Введение
Упаковка – это наука, искусство и технология, заключающаяся в обеспечении защиты или ограждения продукции для дистрибуции, хранения и продажи. Упаковка также охватывает процессы проектирования, оценки и производства упаковочных материалов. Упаковку можно определить как согласованную систему подготовки товаров к транспортировке, складированию, логистике, продаже и конечному использованию. Упаковка обеспечивает содержание, защиту, сохранность, транспортировку, информирование и способствует продажам. Во многих странах она полностью интегрирована в государственное управление, бизнес, институциональную, промышленную сферы и личное использование. Информация на упаковке (американский английский) или маркировка (британский английский) – это любое текстовое, электронное или графическое сообщение, размещенное непосредственно на упаковке или на отдельной, но связанной с ней этикетке. Во многих странах и регионах действуют нормативные акты, регулирующие содержание информации на этикетках упаковки. Вопросы мерчендайзинга, брендинга и рекламной графики в данной статье не рассматриваются.
Packaging is the science, art and technology of enclosing or protecting products for distribution, storage, sale, and use. Packaging also refers to the process of designing, evaluating, and producing packages. Packaging can be described as a coordinated system of preparing goods for transport, warehousing, logistics, sale, and end use. Packaging contains, protects, preserves, transports, informs, and sells. In many countries it is fully integrated into government, business, institutional, industrial, and for personal use. Package labeling (American English) or labelling (British English) is any written, electronic, or graphic communication on the package or on a separate but associated label. Many countries or regions have regulations governing the content of package labels. Merchandising, branding, and persuasive graphics are not covered in this article.
Древняя эпоха
Первые упаковки изготавливались из природных материалов, доступных в то время: корзины из тростника, бурдюки (бота-боги), деревянные ящики, керамические вазы, керамические амфоры, деревянные бочки, тканые мешки и т.д. По мере разработки новых технологий для изготовления упаковки стали использоваться обработанные материалы: сначала стеклянные и бронзовые сосуды. Изучение старинных упаковок является важной частью археологии. Первым применением бумаги для упаковки были листы обработанной коры тутовника, которые китайцы использовали для оборачивания продуктов уже в I или II веке до нашей эры. В Европе бумагоподобный материал начали использовать римляне, применяя низкосортный и переработанный папирус для упаковки благовоний.
Сплав
Использование жести для упаковки восходит к 18 веку. Производство жести долгое время было монополией Богемии; в 1667 году Эндрю Яррантон, английский инженер, и Амброз Кроули привезли этот метод в Англию, где его усовершенствовали мастера-железоделы, включая Филиппа Фоули. К 1697 году у Джона Хэнбери была прокатная мельница в Понтипуле для изготовления "Понтипульских пластин". Именно там впервые был освоен метод прокатки железных листов при помощи цилиндров, что позволило производить более однородные черные листы, чем при прежней практике ковки. Жестяные коробки впервые стали продаваться из портов Бристольского канала в 1725 году. Жесть отгружалась из Ньюпорта, Монмутшир. К 1805 году было изготовлено 80 000 коробок, из которых 50 000 было экспортировано. Лондонские табачники начали упаковывать табак в металлические банки с 1760-х годов.
Консервирование
С открытием важности герметичной тары для сохранения продуктов питания, сделанным французским изобретателем Николасом Аппертом, процесс консервирования в жестяных банках был запатентован британским купцом Питером Дюраном в 1810 году. Получив патент, Дюран сам не занялся производством консервов. В 1812 году он продал свой патент двум другим англичанам, Брайану Донкину и Джону Холлу, которые усовершенствовали процесс и продукт и основали первую в мире коммерческую консервную фабрику на Саутварк-Парк-Роуд в Лондоне. К 1813 году они начали производить первые консервы для Королевского флота. Последовательное улучшение технологии консервирования стимулировало изобретение консервного ножа в 1855 году. Роберт Йейтс, производитель столовых приборов и хирургических инструментов, проживавший по адресу Трафальгар Плейс Уэст, Хакни Роуд, Миддлсекс, Великобритания, разработал консервный нож с когтями и ручным приводом, который обходил верхнюю часть металлических банок. В 1858 году Эзра Уорнер из Уотербери, штат Коннектикут, запатентовал в Соединенных Штатах другой, более сложный по форме, рычажный консервный нож.
Упаковка на бумажной основе
Сборные коробки впервые были использованы в 16 веке, а современные складывающиеся картонные коробки появились в 1839 году. Первая гофрированная коробка была произведена коммерчески в 1817 году в Англии. Гофрированная (также называемая волнистая) бумага получила британский патент в 1856 году и использовалась в качестве подкладки для высоких шляп. Родился в Шотландии Роберт Гейр изобрел коробку из предварительно вырезанного картона в 1890 году – плоские заготовки, изготавливаемые оптом и складываемые в коробки. Изобретение Гейра произошло случайно: будучи типографом и производителем бумажных пакетов в Бруклине в 1870-х годах, он однажды печатал заказ на мешки для семян, и металлическая линейка, обычно используемая для биговки пакетов, сдвинулась и разрезала их. Гейр обнаружил, что, совмещая резку и биговку в одном процессе, он может изготавливать готовые картонные коробки. Коммерческие бумажные мешки впервые были изготовлены в Бристоле, Англия, в 1844 году, а американец Фрэнсис Уолле запатентовал машину для автоматического производства мешков в 1852 году.
20 век
В начале 20-го века достижения в области упаковки включали бакелитовые пробки для бутылок, прозрачные целлофановые обертки и панели для картонных коробок. Эти инновации повысили эффективность обработки и улучшили безопасность пищевых продуктов. По мере разработки новых материалов, таких как алюминий и различные виды пластика, они стали включаться в упаковку для повышения ее производительности и функциональности. В 1952 году Мичиганский государственный университет стал первым в мире университетом, предложившим степень в области упаковочной инженерии. Переработка отходов производства в упаковочных материалах давно является обычной практикой. Экономически выгодной переработка алюминия и бумажной продукции после использования была на протяжении многих лет: с 1980-х годов объемы переработки увеличились благодаря раздельному сбору мусора, повышению осведомленности потребителей и нормативному давлению. Многие значимые инновации в упаковочной промышленности изначально разрабатывались для военных нужд. Некоторые военные поставки упаковываются в ту же коммерческую упаковку, что и для гражданской промышленности. Другая военная упаковка должна обеспечивать транспортировку материалов, припасов, продуктов питания и т.д. в суровых условиях распределения и хранения. Проблемы с упаковкой, возникшие во время Второй мировой войны, привели к применению к упаковке военных стандартов или спецификаций "mil spec", которые затем стали называться "упаковкой по военной спецификации". Как важная концепция в военной сфере, упаковка по спецификации "mil spec" официально появилась около 1941 года из-за критических потерь, понесенных в ходе операций в Исландии, которые в конечном итоге были связаны с некачественной упаковкой. В большинстве случаев решения для упаковки по спецификации "mil spec" (такие как барьерные материалы, полевые рационы, антистатические пакеты и различные транспортные ящики) аналогичны коммерческим упаковочным материалам, но соответствуют более строгим требованиям к производительности и качеству. По состоянию на 2003 год упаковочный сектор составлял около двух процентов валового национального продукта в развитых странах. Около половины этого рынка приходилось на упаковку пищевых продуктов. В 2019 году объем мирового рынка упаковки пищевых продуктов оценивался в 303,26 миллиарда долларов США, демонстрируя среднегодовой темп роста (CAGR) в 5,2% в течение прогнозируемого периода. Ожидается, что растущий спрос потребителей на упакованные продукты питания, обусловленный ускоренным темпом жизни и меняющимися пищевыми привычками, окажет значительное влияние на рынок.
Типы упаковки
Упаковка может быть нескольких различных типов. Например, транспортная или распределительная упаковка может являться контейнером, используемым для отправки, хранения и обработки продукта или внутренних упаковок. Некоторые относят потребительскую упаковку к той, что предназначена для конечного потребителя или домохозяйства. Упаковку можно описывать в зависимости от типа упаковываемого продукта: упаковка для медицинских изделий, упаковка для химических веществ навалом, упаковка для безрецептурных лекарственных средств, упаковка для продуктов питания в розничной торговле, упаковка для военных материалов, фармацевтическая упаковка и т.д. Иногда удобно классифицировать упаковку по слоям или функциям: первичная, вторичная и т.д. Первичная упаковка – это материал, который непосредственно охватывает продукт и удерживает его. Обычно это наименьшая единица для распространения или использования, и она находится в прямом контакте с содержимым. Вторичная упаковка находится снаружи первичной упаковки и может использоваться для предотвращения кражи или для группировки первичных упаковок. Третичная или транспортная упаковка используется для оптовой обработки, складского хранения и транспортировки. Наиболее распространенной формой является паллетизированный груз, который плотно размещается в контейнерах. Эти широкие категории могут быть несколько условными. Например, в зависимости от применения, стрейч-пленка может быть первичной упаковкой при непосредственном нанесении на продукт, вторичной упаковкой при использовании для объединения небольших упаковок или третичной упаковкой при использовании для облегчения определенных видов дистрибуции, например, для закрепления нескольких коробок на поддоне. Упаковка также может классифицироваться по форме. Например, термоформованная упаковка и гибкая упаковка описывают широкие области применения.
Этикетки и символы, используемые на упаковках
Многие типы символов для маркировки упаковки стандартизированы на национальном и международном уровнях. Для потребительской упаковки существуют символы, обозначающие сертификацию продукции (например, знаки FCC и TÜV), товарные знаки, подтверждение покупки и т. д. Некоторые требования и символы призваны информировать потребителей об их правах и безопасности, например, маркировка CE или знак соответствия требованиям ЕС в области точности весов и мер. Примеры экологических и перерабатывающих символов включают в себя символ переработки, код переработки (который может быть кодом идентификации полимера) и знак "Зелёная точка". На упаковке пищевых продуктов могут указываться символы, обозначающие материалы, контактирующие с пищевыми продуктами. В Европейском Союзе продукты животного происхождения, предназначенные для употребления в пищу, должны иметь стандартные овальные идентификационные и санитарные знаки ЕС для обеспечения безопасности и качества пищевых продуктов. Штрих-коды, универсальные коды продуктов и RFID-метки широко используются для автоматизированного управления информацией в логистике и розничной торговле. Часто используется маркировка страны происхождения. Некоторые продукты могут использовать QR-коды или аналогичные матричные штрих-коды. На упаковке могут быть видны регистрационные метки и другие указатели для калибровки печати и выявления неисправностей. Маркировка медицинских изделий включает в себя множество символов, многие из которых регулируются международными стандартами, в первую очередь ISO 15223-1.
Содержание потребительской упаковки
Несколько аспектов маркировки потребительской упаковки подлежат регулированию. Один из наиболее важных – точное указание количества (веса, объема, числа) содержимого упаковки. Потребители ожидают, что маркировка точно соответствует фактическому содержанию. Производители и упаковщики должны обеспечивать эффективные процедуры контроля качества и использовать точное оборудование; однако, в любом процессе присутствует неизбежная вариативность. Нормативные акты стремятся учитывать обе эти стороны. В США требования к многим видам продукции установлены Законом о справедливой упаковке и маркировке. Кроме того, NIST опубликовал Руководство 133 «Проверка нетто-веса упакованных товаров». Это методическое руководство по проведению испытаний на соответствие заявленному нетто-весу, на которое ссылаются различные регулирующие органы. Другие регионы и страны имеют собственные нормативные требования. Например, в Великобритании действуют Правила о мерах веса (упакованные товары) и другие нормативные акты. В ЕЭЗ продукция с опасными составами должна иметь UFI.
Маркировка контейнеров
Технологии, связанные с контейнерами, включают в себя идентификационные коды, штрих-коды и электронный обмен данными (EDI). Эти три ключевые технологии обеспечивают выполнение бизнес-функций в процессе транспортировки контейнеров по всей цепочке поставок. Каждая из них выполняет важную роль: идентификационные коды либо содержат информацию о продукте, либо служат ключом к другим данным, штрих-коды обеспечивают автоматический ввод идентификационных кодов и других данных, а EDI позволяет обмениваться данными между партнерами по бизнесу в цепочке поставок. Элементы этих ключевых технологий включают в себя идентификационные коды UPC и EAN, SCC 14 (код контейнера UPC), SSCC 18 (коды серийной доставки контейнеров), символики штрих-кодов Interleaved 2 of 5 и UCC/EAN 128 (переименованный в GS1 128), а также стандарты EDI ANSI ASC X12 и UN/EDIFACT. Небольшие курьерские службы часто используют собственные форматы. Например, United Parcel Service использует код MaxiCode 2D для отслеживания посылок. RFID-метки для контейнеров также все шире применяются. Подразделение Wal-Mart, Sam's Club, также движется в этом направлении и оказывает давление на своих поставщиков с целью соблюдения новых требований. Отправки опасных материалов или опасных грузов содержат специальную информацию и символы (этикетки, знаки и т.д.), как того требуют правила ООН, страны и конкретных перевозчиков. На транспортной упаковке также используются стандартизированные символы для указания требований к обработке. Некоторые из них определены в ASTM D5445 "Стандартная практика по пиктографической маркировке для обработки грузов" и ISO 780 "Пиктографическая маркировка для обработки грузов".
Разработки пакета
Конструкция и разработка упаковки часто рассматриваются как неотъемлемая часть процесса разработки нового продукта. В качестве альтернативы, разработка упаковки (или компонента) может быть отдельным процессом, но должна быть тесно связана с упаковываемым продуктом. Проектирование упаковки начинается с определения всех требований: конструктивные, маркетинговые, срок годности, обеспечение качества, логистика, юридические, нормативные, графический дизайн, условия эксплуатации, экологические и т.д. Необходимо установить и согласовать критерии проектирования, характеристики (определяемые испытаниями упаковки), целевые сроки завершения, ресурсы и бюджетные ограничения. В процессах проектирования упаковки часто используются быстрое прототипирование, системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированного производства (САМ) и автоматизация документооборота. Примером влияния внешних факторов на дизайн упаковки является ее зависимость от логистики. Если система дистрибуции предполагает отдельные отправления малыми партиями через курьерские службы, сортировка, обработка и смешанное складирование предъявляют высокие требования к прочности и защитным свойствам транспортной упаковки. Если логистическая система основана на унифицированных паллетированных грузах, конструкцию упаковки можно оптимизировать под эти конкретные нужды, например, для вертикального штабелирования на длительный срок. Упаковка, разработанная для одного вида транспортировки, может оказаться неподходящей для другого. Для некоторых видов продукции процесс проектирования включает в себя детальные нормативные требования к упаковке. Например, любые компоненты упаковки, контактирующие с пищевыми продуктами, классифицируются как материалы, предназначенные для контакта с пищевыми продуктами. Токсикологи и специалисты по пищевой безопасности должны удостовериться, что использование таких материалов разрешено действующими нормами. Инженеры-упаковщики должны убедиться, что готовая упаковка обеспечит сохранность продукта на протяжении всего заявленного срока годности при нормальных условиях использования. Процессы упаковки, маркировки, дистрибуции и продажи должны быть валидированы для обеспечения соответствия нормативным требованиям, направленным на защиту интересов потребителей. Иногда цели разработки упаковки кажутся противоречивыми. Например, для безрецептурного лекарственного средства правила могут требовать наличия защиты от вскрытия и защиты от детей, что намеренно затрудняет открытие упаковки. Однако целевая аудитория может включать людей с ограниченными возможностями или пожилых людей, которым сложно открыть такую упаковку. Достижение всех целей – сложная задача. Проектирование упаковки может осуществляться внутри компании или с привлечением внешних специалистов различного уровня: независимые подрядчики, консультанты, оценка поставщиков, независимые лаборатории, контрактные упаковщики, полный аутсорсинг и т.д. Для всех, кроме самых простых проектов разработки и конструирования упаковки, необходима формальная методология планирования и управления проектами. Эффективная система управления качеством и протоколы верификации и валидации обязательны для определенных видов упаковки и рекомендуются для всех остальных.
Экологические соображения
Разработка упаковки включает в себя учет принципов устойчивого развития, экологической ответственности и соблюдение применимых экологических норм и правил переработки. Она может включать в себя оценку жизненного цикла, которая рассматривает входящие и исходящие потоки материалов и энергии для упаковки, упакованного продукта (содержимого), процесса упаковки, логистической системы, управления отходами и т. д. Необходимо знать соответствующие нормативные требования для мест производства, продажи и использования. Традиционные "три Р" – сокращение потребления, повторное использование и переработка – являются частью иерархии обращения с отходами, которую следует учитывать при разработке продукта и упаковки. Предотвращение образования отходов – является первостепенной задачей. Упаковка должна использоваться только там, где это необходимо. Правильная упаковка также помогает предотвратить образование отходов. Упаковка играет важную роль в предотвращении потерь или повреждений упакованного продукта (содержимого). Как правило, энергоемкость и использование материалов упаковываемого продукта значительно выше, чем у самой упаковки. Важнейшая функция упаковки – защита продукта для его предполагаемого использования: если продукт поврежден или деградировал, все его энергетическое и материальное содержание может быть потеряно. Минимизация (также известная как "сокращение от источника") – исключение избыточной упаковки. Масса и объем упаковки (на единицу содержимого) могут быть измерены и использованы в качестве критериев для минимизации упаковки в процессе проектирования. Как правило, "уменьшенная" упаковка также помогает снизить затраты. Инженеры-упаковщики постоянно работают над сокращением объемов упаковки. Повторное использование – поощряется использование многоразовой упаковки. Возвратная упаковка давно является эффективной (и экономически целесообразной) для систем замкнутой логистики. Часто требуется осмотр, очистка, ремонт и восстановление. Некоторые производители повторно используют упаковку входящих компонентов для продукта, либо в качестве упаковки для исходящего продукта, либо как часть самого продукта. Переработка – переработка материалов (до и после потребления) в новые продукты. Основное внимание уделяется переработке крупнейших первичных компонентов упаковки: стали, алюминия, бумаги, пластмасс и т. д. Можно выбирать небольшие компоненты, которые легко отделять и которые не затрудняют процессы переработки. Иногда упаковка может быть разработана таким образом, чтобы облегчить разделение компонентов для улучшения переработки. Восстановление энергии – переработка отходов в энергию и получение топлива из отходов на утвержденных предприятиях позволяет использовать тепло, выделяющееся при сжигании компонентов упаковки. Удаление – сжигание и захоронение на полигонах осуществляются для определенных материалов. В некоторых штатах США регулируется содержание токсичных веществ в упаковке, которые могут загрязнять выбросы и золу от сжигания, а также фильтрат с полигонов. Не допускается выбрасывание упаковки в неположенных местах. Разработка устойчивой упаковки представляет значительный интерес для организаций по стандартизации, правительств, потребителей, производителей упаковки и розничных продавцов. Устойчивое развитие является самым быстрорастущим фактором, определяющим развитие упаковки, особенно для производителей упаковки, работающих с ведущими мировыми брендами, поскольку их цели в области корпоративной социальной ответственности (КСО) часто превышают цели, установленные Директивой ЕС.
which considers the material and energy inputs and outputs to the package, the packaged product (contents), the packaging process, the logistics system, waste management, etc. It is necessary to know the relevant regulatory requirements for point of manufacture, sale, and use. The traditional "three R's" of reduce, reuse, and recycle are part of a waste hierarchy which may be considered in product and package development. Prevention – Waste prevention is a primary goal. Packaging should be used only where needed. Proper packaging can also help prevent waste. Packaging plays an important part in preventing loss or damage to the packaged product (contents). Usually, the energy content and material usage of the product being packaged are much greater than that of the package. A vital function of the package is to protect the product for its intended use: if the product is damaged or degraded, its entire energy and material content may be lost. Minimization (also "source reduction") – Eliminate overpackaging. The mass and volume of packaging (per unit of contents) can be measured and used as criteria for minimizing the package in the design process. Usually "reduced" packaging also helps minimize costs. Packaging engineers continue to work toward reduced packaging. Reuse – Reusable packaging is encouraged. Returnable packaging has long been useful (and economically viable) for closed loop logistics systems. Inspection, cleaning, repair, and recouperage are often needed. Some manufacturers re use the packaging of the incoming parts for a product, either as packaging for the outgoing product or as part of the product itself. Recycling – Recycling is the reprocessing of materials (pre and post consumer) into new products. Emphasis is focused on recycling the largest primary components of a package: steel, aluminum, papers, plastics, etc. Small components can be chosen which are not difficult to separate and do not contaminate recycling operations. Packages can sometimes be designed to separate components to better facilitate recycling. Energy recovery – Waste to energy and refuse derived fuel in approved facilities make use of the heat available from incinerating the packaging components. Disposal – Incineration, and placement in a sanitary landfill are undertaken for some materials. Certain US states regulate packages for toxic contents, which have the potential to contaminate emissions and ash from incineration and leachate from landfill. Packages should not be littered. Development of sustainable packaging is an area of considerable interest to standards organizations, governments, consumers, packagers, and retailers. Sustainability is the fastest growing driver for packaging development, particularly for packaging manufacturers that work with the world's leading brands, as their CSR (Corporate Social Responsibility) targets often exceed those of the EU Directive.