摘 要

本设计为了减少目前快递垃圾所带来的污染，通过对快递纸箱的设计，使得其绿色环保化。电商的迅速崛起带动了快递行业的飞速发展，同时快递垃圾也对环境施加了很大压力。此设计的目的在于减少快递垃圾，提高快递纸箱的重复使用率。

论文主要研究了快递纸箱的免胶带设计、功能性设计和循环利用设计。其中的免胶带设计主要表现为免胶带封箱，取代传统的胶带封箱；功能性设计针对目前存在他人私拆消费者快递的现象，设计了防盗结构；循环利用通过对纸箱的材料进行优化，提高其在运输过程中的强度，使得纸箱可以多次使用。

设计结果表明：免胶带封箱既能够使封箱材料环保化，也能有良好的封箱强度；防盗设计可以维护消费者的正当权益；循环利用的可行性也较高。

关键词：快递垃圾；免胶带；循环使用；绿色环保

Abstract

In order to reduce the pollution caused by the current express garbage, the design makes the green environmental protection through the design of the express carton. The rapid rise of e-commerce has driven the rapid development of the express delivery industry, and courier waste has also put a lot of pressure on the environment. The purpose of this design is to reduce courier waste and increase the reuse rate of express carton.

The paper mainly studies the lightweight design, functional design and recycling design of express carton. Among them, the lightweight design is mainly characterized by tape-free sealing, replacing the traditional tape sealing; the functional design is designed to prevent the phenomenon of private demolition of consumers, and the anti-theft structure is designed; recycling through the optimization of the material of the carton, Improve its strength during transportation so that the carton can be used multiple times.

The design results show that the tape-free sealing can not only make the sealing material environmentally friendly, but also have good sealing strength; the anti-theft design can protect the legitimate rights and interests of consumers; the feasibility of recycling is also high.

Key Words：Express garbage；Lightweight；recycle；Environmental protection

目录

第1章 绪论 1

1.1 快递包装现状 1

1.1.1 我国快递包装发展现状 1

1.1.2 我国快递包装回收现状 1

1.2 目的和意义 3

1.2.1 目的 3

1.2.2 意义 5

1.3 国内外研究现状 5

1.4 课题研究内容 6

1.5 预期目标 6

第2章 环保纸箱结构及成型设计 7

2.1 方案一 7

2.1.1 结构设计 7

2.1.2 成型设计 9

2.2 方案二 12

2.2.1 结构设计 13

2.2.2 成型设计 13

第3章 绿色环保设计 19

3.1 环保封箱设计 19

3.1.1 方案一 19

3.1.2 方案二 23

3.2 循环使用的材料选用 30

第4章 防盗功能设计 34

4.1 易撕防盗设计 34

4.2 拉断放盗设计 35

4.3 体现的环保性 37

参考文献 38

致谢 39

附录 40

第1章 绪论

在电商物流产业强有力的带动下，网购成为目前一大购买力，电商物流包装量随之迅猛增长。一方面满足了人们时间和空间上的购买限制，方便了生活；另一方面物流包装废弃物已成为城市垃圾的主要来源，带来了严重的环境污染问题和废弃物难处理问题，不利于生态可持续发展。所以物流包装的绿色环保化，能减少物流包装废弃物，提高材料利用率，降低对环境的影响。

1.1 快递包装现状

1.1.1 我国快递包装发展现状

根据国家邮政局发布的数据可知:2016年我国快递业务量为313.5亿件, 2017年累计完成400.6亿件, 同比增长28%;业务收入累计完成4957.1亿元, 同比增长24.7%。据国家邮政局发布的2018年前三季度邮政行业经济运行情况通报显示：前三季度全国快递业务量完成347.4亿件，同比增长26.8%；快递业务收入实现4246.3亿元，同比增长24%；从全体行业总体情况上看，前三季度邮政行业业务总量累计完成8565.2亿元，同比增长27.2%，业务收入（不包括邮政储蓄银行直接营业收入）累计完成5673.4亿元，同比增长20.9%。

以上可知，我国目前的快递发展呈现稳健的上升趋势，也就说明，快递包装的发展也呈现良好态势。其中, 2016年快递包裹耗用约32亿条编织袋、约68亿个塑料袋、37亿个包装箱、3.3亿卷胶带、4600万吨瓦楞纸箱原纸。快递包装的迅猛发展带动了相关材料行业的快速发展。

1.1.2 我国快递包装回收现状

快递包装的回收主要指包装材料的循环利用，也就是快递包装从消费者返回生产者这一过程形成的物品实体流动，即是逆向物流的一部分。回收物流系统与传统正向物流方向正好相反。它是将消费者使用过后的废弃物，返回到生产地重新变成新商品或者新商品的某些部分。

传统的回收物流是将大量废旧品仅做掩埋和焚烧处理，这样既不能重新利用，也满足不了无害化处理的要求，反而对环境造成了很大的压力。没有处理的大量废旧品堆积占用大面积的土地资源，严重浪费了有限的土地资源。虽然也有一些城市也按法规的要求，对废旧品进行了分类处理，但是传统的掩埋和焚烧处理，还是很难达到环保的要求。

可持续发展战略经提出及实施，城市回收物流取得了前所未有的进步，但同时面临许多困难，存在许多问题，概括为三个方面：

1、管理体制问题

体制方面的问题关系到治理城市垃圾的成败，包括从中央到地方的各级管理机构的设置。管理体制具有权威性，能够使城市综合治理系统的动作机制流通高效，目前我国的城市回收物流管理体制不健全，其问题的核心是体系体例更动频繁、政府和企业不分、管理与干事不合一缺乏管理与监督的权威性，导致物流回收主体的单一。

2、回收物流管理问题

回收物流的种类、数量不稳定，以利益为主的个人回收就只经济效益高的产品，相当一部分污染严重且回收效益低的废品没有被回收。而对难以运输利润较低的会随着回收品价格的动摇而影响回收率的高低，同时影响废品收购的范围。因此，以这种单纯的经济利益驱动为主，没有实现作为环境目标的生活废弃物回收，其回收率水平不稳定，缺乏一定的效率，其次分类回收局面比较严峻，大多城市仍然是混合收集，这样便增大了资源化、无害化处理的难度，造成严重的环境污染。

3、法律规章制度的问题

法律规章制度是加强城市回收物流治理的力量，能推动物流的回收力度。近年来随着快递垃圾的污染，政府开始重视城市垃圾回收的立法工作，先后制定了一系列的法律和行政规章。随后又在部分省市设立生活废弃物法规，但是其作用只表现在表面上，在经济和科学上没有明显的作用，而且分布分散，实际操作上缺乏可行性，甚至许多有待解决的根本性问题无法可依。

快递垃圾的回收处理是能源再利用的过程，虽然其来源于生活，危害于人类，但是它很有希望成为人类可利用的二次资源，是宝贵的物质财富。通过结构改进和材料升级使废旧品再利用，可节约大量的土地资源，减少对环境的资源与破坏。

我国目前的快递包装回收现状主要表现在包装回收率低、人们回收意识淡薄两个方面。

目前人们使用快递包装后主要有三大走向：第一部分的人收到快递后取出物品选择将包装丢弃；第二部分的人会选择留下包装当作收纳盒来使用；第三部分的人会将包装堆存，然后以废品卖掉换取金钱。其中第一部分的人数占比最大，第二和第三部分的占比加起来也很小。由此可见，目前我国快递包装被回收，然后进行二次使用的人数非常少。分析其原因，一方面人们使用完快递包装放到家中会占据空间，大多数人的生活空间非常有限。如果进行回收，包装箱的回收价格太低，回收价格通常在0.3-0.4元/千克，而且回收过程费时费力，在时间和空间上的限制非常严重。这两点成为大部分人选择直接丢弃快递包装的原因。另一方面电商企业和快递行业不愿回收快递包装，原因主要有两点：

一是回收成本高，回收过程会耗费企业的人力和财力，企业不愿耗费多余的人力与财力，舍弃了回收，换取企业高效的生产；

二是重复利用的纸箱在运输过程中因为振动和野蛮装卸容易破损，而且卫生得不到保障，各快递公司处于规避风险的考虑不愿意回收纸箱，因为纸箱的成本已经被消费者承担。物流回收的系统组成主要由制造企业、物流中心、消费者和回收企业组成。目前我国对于保护环境的意识还不够重视，由于回收物流涉及的方面广，领域多，而且利益不够大，导致包装回收不被重视，造成大家对回收物流的认识不够充分。

1.2 目的和意义

1.2.1 目的

通过上述研究背景了解到目前我国的快递纸箱包装因为运输过程中的污染、破损，其卫生得不到保障和回收成本高两个主要原因导致回收率低。所以此设计将通过对快递包装纸箱的结构进行优化，使其能够实现轻量化和二次利用。

功能性：在纸箱封箱过程中减少胶带的使用或者去胶带、或者在同等强度条件下减少纸板的使用。国内快递包装封箱过程中使用的胶带大多为透明胶带，透明胶带是在BOPP原膜的基础上经过高压电晕后使一面表面粗糙，后涂上胶水，后经过分条分成小卷就是我们日常使用的胶带。BOPP即双向拉伸聚丙烯薄膜。它的生产是将高分子聚丙烯的熔体首先通过狭长机头制成片材或厚膜，然后在专用的拉伸机内，在一定的温度和设定的速度下，同时或分步在垂直的两个方向(纵向、横向)上进行的拉伸，并经过适当的冷却或热处理或特殊的加工(如电晕、涂覆等)制成的薄膜。如果对回收胶带按照传统的掩埋或者焚烧处理，对环境的危害是极大的：一般的塑料要在200—400年时间内才能降解，掩埋方式会占据巨大的土地面积；燃烧处理也会产生有毒气体，对大气环境造成污染。因此，在设计过程中去胶带的作用就显得尤为重要。

防盗：目前存在不少快递人员私拆消费者快递包裹的行为，此行为侵犯了消费者的个人隐私及正当权益，特别是涉及到价值较高的贵重物品或者个人信息信件时，消费者的隐私更容易受到侵犯，频频发生的私拆快递包裹的行为令广大消费者苦不堪言。此设计防盗指消费者的包裹一旦开启就有明显的痕迹，使得消费者一眼就能看出自己的包裹是否已经开启过。如果发现已经开启，消费者则可以以此为证，维护自己的正当权益；如果发现没有开启过，则可以放心使用。

二次/循环利用：目前国内大多纸箱快递包裹材料为瓦楞纸板，其防潮性能较低，在回收过程中极易受潮。江浙沪地区的快递需求量高于全国平均水平，而且这三个地区的湿度也相对较高，所以其回收难度较高，国内主要城市温度、湿度和木材含水率表如下。第一个想法是原材料采用普通瓦楞纸板，设计过程中通过对结构的改进，消费者取出快递后，通过对包装纸箱的折叠或者部分撕裂，使之变为收纳盒或者展示盒，达到二次利用的效果；

图1.1 国内主要城市温度、湿度、木材含水率情况

第二个想法首先从材料上进行改进。针对江浙沪地区湿度较高，快递包裹需求量大的特点，所选用瓦楞纸板的第一个要求便是防水。这样在运输及其循环过程中，就免去了普通瓦楞纸板易受潮的缺点，从而使得快递包裹循环利用的可行性提高。其次便是瓦楞纸箱的材料瓦楞纸板的强度，纸箱回收过程中首先要将纸箱展开，然后再利用再次折叠进行运输。多次折叠、展开、运输等环境下，如果瓦楞纸板的强度不够，多次循环利用的可行性就会降低，所以，瓦楞纸板选用的第二个要求就是高强度。综上所述，此想法的希望材料为高强度瓦楞纸板，此种材料已经问世，所以第二个想法的可行性已提高不少。

去胶带、防盗、循环利用和再次利用，使得快递纸箱的绿色环保化更加有了可能，利于可持续发展。

1.2.2 意义

环保即环境保护，运用有益于环境保护的措施，在更高效地利用自然资源的同时，加深了解环境问题的出现给人类带来的后果，从而有计划地保护环境，不让环境问题进一步恶化，使环境污染保持在一定的可控范围。促进人类与环境协调发展，保护人类的体质健康，让子孙后代有更好的生活环境。

人在自然这个大环境中生存，所以人类生存的基本条件就是自然环境，在这个基本条件下才能发展生产。如果没有这个自然环境，人想要生存和延续是不可能的。随着人口的迅速增长、生产力的空前发展、科学技术的突飞猛进，工业及其人类生活的废弃物不断增多，从而使得自然环境污染日益严重，严重打破了自然环境的平衡，许多资源日益减少，这样下去，将会关系到人类的生存及其社会发展。所以，优待环境就是优待人类自身，环保绿色也是益于人类自身。

1.3 国内外研究现状

受商务部委托, 中国电子商务协会物流专业委员会等单位正在组织开展全国电子商务物流绿色包装评定工作, 电子商务物流绿色包装评定对象包括封套、可降解塑料包装袋、生物基塑料包装袋、瓦楞纸包装箱、塑料及其他材质包装箱、周转箱等。主要表现在对材料的有毒有害物质含量、基材的环保性能、油墨和胶黏剂的指标参数以及重复使用次数进行合理规范。另外流通领域绿色包装通用规范、电子商务物流包装编码与条码表示的行业标准也已获批立项, 将正式进入起草编制阶段, 预计2019年发布。

欧盟出台了一系列基于废弃物回收的指令，对全部的包装、包装材料以及包装的管理、设计、生产、流通、使用和消费者等所有环节提出相应的要求和应达到的目标，规定整体回收率达到60%，再循环率达到55%。德国推崇包装材料回收，发布的条例将回收要求、利用、处置和生产、销售和消费者挂钩，将回收到处置各个环节分解落实到各部门，可操作性强。英国、加拿大、法国等国家的包装法规、标准。

国内外对绿色环保快递包装的现状主要表现在对材料的环保性和回收循环利用。

1.4 课题研究内容

为减少快递垃圾的数量，减轻环境的压力，本设计研究对象为快递包装的材料选用以及纸箱使用过后的再利用及循环利用。

设计主要从纸箱的免胶带设计、防盗设计和循环利用设计这三个方面进行。免胶带设计主要体现在封箱过程，设计中通过取代传统的胶带封箱，分别利用瓦楞纸片和设计的结构进行封箱；防盗设计体现在快递箱在流过程中一旦开启过，将有明显的痕迹，实现防盗的功能；循环利用设计通过对材料的优化，提高其在流通过程中的强度，使得其可以通过回收多次使用。

还有通过纸箱本身的结构设计，使得其可以上述的三大方面结合起来，实现整体的绿色环保。

1.5 预期目标

通过对快递的设计使其达到绿色环保的要求，并且在后续设计中通过ArtiosCAD软件设计出纸箱的展开图，并且用SolidWorks建模，模拟封箱的操作。在论文的撰写中，将具体的设计过程详细的叙述。

设计过程中通过查阅相关文献获得灵感，然后设计并考虑其可行性。最终设计出可行性高的方案。

第2章 环保纸箱结构及成型设计

2.1 方案一

2.1.1 结构设计

第一种方案展开图如下：

图中的①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩分别为箱面编号，1为防尘襟片，既起到防尘的作用，也在折叠完成后提高箱体的强度，2也为防尘襟片。其中④折叠成型后作为箱体的底面，②、③折叠重合成型后作为箱体的左侧面，①、⑨、⑩折叠重合成型后作为箱体的前侧面，⑤、⑥折叠重合成型后作为箱体的右侧面，⑦折叠成型后成为箱体的后侧面，⑧折叠成型后成为箱体的上面。

图2.1 方案一展开图

图2.2 尺寸参考

此种方案的应用范围广泛，可以用在多种物品的快递包装上。目前网络购物成为大多数人的选择，取消了以往的空间限制，人们现在可以足不出户的购买自己的需求物品。如上图，折叠成型后，箱体的长宽高为别为：350mm、250mm、133mm，适合于大多数的鞋的快递包装。上述的尺寸方案只是作为一个参考，在实际的生产过程中可以根据商品的规格设计相应的尺寸，达到容装商品的目的。

之所以称为环保纸箱，其环保性体现在以下方面：

1.传统的纸箱在生产过程中，其污染主要来源于印刷、瓦楞纸板废料和粘合剂等。印刷污染主要包括油墨及其有机溶剂这两者的挥发物对空气的污染。因为纸箱的用途是快递纸箱，所以其表面的印刷面积很少，只需将一些运输标志印刷在上面即可，很大程度上降低了在印刷过程中油墨和有机溶剂对空气的污染；

2.瓦楞纸板废料如果过多，会造成原材料的浪费，也会对环境造成一定的污染。方案一的展开图为一页纸展开，因为设计了卡扣结构将纸箱的侧面进行固定，在折叠过程中不需要任何的粘合剂将纸板进行粘合。而且方案一中多余的废料可以用于封箱纸片，降低了纸板的废料率。

3.传统的粘合剂主要成分为胶水，胶水在生产过程中也会因为挥发对空气产生污染，纸板在生产过程中采用的粘合剂为水性粘合剂，较其他热熔性粘合剂在生产过程中挥发的有机高分子少很多，可以降低其对空气的污染。

2.1.2 成型设计

第一小节完成了免胶带纸箱的结构与参考尺寸的设计，接下来对设计的纸箱的成型过程进行说明，明确此方案的整体过程。

纸箱展开图如2.3，为了使折叠过程和顺序更加清楚的表现出来，对其中需要进行折叠的瓦楞纸板都进行了字母标注。图中的A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O皆为需要折叠的纸板，且按照此顺序进行折叠。

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