包装的绿色设计策略与应用

2020-06-09 11:14中环联合北京认证中心有限公司郭怡顾江源
上海包装 2020年4期
关键词:材质塑料绿色

■文/中环联合(北京)认证中心有限公司郭怡,顾江源

包装是现代产品中不可或缺的组成部分。“包”体现的是包装设计的实用功能,是指用适当的材料与工艺来包裹产品;“装”体现的是包装的艺术美,是指美化与装饰产品。随着人们生活逐渐富裕,产品包装日益精美,随之而来的则是过度包装、包装废弃物暴增等现象;我国电商行业快速发展,物流包装的环境问题也引起极大重视。包装的减量化、可回收、可降解成为行业发展的新需求,绿色包装设计理念也因此诞生。

一、绿色设计和绿色包装

在产品的整个生命周期中,设计是尤为重要的一环,研究表明,产品80%的资源环境影响在设计阶段就已经决定了[1]。为了在设计阶段更好地规划和降低产品的环境影响,人们提出了一系列的概念、准则和方法,即为绿色设计。

1993年,丹麦大学LeoAlting教授提出了绿色设计的基本概念:如果产品及其生产系统最初是为环境特性而设计的,将会取得更为显著的经济及技术效果[2]。工信部提出的绿色产品设计技术规范系列标准中,认为绿色设计是指在产品设计开发阶段系统考虑原材料选用、生产、销售、使用、回收、处理等各个环节对资源环境造成的影响,力求产品在全生命周期中最大限度降低资源消耗、尽可能少用或不用含有有毒有害物质的原材料,减少污染物产生和排放,从而实现环境保护的活动。

包装设计是产品绿色设计中重要的组成部分,而产品绿色设计的准则和方法同样适用于包装设计。刘磊[3]认为,基于绿色设计的包装设计在于摒弃不尊重生态的过度包装设计,比如利用可降解材料、纸材料等具有可重复使用与循环利用、污染少以及易降解等特点的绿色包装材料,使得商品与包装达到和谐统一,从印刷工艺、包装材料等方面实现其功能性与美观性。现在已有许多机构将绿色设计作为包装设计的基础理念之一。2019年,国家市场监督总局和国标委发布了标准GB/T 37422-2019《绿色包装评价方法与准则》,其中提出了将绿色包装的定义:“在包装产品全生命周期中,在满足包装功能要求的前提下,对人体健康和生态环境危害小、资源能源消耗少的包装”。

二、包装设计的绿色性、功能性和成本平衡

绿色性、功能性和成本之间如何找到平衡点,是绿色设计的主要难题。以包装来说,即是需要在保护产品、美观、成本和绿色四个要素中取得平衡。

绿色和保护功能的冲突,在于绿色设计要求包装尽量精简,以达到节约资源,减少废弃物的目的;而包装的“增量”却是目前保护产品的主要途径,如快递包装为了减少破损风险而多缠绕胶带;电子电器使用泡沫纸、泡沫塑料作为保护产品的填充物等。

绿色和美观的冲突,主要在于绿色设计希望能精简生产工艺,减少原辅材料的使用,以节约能源资源,减少污染物排放;但许多精美的设计恰恰是需要多种工艺、多种材料混合方能实现,如采用特效印刷的金属包装等。

绿色和成本的冲突,主要是因为“绿色材料”如再生塑料、再生纸等,其强度、韧性和美观程度都较传统材料更弱,减少制造过程中的添加剂,也可能造成功能或美观上的负面影响。若想用绿色材料达到和传统材料同样的功能性或美观程度,多需要增加成本,如将添加剂替换成高价添加剂、使用改进的生产工艺等。

三、包装绿色设计的策略

绿色设计是缓解,甚至解决绿色—功能—成本难题的重要途径。绿色设计一般包括原材料管理、面向拆解的设计、面向回收的设计等几个方面,下面将根据包装的特点,介绍其绿色设计的几个策略。

(一)综合策略

1.与产品整体考虑

与一般产品不同的是,包装与被包装的产品是密不可分的,甚至可以说包装是产品的一部分,因此,考虑包装的生命周期时,需要与产品同时考虑。产品的性质在寿命、结构、风格、能够接受的成本等多方面影响包装设计。

绿色包装的推广也应结合产品特性开展,逐渐提高消费者对绿色包装的接受程度。唐玉提出,应基于消费的心理研究,从消费者的需求出发,通过消费者对产品的吸引,更细化地根据产品定位对包装进行创意设计[5]。当产品本身有绿色、无公害、天然这些卖点的时候,其预期受众对天然、朴素的包装接受度也就更高,甚至会希望包装有绿色特点。此类产品的包装就更适合采用绿色设计。

2.使用寿命

一般来说,人们认为寿命越长的产品越环保,因此在绿色设计阶段,也会通过选材、构造等手段,尽量延长产品的寿命。但包装有其特殊性:包装的生命周期本身比一般产品短,同时,70%的工业包装都是一次性使用的[4]。此外,包装重复利用的机会较少,成本较高,经常会直接进入再循环。这就需要设计者在设计阶段考虑清楚:包装是希望消费者一次性使用还是长期使用。

对于一次性包装来说,不需要考虑长寿命,而更应追求“刚好的寿命”,即在消费者抛弃包装时,包装的寿命也基本走到尽头。这时,对包装的质量要求会降低,就可以选择回收材料、可降解材料、天然材料等强度较低的原材料,也可以减少用来强化包装的添加剂,在减少资源消耗的同时又降低成本。在一次性包装仍占主流的情况下,这种策略可能比长寿命更实用。

生活中也有一些包装可供消费者重复利用,或长期使用。如运输包装盒陈列包装,可重复充装的洗发液、洗衣液瓶子等。这些包装就可以使用较好的材料和较坚固的构造,以延长使用时间。

包装的寿命还应该跟产品的整条供应链同时考虑,如果产品是快消品,更新换代很快,那么使用短寿命的一次性包装的可能性更高。如果产品本身属于不常被购买的物品,或者需要较长的运输和仓储时间,那么就算是一次性包装,也应适当延长寿命保证产品能够安全、完好无损地从生产者到达消费者手中。

(二)原材料管理策略

原材料的管理是绿色设计最常用的手段之一,也是现在绿色包装设计最常用的策略之一。

1.可再生材料

国际标准ISO14021-2016《环境标志和声明自我环境声明(Ⅱ型环境标志)》中,定义可再生材料为再生速度能够等于或大于消耗速度的生物质原始资源。常用的可再生材料多为农林废物,如秸秆、甘蔗渣等。

可再生材料在绿色包装中应用广泛。2019首届绿色包装设计征集活动中,许多获奖作品都采取了这一策略。如图1为“优秀设计奖—外卖类”甘蔗渣餐盒。这套餐盒采用了甘蔗纤维浆作为主材,具有可回收、可降解的特点。还有一款餐盒采用秸秆为主要材料,通过秸杆粉与聚乳酸等全降解塑料共混的工艺,完成餐盒、水杯等食品包装作品的设计、制作和应用[6]。

图1甘蔗渣餐盒[6]

可再生材料的优势在于材料本身易于获得,价格较低。相关研究开展的时间较长,技术较为成熟。主要问题在于其美观性和耐久性都低于传统材料,或需要特殊的加工手段。

2.减少有害物质的添加

减少有害物质的添加是指在生产过程中使用低毒低害的原辅材料,或者减少添加剂的使用,以减少化学品对环境和人体健康的危害。

许多法律法规会做出减少有害物质的规定,如各类食品包装的标准中,对重金属含量、增塑剂的使用、有机染料的使用均提出要求。一些标准也对包装生产过程中使用的油墨、胶粘剂中的有害物质提出限值,从源头减少其含量。

许多被管控的添加剂的功能是延长材质的寿命,如塑料中的抗氧化剂,涂料中的增粘剂等。包装这种寿命较短的产品在减少有害物质添加方面有天然的优势,结合追求“刚好的寿命”的设计,可以适当减少添加剂的使用。

3.可回收/可降解材料

可回收一般指材料回收后经简单的处理就可以进入再制造的过程。对包装来说,纸和金属包装的回收价值较高,体系也较健全,而塑料包装由于回收价值低,新品成本低,目前尚未广泛开展。目前常用的策略是用纸或生物材料包装替代一些塑料包装。

可降解和可再生材料的概念有一定的重叠。降解主要针对塑料材质的包装,早期的可降解塑料主要指结构崩解塑料,通过在塑料中加入其他可生物降解成分如纤维素、淀粉等,实现塑料整体结构的破坏。但近年来,随着塑料碎片的环境影响日益严重,这种将大片塑料打碎成小片塑料的做法逐渐被禁止。现在经常使用的是全生物降解概念,主要指用改性淀粉、聚乳酸等可完全降解的生物材料制作成的塑料。但目前广泛应用的全降解塑料如聚乳酸塑料,一般只适用于工业堆肥,在自然环境下,其环保性能与一般塑料无异[7],在回收/收集渠道和工业堆肥渠道不畅通的情况下,不建议采取这一策略。

4.单一材质

单一材质不在传统的环保材质概念内,但是一种绿色原材料管理思路,其本质是绿色设计中“面向拆解/回收的设计”内容:通过使用同一种材质制作包装,使其在回收时不需要拆解和分拣,大大降低了回收过程中的人力成本,对促进回收体系的建设有明显帮助。

多材质设计如按压式洗发水瓶需将瓶盖中的金属弹簧与塑料部分分离,才能实现塑料的再循环。纸塑复合包装、金属/塑料复合材料的拆解就更困难,导致复合包装的回收困难重重,欧洲的柔性塑料可持续发展机构已将纸—塑—金属复合材料柔性包装定义为不可回收材料。

单一材质策略一般是通过性质结构的变化,让某一材质发挥出更多功能,以替代其他材质在包装中的功能。如蒙迪、JindalFilms、联合利华合作的单一材料“PP-rich”的高阻隔复合膜,提升PP材质的隔热、避光等性能,以替代传统的纸—铝箔—PET和PE高阻隔复合膜。目前这种复合膜已用于包装联合利华旗下一款脱水汤包的包装[8],如图2所示。

图2使用“PP-rich”材料制作的脱水汤包包装

(三)结构改进策略

包装的结构是构成包装保护性的主要要素,同时也兼具为便利性和舒适性服务的功能。结构设计与前文提到的可重复使用、单一材质同时考虑,也是许多绿色设计包装的常用策略。

1.多功能结构设计

多功能结构常与单一材质,特别是纸材质策略同时使用,通过改进结构设计实现多种功能,以减少其他材料的使用。常见的如飞机盒通过“耳朵”的设计封闭盒体,减少了胶带的使用。通过给包装增加手提、叠放等功能,增加便携性,以减少塑料袋等一次性包装用品的使用,也是常用的设计方向。

随着运输包装的地位日益上升,也有许多包装通过改进结构,使包装能够地支撑产品,降低冲击,减少产品受损的风险,以替代原有的多层、多填充保护思路。“顺丰杯”包装设计大赛中,有许多获奖作品采取了这一策略作,利用瓦楞纸构筑固定、支撑、减震结构,来减少填充材料的使用。

2.可重复充装设计

可重复充装是指包装可以重复用于原本的用途,通过延长包装的使用时间来减少资源消耗,是“长寿命产品”理念在包装领域的应用。目前塑料包装采用可重复充装设计的情况较多,如许多洗手液、洗发水、洗衣液有方便使用的按压式塑料桶包装和简易塑料袋包装的补充装。

3.通用包装替代专用包装

以物流公司为首的许多企业在绿色性和保护性间的矛盾尚未完美解决的情况下,选择开发运输专用的坚固包装,增加重复利用,减少包装的消耗。这些包装的结构一般有两种特点:一是可组装或折叠,方便运输;二是尺寸通用,一般会根据市面上常见的包装尺寸,设计成能够较好地容纳、摆放不同包装的方型箱子,让货物装填更稳固。

这就是结构设计的另一个常用策略:通用包装替代专用包装。通用包装可以是尺寸通用、形状通用等多种通用。通用包装的优点很多,对运输和仓储来说来说,通用尺寸包装更容易装载得整齐、稳固,可以更有效率地利用空间;对供应链管理来说,通用包装的应用面更广,产生库存积压的可能性就更小,不容易造成资源浪费;对消费者来说,通用包装也更容易实现再利用。

最终包装需要体现产品特性,必须印刷针对不同产品的解释说明文字,全部使用通用设计较为困难,也有一些企业采用包装本体通用,不同信息印在纸或塑料薄膜上,再黏贴至包装本体的方法,实现了包装的部分通用。

(四)外观设计

外观对包装来说至关重要,包装是否精美、是否吸引人,常常能决定消费者是否购买产品。但外观设计与环境保护之间的关系,目前关注还较少。

包装的外观与包装印刷企业密切相关,而印刷企业目前最大的环保压力来自于挥发性有机物(VOCs)的排放;挥发性有机物的排放量取决于企业VOCs物料(稀释剂、油墨、胶黏剂等)的使用量;包装的印刷面积,则会显著地影响物料使用量。减少包装外观的装饰,可以有效降低包装生产过程中的环境影响。

虽然绿色设计与复杂加工工艺之间存在矛盾,但事实上,绿色设计与美观本身并不冲突。“美”的定义是因人而异的,不同文化的受众对美的定义也不一样。

以无印良品为代表的日本极简包装,与品牌定位契合度极好,受到了喜爱简约风格的消费者欢迎。在极简主义起源的德国,包装以简约和功能性为主。这两个地区,前者在历史上受到禅宗的深刻影响,又有“禅茶一味”“和敬清寂”的朴素文化;后者是现代工业设计的发源地,也是世界上工业设计实例最强的国家之一,注重设计的合理化和实用性,属于因文化而容易接纳印刷面积小、色彩简单的设计情况。

除地域文化影响,如前文所述,装饰简单的包装是否能受到喜爱,也与产品的目标受众有关。绿色消费者对绿色包装的接受度和期待值更高,而绿色消费者受到经济能力、教育水平、道德观念等方面的影响[9]。进行包装外观设计时,当目标受众的具有绿色消费者的特点时,更适合采用简单、朴素的设计。

总体而言,绿色设计理念在包装设计中有很大的应用空间,绿色设计也是降低包装环境影响的可行的手段。包装的绿色设计过程中,要综合包装盒产品的特性和产品的目标受众,从包装寿命、包装选材、包装结构和包装外观等方面,融入绿色设计的技术和理念,最终达到在包装的全生命周期中节约资源能源、减少污染排放、降低环境影响的目的。

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