生产( 即环境成本论) 、国际贸易与国际分_ i 等等理论，如今 更有生命力。 环境成本是指产品在生产、使用、运输和回收过程中为解决和补偿环境污染、 生态破坏、资源流失所需费用之和。一般说来，它由3 部分组成：是正常的资 源开采、获取、使用应支付的成本：二是同资源开采、获取、使用及产品使用回 收相关的环境净化成本和环境损害成本：三是由于当代人使用了这一部分资源而 不能为后代人使用的效益损失。世晃环境与发展、以及包装与环境保护都有环境 成本。 根据经济学的原理，任何产品和活动都离不开环境，所以所有产品和活动都 存在环境成本问题。例如，现实情况是：环境资源被过度利用或滥用，企事业把 废水污水排入江河污染了水源，工厂把废气排人大气污染了清新的空气，人们把 废弃物随便乱堆乱放污染环境，如此等等其主要原因就是，使用环境费用没 有进入成本核算，污染者没有因为污染环境而支付费用，但这并不意味着人类不 付出代价。一般说来，这类费用由社会、组织、或者其他人负担了，这是一种极 不合理的现象。根据联合国“环境与发展原则”，“w t o 三大原则”，只有让相关 组织( 企业、公司、厂商) 或单位承担这些费用，世界环境资源才有可能进入市场 体系的资源配置，从而防止环境资源滥用和环境污染，保证人类的环境与发展。 任何事物都存在两面性，相对于其他材料纸材料有不少优势，但缺陷同样存 在。并不意味着只要用纸设计制作的包装就是“绿色包装”，纸包装制品的不当 应用一样会造成对环境的危害。一般而言，在包装产品的整个生命周期，从材料 生产一制品加工一商品消费一使用后废弃一回收处理一再生，每个阶段包装产品 都和外界自然环境进行直接接触与能量交换，每个阶段都和环境保护与经济发展 纸制品包装的绿色设计对簟研究 产生着直接的联系。纸包装的生命周期绿色循环链如下图。 通过对以上绿色循环链示意图的分析，在纸包装产品的生命周期中，主要存 在以下环境问题。 ( 1 ) 、水污染 首先是水污染问题，主要出现在包装产品生命周期的生产环节。无论是纸， 塑料，金属，还是玻璃的生产过程中排放出的废水，垃圾都会对环境造成污染， 而造纸工业中存在的水环境污染问题是最为严重的，主要是指造纸生产污水中所 含的木质素、纤维素、单宁等有害有机物造成的污染。以浙江省造纸工业为侧， 2 0 0 2 年浙江省造纸总产量创4 5 0 万吨规模居全国第二位，但技术结构性的缺陷 造成产品技术含量低( 7 0 9 6 中低档品种) ，效益差，利用率低，排放水污染物严重， 居全省各工业污染第一位，长期以来导致大量造纸企业依靠牺牲环境来获取利 益。根据统计，目前我国造纸工业污水排放量已经居全国第三位，约占全国污水 排放总量的1 0 一1 2 ，排放污水中化学耗氧量c o d ( c o d 为综合污染指标，是 “c h e m i c a lo x y g e nd e m a n d ”的缩写，浓度越高表明污染越严重) 约占全国排放 总量的4 0 一4 5 ，居第一位。 吴 t 个成年人平均每天的排泄物中c 。含量为s 。克 毽慧翼篓鬻黑黧缒加5 毗 言翥霪囊誓纂蒜髫拍0 0 0 0 加 浙江大学计算帆科学与技术掌院工业设计系 纸制品包装的绿色设计对簟研究 ( 2 ) 、城市包装垃圾污染 包装垃圾污染问题，出现在包装产品生命周期的使用和废弃环节。现在世界 人均包装材料的消耗量为每年1 4 5 公斤，各类包装材料的总销售额从1 9 9 7 年的 8 3 5 0 亿美元上升到2 0 0 1 年的1 4 3 4 0 亿美元。据报道在1 9 9 0 年美国约产生2 亿 吨城市固体废物，其中1 3 为产品包装。在中国，人均消耗包装材料虽然不高， 仅约2 2 公斤，但由于人口基数庞大，年包装消耗总量达到了3 0 0 0 万吨。产生的 包装废弃物占据全国生活垃圾组成总量的1 0 ，废弃包装物占国内城市垃圾的 3 0 ，且每年的抛弃的废物包装还将以1 6 0 万吨的速度增。一次性包装用品的使 用与废弃，不仅在数量上激增，而且在质地也变得越来越复杂，但是处理这些包 装废弃物的能力已经接近极限。这些包装材料的使用和废弃后的处置给环境带来 了极大的负担。纸材料虽然能够再生，纸制品的回收率也比较高，符合“绿色包 装”的要求，但相比玻璃和金属，纸包装产品的分类( 分拣) 比较困难，即当纸 制品包装中包含其他材料，回收时的分拣就比较困难，成本会较高。 ( 3 ) 、资源危机 大量造纸造成林业资源的过度消耗，则将成为更严重的生态危机。我国造纸 行业，由于受内部结构性缺陷制约，装备落后，管理粗放，资源浪费现象十分严 重。 从1 9 9 6 年开始，中国的纸张总消费量就高于总生产量，进入2 0 0 3 年，中国 已经成为世界上仅次于美国的第二大纸品消费国。这几年来，中国经济增长，日 用消费品需求不断增加。出口国外的产品不断增长，使得作为包装材料的纸品的 需求也以历史最快的速度增长。我国在2 0 0 4 年纸及纸板消费量为4 7 8 4 万吨，未 来几年纸与纸板总需求量将以平均每年6 的速度增长，预计2 0 0 5 年为5 0 3 1 万 吨，2 0 1 0 年消费量为6 6 0 4 万吨，2 0 1 5 年纸及纸板消费量将达到8 7 8 8 万吨。纸 制品包装消费需求的猛增，给中国生态资源造成了巨大的压力。 中国作为一个森林资源缺乏的国家，一直以来都是以草浆作为纸张的主要原 料，由于成本低，制作工艺简单，因此8 0 9 6 以上的企业都是规模不大、粗放经营 的中小造纸厂。不仅造成了严重的环境污染，更导致了巨大的资源浪费。在国外， 造纸业9 0 以上的原料都是木浆，而中国木浆原料的使用率还不足2 0 。我国林 业资源并不丰富，根据第五次森林清查统计，我国森林覆盖率仅为1 6 5 5 。森 林资源的总量不大、质量不高、分布不均，森林的覆盖率只有世界平均水平 浙江烀计算秽瓣与技术学院工业设计系 纸制品包装的绿色设计对蘸研究 ( 2 9 6 ) 的5 6 ，人均占有森林面积和蓄积分别只有世界水平的2 0 和1 2 ，见 下表。 世界主要国家林业资源基本情况 国家 森林面积( 亿亩) 森林覆盖率( )人均森林面积( 亩) 澳大利亚 2 3 1 82 0 11 2 4 5 加拿大 3 6 9 0 2 6 51 1 8 5 俄罗斯 1 2 7 7 1 5 0 48 7 0 芬兰 3 2 9 7 2 06 3 o 巴西 8 1 5 9 6 4 34 8 o 瑞典 4 0 7 6 5 94 6 5 马来西亚 2 8 9 5 8 71 3 5 美国 3 3 9 0 2 4 71 2 ，o 印度尼西亚 1 5 7 5 5 8 o7 5 日本 3 6 1 6 4 03 o 德国 1 6 13 0 7 2 o 中国2 3 8 41 6 5 5 1 8 世界5 8 0 2 42 9 69 o 社会、人口、经济的高速发展给森林资源造成相当大的消耗，而森林资源的 再生速度相当缓慢，森林资源的匮乏与社会对林业日益增长的多种需求之间的矛 盾日益突出。就造纸行业而言，制造1 吨纸相当于要用掉2 0 株树龄2 0 至4 0 年 的树和1 5 0 0 升燃油，大量木浆的消耗，给本就不充裕的林业资源造成了极大的 压力。国家不德不依靠进1 3 本浆和纸制品，才能满足包装行业在内的社会发展需 要。2 0 0 1 年国家进口纸制品数量达到4 6 9 4 万吨，是出口纸制品的1 3 倍，进口 的木浆数量则达到了出1 3 木浆的8 1 2 倍，而1 9 9 5 年这比例仅仅只有2 7 倍。见 下表。 浙江大学计算机科学与技术学院工业设计系 纸制品包装的绿色设计对簟研究 我国木浆和纸制品进出口数量概况 产品单位 1 9 9 51 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 1 出口万吨 2 91 30 21 3o 6 木浆 进口万吨 7 7 92 1 7 93 0 8 03 2 9 44 8 7 3 纸和 出口万吨 1 4 91 4 11 3 42 6 33 5 3 纸制 进口万吨 2 8 6 85 0 2 3 5 5 3 05 0 5 04 6 9 4 1 9 8 0 年我国纸类消耗量为6 2 0 万吨，人均6 2 9 千克；1 9 9 8 年增至3 2 6 9 万 吨，人均2 6 5 千克。这种猛增耗量的维持，主要依赖进口。2 0 0 2 年中国纸品产 量为3 7 8 0 万吨，但是进口的纸、纸版、废纸和木浆也已高达1 8 7 4 万吨，花费外 汇7 0 3 7 亿美元，纸业已经成为中国仅次于石油、钢材外的第三大用汇产业。于 是年年从国外进口纸张，消耗大量外汇资金。1 9 9 3 年购纸用去外汇1 6 亿美元， 1 9 9 6 年4 8 亿美元，1 9 9 8 年洪水猛涨天然林禁止开伐，进口纸及木材耗费居然达 到1 1 7 亿美元，折合9 7 0 亿元人民币。买纸竟然花费千亿元人民币的巨额资金， 相当建设一个长江三峡水库的投资。我国缺乏足够的森林，现存的森林少到不能 发挥生态屏障、保持水土的作用，缺乏森林资源，没有造纸原料，只好进口，耗 费惊人。而专家预计，至2 0 0 5 年，随着关税的进一步降低，中国纸及纸制品的 进口还将大量增加，进口产品占总消费量的幅度将由现今的2 0 上升到2 5 左右。 森林资源危机造成潜在原材料危机，可见如何节约纸资源，如何更好的利用纸资 源，就显得尤其重要了。 以上几个问题中，生产过程中造成的水污染以及城市垃圾处理都可以通过政 府加强管理，制定排污法规或扶植完善高效的废物回收机制来解决。而资源问题 则要复杂许多，是影响“绿色包装”、实现可持续发展的关键因素。我国处于经 济高速发展时期，人口基数庞大，对包装的需求非常巨大，在这样的背景下，如 何去保护有限的纸产品资源并节减社会成本，是不可能光凭国家行政手段就能实 现的。因此对包装设计师而言，探索研究更能节约资源的包装设计对策，对促进 资源更有效利用，真正实现“绿色包装”具有重要的实践意义。 丽西再翮两雨蓼丽碌甬茹运面两一 纸制品包装的绿色设计对簟研究 第二章包装设计基本概念 2 1 纸包装制品的分类与功能 2 1 1 一般纸包装制品的分类 包装有许多不同的分类法，一般可以分为销售包装和运输包装，从包装内容 上可以分为食品包装、药品包装、化妆品包装、五金包装等。从设计结构上可以 分为单件设计、成套设计、系列设计、组合设计包装。以包装容器形状分类：可 分为箱、桶、袋、包、筐、捆、坛、罐、缸、瓶等。以安全为目的分类，可分为 一般货物包装和危险货物包装等。 就纸容器而言，按一般功能和用途可作如下分类： 瓦楞纸箱 纸盒 纸袋 纸容器纸罐 纸桶( 筒)纸便罐 一次性纸容器纸杯 纸浆模塑制品纸碗 蜂窝纸板及其制品纸饭盒 其中瓦楞纸箱是最主要的产品运输包装形式，而纸盒广泛用做食品、医药、 电子等各种产品的销售包装。这两种包装形式在日常生活中最为常见，在纸包装 制品中所占比例最高，是本文研究包装设计的重点。有关瓦楞纸箱与纸盒的分类 情况如下： ( 1 ) 、纸箱的分类 瓦楞纸箱一般的分类是按照纸板瓦楞的楞形来区分的。瓦楞纸板的瓦楞型主 要分为四种：a 楞、b 楞、c 楞和e 楞。而在生产和制造瓦楞纸箱时，一般按纸 箱的箱型来进行区分。瓦楞纸箱的箱型结构，在国际上普遍采用由欧洲瓦楞纸箱 制造商联合会( f e f c o ) 和瑞士纸板协会( a s s c o ) 联合制定的国际纸箱箱型标准。这 浙江大学计算机科学与技术学院工业设计系 堑型曼璺鳖垫壁鱼垦盐堕整堡塞二! 生 一标准经国际瓦楞纸板协会批准在国际间通用。按照国际纸箱箱型标准，纸箱结 构可分为基础型和组合型两大类。 包装设计软件a r t i o s c a d 中的瓦楞纸箱标准f e f c o 盒型分类 上个世纪8 0 年代后期，随着流通渠道和市场销售形式的变化，涌现出了一 批结构新颖的非标准瓦楞纸箱，并且，伴随着每一种新结构的诞生，几乎都有一 套与之相对应的全自动包装系统或包装设备问世，极大地丰富了纸箱的应用市 场。 这些新型非标准纸箱主要包括包卷式纸箱、分离式纸箱、三角柱型纸箱和大 型纸箱等。与标准箱相比，包卷式纸箱的特点是用材较少，纸箱与内装物紧紧相 贴，可以实现高速自动化；分离式纸箱在流通过程中可以一分为二或更多，主要 解决大批量生产和小批量销售间的矛盾；三角柱型纸箱与一般瓦楞纸箱相比，在 标准状态下，抗压强度高，比较坚固，所以跌落冲击与振动时，内装物破损率极 低：施加负荷时，纸箱变形稳定，不易引起堆垛坍塌，销售陈列性比较好。 ( 2 ) 、纸盒的分类 同纸箱相比，纸盒的样式更为复杂多样。虽然可以按照用材和使用目的及用 途进行分类，但最常用的方法却是按照纸盒的加工方式来进行区分的。一般分为 纸制品包装的绿色设计对策研究 折着纸盒和粘贴纸盒。 折叠纸盒是应用最为广泛，结构变化最多的一种销售包装，一般又分为标准 盒型：管式折叠纸盒、盘式折叠纸盒、管盘式折叠纸盒；异型盒型：非管非盘式 折叠纸盒等。粘贴纸盒与折叠纸盒一样，按成型方式可以分为标准盒型：管式、 盘式和亦管亦盘式三大类以及异型盒型。每一大类纸盒类型中又可以根据局部结 构的不同细分出很多小类，并且可以增加一些功能性结构，比如组合、开窗、增 加提手等等。 折叠纸盒的主体结构按成型方法主要分为管式、盘式、管盘式，称为标准盒 型，以及非管非盘式等几大类，称为异型盒型。此外，折叠纸盒还包括了如盒盖、 盒底、盒面、盒角等的局部结构形式，有锁口、自锁、间壁、开窗、展示板等等。 不过折叠纸盒常常是根据特征结构来命名的，特征结构可以是主体结构也可以是 局部结构，例如自锁底纸盒，主体结构为管式，而特征结构为局部结构即自锁式 盒底，故有其名。再如盘式自折叠式纸盒，其特征结构有二，一是局部结构为盒 板侧壁可以自动平折，另一个是主体结构为盘式。 管式折叠纸盒 管式折叠纸盒是主要的折叠纸盒种类之一。其最初含义是指这类纸盒的盒盖 所在的盒面，是众多盒面中面积最小的，如牙膏盒、胶卷盒等。不过，现在一般 从成型特征上加以定义：指在纸盒成型过程中，盒盖和盒底都需要摇翼折叠组装 固定或封口的纸盒。 盘式折叠纸盒 浙江大学汁算机科学与技术学院工业设计系 纸制品包装的绿色设计对簟研究 盘式折叠纸盒是由一页纸板四周以直角或斜角折叠成主要盒型的，有时在角 隅处进行锁合或粘合，如果需要，这个盒型的一个体板可以延伸组成盒盖。与管 式折叠纸盒不同，这种纸盒在盒底上几乎无结构变化，主要的结构变化在盒体位 置上。盘式折叠纸盒主要适用于包装鞋帽、服装、食品和礼品等。 管盘式和非管非盘式折叠纸盒 管盘式折叠纸盒是在盒型的特征部位，用管式盒的旋转成型方法来构成盘式 盒的部分盒体。由于管盘式折叠纸盒的特征是局部的，所以从严格的意义上说应 该是属于盘式纸盒。实际上，它的管式盒板是在盘式盒的端板襟片或边板襟片基 础上延伸演化。 非管非盘式折叠纸盒通常为间壁式多件包装，其结构比管式和盘式盒更为复谴、 杂，生产工序和制造设备也相应增多。非管非盘式纸盒具有两个特点：纸盒的主 体结构有若干裁切线，以该裁切线为界的纸盒两局部结构一为内折叠，另一个为 外折叠；纸盒的主体结构沿某裁切线的左右端纸板相对水平运动有一定距离，且 在一定的位置上相互交错重叠。典型的非管非盘式纸盒包括反揿固定式结构和反 揿间壁式多瓶饮料集合包装盒。 粘贴纸盒 粘贴纸盒是用贴面材料将其基材纸板粘合裱贴而成的，成型后不能再折叠成 平板状，只能以固定盒型运输和仓储。与折叠纸盒相比，粘贴纸盒的劳动强度大， 生产成本较高，运输和仓储费用也较多，而且生产速度较低，因此，其发展速度 和前景远不如折叠纸盒。不过粘贴纸盒也有一些优点，包括：材料选择范围广、 防戳穿强度较好、堆码强度高、展示功能强等特点。 2 1 2 纸制品包装的功能分析 常见纸容器的主要用途如下表。 纸容器的主要用途 纸容器种类主要原料主要用途 主要用于运输包装运用于各种领域：食 瓦楞纸箱瓦楞纸板品、服装、纺织品、电器、家具、仪器 仪表等 瓦楞纸板、白板纸主要用于销售包装，也用于运输包装， 纸盒 及各类色纸板如小物件的包装或大件包装的内包装 强度高的牛皮纸、销售包装或运输包装，应用于食品、文 纸袋 合成树脂化用品等 纸管纸管原纸纺织品或纸张卷简包装的芯管 白板纸、牛皮纸、 挂面纸或瓦楞纸铝销售包装，广泛应用于各种液体、粉状 纸罐、纸桶( 筒) 箔、塑料薄膜、金产品的包装等 属 纸杯、纸 白纸板、涂布纸板、 浸渍、淋膜、复合食品饮料包装；食品包装，如方便面等 碗 纸板、铝箔 一次性 浸渍纸板、淋膜、 纸容器 纸饭盒复合纸板、防水纸快餐盒包装 浆 纸便罐废纸浆医疗用一次性用品 工业产品中的缓冲包装制品，水果、鸡 纸浆模塑制品废纸浆 蛋、瓷器等易碎产品的缓冲包装 蜂窝纸板及其制 蜂窝纸板原纸 替代木箱、木托盘的包装；作为缓冲、 品隔板和衬垫包装 浙江大学计算机科学与技术学院工业设计系 纸黼品包装的绿色设计对策研究 商品种类繁多，性质特点和形状各异，因而它们对包装的要求也各不相同， 除少数商品难以包装，不值得包装或根本没有包装的必要，而采取裸装或散装的 方式外，其它绝大数商品都需要有适当的包装。商品包装是商品生产的继续，凡 需要包装的商品，只有通过包装，才算完成生产过程，商品才能进入流通领域和 消费领域，才能实现商品的使用价值和价值。这是因为。包装是保护商品在流通 过程中完好和数最完整的重要措旌，有些商品甚至根本离下不开包装，它与包装 成为不可分割的统一整体。经过适当包装的商品，不仅便于运输，装卸，搬运， 储存，保管，清点，列和携带，具不丢失或被盗，为各方面提供了便利。 与其他材料的包装制品相同，纸包装制品有两大属性，自然属性和社会属性。 自然属性有四种功能： ( 1 ) 保护功能，防止商品被损坏。商品从生产到消费之间，要经历运输、保 管、装卸、储存、分发等环节。包装保护商品，防止风险和损坏，诸如渗漏、浪 费、偷盗、损耗、散落、掺杂、腐蚀、收缩、变色以及微生物与昆虫危害等，使 商品质量不致降低和变化。产品从生产出来到使用之前这段对闺，保护措旌是很 重要的，包装如不能保护好的物品，这种包装则是一种的失败。 ( 2 ) 便利功能，方便人使用。包括便于运输、便于装填、便于堆码、便于陈 列、便于携带。方便制造者、营销者及顾客要把产品从一个地方转移另一个地方， 粉状产品以及液体产品只能放在包装内才能被搬运，使用。不规则外型产品或小 体积产品通过包装能方便使用与运输。 ( 3 ) 辨别功能，区分不同的产品。包装上必须注明产品型号、数量、品牌以 及制造厂家或零售商的名称。包装能帮助库房管理人员准确地找到产品，也可帮 助消费者找到他的需要的东西。 ( 4 ) 促销功能，增添商品的附加值。包装具有良好的商业销售宣传功能。在 商店里，包装吸引着顾客的注意力，并能把他的注意力转化为兴趣。每个包装箱 都是一幅广告牌。良好的包装能够提高新产品的吸引力。包装本身的价值也能引 起消费者购买某项产品的动机。此外，提高包装的吸引力要比提高产品单位售价 的代价要低。 纸制品包装的绿色设计对策研究 而纸包装的社会属性则在于包装满足人们的心理需要，美化生活环境，为社 会带来精神效益： ( 1 ) 文化性，愉悦消费者的心理需要。包装产品不但能没满足消费者的物质 需求，而且也能满足消费者的精神心理的需求。现代社会的消费者不仅斤斤计较 于商品本身的价值，而且对商品及包装( 藉色彩、图形、商标及文字) 所烘托，酝 酿出来的心理价值有着更高的要求。与不同风格、文化以及历史传统相结合的包 装散发出一定的人文气息，具有一定的艺术感染力。这就是包装的文化性。 ( 2 ) 装饰性，美化生活环境。外观设计精良的包装无疑可以当作摆设，在造 型及装潢上采用比喻、夸张、拟人等手法以及别出心裁的构思设计的包装，可以 增加其趣味性和幽默感，装饰并美化消费者的生活环境。 ( 3 ) 民众性，为社会带来精神效益。和其他所有的工业产品一样，包装产品 从消费者的角度出发进行设计，通过发挥包装的使用价值保护商品、方便使 用和方便携带的性能，成为消费者使用商品的得力助手和高明顾问，能为大众所 接受和理解。包装是机械化大生产出来的工业产品，为人民大众服务，为不同的 消费群服务，能够改善、美化人们的生活质量，提高社会的精神需求。另一方面， 设计师通过包装产品将设计理念传达给消费者，如主张节约风格的设计，主张功 能主义的设计，消费者在使用这些商品包装的过程中，潜移默化的受到了影响， 从而影响了整个社会的消费观念 2 2 包装的评价标准 2 2 1 我国尚无明确的包装评价标准 “绿色包装”具有相对明确的评价标准，而对于包装设计，目前我国虽有包 装标准( g b ) 系列，但并没有明确的设计评价标准。 我们国家已经制定了比较完整的包装标准( g b ) ，为了能够满足国内包装及 相关行业对标准的需求，由中国包装技术协会信息中心主编的中国包装标准目 录已经于2 0 0 4 年五月份正式出版发行。在该标准目录中收集了截止至l j 2 0 0 3 年1 2 月底前批准发布的包装的国家标准与行业标准1 4 7 0 项，其中国家标准6 8 4 项， 行业标准7 8 6 项，内容包括：包装标准化工作导则、包装术语、包装尺寸、包装 浙江大学计算机科学与技术学院工业设计索 纸制品包装的绿色设计对策研究 标志代码、包装管理、包装印刷、包装卫生标准及分析方法、包装材料及试验方 法、包装辅料及试验方法、包装制品及试验方法、产品包装及试验方法、运输包 装及试验方法、出口商品包装及运输包装检验规程、危险品包装、包装机械、包 装测试设备十五大项。 在标准目录中，主要的内容集中于标志代码标准，印刷标准，以及材料， 机械的测试标准方面。但可以注意到，与包装设计相关的包装造型尺寸标准只有 四则一般说来，包装设计包括三大部分：结构设计、造型设计和装潢设计一 一分别是硬质直方体运输包装尺寸系列，圆柱体运输包装尺寸系歹，包装单元货 物尺寸，运输包装件尺寸界限；同时标准目录没有一则有关包装产品结构设 计的标准。这一现象的原因是工业产品的多样性造成包装产品的多样性，除了标 准盒型设计，大量异型盒设计的统一归类就非常困难。在标准目录中，包装 实验方法的标准“采标率”能够达到8 5 ，而包装产品的“采标率”就仅仅只有 4 0 。 包装设计缺乏标准化统一评价标准，导致了在对包装设计成果的评估上，一 直存在的一些矛盾现象。比如包装设计评奖的标准与实际应用的标准往往会出现 冲突，一方面，由于包装产品本身具有的社会性特征，一些融合体现了文化性的 包装产品经常能够在包装设计竞赛中得到很高的评价，但很多这样的产品或因成 本过高、工艺复杂，不适于批量生产；或在运输、储存等性能上没有解决好；或 很难回收处理，而不能在实际生产生活中应用。 包装产品属于工业产品的一部分，适合于大批量的机械化流水线生产，不属 于手工艺产品或艺术品。因此，有必要、也应该有条件提出“什么包装是好包装” 这样一个概念或评价的标准。而对于目前所有的包装设计评价都是专家评估的这 一带有明显主观因素的情况而言，制定一个统一评价标准将有利于使这种评估的 标准尽量与实际应用的准则相统一，增添更加客观的评价依据。 2 2 2 包装的市场评价标准 “包装”按其本意，是指把物品包裹和盛放起来。在古代，人们将自然晁的 竹木等植物的茎叶、动物的皮，以及泥土等天然材料，巧妙地制作成用来盛放和 贮存物品的器物，这就是原始形态的包装。随着商品经济的产生与发展，客现的 需求对包装提出了更多的功能要求，它不仅要包裹和盛放商品，而且要参与商品 浙江大学计算机科学与技术学院工业设计系 堡塑曼鱼茎盟壁垒堡生型苎堡壅 一二兰二 流通市场的竞争。那么可以说，更好的体现了其功能的包装产品，就是好的包装 产品。上面一节已经提到，包装产品的功能具有自然属性与社会属性，由于包装 的社会属性中的文化性，装饰性，民众性更多的适应于主观性评价标准，所以应 该主要从比较客观的包装自然功能属性中进行评估。 包装的自然功能属性包括保护作用、便利作用、辨别作用，以及促销作用。 包装产品从设计，卷作到印刷，然后送到货架上出售，在不同韵阶段，分别或共 同体现其自然属性功能。在该商品流通过程中，这些包装的最终的功能各不相同。 有些表现良好，有些则差强人意。因为众多的包装设计作品在实际应用中，具体 条件各异，所处环境有别，不能说保护作用强的包装就优于识别性强的包装，不 适合将包装的各个自然功能属性分别量化进行比较，从丽影响了包装之间的可比 性。 从包装产品的最终目的性分析，一个好的包装应该能经受得住市场和消费检 验，能够在市场的优胜劣汰的竞争中生存下来的包装毫无疑问就是好的包装。将 这个比较笼统的观点拆分，就是能卖得出去的包装以及顾客使用满意的包装。比 如同一种商品，在内容和质量不变的条件下，由于原来的包装不佳，致使商最滞 销，而采用了新包装。则促进了商品的畅销。一方面可能是新包装的使用价值提 高了，