綠色設計在機械包裝設計的應用
時間:2022-05-13 03:45:21
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摘要:隨著科學技術的日新月異,新技術和新工藝不斷被工業(yè)生產所采用,加快了工業(yè)生產的發(fā)展。在大力倡導節(jié)能、綠色、環(huán)保的今天,綠色設計在包裝機械設計中被廣泛采用,因此,在食品、日用品的包裝設計中應當大力提倡采用綠色設計。綠色設計是指在設計產品時,必須考慮產品的環(huán)境屬性(可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等),并將其作為設計的目標,在滿足環(huán)保的同時,保證產品應有的性能、質量和使用壽命的設計。包裝機械是工業(yè)生產中常用的機械設備,對其進行綠色包裝設計,是時展的必然趨勢。文章就綠色設計在包裝機械設計中的應用進行了闡述,希望對工業(yè)生產的發(fā)展提供有益的借鑒。
關鍵詞:綠色設計;綠色機械設計;包裝設
包裝工業(yè)生產中最主要的設備是包裝機械,隨著新技術在包裝機械行業(yè)的廣泛應用,設計技術不斷地推陳出新,在消耗資源進行生產的同時,廢棄物也在不斷增加,加劇了環(huán)境的污染,所以,在包裝機械設計中采用綠色設計勢在必行。
1綠色設計總述
1.1綠色設計的概念。綠色設計是指在設計產品時,首先要考慮產品的環(huán)境屬性(可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等),并且滿足環(huán)保的合格性指標,同時要保證產品應有的功能、使用壽命、質量等的設計。綠色設計與傳統(tǒng)設計的根本區(qū)別:綠色設計在產品的設計初期就把降低能耗、易于拆卸、再生利用和環(huán)境生態(tài)保護等因素,與保證產品的性能、質量、壽命、成本等作為主要的設計目標。設計時就要考慮產品的生產、使用到報廢的全過程不污染環(huán)境,而不是等到產生了污染之后再去處理。1.2綠色設計在包裝機械發(fā)展中的重要性。包裝機械就是能夠包裝產品的機器。使用包裝機械不僅能提高生產率,實現大規(guī)模的生產,而且還能夠減少對環(huán)境的污染。常見的包裝機械有充填機、封口機、復卷機、模切機等。隨著新技術在包裝行業(yè)中的不斷應用,新產品不斷被開發(fā),同時也產生了大量的廢棄物,從而加重了環(huán)境負擔。因此,綠色設計在包裝機械設計中的應用大勢所趨。1.3綠色設計的發(fā)展方向。包裝機械更新的主要特征就是:智能化、綠色化。智能化是指包裝機械的操作過程可以由計算機控制,并且安全可靠性。綠色化是指包裝機械的機械設計、制造、生產、回收等各個環(huán)節(jié)都沒有或者很少對環(huán)境造成污染。綠色設計在包裝機械行業(yè)中的發(fā)展重點是節(jié)約能源,減少對環(huán)境的危害,采用綠色材料。
2綠色設計的基本要求
2.1采用先進技術。采用先進技術是綠色設計的基礎,從技術上保證產品的安全性、可靠性、經濟性,保證產品在設計、加工、使用全過程中與環(huán)境的協調性。2.2進行技術創(chuàng)新。綠色設計的靈魂是技術創(chuàng)新。綠色設計作為一門新興的設計技術,要面對許多新問題,因此綠色包裝設計必然要進行大量的技術創(chuàng)新。2.3保持與環(huán)境協調。綠色設計的根本是做到環(huán)境協調。綠色設計所設計的產品必須具有節(jié)能降耗、保護環(huán)境和人體健康的特性。2.4資源利用最佳。綠色設計要保證資源的合理選用,選擇產品材料時避免選用稀缺資源,并要盡可能保證資源在產品的全生命周期中得到最大限度的利用,即使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。2.5能量消耗最低。綠色設計力求使產品在其生產、制造、使用等全生命周期中,能量消耗最少,避免能源浪費。2.6環(huán)境污染最小。綠色設計盡量將產品在其全生命周期中對環(huán)境的污染降低到最小,零污染是綠色設計追求的目標。2.7安全宜人。綠色設計要考慮產品的生產者和使用者的安全,使設計的產品安全可靠、易于操作和使用。2.8綜合效益最佳。綠色設計要考慮產品的綜合效益,即成本最低,經濟效益、生態(tài)效益和社會效益最大。
3綠色設計的關鍵技術
3.1結構設計。目前,包裝產品已經向精致化和多功能化發(fā)展,因此,柔性化、多元化的包裝機械更能適應市場需求。所以,綠色包裝機械的結構設計除了要具有產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。即不斷完善包裝機械的結構設計,盡可能減少零件數量和種類,采用多功能的零件;使得設備小型化,提高材料的利用率。3.2材料設計。選取材料時,要嚴格控制產品生產的每一個環(huán)節(jié)產生的廢棄物,力爭做到對環(huán)境的污染最少。在選用材料的過程中力爭做到以下幾點。(1)盡量減少材料的種類。產品所用材料種類越多,不僅會使產品結構復雜化、增加產品制造的難度和制造過程中對環(huán)境的負面影響,而且也會給產品報廢后的回收處理帶來麻煩,因此減少所用材料的種類是十分必要的。(2)減少在加工過程對環(huán)境產生負面作用的材料。例如,難以加工的材料會消耗較多能量,并且產生的切削、粉塵會造成環(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,同時還能減少原材料加工過程中產生的廢棄物。許多材料如塑料、鋁等均可以回收利用,它們在回收后的性能基本保持不變或者變化很小。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元素以改善其性能。例如,美國設計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,同強度的托架,重量減少了四分之三,這樣不僅節(jié)約了運輸成本,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。廢棄產品得不到及時、有效的處理會嚴重污染環(huán)境。國外已經開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間內即可分解或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)盡可能選用無毒、無害的材料。使用有毒、有害材料既會造成環(huán)境的污染,又會危害人們的健康,所以盡量避免使用有毒、有害材料。如果在產品的設計中無法避免地要采用有毒、有害的材料時,則必須對有毒、有害的材料進行明確的標注,且把有毒、有害的材料要設計在方便拆卸的地方,以便回收和處理。3.3制造工藝設計。包裝機械的制造工藝設計包括以下內容:(1)采用新的加工方法,改進設計方案,選擇最佳工藝參數,降低原材料的消耗,使產生的廢棄物最少。(2)選擇合理的制造工藝,提高產品的合格率,節(jié)約能源。(3)在生產過程中盡量選用對環(huán)境無污染、不造成公害的材料。
4綠色設計的設計方法
4.1模塊化設計。模塊化設計是綠色設計中最常用的方法之一,是指設計出一些功能不同、或性能不同、或規(guī)格不同的產品模塊,通過模塊的選擇組合成不同的產品,以適應多變的市場需要。4.2可拆卸性設計??刹鹦缎允蔷S護、回收和再生利用機械設備的重要保證。具備良好的可拆卸性,才能實現材料的回收和零部件的再利用,達到節(jié)約成本、減少污染、保護環(huán)境的目標。所以,必須重視可拆卸性設計。因此,設計人員必須深入市場進行調研,獲取包裝機械在拆卸過程中的改進意見,為可拆卸性設計的持續(xù)發(fā)展準備好相關資料。4.3可回收性設計。為了更大程度地回收利用廢棄產品,提高廢棄品的再生和利用率,人們提出了回收設計的概念?;厥赵O計是指在進行產品設計的時候,就要考慮到產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的問題,保證零部件及材料充分、有效的合理利用,并在回收過程中盡量減少對環(huán)境污染的一種設計思想和方法。據有關研究表明,零部件的重復利用可以使產品的最終成本平均下降30%,產品可回收性設計應考慮以下幾點:(1)盡量采用系列化、模塊化的產品設計。在不同系列的產品中盡可能采用常用件和標準件,便于回收。(2)盡量選用性能和規(guī)格相同的零部件或經過簡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、軸承等零件都可經過回收再利用。(3)結構緊湊。在滿足使用性能的條件下,設計得越緊湊越好。(4)盡量減少材料種類。降低產品的購買價格,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,使全社會形成一個資源利用良性循環(huán)。
5結束語
綠色設計在我國的工業(yè)發(fā)展中具有非常重要的作用。綠色設計的最終目的就是保護環(huán)境和節(jié)約資源,保護環(huán)境是核心,節(jié)約資源與保護環(huán)境是密切相關的,因為節(jié)約資源可減少廢棄物,杜絕目前工業(yè)生產對環(huán)境造成的污染。大力提倡采用綠色設計,將綠色設計滲透到包裝機械的設計中,在提高生產效率的同時,減少對環(huán)境產生的污染,使企業(yè)獲得經濟與生態(tài)效益,為我國包裝業(yè)的發(fā)展提供有利的條件。
作者:張麗霞 單位:甘肅畜牧工程職業(yè)技術學院
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