液态奶包装与节能减排

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1、液态奶包装与节能减排乐清育英学校倪子轩摘要节能减排、倡导低碳生活是当前环保领域的热时尚话题，如果你能增强节能意识，树立减排理念，你就会发现，原来生活可以更“低碳”的！牛奶，这种营养丰富的饮品，已经成为人们日常生活中不可或缺的饮品，但各种形式的牛奶包装牵扯着二氧化碳的排放问题，设计最节省材料的牛奶包装，就是对节能减排、低碳生活的有力支持。本文通过计算，倘若液态奶采用最节省材料的包装，全国一年可以减排二氧化碳的数量，从中你会有惊奇的发现！一、背景材料当前，随着全球气候变暖、海平面的上升，进一步加强节能减排工作，成为应对全球温

2、室效应加剧的迫切需要。而人们生活水平的不断提高，牛奶这种富含多种营养的饮品已经走进了越来越多的家庭，成为现在人们日常生活中不可或缺的饮品之一，从牛奶的加工生产到饮用的整个过程，无不牵扯着二氧化碳的排放问题，加强节能减排工作，我们不可能去要求人们少喝牛奶，但可以从节省牛奶包装做起。我们知道，现在市面上销售的牛奶有许多种类，广泛使用的是常温液态奶，其中纸质砖形奶占了液态奶25％的比重。而砖形奶中，250毫升装的在市场上最为普遍，几乎占了全部的市场份额。250毫升装的牛奶基本上为两种类型，一种是较长并且较窄的类型，典型的有蒙牛

3、特仑苏系列；另外一种则较矮较宽，以伊利优酸乳为代表。砖形奶的包装大多是利乐包装，利乐包装材料由纸板层、聚乙烯和铝箔组成。利乐包不可重复使用，而且回收率也很低，所以，为低碳环保、节能减排、保护环境，设计出一种最节约的包装尤显必要。据2006年4月19日《信息时报》记者李星慧、黄丽嫦报道，中国乳业前三强伊利、蒙牛、光明总销量占国内液态奶市场的50%，而伊利、蒙牛、光明全国三大乳业巨头销售液态奶年销量合计600万吨左右，因此估计全国液态奶市场年销售量合计约为1200万吨左右。根据权威机构的统计，中国液态奶市场上，袋装牛奶占取了

4、45%的市场份额，纸质砖形牛奶占取了25%的市场份额，塑料瓶为17%、塑料杯7%、玻璃瓶5.5%、其它包装如铁皮罐占O.5%。根据目前我国造纸业行情分析，利用1吨废纸可以：节约木材3m³、节约标煤1.2t、节约用电600度。二、方案设计我们先从包装牛奶盒的表面积考虑，如图，设一瓶250毫升砖形奶的包装长为厘米，宽为厘米，高为厘米，表面积为S,则有下列等式：若使包装的材料做到最节省，即S最小，由②式可知，即：最小。由均值不等式（其中,当且仅当时取“=”号）可知：∴所以：（当，即时，-4-取“=”）所以，当时，此时，即：即：

5、按现有一瓶砖型液态奶容量250ml不变的前提下，表面积最小、最节省材料的包装方案为边长为6.3cm的正方体包装。其表面积为：6×6.3²238.14三、可节省多少包装材料但现在市场上容量250ml的瓶砖型液态奶的包装规格普遍为6.2×3.9×10.5（如图,单位：cm）（其实还有表面积更大的长条形包装，如蒙牛特仑苏牛奶），每瓶这种规格的牛奶表面积为：2×（6.2×3.9＋6.2×10.5＋3.9×10.5）＝260.46，这样，若采用立方体包装的话，每瓶砖形奶的新包装方案节省了材料：260.46－238.14=22.32

6、。同时，有均值不等式可知，每箱液态奶的最节省外材料包装方案为最接近立方体的包装。因为：每箱液态奶的包装规格为24瓶，而24＝1×3×8＝1×4×6＝2×3×4，所以：每箱液态奶的最节省外材料的包装方案为2×3×4规格，即：长、宽、高分别放置2瓶、3瓶、4瓶。此时，每箱24瓶液态奶的最省包装面积为：2×[（3×6.2）×（2×10.5）＋（3×6.2）×(4×3.9)＋（2×10.5）×(4×3.9)]＝2016.72而现行市场上每瓶6.2cm×3.9cm×10.5cm规格的24瓶一箱装的伊利、蒙牛等砖形奶的包装箱20cm

7、×11cm×35cm，其表面积为：2×（20×12＋20×35＋12×35）＝2720这样，每箱24瓶装牛奶又可节省包装：2720－2016.72＝703.28（其他小包装牛奶，每箱节省的包装材料还更多）据2006年4月19日《信息时报》记者李星慧、黄丽嫦报道，中国乳业前三强伊利、蒙牛、光明总销量占国内液态奶市场的50%，而伊利、蒙牛、光明全国三大乳业巨头销售液态奶年销量合计600万吨左右，因此估计全国液态奶市场年销售量合计约为1200万吨左右。根据权威机构的统计，中国液态奶市场上，袋装牛奶占取了45%的市场份额，纸质砖

8、形牛奶占取了25%的市场份额，塑料瓶为17%、塑料杯7%、玻璃瓶5.5%、其它包装如铁皮罐占O.5%（如图）-4-由上图可知，全国纸质砖型液态奶占液态奶的25%左右，所以，全国纸质砖型液态奶的年销量约为：12000000×25％＝3000000吨＝g,根据正常牛奶的密度平均为1.030g/ml,得:全国纸质砖型液态奶