談綠色設(shè)計(jì)在機(jī)械包裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張麗霞

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，新技術(shù)和新工藝不斷被工業(yè)生產(chǎn)所采用，從而加快了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。在大力倡導(dǎo)節(jié)能、綠色、環(huán)保的今天，綠色設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中被廣泛采用，因此，在食品、日用品的包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)大力提倡采用綠色設(shè)計(jì)。綠色設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，必須考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性（可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等），并將其作為設(shè)計(jì)的目標(biāo)，在滿足環(huán)境合格性指標(biāo)的同時(shí)，保證產(chǎn)品應(yīng)有的性能、質(zhì)量和使用壽命，包裝機(jī)械是工業(yè)生產(chǎn)中常用的機(jī)械設(shè)備，進(jìn)行綠色包裝設(shè)計(jì)，是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。文章就綠色設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，希望對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：綠色設(shè)計(jì);綠色機(jī)械設(shè)計(jì);基本要求;應(yīng)用

包裝工業(yè)生產(chǎn)中最主要的設(shè)備是包裝機(jī)械，隨著新技術(shù)在包裝機(jī)械行業(yè)的日益采用，設(shè)計(jì)技術(shù)不斷地推陳出新，在消耗資源進(jìn)行生產(chǎn)的同時(shí)，廢棄物也在不斷增加，加劇了環(huán)境的污染，所以，在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中采用綠色設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。

?一、綠色設(shè)計(jì)總述

1. 綠色設(shè)計(jì)的概念

綠色設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，首先要考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性（可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等），并且滿足環(huán)保的合格性指標(biāo)，同時(shí)要保證產(chǎn)品應(yīng)有的功能、使用壽命、質(zhì)量等的設(shè)計(jì)。

綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本區(qū)別：綠色設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)初期就把降低能耗、易于拆卸、再生利用和環(huán)境生態(tài)保護(hù)等因素，與保證產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、壽命、成本等作為主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到在產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用到報(bào)廢的全過(guò)程中不污染環(huán)境，而不是等到產(chǎn)生了污染之后再去處理。

2. 綠色設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械發(fā)展中的重要性

包裝機(jī)械就是能夠包裝產(chǎn)品的機(jī)器。使用包裝機(jī)械不僅能提高生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，而且還能夠減少對(duì)環(huán)境的污染。常見(jiàn)的包裝機(jī)械有充填機(jī)、封口機(jī)、復(fù)卷機(jī)、模切機(jī)等。隨著新技術(shù)在包裝行業(yè)中的不斷應(yīng)用，新產(chǎn)品不斷被開(kāi)發(fā)，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的廢棄物，從而加重了環(huán)境負(fù)擔(dān)。因此，綠色設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用勢(shì)在必得。

3. 綠色設(shè)計(jì)的發(fā)展 方向

包裝機(jī)械更新的主要特征就是：智能化、綠色化。

智能化是指包裝機(jī)械的操作過(guò)程可以由計(jì)算機(jī)控制，并且安全可靠性。綠色化是指包裝機(jī)械的機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)、回收等各個(gè)環(huán)節(jié)都沒(méi)有或者很少對(duì)環(huán)境造成污染。綠色設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展重點(diǎn)是節(jié)約能源，減少對(duì)環(huán)境的威害，采用綠色材料。

二、綠色設(shè)計(jì)的基本要求

1. 采用先進(jìn)技術(shù)

采用先進(jìn)技術(shù)是綠色設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)時(shí)必須采用先進(jìn)的技術(shù)，從技術(shù)上保證產(chǎn)品的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)性能，保證產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、加工、使用全過(guò)程中與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。

2. 進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新

綠色設(shè)計(jì)的靈魂是技術(shù)創(chuàng)新。綠色設(shè)計(jì)作為一門(mén)新興的設(shè)計(jì)技術(shù)，要面對(duì)許多新問(wèn)題，因此綠色包裝設(shè)計(jì)必然要進(jìn)行大量的技術(shù)創(chuàng)新。

3. 保持與環(huán)境協(xié)調(diào)

綠色設(shè)計(jì)的根本是做到環(huán)境協(xié)調(diào)。綠色設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品必須具有節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境和人體健康的特性。

4.資源利用最佳

綠色設(shè)計(jì)要保證資源的合理選用，選擇產(chǎn)品材料時(shí)避免不能選用稀缺資源，并要盡可能保證資源在產(chǎn)品的全生命周期中得到最大限度的利用，既是不能回收再生重用的廢棄物也能夠自然降解，或安全、便捷的最終處理。

5. 能量消耗最低

綠色設(shè)計(jì)力求使產(chǎn)品在其生產(chǎn)、制造、使用等全生命周期中，能量消耗最少，避免能源浪費(fèi)。

6. 環(huán)境污染最小

綠色設(shè)計(jì)盡量將產(chǎn)品在其全生命周期中對(duì)環(huán)境的污染降低到最小，零污染是綠色設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)。

7.安全宜人

綠色設(shè)計(jì)要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)者和使用者的安全，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品安全可靠、易于操作和使用。

8.綜合效益最佳

綠色設(shè)計(jì)要考慮產(chǎn)品的綜合效益，即成本最低，經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益最大。

三、綠色設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

?1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目前，包裝產(chǎn)品已經(jīng)向精致化和多功能化發(fā)展，因此，柔性化、多元化的包裝機(jī)械更能適應(yīng)市場(chǎng)需求。所以，綠色包裝機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了要具有產(chǎn)品包裝要求的基本功能外，還必須具備易于拆卸與回收處理的特點(diǎn)。即：不斷完善包裝機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，盡可能減少零件數(shù)量和種類，采用多功能的零件;使得設(shè)備小型化，提高材料的利用率。

2.材料設(shè)計(jì)

選取材料時(shí)，要嚴(yán)格控制產(chǎn)品生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢棄物，力爭(zhēng)做到對(duì)環(huán)境的污染最少。在選用材料的過(guò)程中要做到：

（1）盡量減少材料的種類，產(chǎn)品所用材料種類增加，不僅會(huì)使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、增加產(chǎn)品制造的難度和制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，而且也會(huì)給產(chǎn)品報(bào)廢后的回收處理帶來(lái)了麻煩，因此減少所用材料的種類是十分有益的。

（2）減少在加工過(guò)程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面作用的材料，例如，難以加工的材料會(huì)消耗較多能量，并且產(chǎn)生的切削、粉塵會(huì)造成環(huán)境的污染，危害人們的健康。

（3）盡量選用可回收的材料，選用可回收的材料可以降低資源的消耗，同時(shí)還能減少原材料加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物。許多材料如塑料、鋁等均可以回收利用，它們?cè)诨厥蘸蟮男阅芑颈３植蛔兓蛘咦兓苄?。如果回收的材料性能不能滿足使用要求，還可以在其中加入一定比例的相關(guān)元素以改善其性能。例如，美國(guó)設(shè)計(jì)師利用再生材料制成的雙層波紋板代替木板制成包裝的托架，與木材相比，同強(qiáng)度的托架，重量減少了四分之三，這樣不僅節(jié)約了運(yùn)輸成本，而且節(jié)約了木材資源，更重要的是其本身還能被再處理循環(huán)利用。

（4）選用廢棄后能自然分解并能被自然界吸收的材料，廢棄產(chǎn)品得不到及時(shí)、有效的處理會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始采用廢棄后在光合作用或生化作用下能自然分解的塑料制造包裝材料。這種塑料在使用后的一定時(shí)間內(nèi)即可分解成，溶解在土壤中被微生物吸收，從而起到凈化環(huán)境的作用。所以這種塑料可用于加工垃圾袋、包裝袋等。

（5）盡可能選用無(wú)毒、無(wú)害的材料。使用有毒、有害材料的既會(huì)造成環(huán)境的污染，又會(huì)危害人們的健康，所以盡量避免使用有毒、有害材料。如果在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中無(wú)法避免地要采用有毒、有害的材料時(shí)，則必須對(duì)有毒、有害的材料進(jìn)行明確的標(biāo)注，且把有毒、有害的材料要設(shè)計(jì)在方便拆卸的地方，以便回收和處理。

3.制造工藝設(shè)計(jì)

包裝機(jī)械的制造工藝設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：

（1）采用新的加工方法，改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，選擇最佳工藝參數(shù)，降低原材料的消耗，使產(chǎn)生的廢棄物最少;

（2）選擇合理的制造工藝，提高產(chǎn)品的合格率，節(jié)約能源;

（3）在生產(chǎn)過(guò)程中盡量選用對(duì)環(huán)境無(wú)污染，不造成公害的材料。

四、.綠色設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法

1.模塊化設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)中最常用的方法之一。是指設(shè)計(jì)出一些功能不同、或性能不同、或規(guī)格不同的產(chǎn)品模塊，通過(guò)模塊的選擇組合成不同的產(chǎn)品，以適應(yīng)多變的市場(chǎng)需要。

?2.可拆卸性設(shè)計(jì)

可拆卸性是維護(hù)、回收和再生利用機(jī)械設(shè)備的重要保證，具備良好的可拆卸性，才能實(shí)現(xiàn)材料的回收和零部件的再利用，達(dá)到節(jié)約成本、減少污染、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。所以，必須重視可拆卸性設(shè)計(jì)。因此，設(shè)計(jì)人員必須深入市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，獲取包裝機(jī)械在拆卸過(guò)程中的改進(jìn)意見(jiàn)，才能為可拆卸性設(shè)計(jì)的持續(xù)發(fā)展準(zhǔn)備好相關(guān)資料。

3.可回收性設(shè)計(jì)

為了更大程度地回收利用廢棄產(chǎn)品，提高廢棄品的再生和利用率，人們提出了回收設(shè)計(jì)的概念。

回收設(shè)計(jì)是指在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候，就要考慮到產(chǎn)品的零部件及廢棄物回收的方法、處理的工藝以及與回收有關(guān)的問(wèn)題，保證零部件及材料充分、有效的合理的利用，并在回收過(guò)程中盡量對(duì)減少對(duì)環(huán)境污染的一種設(shè)計(jì)思想和方法。

據(jù)有關(guān)研究表明，零部件的重復(fù)利用可以使產(chǎn)品的最終成本平均下降30%，產(chǎn)品可回收性設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

（1）盡量采用系列化、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在不同系列的產(chǎn)品中盡可能采常用件和標(biāo)準(zhǔn)件，便于回收。

（2）盡量選用性能和規(guī)格相同的零部件或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的加工處理后還能使用的零部件。例如，汽車上的減速器、油泵、軸承等零件都可經(jīng)過(guò)回收再利用。

（3）結(jié)構(gòu)緊湊。在滿足使用性能的條件下，設(shè)計(jì)得越緊湊越好。

（4）盡量減少材料種類。降低產(chǎn)品的購(gòu)買價(jià)格，并且便于回收和分類。

（5）選擇綠色材料。在滿足使用性能的前提下，盡量選用可循環(huán)再利用材料，使全社會(huì)形成一個(gè)的資源利用良性循環(huán)。

結(jié)束語(yǔ)

綠色設(shè)計(jì)在我國(guó)的工業(yè)發(fā)展中具有非常重要的作用。綠色設(shè)計(jì)的最終目的就是保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境是核心，節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境是密切相關(guān)的，因?yàn)楣?jié)約資源可減少?gòu)U棄物，目前，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染十分嚴(yán)重，所以我們要大力提倡采用綠色設(shè)計(jì)，將綠色設(shè)計(jì)滲透到包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)中，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，減少對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染，使企業(yè)獲得經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益，為我國(guó)包裝業(yè)的發(fā)展提供有利的條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 論我國(guó)商品包裝設(shè)計(jì)的心理化 袁恩培 ， 申興華 ? 《包裝工程》 2013年

[2]探析綠色設(shè)計(jì)在居室空間設(shè)計(jì)中的可持續(xù)發(fā)展 ?田柳 ?2016 《現(xiàn)代裝飾理論》

[3]特殊物料包裝生產(chǎn)線發(fā)展趨勢(shì)及關(guān)鍵技術(shù)探討 徐鵬 ， 肖衡 ， 吳玉月 ， 《包裝與食品機(jī)械》 2014年

[4] 基于機(jī)械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)理論和應(yīng)用的探究 李妍緣 ， 時(shí)存 ， 趙東輝 ， 《企業(yè)導(dǎo)報(bào)》 ? 2014年

[5]梁尚明，殷國(guó)富.現(xiàn)代機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2005

[6] 曹風(fēng) 《先進(jìn)制造技術(shù) 》 北京 科學(xué)出版社，2014

[7] 中國(guó)工程院綠色制造發(fā)展戰(zhàn)略研究課題組《推進(jìn)綠色制造 建設(shè)生態(tài)文明》中國(guó)工程科學(xué) ?2017年