具備保鮮滅菌功能的模塊物流箱設(shè)計構(gòu)想

張政宇 姚可 陳悅 阮瀅馨

摘要：隨著社會的飛速進步，人民生活質(zhì)量的提高，大眾對物流快遞服務(wù)的需求也逐步提升，其中，生鮮產(chǎn)品冷鏈運輸前景廣闊。本文以模塊化思維改造傳統(tǒng)物流箱，對箱體外形進行統(tǒng)一化標準化設(shè)計，并增加保鮮滅菌功能。

關(guān)鍵詞：保鮮滅菌;模塊物流箱;設(shè)計方案

一、物流冷鏈箱發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)外都將冷藏作為果蔬保鮮的最基本手段，冷藏和冷鏈技術(shù)無疑還會向普及的方向推進。所以，適宜于冷藏條件下不同果蔬的保鮮包裝標準化和科學設(shè)計的研究、多功能經(jīng)濟性研究等，仍是保鮮包裝研究和應(yīng)用的主體。在冷庫貯藏和流通冷鏈中，塑料周轉(zhuǎn)箱、紙箱是大眾化的保鮮外包裝方式。近年來，泡沫塑料包裝日益增加，為防止水分散失，以聚乙烯和聚氯乙烯塑料薄膜作為內(nèi)包裝，在冷藏條件下的應(yīng)用十分普遍。在氣調(diào)庫、氣調(diào)冷藏集裝箱貯運情況下，是通過氣調(diào)設(shè)備和裝置調(diào)節(jié)環(huán)境中的氣體成分，所以保鮮包裝的應(yīng)用與冷藏有區(qū)別。一是氣調(diào)庫中貨物碼放高度一般較高，庫內(nèi)存放時間也相對較長，庫內(nèi)還要經(jīng)常加濕，所以對外包裝箱的質(zhì)量要求更高;二是要實現(xiàn)氣體的良好交換，達到設(shè)定的適宜氣體指標，氣調(diào)庫貯藏時不再用密封的塑料薄膜袋包裝，如庫內(nèi)濕度不能達到理想的濕度，也只能是用薄膜免口覆蓋而已。

在冷藏、氣體調(diào)節(jié)和常見包裝的基礎(chǔ)上，一些新型防腐保鮮技術(shù)和包裝材料近年來已在果蔬保鮮上開始研究和試用。如臭氧、負離子殺菌保鮮技術(shù)、二氧化氯殺菌保鮮技術(shù)、微孔膜和納米膜等功能性膜包裝技術(shù)、貨架涂被保鮮技術(shù)等。傳統(tǒng)的食品保存處理方法有低溫冷凍、高溫殺菌、干燥脫水、去氧、鹽漬、腌制、酸化等。這些方法基本來源于農(nóng)業(yè)化社會，對于食品的營養(yǎng)成分的保留和食品的安全衛(wèi)生性考慮較少。[1-3]

制冷時限導致生鮮快遞只能短途運輸：目前市場上使用的生鮮快遞箱，制冷時長大多在3--8小時左右，導致生鮮快遞運輸只能短途進行，長時間運輸難以保證食品保鮮度?；煅b模式導致生鮮快遞貨損率高：目前生鮮快遞大多采用泡沫塑料+冰塊形式運輸，運輸途中難以有效防震防撞，極易導致貨物破損，或者冰塊破損污染貨物。

“每天扔兩三個快遞紙箱”已經(jīng)成為不少消費者的生活常態(tài)，據(jù)統(tǒng)計，每年包裝快遞所用膠帶總長度就可以繞地球赤道425圈，紙板和塑料快遞包裝物總體回收率不到20%，在我國特大城市中，快遞包裝垃圾增量已占到生活垃圾增量的93%，部分大型城市這一數(shù)字也達到了85%至90%，這些垃圾已成為威脅環(huán)境安全的“主力殺手”

二、具備保鮮滅菌功能的模塊物流箱的設(shè)計目標

新型保溫滅菌模塊化物流箱簡易且成本不高，針對價格問題，本文采用的保溫滅菌技術(shù)可以滿足絕大多數(shù)的產(chǎn)品的溫度條件，不管是在何種的物流運輸方式本產(chǎn)品都可以應(yīng)用到運輸中，而且采用了相對親民的價格，無論何種類型的生鮮產(chǎn)業(yè)皆可應(yīng)用此產(chǎn)品到運輸中去，因此可以廣泛地應(yīng)用于日常生活中?，F(xiàn)在的保溫配送質(zhì)量并不高，針對中高檔、對溫度要求高的產(chǎn)品，普通的配送箱達不到溫度要求，本箱型的使用可貫穿整個運輸過程，全程保溫，且對產(chǎn)品也有較高的質(zhì)量保證。

三、具備保鮮滅菌功能的模塊物流箱設(shè)計方案

（一）材料環(huán)保，循環(huán)利用，減少污染

箱體材料采用可降解塑料?？山到馑芰侠弥参锝斩挼戎瞥傻目山到馑芰蠈θ梭w對環(huán)境都是友好的，它不同于三大合成塑料，可降解塑料廢棄后，在生物環(huán)境的作用下（通過光或微生物），將塑料高分子鏈切碎為小分子，并最終轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。同時，箱體可循環(huán)使用，極大程度地降低了企業(yè)在外包上花費的資金成本，在擁有足夠的牢固度同時也更加環(huán)保，箱體循環(huán)利用、周轉(zhuǎn)次數(shù)的增加較傳統(tǒng)包裝在長期極大程度的降低企業(yè)在外包裝上花費的資金成本。在可降解的情況下也杜絕了膠帶的使用，采用鎖扣形式加以替代，在很大程度上解決了快遞的過度包裝的環(huán)境污染與浪費問題。

（二）外形改造實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化運輸

本箱采用上部定位點凸起與箱體底部凹陷來實現(xiàn)上下不同規(guī)格型號箱型的拼接，從而提出模塊化概念。使用頂部凸起的正矩形定位點，與箱底的凹陷進行拼接從而實現(xiàn)上下固定。對應(yīng)的頂部定位點可以插入底部凹陷，從而實現(xiàn)上下箱的拼接與固定，通過模塊化堆疊，實現(xiàn)穩(wěn)固運輸，高效分揀的功能。箱體與箱體間拼接可組成一個單位的運輸模塊，從而實現(xiàn)模塊化運輸。在保證單個箱體便攜可運輸功能基礎(chǔ)上，利用積木拼搭原理，箱體與箱體間拼接可組成一個單位的運輸模塊，從而實現(xiàn)模塊化運輸。根據(jù)運送目的地的不同，將箱子分標成不同顏色，同一目的地箱子進行同色拼裝，可大大節(jié)省分揀環(huán)節(jié)造成的時間成本，也可避免箱體分裝環(huán)節(jié)造成的暴力損傷。為了提升貨物的易裝易卸性，采用模塊化箱型，可將物流箱進行拼接堆疊。

（三）滅菌、保鮮、保溫模塊在箱體中的互通共用

本品在箱體的一側(cè)設(shè)置可拆卸式殼體，殼體的內(nèi)部設(shè)置可更換的不同功能的模板。將滅菌、保鮮、保溫做成三個規(guī)格相同的可替換模板，在物流箱中留出放置模板的空間。采用紫外線滅菌燈設(shè)計，經(jīng)過多次試驗發(fā)現(xiàn)，紫外線滅菌燈具有很好的殺菌效果，可以殺滅絕大多數(shù)細菌;將藍光保鮮技術(shù)在物流箱轉(zhuǎn)化應(yīng)用，通過在物流箱中放置藍光LED燈來做到進行藍光保鮮。本產(chǎn)品的使用可貫穿整個運輸過程，全程保持低溫，且對產(chǎn)品也有較高的質(zhì)量保證。

（四）貨物與可更換冷板分裝，保障貨物運輸全程無接觸控溫

傳統(tǒng)的冷鮮箱是將制冷劑與貨物混合裝運，這種混裝有兩大弱點，一是運輸過程中制冷劑破損會污染貨物，二是只適合短途運輸，如果長途運輸則需要更換制冷劑，這種重復(fù)的開箱會影響貨物保鮮，造成二次污染。模塊物流箱將傳統(tǒng)制冷劑更換為冷板，將貨物與可更換冷板分裝，一方面有效避免了冷板破損可能造成貨物污染的可能性，另一方面，有效解決了傳統(tǒng)冷鏈快遞箱不適合長途運輸?shù)娜秉c，在長途運輸過程中，只需要在不接觸貨物情況下適時更換冷板即可。

（五）全方位減震防損提效

內(nèi)置減震氣囊從而更能充分地保證箱內(nèi)水果蔬菜的質(zhì)量，有效地避免了在運輸、搬運途中的磕碰、擠壓等貨損問題。箱體底部設(shè)置防滑軟墊（具有防滑紋），能夠減少在貨運過程箱體運動所導致的箱體破損和貨損。箱體使用EPP材料具有優(yōu)越的耐沖擊性，重壓或撞擊時不易破碎，可實現(xiàn)長久使用。大開口設(shè)計，箱體的中央部位設(shè)計轉(zhuǎn)軸，能夠有效提高物流從業(yè)人員在取放物件的效率，同時也減少貨物在取放時的貨損率。

（六）小箱子大科技，現(xiàn)代科技讓“溫度”看得見。

使用RFID電子條碼，可以實時查詢產(chǎn)品信息，運送車輛信息和運送時間等信息。在箱體附著溫度傳感器感受溫度轉(zhuǎn)換成可用輸出信號，與無線傳輸技術(shù)相結(jié)合，使客戶可通過相應(yīng)手機或計算機程序進行實時物流溫濕度查詢。通過GPS和GIS技術(shù)，將物流信息上傳至監(jiān)控中心。如果溫濕度變化超出預(yù)先設(shè)定的要求系統(tǒng)將自動給出預(yù)警，及時更換冷板。利用低共晶液和制冷劑的工作原理從而能夠在一定時間內(nèi)保持冷藏溫度并保持箱體循環(huán)制冷。

四、具備保鮮滅菌功能模塊物流箱的應(yīng)用

隨著大眾對生鮮貨物運輸?shù)男枨笈c服務(wù)質(zhì)量的提升，需保證物流活動中需要生鮮貨物在做到保鮮與安全。同時為了解決貨物外包裝規(guī)格不統(tǒng)一，途中會進行暴力分揀也進行了調(diào)整，使得每個物流箱可以通過凹槽結(jié)合起來，形成一個集合體，從而達到不受包裝規(guī)格不統(tǒng)一等實際問題的影響。既方便了分揀，又防止運輸途中快遞員的暴力分揀導致箱體損壞，同時也節(jié)省了快遞員的作業(yè)，降低了作業(yè)成本。

模塊化物流箱采用模塊化組配，采用上部定位點凸起與箱體底部凹陷來實現(xiàn)上下不同規(guī)格型號箱型的拼接，從而提出模塊化概念，以多箱結(jié)合為一整體來定義模塊，以模塊化為基礎(chǔ)提出模塊化配載，模塊化運輸，模塊化分揀，從而在物流產(chǎn)業(yè)鏈的各個流程節(jié)約時間，提高物流貨物的分揀和運輸效率。在循環(huán)使用節(jié)約包裝成本的同時節(jié)約人工分揀，運輸相容利用率及時間成本。以實際行動助力了綠色物流的發(fā)展。綠色物流的本質(zhì)是在追求經(jīng)濟效益的同時不損害生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的“雙輪驅(qū)動”。綠色物流的實現(xiàn)能有效引導綠色生產(chǎn)、提升流通效率和促進綠色消費，是促進綠色經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。

國民經(jīng)濟的快速增長帶動我國物流業(yè)發(fā)展規(guī)模迅速擴大，現(xiàn)代物流業(yè)已成為支撐我國國民經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性行業(yè)。綠色物流是現(xiàn)代物流未來發(fā)展的必然趨勢，是促進綠色經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)與內(nèi)在要求。

模塊物流箱可以為普通傳統(tǒng)生鮮批發(fā)帶來福音，一方面，模塊物流箱相較冷鏈車、冷鏈倉成本更低，大大降低了批發(fā)商的運輸成本，另一方面相較普通運輸加入了制冷保鮮保障，能夠保障生鮮的質(zhì)量與品質(zhì)，減少貨損。

五、結(jié)語

本文提出的具備保鮮滅菌功能的模塊物流箱設(shè)計可有效解決零擔生鮮快遞的“短”板、“損”板、“染”板，消除末端運輸“最后一公里的痛”、傳統(tǒng)普通零售的“兩難抉擇”。但本箱停留在方案設(shè)計層面，并未實際生產(chǎn)試用，仍存在不足有待完善。

參考文獻：

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本文系2020年江蘇省大學生創(chuàng)新訓練計劃項目（校級）“疫情下具備保鮮滅菌功能的模塊物流箱”（課題編號：YXKC202047）的研究成果。