绿色包装在软包装设计中的体现

　人类社会经历了100多年的完整工业化进程，在工业设计领域似乎已经呈现出一派繁荣稳定的景象，同时又在不断地更新发展着。但在工业领域日趋繁荣和发展的背后，人类却不得不面对环境日益恶化，能源逐渐枯竭的尴尬。作为所有工业产品都需要的衍生产业，显然，包装工业也无法回避这种环境压力，而目前随处可见的关于绿色包装的概念和产品也正是当前整个社会对包装产业提出绿色化要求的真实反应。那么又该如何在软包装行业中实现绿色化设计呢？
　　如何在软包装设计中体现绿色包装的理念。可以肯定的是，在软包装设计中要体现这种绿色包装的理念，就必须遵循几大绿色包装的设计原则，即3R+1D原则再加上两点拓展性原则。
　　减量化（Reduce）设计原则
　　从字面上可以这么理解这个原则：包装设计在满足保护性、方便使用、易于销售等常规功能的前提条件下，应尽量使用最少的包装材料和包装成本。令人难以想象的是，这个看似非常浅显的原则，当前在中国的包装工业界却遭遇着一种前所未有的尴尬--在经过对以前国内“一流产品、二流包装”的大力宣传后，目前在茶叶、养生滋补品和高档酒类产品领域出现的过度包装也让人难以想象，以至于国际有关部门不得不出台相关法律法规明令禁止这种浪费资源并有可能滋生腐败的非理性包装现象的出现，笔者从一个职业包装工程师的角度来析分析出现这种过度包装设计的原因，可能是商家走入了一个只卖商品包装，不卖商品本身的误区，这是没有理解“包装是商品属性里不可分割的一部分，但绝不是商品属性的全部”这句话。
　　下面举个例子说明软包装领域如何实现减量化设计。如设计某中药冲剂包装用的复合膜，要求避光、阻水、阻气，这是当前一种非常普遍的包装要求，假设选择的包装材料结构是20μPET/16μ铝箔/50μPE，其中PET提供机械强度保护和并作为印刷层存在，铝箔提供阻隔性，PE作为热封层，干式复合法进行复合加工，使用双组分聚氨酯胶。很明显，这种材料结构的设计不会有问题，也能满足产品包装的基本目的--保护商品并促进销售。
　　但如果可以根据内装产品的一些信息--如产品重量，仓储、运输和使用环境，对H2O和O2/CO2的敏感程度而对包装设计提出更详细的量化性指标要求，如包装材料机械强度、热封条件和强度、阻水/阻气指标等，则可以考虑是否能将包装材料减量化设计。如产品对材料的机械强度和阻隔性并不如原先想象的那么高，那么就应该考虑减量化后的12μPET/12μ铝箔/35μPE（在此仅举例用，事实上可以有很多材料结构方面的变动可供选择）材料结构是否也可以，或者其它的材料结构方案。当然，能否迅速作出正确的判断还是要建立在对这些常规材料的特性非常了解的基础上，并且熟悉各种经验性数据和实验室数据。
　　减量化原则是个双赢的原则：对使用者来说，节省了产品包装成本；对环境来说则减轻了负担。但这对包装设计人员提出了严格的要求，非得是有丰富经验的职业包装工程师才能作出果断而正确的选择，当然最终的结果如何还得需要一些必要的实验去确认。
　　Reuse（可重复使用）设计原则
　　顾名思义，就是包装应易于重复使用。这是一个比较简单的原则，在包装领域也非常常见。出于成本上的考虑，在有可能的时候，厂商一般会主动要求设计可重复使用的用于商品的包装。但这里有一点还是值得考虑的：即可重复使用的次数及其判断依据，特别是后者，应考虑诸如包装件的机械强度、外观和卫生性等来最终评价。
　　但可重复使用原则并非就是说原先装什么，回收处理后还一定用来装同样一种东西。在软包装领域，很少有包装能设计的和周转箱或托盘那样坚固耐用并可以很多次重复使用，但是优秀的包装工程师应该考虑到当产品使用后，剩下的产品包装能为消费者带来其它什么剩余价值，而不是使用完就被直接回收处理或随意丢弃了。例如味全果汁的饮料瓶设计的非常漂亮且结实耐用，完成其固有的包装使命后，还可以被当作一个很不错的水杯，笔者就有这样的就经历。
　　Recycle（可回收再生）设计原则
　　这是一个最完善彻底的绿色包装设计原则，也是一个大多数非专业人事都想得到的环保化设计原则。它要求产品包装应易于回收再利用，它和可重复使用是有区别的：重复使用是建立在不改变包装基本形态的基础上实现的，回收再生则是对包装材料的回收并重新塑造而实现的，最常见的情形的有各类塑料制品回收重新造粒加工以及纸类包材的重新回收制浆加工。
　　从当前火暴的废旧塑料和纸张/板回收市场不难看出，包装行业内正主动履行着这个回收的义务，但这更多的是出于经济上目的而非自觉的环保意识。也有相关法律法规明确包装厂商有义务履行这种回收责任，既“谁生产，谁负责”，并辅以经济手段来确保这些政策得到切实的执行。
　　当然，上述的都是一些后端控制的手段，而这个原则真正的核心在前端的包装材料选择。下列几点是设计选择材料时必须要考虑的：尽量选用单一或相近材料；不同层间选用的黏合剂应易于被某种特殊物质清洗剥离；不印刷或选择易清洗分离的油墨印刷。这个设计原则应用的例子如把PET瓶子上的标签由原先的PVC材料该成PET材料；瓦楞纸箱不允许订钉连接而要用淀粉胶粘合等。
　　目前软包装领域的材料种类很多，为了均衡性能和价格，三层以上的薄膜结构一般都很难保证用同一种材料了，这是无法回避的事实，所以现阶段在这个原则上技术攻关的重点是放在如何寻找有效的物质/方法去合理的把一种薄膜里多达5种以上的主体材料分离，这些主体材料可能为PE、PP、PET、PA、PS、PVC、PVDC和铝箔等。
　　但无论如何，回收后的材料再经过加工重新制成包装材料后，其各种性能还是会有一定程度的下降的，下降幅度和回收材料的纯度、内在破坏性等有关。然而这也足够了，因为并非所有的使用目的都会对材料特性提出非常高的要求，因而总有他们适用的时候。不幸的是，对塑料包装材料来说，在经过多次回收后，总有无法再回收利用的时候，这时也可以通过燃烧来回收热能（要考虑塑料材料燃烧有时会放出各种剧毒有害气体）或直接挖深坑掩埋。当然要是材料本身能自我主动的彻底无害降解，那就是一个完美的绿色包装循环模式了。
　　Degradable（可降解）设计原则
　　理论上讲，这个设计原则是无奈下的最终选择。具体含义是包装废弃物应可以分解，不产生环境污染，进而达到改善土壤的目的。由此可见，要实现这个设计原则，选择合适的可降解材料是关键。而这个可降解材料（基本上指塑料类材料），恰恰是当前被炒的火热的一个科学名词，简直就成了绿色包装的化身，大大小小的包装公司都以自己混了点淀粉类物质的塑料为可降解塑料而大打技术牌，以为自己就是高科技企业，就是一个十足的绿色包装企业，这是不可取的。
　　可降解材料是指在特定时间特定环境下，其化学结构发生变化的一种塑料。可降解塑料包装材料既具有传统塑料的功能和特性，又可以在完成使用寿命之后，通过阳光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用，在自然环境中分解和还原，最终以无毒形式重新进入生态环境中。可降解塑料主要分为合成光降解塑料、添加光敏剂的光降解塑料和生物降解塑料，以及多种降解塑料复合在一起的多功能降解塑料。也有按降解塑料的环境条件分为光降解塑料、生物降解塑料（完全生物降解塑料、部分生物降解塑料）、化学降解塑料（氧气降解塑料、水降解塑料），以及上述三种降解塑料组成的复合降解材料。
　　由此可见，可降解材料并非如我们想象般的那么成熟，其目前还存在的如下几大技术难点：降解条件难以在正常条件下达到；材料各种性能比非降解材料有所欠缺；降解的完整性有待提高等。而再优秀的包装工程师在这个方面也显得很无能为力，只能是提供什么能真正满足使用需要的可降解材料，就尽量去选择用这种材料。但事实上，这种选择的余地并不大。笔者就曾咨询过几家号称可以提供可降解材料的包装厂商，但得到的材料都比较令人失望。
　　剩下的两点拓展性要求其实是非常直白的：第一点是要求包装材料自身对人体和环境无害；第二点是要求包装材料在其生命周期内对人体和环境无害。这两点要求更多的是依靠各个国家的相关法律法规来强制性约束，而如果相关法律缺失，包装工程师有责任坚持选择那些环境友好的包装材料，但以笔者的自身经验来看，现实情况更多的是具有更大成本竞争力的材料被选中。
　　在以食品、药品、日化用品和某些工业品的包装为重点的软包装领域，我们希望能给客户提供安全、有效且环保的包装设计方案。安全、有效和环保这三个设计目标是并行的，但过往的经验表明我们国内的同行们更多是专注于前两个目标而有意或无意的忽视或排斥了第三个目标，希望此文能在这点上引起大家的共识。
　　各类软包装材料的主要特点
　　要想设计出能被工业界接受的具有实用价值的绿色包装，必须要对各种常见软包装材料的基本物理、化学、机械、生物等方面的特性非常了解才可以。软包装领域有代表性的主要的包装材料为各种塑料薄膜、金属铝箔，各种印刷和复合过程中用到的油墨、粘合剂以及它们的混合溶剂。下面对这些材料特性分类展开详细描述：
　　主要薄膜材料种类：LDPE、HDPE、CPP、BOPP、PET、PA、VMBOPP（VM代表镀铝，后同）、VMPET、VMPA等，还有一些是很少单独成膜（成本高或加工困难），但经常作为复合薄膜的某个构成成份而出现的材料，如（m）LLDPE、EVA、EVOH、PVDC、PVA、某些特殊的粘合树脂等。
　　金属箔类：目前只有铝材具有被延展成箔片状的特性。
　　油墨种类：按溶剂种类可分为苯溶型、醇溶型和水溶型，另外还有紫外线干燥的UV油墨。
　　薄膜方面，在常规软包装材料里，LDPE、LLDPE、EVA具有很好的可热封性，HDPE和CPP可热封，所以在选择热封层时主要考虑这些材料，另外，这些材料的成本也具有很大的竞争力；PP类材料耐热性好，可作蒸煮包装用，但不耐寒；PE、PP类材料阻气性很差，但有一定阻水性，机械强度一般，成本低廉，加工方式多样且成熟，是最通用的塑料包装材料；双向拉伸类薄膜（BOPP、BOPET、BOPA）不具备热封性、延伸率低，但定型性好，一般用在外层作保护层或作为镀铝基采；PA机械强度高，特别是耐戳穿强度，有一定阻气性，但易吸水变形及造成阻气性下降，且成本高；PET机械强度高，光学特性极好。另外这些材料的印刷性能均不太好，需要在印前经过电晕或能其它提高其表面能的方法处理才可以进行印刷加工。
　　不单独成膜的材料里，（m）LLDPE和EVA很多时候是作为一种改变PE或PP等材料的加工特性、机械性能和热封性能而添加的，也可以作为复合薄膜材料的某个具有明确目的单独层而出现；EVOH和PVDC一直以高阻隔性而著称，因而经常是以单独阻隔层的形式出现多层复合薄膜的内部，PVDC还经常以乳液的形式被涂布加工在各类薄膜表面以提高其阻隔性，称为K膜；PVA也是一种阻隔性很好的材料且具有很好的环保性，也经常以乳液涂布的方式加工，但国内还不太普及。
　　油墨方面，软包装领域最常用的印刷方式是凹印和柔印，这两种印刷方式的油墨均为具有一定流动性的液体墨，为适应加工过程的需要，一般在实际使用过程中需要其它溶剂混合才可以。这就引申出了苯溶型、醇溶型和水溶型等一系列以油墨溶剂为区分要素的油墨种类。苯类为主体（含酮、酯、醇等）的混合溶剂作为一种优秀的有机溶剂是十分适合凹印和柔印的印刷工艺的，也是使用最成熟的溶剂，在印刷干燥性控制、油墨黏结强度和色彩还原性方面均能达到令人满意的效果，而不足之处则是对人体有严重危害且气味刺鼻，令人难以忍受。醇溶性油墨则是为了替代苯溶性油墨在环保性方面的不足，又基于醇类溶剂对环境和人体比苯类溶剂更具友好性而开发的，目前也已相当成功，国内的油墨大公司提供的醇溶性油墨基本能满足正常印刷工艺和印刷质量的要求。水性油墨应该说是一种最环保的油墨了，在国内目前更多的用于柔印领域，凹印领域也在慢慢提倡使用水性油墨，因为醇性油墨毕竟对环境、对人体还是有些伤害的，但水性油墨在干燥性、黏结强度和色彩还原性方面还有待提高。
　　黏合剂方面，由于现在各种结构的复合薄膜逐渐流行起来，黏合剂的使用也趋于普及，且种类趋于多样化，但目前最常用的是双组分聚氨酯（PU）黏合剂，优点是使用量少、复合强度强度高、适用面广、耐温性/耐溶剂性好以及稳定性好等；缺点是复合工序加工完毕后需要在特殊的环境下熟化一段时间，影响了效率并提高了成本；一般使用酯类为主的溶剂，有一定的环保性问题。另外，非主流的单组分氯丁胶黏合剂和双组分的丙烯酸酯黏合剂在国内也有一定的市场。黏合剂方面的环保化趋势是提倡使用水溶性黏合剂或无溶剂黏合剂，当前水溶性黏合剂不如水性油墨来得普及和深入人心，但以美国罗门哈斯公司为主的业内相关团体正在国内大力推广这个有利环保的产品，并且预测国内的水性黏合剂市场在未来几年内会有飞速增长的态势。无溶剂黏合剂则受制于设备的低普及率、有待进一步成熟完善的加工工艺及其自身高昂的成本价格，目前在国内的市场分额不大，但相信在不久的将来会是个可以接受的有利于环保的发展趋势。
　　在软包装设计中要体现这种绿色包装的理念，就必须遵循几大绿色包装的设计原则，即3R1D原则再加上两点拓展性原则。最完善彻底的绿色包装设计原则，也是一个大多数非专业人事都想得到的环保化设计原则。