蜂窝结构在环保快递包装中的探究

吴所谓

（上海工程技术大学艺术设计学院，上海201620）

摘要：针对二十一世纪飞速发展的快递行业与物流行业，快递纸箱不仅在材料还是结构上都对现今的环境造成了极大的破坏。在基于对快递行业的调查下，对于材料和结构的相对优化与改善已经成为了不仅是在快递行业更是在各种环保包装中的重中之重。本文将从蜂窝结构的本质、蜂窝结构在环保快递包装材料上的应用及优点、蜂窝结构在环保快递包装外形上的应用及优点和蜂窝结构在环保上的应用及优点来对本题目进行阐述与总结。

关键词：蜂窝结构；环保快递包装；快递盒；空间利用；六角柱体

二十一世纪，是物流飞速发展的时代，网购的兴起带动了快递行业的兴起，人们在享受便利的同时，大大小小的盒装包装也随之铺天盖地的袭来。随处可见的废弃快递纸箱堆满了社会的任何一个角落，造成了严重的资源浪费。数据显示，2016年全国快递量达到三百一十三亿件，而随之近几年的趋势，快递量将会直线增长。在造成巨大资源浪费的同时，受原先纸盒结构所致，运输等过程中造成的破坏会导致快递盒无法被再次利用成为堆放的垃圾。而受盒状结构所导致的内部空间的浪费也将使用大量塑料缓冲物，这无疑也对环境造成了破坏。

诚然盒状结构作为最简单的结构被范用至今，但其仍有承重、成本、空间利用等许多不足之处，而蜂窝结构则本身具有在承重方面与成本方面相对于正常方体结构而言的各方面优越性，而也以此相对于上述问题，蜂窝结构也具有更优解。本论文旨在对蜂窝结构在包装中的探究，从而探究轻质、节能、环保、承重、美观的包装结构在现代包装中的应用。

一、蜂窝结构的本质

蜂窝结构是覆盖二维平面的最佳拓扑结构。其是蜂巢的基本结构，由一个个正六角形单方、方口全朝下或朝向一边、背对背对称排列组合而成的一种结构。这种结构天生就具有着优秀的几何力学性能，因此在材料学科拥有广泛应用。

蜂窝结构正如其名，又大自然而形成。科学家们对其进行研究发现。正六角形的建筑结构，密合度最高、所需材料最简、可使用空间最大。因此，可容纳数量高达上万只的蜜蜂居住。这代表了蜂巢利用了等量的材料，使蜂巢具有了最大的容积。

在自然中的应用是蜂巢等等，而蜂窝结构在当代的应用也非常之多。航天器使用了蜂窝，其本身强度很高，重量又很轻且益于隔音和隔热。因此，当前的航天飞机、人造卫星、宇宙飞船在内部大量采用了蜂窝结构，卫星的外壳也几乎全部都是蜂窝结构。

也可由此得出，蜂窝结构的优点主要有：承受能力强，构造精巧、适用且节省材料。将蜂窝结构运用在包装中主要是两个特点：一个特点是包装材料，另一个特点是包装外形。

二、蜂窝结构在环保快递包装材料上的优点

将其结构直接运用于包装材料的结构，由于其具有的蜂窝结构，可以分散承担来自各方的外力，使得蜂窝结构对挤压力的抵抗，比任何圆形或正方形要高得多。科学家对蜂窝结构的研究发现，即使非常纤薄的材料，只要把它制成蜂窝形状，就能够承受很大的压力。那以此为基础，这种结构能直接从材料上对所承载物品的保护性进行飞跃的提升，同时也能相应的节省材料，对于资源的节省可能从单体而言可以忽略，但一旦以例如快递箱这种需要大批量制作的包装而言，就将节省非常多的资源。

其中较为典型的例子为：蜂窝纸板。蜂窝纸板是近年来在国外国内都在兴起的一种节约资源、保护生态环境且其成本较低的新型绿色环保包装材料。与同类型的实心材料相比，其承重强度比已知材料中是最高的，从力学角度而言，封闭的六角等边蜂窝结构相比其他结构，能以最少的材料获得最大的承重，同时它的弯曲刚度与铜材料、同厚度的实心板相差无几甚至更高，但其重量却轻了月70~90%，不易变形，不易开裂名同事减震、隔音、隔热等特性也极强。

三、蜂窝结构在环保快递包装外形上的应用

将蜂窝结构运用在包装外形上。其实并非是直接将包装外形改造成蜂窝，而是蜂窝中的个体：六角柱体。以多个六角柱体的包装组成或堆叠成一个蜂窝结构。首先六角柱体的包装将区别于大部分市面包装，单以外形会更显得大气且充满创意。其次六角柱体的盒状将相对于传统正方形盒状拥有更多平面，这将使得其信息承载量与区块增大，对于设计师而言，其创造性也就随之变多了。再以个体而言六角柱体具有相对于正方体而言更大的容积，同时也会减少空间的浪费，由得益于本身不错的承重能力，会使得储存物品得到更好的保障。

在此更有趣的是，个体为六角柱体，当多个六角柱体堆叠后，自然形成了一个蜂窝结构，那也就是说他同时拥有了上述关于蜂窝结构的所有特点。减轻了运输物品中可能造成的震动等问题的影响，受力的分散保证运输物品的安全。同时也更便于运输，可以充分利用其相关空间。而六角柱体的堆叠也会利于保护整个结构的稳固，相辅相成。

与此同时常规纸盒结构受制于材质与外形，导致其会受到损坏无法承重以及空间利用不当等各种原因而导致无法被消费者二次利用，通过调研我们得知大部分消费者对于纸盒并无二次利用的倾向，在堆积之后就会选择直接丢弃。

而相较于常规纸盒结构而言，蜂窝结构所代表的的六角柱体结构在消费者眼中将会是一个新颖的存在。若对消费者施以正确的引导，本身其新式的蜂窝结构包装将会增加消费者的再利用率。而又得益于其本身的结构优化，其泛用性也将比常规立方体结构增加，也更适合二次利用。

结论：

根据上述阐述与总结，蜂窝结构在环保快递包装上的应用确实相对于传统纸盒结构而言有了很多提升，其轻质、节能、环保、承重、美观等特点无一不彰显了蜂窝结构的优越性。若能将蜂窝结构普及到环保快递包装当中，势必会使当前的环境问题得到相应的改善。

参考文献

[1]杜盛梅.最杰出的建筑师—蜜蜂[J].科学24小时,2005,(7):33-34

[2]张俊竹.结构仿生设计原理在展示设计中的应用[J].家具与室内装饰,2016,(1):75-77

[3]王千辰.基于六边形结构的形成原因及其在生活材料中的应用的研究[J].化工管理.2017,(3):74-75.