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包装减碳开启节能减排的新思维

luyued 发布于 2011-04-17 00:40   浏览 N 次  

   [摘要]由温室气体排放所导致的地球气候暖化已经威胁到人类的生存与发展,研究和开发具有低碳特征的绿色包装材料正成为我国包装产业的发展之路和大势所趋。本文通过产品生命周期评估方法分析了塑料包装材料以及蜂窝纸包装材料的碳足迹,发现蜂窝纸包装不仅可以大大减少碳排放,而且可以作为一种碳存储的方法和手段。用蜂窝纸包装材料替代传统的塑料包材是一条绿色低碳的技术路径,在达成资源节约和环保的同时,可以大幅度减少二氧化碳的排放,为我国包装业发展绿色低碳之路提供一个切实可行的解决办法和技术方案。

  [关键词] 蜂窝包装,气候变化,碳足迹,绿色包装,低碳材料

  1、前言

   2009年12月在丹麦哥本哈根召开的世界气候大会尽管未能达成具有法律约束力的碳减排协议,但发展低碳经济无疑已经成为各国政府应对全球气候变化与维持经济持续增长这一攸关人类生存与发展过程中的必然选择,低碳发展模式也成为我国转变经济增长方式和优化产业结构的重要考量。包装产业作为我国国民经济可持续发展过程中不可或缺的配套产业,自然也要顺应国际潮流,着力改变传统发展道路,迅速向低碳模式转型。众所周知,任何转型都如“凤凰涅槃”一般是事物阶跃发展过程中最痛苦的一件事,但需要明确的是,只要有效抓住时代所赋予的机遇,抢占包装产业的低碳先机,我们才能够在未来包装产业的世界格局中占有先导权和话语权。

  我国包装产业经过改革开放30多年的发展,无论从产业规模、增长速度、以及市场容量等方面来看,都已经成为门类齐全、体系完整、产业关联度高的大行业之一,而我国包装产业正面临第三次浪潮的冲击,即因为包装产业是耗用资源品类最多且数量最大的消耗大户之一,它的发展将越来越多的受到资源与环境等方面的制约,所以,如何在新的历史条件下,着力推进包装产业结构调整和优化,有效促进包装产业向资源节约型和环境友好型的低碳发展模式转型,是我国包装业面临的一个重大选择。一方面保持包装产业健康地服务于国民经济发展,另一方面又把包装产业发展与自然环境的可承载能力紧密结合起来,达到统筹经济社会发展与统筹人与自然和谐的完美统一,最终实现生产发展、生活富裕、生态良好的科学发展,就成为摆在中国包装产业界面前最为迫切而且棘手的问题[1]。

  蜂窝包装材料是近年来在我国兴起的一种节省资源、保护生态环境、成本低廉的新型绿色环保包装材料,它具有轻、强、刚、稳四大优点,体现了一种全新的包装模式和观念[2]。从体积上来讲,小如电子产品的微型马达,大至飞机发动机等大型机电产品;从重量而言,轻如几百克的蜂窝移动电话,大到几吨重的汽车零部件都可以采用蜂窝纸板包装。蜂窝包装材料的应用已经显示出了其它包装材料无可比拟的巨大优越性,而且,作为一种环保材料,它具有可自然降解,不污染环境和循环再生利用等特点,完全符合绿色包装材料的3R1D原则[3]。正是由于蜂窝包装材料的众多优点,尤其是在资源节约、环保以及价格上的优势,正日益得到我国各级政府和工业界的鼓励和支持,在推广和应用上已出现了令人鼓舞的局面。

  由于全球气候变化的影响,以及发展低碳经济成为全世界的共识,研究和开发具有低碳特征的绿色包装材料开始进入了我国包装产业的视野,这一全新的要求赋予了绿色包装更新和更多的含义,也意味着在包装产品从原料选择、产品的制造到使用和废弃的整个生命周期过程中,绿色包装不仅仅要符合生态环境保护的要求,还需要考虑其从源头到整个生命周期过程中所产生的温室气体排放总量。绿色包装不一定是低碳的,反之,低碳的包装也不一定就是绿色的。从技术角度讲,我们所追求的绿色低碳包装是指从源头到生命周期整个过程中不仅符合绿色包装的3R1D原则,且整个生命周期过程中所产生的温室气体排放必须很低,它除要求包装材料可资源化和可再利用以外,还要求资源节约和气候友好,这无疑为包装工业的发展和升级换代提出了更高的技术和环保要求。

   2、包装材料的碳足迹分析

   广义上的包装产业主要包括纸包装业、塑料包装业、金属包装业、玻璃包装业、木包装业等五大产业,其涵盖的范围广泛,种类繁多,而本文仅对聚苯乙烯EPS塑料缓冲包装材料和蜂窝纸包装材料的碳足迹加以简析,以便对比两种材料在生产和使用过程中的碳排放特征。

  2.1、塑料缓冲包装

   缓冲包装材料又称为防震包装材料,在各种包装材料中占有重要的地位,其作用是保护产品在周转过程中免于破损。各种产品从生产出来到开始使用都要经过一系列的搬运、保管、堆码、运输和装卸过程,并被置于一定的空间环境之中。在任何环境中都会有力作用在产品之上,并有可能使产品发生机械性损坏。为了防止产品遭受损坏,就要设法减小外力的影响,所谓缓冲包装就是指为减缓内装物受到冲击和振动,保护其免受损坏所采取的一定防护措施的包装[4]。

  最广泛使用的缓冲包装材料是聚苯乙烯泡沫塑料(简称EPS泡沫或发泡胶),由于其良好的缓冲性能和吸振性能已成为工业产品广泛使用的缓冲包装材料。EPS泡沫具有重量轻、易加工、保护性能好、适应性广、价格低廉等优势,但是也存在着体积大、废弃物不能自然降解、焚烧处理会产生有害气体等缺点。在环境污染严重、自然界资源匮乏的情况下,EPS泡沫对环境的危害引起了人们极大的关注,被称之为“白色污染”。目前,一次性EPS泡沫废弃后导致的环境污染仍然十分严重,且包装废弃物进入土壤、江河、湖泊和海洋造成水质和土壤污染。据报道,EPS泡沫已是主要的河流和海洋漂流物,而对误食此类塑料的海洋生物而言,会造成其消化系统的伤害[5]。

  显然,包装工业不仅要关心包装产品的质量、性能和成本,更要关心包装产品对环境和生活的影响和冲击,以及对资源的消耗等问题,国际标准化组织(ISO)成立的包装与环境技术委员会将会对世界范围内包装与环境问题制定有效的技术标准和规范,并将推动环保的包装材料成为包装工业重点发展的方向。而近年来,全球气候暖化问题又为包装工业提出了新的要求和新的方向,即发展具有低碳特征的绿色包装材料正成为一种潮流和趋势。

  2.2、塑料缓冲包装的碳足迹

  所谓“碳足迹”来源于一个英语单词“Carbon Footprint”,是指一个服务或产品在其生命周期中所排放的二氧化碳或其它温室气体的总量[6]。在本文的分析中,我们考虑了包装材料从其来源到最终填埋或再生的整个过程中(From Cradle to grave)的温室气体排放情况,以及各个阶段对环境的影响,即采用了生命周期评估(Life-Cycle Assessment)方法来分析和计算产品的二氧化碳排放当量。

  对于EPS泡沫塑料,它是以聚苯乙烯树脂为主体,加入发泡剂等添加剂制成的轻质材料,它是目前使用最多的一种缓冲结构材料。从技术上,EPS泡沫塑料具有闭孔结构,吸水性小,抗水性优良的特点;其次,它密度小,一般为0.015~0.03,具有机械强度好,缓冲性能优异,加工性好,易于模塑成型,着色性好,温度适应性强,抗放射性优异等优点,但燃烧时它会放出污染环境的苯乙烯气体。

  聚苯乙烯泡沫塑料广泛用于各种精密仪器、仪表、家用电器等的缓冲包装,也可用其直接制成杯、盘、盒等包装容器来包装物品。EPS泡沫塑料的生产过程如图一所示[7],其原料来源于石化产品-苯乙烯单体,它是在乙烷裂解后由苯与乙烯反应生成的,其中苯是苯/甲烷/二甲苯混合物(BTX)的衍生物,而乙烷是从天然气中分离出来。EPS树脂是在聚合过程中通过加入戊烷所形成,最终在高温和压力下经过模具成型为EPS包装材料。

  在制造和使用EPS泡沫包装材料的过程中,所释放的温室气体主要为二氧化碳和甲烷。通过分析和计算整个过程的能源消耗可以得到释放的二氧化碳排放当量。根据联合国政府间气候变化委员会(IPCC)的资料,甲烷的温室气体潜能值(GWP)是二氧化碳的21倍,但在EPS泡沫塑料的生产和使用过程中,甲烷的排放相对较小,依据文献[7]的数据分析,我们可以得到的结论是:生产和使用每公斤EPS泡沫塑料所排放二氧化碳为6.96公斤,排放的甲烷为0.4公斤二氧化碳当量,合计为每公斤EPS泡沫材料所排放的二氧化碳当量为7.36公斤。

  2.3、蜂窝包装材料

   以纸基纤维为基础制成的蜂窝纸包装材料是仿照蜜蜂所建筑的蜂巢结构研发和生产的一种轻质、高强度的结构型复合材料,它采用了全回收的再生纸为原料(在已知的纤维材料中,它是最廉价的)。除具有强度高、质量轻和用料省的优点外,它还具有价格低廉和可以100%再生循环利用的特点,是一种理想的资源节约型和环境友好型新材料。可以说它具备了价廉物美的优点,还解决了蜂窝结构材料在一般工业应用领域成本高昂的问题[8]。

  从材料的使用角度分析,纸蜂窝复合材料是一种用料省、材料利用率高、能耗低,并具有价格低和环保特点的结构材料,它的推广和应用将改变人类使用和制造实体材料的方式和方法,将对未来产品的设计、制造和生产产生巨大的影响和冲击。正是基于上述特征,荷力胜蜂窝材料于2009年被美国《大众机械》杂志评选为未来16种最疯狂的新材料之一,并预测在未来的产品设计和制造中将会得到更多的开发和应用[15]。本文仅对荷力胜蜂窝材料(简称Honipack)在包装领域的应用加以分析。

  荷力胜蜂窝包装材料的结构如图二所示,是一种规范的蜂窝夹层结构:由上下两张面纸夹蜂窝纸芯粘合而成[9]。蜂窝夹层结构具有突出的抗压和抗弯曲能力,其最显著的特点是以最少的材料获得最大的受力,即强度/重量比最大,这是蜂窝复合材料受人青睐的根本原因。

  其主要特点包括:

  ①重量很轻、用材料少、成本低

  蜂窝夹层结构与其它各种板式结构相比,具有最大的强度/重量比,因而其制成品的性能/价格比好,这是蜂窝纸板成功的关键。如普通蜂窝包装材料的密度约为:20-40 kg/m3,比EPS泡沫塑料的比重略高,但纸基原料一般只有EPS原料的1/3-1/2。

  ②高强度、表面平整、不易变形

  蜂窝夹层结构近似各向同性,结构稳定性好,不易变形,其突出的抗压能力和抗弯能力是箱式包装材料需要的最重要的特性。普通蜂窝纸板正面每平方厘米可承受2-5公斤的压力,是普通瓦楞纸板抗压能力的5-10倍,其抗弯折强度是普通瓦楞纸板的5-30倍;而与EPS泡沫相比,在同等密度下,蜂窝纸板的抗压强度比EPS泡沫材料高30%―50%。

  ③抗冲击、缓冲性好

  蜂窝纸板由柔性的纸芯和面纸做成,具有较好的韧性和回弹性,通过改变蜂窝纸芯的纸重或孔径大小,以及改变面纸的克重,都可以方便改变蜂窝纸板的抗压强度和缓冲性能。目前,高厚度的蜂窝纸板通过简单加工就可以替代现已大量使用的EPS塑料泡沫缓冲垫或用作运输包装物之间的缓冲板。

  ④吸音、隔热

  蜂窝夹层结构内部为封闭的小室,其中充满空气,因此具有很好的隔音、隔热和保温性能。

  ⑤无污染、符合现代环保潮流

  蜂窝纸板全部由可循环再生的纸材制作,使用后可以百分之百地回收再利用。即使弃之不用,也可被大自然降解、吸收,是很好的绿色环保包装材料。

  2.4、蜂窝包装材料的碳足迹

   荷力胜蜂窝材料的原料是以纸基纤维为基础的再生瓦楞纸,其初始原料来源于森林产品,因此,分析和理解荷力胜蜂窝材料的碳足迹就显得非常重要。如果纸蜂窝材料本身是一个碳排放很大的材料,尽管它是绿色的,以它来替代现有的塑料包装材料并不是一个很好的选择;反之,如果蜂窝材料的碳排放很低,以低碳材料替代高碳的材料就是一种值得宣传和推广的选择。

  有关林纸产品的碳足迹分析,欧洲造纸工业协会(CEPI)于2007年9月发布了纸及纸板工业碳足迹发展框架文件[10],给出了在森林砍伐、造纸及制成品过程中二氧化碳排放量的分析和计算方法,并总结了造纸及纸品工业分析和计算碳足迹的十大步骤:

  1) 森林的碳存储

  树木通过光合作用吸收了大气中大量的二氧化碳,减缓了温室效应。这就是通常所说的森林的碳汇作用。二氧化碳是林木生长的重要营养物质。它把吸收的二氧化碳在光能作用下转变为糖、氧气和有机物,为生物界提供枝叶、茎根、果实、种子,提供最基本的物质和能量来源。这一转化过程,就形成了森林的固碳效果。据有关的资料计算,森林每生长一立方米的林木,需要吸收850公斤的二氧化碳,释放620公斤的氧气,森林是二氧化碳的吸收器、贮存库和缓冲器。反之,森林一旦遭到破坏,则变成了二氧化碳的排放源。

  因此,可持续的森林管理计划对于林纸工业的原材料来源是一个非常关键的问题。由于森林本身的可再生特性,通过有效的森林管理计划,是可以达到森林的碳中和,即林纸工业原材料所需要的森林固碳等于可持续森林管理计划所补充的森林固碳。依据欧盟的资料显示,从1990年到2005年间欧盟15个成员国的森林碳储量(碳汇)不仅没有减少,反而增加了15%,而美国的资料表明从2000年到2007年之间美国全国森林工业的碳储量基本保持不变,而略有增加。在我国,全国森林的覆盖率从1998年的13.9%增加到了2009年18.2%,预计2010年将达到20%,而我国经济林产品每年超过1亿吨。目前,国内主要的林纸企业也开始构建林纸一体化的产业体系,通过森林管理计划实现林纸工业原材料的自给自足。

  以上资料表明,林纸工业依靠可持续的森林管理计划是可以保证森林固碳的平衡的,并在保证林纸工业原材料的有效供应条件下,实现森林资源的碳中和。

  2) 林纸产品的碳存储

  从可持续管理的森林中砍伐移出的树木,其本质是一种森林固碳,如果他们被延迟或永久保留下来,这些固碳就不会增加大气层中的二氧化碳含量,而是作为产品被存储起来,他们可以被看成是一种碳存储的方式,既森林固碳被以林纸产品的形式存储起来,以美国为例,每年林纸产品的碳存储量高达一亿吨,且林纸产品的碳存储量每年都在增加,而林纸产品碳存储量的增加等效于大气中二氧化碳的减少。

  在还没有找到更好的碳存储方法和技术之前,依靠植树造林运动和可持续的森林管理计划可以不断增加森林碳汇,并把林纸产品的碳存储作用视为一种高效和简便的碳存储方法和技术,在保证取得林纸工业原材料的基础上,保证被存储的森林固碳及其产品不要被再次释放到大气层中,以次来减少大气中二氧化碳的含量。

  3) 林纸产品制造设施的碳排放

  在林纸产品的制造和生产过程中,所有制造设施所排放的二氧化碳都包括在此步骤的分析和计算中,他们包括上游的纸浆厂、纸厂、纸板厂以及后续的纸箱加工厂等,也包括将木纤维或回收纤维转换为成品的设施,以及污染控制和各种处理装置的碳排放。

  4) 与生产木质纤维相关的碳排放

  本步骤涉及木纤维生产或回收纤维过程的碳排放分析和计算。对于原木纤维,它包括森林管理和树木砍伐过程中的碳排放,而对于回收纤维,它包括回收纸在再生处理前的收集、分类和处理过程的碳排放,这些碳排放一般是在造纸工厂以外的排放,不包括运输中的碳排放。

  5) 与生产其它原料及燃料的碳排放

  在燃料和不涉及林纸产品本身的原料(如化学品和添加剂等)的制造过程中,会产生碳排放。它包括需要购买电力来生产这些原料,通常这些排放也不受林纸产品制造商的控制,但需要考虑在整个碳排放的计算中。

  6) 购买电力及其它能源相关的碳排放

  与林纸产品直接相关的购买电力、蒸汽、暖气等能源所产生的碳排放,它也包括污染控制和废气、固体废弃物排放控制等用电装置所产生的碳排放。

  7) 与产品运输相关的碳排放

  对于产品价值链上原材料和产品的运输过程中所产生的所有碳排放,包括原木、回收纤维、其它原料、中间产品、成品以及用过产品的运输过程中所产生的碳排放。

  8) 林纸产品使用过程中的碳排放

  不像电气产品,林纸产品在使用过程中不会产生碳排放。

  9) 林纸产品终结时的碳排放

  如果纸制品在完成其寿命周期后被完全回收利用,它将不会产生碳排放,但部分林纸产品会被当作垃圾填埋或焚烧。在填埋过程中,部分垃圾会产生甲烷气体,是一种二氧化碳当量相当高的温室气体。在焚烧过程中,废弃的纸品也会产生碳排放。但对于纸品工业和包装用纸,废纸易于回收,并有一定的价值,一直都存在一个比较完善的回收网络和体系,如果回收和管理得当,可以大大减少碳排放。

  10) 避免排放与冲销

  本步骤是一个可选项,当人们把碳足迹的分析边界延伸出去,就可以发现在产品的全过程中,有不少地方是可以不排放或者减少排放的。当使用避免排放作为碳足迹的分析时,关键是所假设的前提和分析的方法对于相关的利益方是透明和可以解释的。 依据上述CEPI的分析和计算方法,欧洲的瓦楞纸及纸品工业协会(Pro-Carton)制定了分析和计算瓦楞纸及纸品的碳足迹方法,此分析方法假定林纸产品工业的原料来源于可持续管理的森林,可以达到碳中和。此外,考虑到纸产品在其生命周期过程中对于产品回收的不确定性,其碳足迹的分析仅包括了从摇篮(森林)到用户门槛(from cradle to gate)的分析计算(步骤1-7),最后的分析结果是每生产一吨瓦楞纸及纸品所排放的二氧化碳当量为1004公斤,但存储于一吨瓦楞纸及纸品中的二氧化碳当量为1474公斤,经过相互抵消后,每生产一吨瓦楞纸及纸品所存储的二氧化碳量为470公斤,这一结果已经获得了欧洲能源与环境研究所(IFEU)的认可[11]。

  上述分析表明,包装纸品本身是依靠森林的碳吸存功能,将大气中的二氧化碳转化为一种固碳存储起来,如果此产品不被燃烧和填埋,他们是不会再产生二氧化碳排放的。因此,纸品包装不仅仅是一种绿色的包装材料,而且还是低碳的,且可以被看作是一种碳存储的手段和方式。

  2.5、荷力胜蜂窝材料的低碳特征

   前述分析已经表明:荷力胜蜂窝材料是类似于瓦楞纸板的全纸产品,其主要构成与瓦楞纸及纸板的材料构成完全相同,因此,荷力胜蜂窝纸及纸板的碳足迹分析可以直接引用上述瓦楞纸及纸板的分析结果和计算方法,既每生产一吨荷力胜蜂窝纸及纸板所排放的二氧化碳当量大约1004公斤,但存储于一吨蜂窝纸及纸板中的二氧化碳当量为1474公斤,经过相互抵消后,一吨蜂窝纸及纸品所存储的二氧化碳量为470公斤,相当于减少了470kg的二氧化碳排放。

  然而,对于荷力胜蜂窝材料本身的具体分析中,由于其原料采用了全回收废纸制造的再生纸,因而构成了从原料到产品终结后一个完整的再生循环和资源化过程,即使在蜂窝材料的生产过程中所产生的废纸也被全部送回纸厂回收再生造纸,因此,荷力胜蜂窝材料在其整个生命周期中产生的二氧化碳排放比一般的瓦楞纸板更低,因为废纸回收的过程也是一个减碳的过程。根据有机垃圾填埋过程中,甲烷量化模型的分析结果表明[12]:每公斤纸类垃圾可产生的甲烷量为0.270公斤,二氧化碳气体量为0.673公斤。由于甲烷的温室气体GWP值相当高,是二氧化碳的21倍,因此,通过计算可以得出:每生产一公斤荷力胜蜂窝材料等效于减排的二氧化碳排放当量大约为8.88公斤。可见回收利用废纸对于温室气体的减少具有极大的利用价值。

  综合上述分析,使用荷力胜蜂窝纸作为包装材料具有非常独特的优点,其原材料是采用完全再生的废纸资源,即使它的源头来源于森林,但通过持续森林管理模式有计划地生产和砍伐,是可以保持森林对二氧化碳的吸存功能,实现碳中和的,且荷力胜蜂窝材料本身作为林纸产品的一种,具有了碳存储的功能,可以被认为是一种存储二氧化碳的方式和手段,再通过对荷力胜产品废弃物的完全再生循环利用,其中的二氧化碳将会被继续锁定,而无法作为温室气体释放到大气中,因此,我们可以得出结论:荷力胜蜂窝包装材料是一种绿色低碳的材料,尽管其生产过程中会产生一定的二氧化碳的排放,但由于其碳存储的作用,以及在全循环再生过程中减少的温室气体排放量,每生产一公斤荷力胜蜂窝材料所导致的碳减排当量大约为9.35公斤。

  三、荷力胜蜂窝包装材料的应用案例

   我国包装行业在2008年的产值已经达到了8600亿,预计2010年将达1.2万亿,涉及纸张、金属、塑料、机械、化工等多个领域。由于我国已经成为全世界的来料加工厂和产品制造业中心,各种包装材料将会得到长足的发展,尤其是环保、节能、节约资源型的绿色包装材料,更是受到国家和世界各国、特别是发达国家的欢迎和鼓励,并且,在我国加入WTO以后,由于越来越多的产品在中国制造,正常的关税壁垒减少了,西方发达国家更多的以技术环保壁垒的形式对我国的产品提出更高的技术和环保要求。1998年以来美国、欧盟对我国木制包装材料的限制,以及2002年欧盟通过新环保法案对包装废弃物的回收再生率提高到65%,均反映出世界市场对新型、节能环保材料的迫切需要和期盼。近年来,低碳经济的发展,以及可能通过征收碳税提高产品的成本都会对我国制造的产品和包装材料提出新的挑战,这无疑也为蜂窝包装材料的发展创造了良好的机遇和巨大的发展空间。

  作为一种新型的包装材料,荷力胜蜂窝材料及技术不仅节省资源,保护环境,还可以实现碳减排的目的,是一种值得大力推广和应用的绿色低碳材料和技术,具有广阔的市场和应用前景。具体在减少碳排放应用方面,荷力胜蜂窝材料可以用以下四种方式实现减排:

  1)以固碳的形式存储二氧化碳

  2)以资源节约的方式减少碳排放

  3)以完全回收利用的形式减少温室气体的排放

  4)以低碳材料替代高碳材料实现减排

  2008年海尔集团启动了其环保包装革新计划―Olympic Project 2008,计划用1-2年的时间把海尔集团的所有产品包装切换为环保包装,实现海尔集团产品的包装革新和环保化升级,下面以海尔空调和洗衣机产品包装为例。

  3.1、柜式空调器室内机包装方案

   海尔集团柜式空调器室内机以前采用EPS泡沫塑料作为内部缓冲包装材料,由于EPS强度不够,其包装方案还使用了木材支架以保护产品,在改用蜂窝纸板包装时,基本采用了双U型结构包装方案,如图三所示,它将空调柜机完全密闭在蜂窝纸板以内,形成保护衬垫,外套传统瓦楞纸箱包装。此方案经海尔集团质量监测中心检测,振动试验和跌落试验完全达到空调柜机的包装要求,可以替代原来的EPS加木架包装方案[13][14]。

  经过实际运输和仓储使用,以及用户的意见反馈,海尔集团使用的蜂窝纸板空调包装方案完全达到了产品包装的各项技术要求,如图四所示,并具有如下几个优点:

  1)提高了保护性能。由于采用了全包方案,再加上蜂窝纸板优异的抗压和抗弯曲性能,空调的每个部分都得到了良好的保护,降低了商品的破损率和返修率。

  2)节省了仓储空间和降低运输成本。采用蜂窝纸板包装时,蜂窝纸板的厚度较以前的包装衬垫薄,空调的实际包装外型尺寸减小,节省了仓储和运输空间,并且,空调堆码由原来的四层增加到六层,有效地降低了仓储和运输成本。

  3)降低了包装成本。由于海尔的大规模采购特点,以及采用大规模蜂窝纸板生产技术,蜂窝纸板的成本得以降低。与原来的包装方案比较,采用蜂窝纸板包装方案后,每台空调柜机的包装成本降低了20―30%。

  3.2、波轮式全自动洗衣机包装方案

   相对于柜式空调器,洗衣机产品外形是一种相当复杂的结构形式,而且,产品本身具有多处摇摆和转动的部件,采用EPS包装方案更具合理性(如图五所示),但由于EPS泡沫被认为是一种不环保的材料,海尔集团希望用环保材料来替而代之。

  经过仔细分析和计算,洗衣机包装最关键的部分是其底座的设计,一是要能够把洗衣机的滚筒牢牢固定,二是要能够承受跌落试验的冲击。在设计环保方案时,我们不仅选择了蜂窝纸板,还同时选用了瓦楞纸板、纸方管,以及EPE珍珠棉材料,其最终方案如六所示:

  最后,经过严格的试验和测试获得了海尔质量中心的认可,在保持与EPS材料同样价格的基础上获得了海尔集团的批量使用。

  3.3、减少二氧化碳排放

   从前面的分析可以看到:采用EPS泡沫塑料作为包装产品会生产较高的二氧化碳排,而蜂窝包装材料可以显著减少二氧化碳的排放量,一增一减所起到的碳减排作用非常明显,即采用一公斤蜂窝包装替代等量的EPS泡沫塑料将导致16.71公斤的二氧化碳减排效果。据我们了解,仅海尔一家企业,每年消耗的EPS泡沫塑料大约2.5万吨,如果这些EPS泡沫材料用等量的蜂窝包装材料替代,则可以减少大约44万吨的二氧化碳排放,可见其减碳潜力非常巨大。而我国家电信息产业市场巨大,而由于物美价廉,每年的出口都在大幅度增加。据统计,2008年我国共生产电脑1.47亿台,程控交换机4400万线,彩电9000万台、空调8300万台、电冰箱4800万台、洗衣机3900万台,如此巨大的市场所需用的包装箱、缓冲材料及运输托盘等均是个惊人的数字。根据统计资料估计,我国包装产业每年EPS泡沫塑料的产量大约在150万吨,折合为缓冲包装材料约1亿立方米,并呈现出年年上升的趋势。如果我国政府能够大力推动包装行业的升级换代,大力推广“以纸代塑”包装工程,减少30%的EPS包装材料,就相当于减少45万吨EPS的白色污染物的排放,体积上相当于3000万立方米,且其减少的二氧化碳排放量相当于750万吨。

  推广和应用新型的绿色低碳包装材料已是刻不容缓、大事所趋[16]。在众多的包装材料和包装方法中,“以纸代塑”正日益成为国际流行的必然趋势。作为衬垫材料,蜂窝包装材料可以替代EPS泡沫塑料,并可以完全回收和再生利用,减少日益严重的“白色污染”问题。即使废弃,也可以自行退化,不污染环境。蜂窝包装材料节省资源,保护生态环境,符合国际包装工业材料应用发展趋势。尽管目前我国在发展蜂窝材料行业中存在许多问题,但我们仍能看到蜂窝包装制品前景广阔,它将以独特的魅力成为我国电子信息、家电等行业产品包装材料的主流产品。因此,在包装行业推广绿色包装改善计划,是低碳经济及低碳技术的具体体现,是我国包装工业发展的必然选择。

   四、结论

   发展绿色包装,减少白色污染已经是全世界的共识,而在研发和推广绿色包装的同时将低碳排放的概念融入其中更是大势所趋,人心所向,也是发展我国包装产业以及推动包装行业升级换代的必由之路。

  而在具体实践中,研究、开发和应用具有低碳特征的绿色包装材料是实现绿色低碳发展的关键所在。本文通过分析和计算塑料包装材料以及蜂窝纸包装材料的碳足迹,指出了用全纸质的蜂窝材料替代传统的塑料包材是发展我国绿色低碳包装的最佳路径,不仅可以达到资源节约和减少白色污染的目的,而且可以大幅度减少二氧化碳的排放量,为我国包装产业发展绿色低碳之路提供一个切实可行的解决办法和技术方案。

   参考文献

   1. 王文明,以蜂窝技术构筑绿色低碳材料的未来,深圳高交会“首届绿色包装与低碳经济“高峰论坛,2009年11月17日

  2. 王文明,蜂窝纸板的应用及市场前景分析,包装工程PACKAGING ENGINEERING Vo1.25 No.1 2004年,[A],首届中国国际包装高峰会论文集[c].2001

  3. 戴宏民、陈瑶,实施“绿色包装工程”的系统研究,《渝州大学学报》, Vol.16, No.3, 1999年9月, p1-6.

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  7. Stuart Ross, David Evans,The environmental effect of reusing and recycling a plastic-based packaging system, Journal of Cleaner Production 11 (2003) p561 571

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  9. 王文明,蜂窝结构板材―资源节约型和环境友好型材料,中国包装报, 2007-07-13

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  11. Association of European carton board and carton manufacturers, Carbon footprint for cartons, April, 2008, http://www.procarton.com/European policy

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