紙質(zhì)材料家具功能性和環(huán)保性研究

楊 揚(yáng)，王逢瑚，萬(wàn) 輝，徐子茵

(東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，哈爾濱150040)

隨著我國(guó)森林資源的匱乏，紙質(zhì)材料家具的出現(xiàn)引起了業(yè)內(nèi)外人士的廣泛關(guān)注。實(shí)現(xiàn)了家具企業(yè)以紙代木、以紙代塑、以紙代鐵的又一新飛躍。作為自然資源消耗型的家具行業(yè)，探討合理利用有限的自然資源，以生產(chǎn)環(huán)保、低碳、綠色、可持續(xù)為企業(yè)發(fā)展的主流，是家具行業(yè)環(huán)保產(chǎn)品開發(fā)可持續(xù)發(fā)展的新嘗試［1］。

1 紙質(zhì)材料家具發(fā)展

紙是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，它為推動(dòng)世界文明發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。當(dāng)今紙質(zhì)材料在包裝、建筑、各種商業(yè)展示、時(shí)裝設(shè)計(jì)以及人類生活中已成為常見的材料，紙質(zhì)材料的制造技術(shù)已相對(duì)成熟。

縱觀紙質(zhì)材料應(yīng)用于家具企業(yè)其發(fā)展的歷程，可以概括為四個(gè)階段。

1.1 初期的“紙布”家具

經(jīng)有關(guān)資料記載，早在20世紀(jì)20年代，當(dāng)時(shí)的紙質(zhì)家具的材料是以紙為主要原料，其工藝是首先對(duì)紙進(jìn)行防水處理，再經(jīng)纏紗方式處理，制成細(xì)線狀，然后將“紙線”織成“紙布”。為了提高“紙布”的承受能力，在織“紙布”時(shí)，加入不銹鋼絲。織成的“紙布”經(jīng)過裁剪，搭配上不同材質(zhì)的框架，加上上膠粘接、烤漆處理，最后一件件美觀、實(shí)用的家具就做成了。早在1922年，英裔美國(guó)人Marshaii Burns Lioyd，利用紙質(zhì)材料制造出形式多樣、復(fù)雜的沙發(fā)、躺椅、嬰兒車等紙質(zhì)家具［1］。

1.2 中期的“紙板”家具

“紙板”材料家具的出現(xiàn)是在20世紀(jì)60年代，其材料的制造是由層壓的牛皮紙板制作而成，紙板的表層涂上聚乙烯膜，使表面美觀、耐磨、易于擦洗。20世紀(jì)60年代初，在英國(guó)倫敦皇家藝術(shù)學(xué)院讀書的英國(guó)設(shè)計(jì)師PtteMurdoch，設(shè)計(jì)出具有拆裝和折疊功能的“圓斑”童椅，成為真正意義上的商業(yè)化紙質(zhì)家具。由于當(dāng)時(shí)紙板家具樸實(shí)、自然、美觀大方、造型優(yōu)雅，時(shí)尚新潮，得到美國(guó)上流社會(huì)人群所青睞。

1.3 后來(lái)的“實(shí)驗(yàn)邊緣“系列家具

20世紀(jì)80年代，加拿大著名設(shè)計(jì)師蓋里用紙板為材料，設(shè)計(jì)出一套被稱為“實(shí)驗(yàn)邊緣”的系列家具，其造型與傳統(tǒng)家具相比十分獨(dú)特，不規(guī)則的邊緣，展示了紙板材料的特性。這種家具是當(dāng)時(shí)環(huán)保產(chǎn)品的典型代表，但由于耐用性差，只能作為一種藝術(shù)家具，不能進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。

1.4 現(xiàn)代的紙質(zhì)家具

經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，紙質(zhì)家具開始走向成熟。紙質(zhì)家具的主要材料是牛皮、海報(bào)、包裝紙和木材纖維等，將其收集起來(lái)進(jìn)行化學(xué)處理后，再經(jīng)壓縮處理制成堅(jiān)硬結(jié)實(shí)的紙板、瓦楞紙，并巧妙地利用力學(xué)原理，解決了其不堪重負(fù)和怕水忌潮的弱點(diǎn)，它的硬度雖然比實(shí)木家具硬度低，但因其重量輕具有安全性。

紙質(zhì)家具在日本、新加坡及歐美一些國(guó)家相當(dāng)流行，已經(jīng)形成了一定氣候。但是，在國(guó)內(nèi)還是初展風(fēng)采，始終沒有成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。家具主要賣場(chǎng)很少見到紙質(zhì)家具，而在互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)熱賣，多數(shù)為價(jià)格低廉的收納箱之類的。由于紙質(zhì)家具成本較低，而銷售價(jià)格相對(duì)較高，那些設(shè)計(jì)精巧、制作成熟的品牌紙質(zhì)家具產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)上成交量并不高。

從紙質(zhì)家具的發(fā)展歷程和市場(chǎng)動(dòng)態(tài)來(lái)看，紙質(zhì)家具從無(wú)到有，逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，受到消費(fèi)者的歡迎，成為綠色環(huán)保家具領(lǐng)域的新寵。但是，相當(dāng)于重量級(jí)的木制、鐵制家具而言，其體重略顯“單薄”，也沒有形成工廠化生產(chǎn)，好在質(zhì)量上并不脆弱，其簡(jiǎn)單輕便和環(huán)保是木制、鐵制家具趕不上的。

2 紙質(zhì)材料家具的功能性

隨著社會(huì)的發(fā)展和人類生活水平的不斷提高，人們開始考慮家居的美觀性、環(huán)保性、以人為本等屬性。但是，家具的首要功能還在于其實(shí)用性。

從紙質(zhì)家具的功能可見它不同于其他材料家具的功能。它具有材質(zhì)輕盈、韌性強(qiáng)、不怕受潮、不藏污垢，可防水、防蟲、防腐、防霉、不脆化的特點(diǎn)，是取自于特殊紙纖維的材料。紙質(zhì)材料家具的特別而獨(dú)特的設(shè)計(jì)方案顯得更靈活、更新穎、更獨(dú)特、更便攜，易于清潔整理，深受年輕一代消費(fèi)群體的追捧。

2.1 紙質(zhì)材料家具的優(yōu)越性

2.1.1 重量輕、成本低

由于紙纖維材質(zhì)本身具有輕盈的特殊性，設(shè)計(jì)中巧妙地應(yīng)用力學(xué)原理，又使紙家具有足夠的強(qiáng)度和韌性，解決了日常用紙不堪重負(fù)的不足［2］。

從木制家具和紙質(zhì)材料家具自身重量比較，木制家具重量約是紙質(zhì)材料家具的3倍，而用瓦楞紙板制成的紙質(zhì)材料家具又可以折疊或平鋪形式運(yùn)送和儲(chǔ)存，只占木制家具儲(chǔ)存空間的1/10。紙質(zhì)材料家具其良好的可塑性、可折疊和粘貼性，使制造、加工相對(duì)簡(jiǎn)單，組裝拆卸容易，省時(shí)、省力，重量輕，制作成本低，運(yùn)送、儲(chǔ)存方便。紙質(zhì)材料家具硬度雖不及實(shí)木家具，價(jià)格低、重量輕的特點(diǎn)，同樣受到消費(fèi)者的認(rèn)同［3］。

2.1.2 透氣并質(zhì)感好

紙質(zhì)材料本身具有很好的透氣性，紙的傳熱性能與木材相比，使得紙質(zhì)材料家具使用起來(lái)更具優(yōu)勢(shì)，真正體現(xiàn)出冬暖，夏涼質(zhì)感佳。

2.1.3 隨意自由組合

紙質(zhì)家具是可以按照設(shè)計(jì)隨意拆裝、自由組合，甚至可以不用膠和釘，通過拼嵌、折疊凳方式使其具有木制家具所具備的承載能力，保證家具的靈活性和科學(xué)性。

2.1.4 工藝性保證其壽命

紙質(zhì)材料家具所用的原材料與日常使用的紙張材料不同，它是由木材纖維經(jīng)過化學(xué)處理后制成的一種環(huán)保、低碳、綠色的堅(jiān)硬而結(jié)實(shí)紙板，并具有防水、防霉、防蛀等性能。經(jīng)有關(guān)測(cè)試報(bào)道，一般紙制家具能承受90kg重物和10萬(wàn)次的撞擊，日常的科學(xué)保養(yǎng)能使紙制家具壽命達(dá)10 a之久［4-5］。

2.1.5 時(shí)尚并滿足個(gè)性

隨著紙質(zhì)材料的發(fā)展，時(shí)尚的個(gè)性被受新一代消費(fèi)人群的青睞。因此，紙質(zhì)家具的生產(chǎn)企業(yè)也逐漸多起來(lái)。南方一些公司生產(chǎn)彩色優(yōu)質(zhì)的紙質(zhì)家具，色彩鮮艷，個(gè)性化強(qiáng)，能夠符合特殊消費(fèi)群體的審美需求。比如:Char Iotte Frlls設(shè)計(jì)的兒童紙椅，是用繪畫紙制作而成。兒童可以坐在紙圈上，舒適安全，同時(shí)可以在靠背的紙上寫字畫畫。紙圈可以轉(zhuǎn)動(dòng)，前面的紙圈的紙畫滿了，后面潔白的紙轉(zhuǎn)出來(lái)，靈活方便［6］。

2.2 紙質(zhì)材料家具的缺陷

紙作為家具的主要材料還處在摸索階段。它的加工方法、結(jié)構(gòu)造型相對(duì)簡(jiǎn)單，有其局限性。

2.2.1 承載力需要提高

從目前紙板家具承載的數(shù)據(jù)來(lái)看，紙質(zhì)家具不及木制家具承載力。開發(fā)研究制造紙質(zhì)材料是提高紙質(zhì)家具力學(xué)特性、堅(jiān)韌性、耐用性等優(yōu)良特性的前提，以滿足不同家具的使用功能。

2.2.2 易燃并防水性差

由于紙自身的低燃點(diǎn)。因此，嚴(yán)格要求在生產(chǎn)和使用環(huán)境上要遠(yuǎn)離易燃易爆物，保證防火安全。

紙張防水性差，既有彈性變形又有可塑變形的特點(diǎn)，在生產(chǎn)紙質(zhì)家具前必須經(jīng)過防水處理。否則變形、破損將影響使用壽命。

2.2.3 裝飾性并局限性

紙質(zhì)家具剛剛起步，還屬于新型家具品種。目前，在設(shè)計(jì)中雖然注重于功能性，但是忽視了多樣性，其造型相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于低收入人群和短期使用用戶。

3 紙質(zhì)家具的環(huán)保性

家具是日常生活中的必備品，除滿足人們精神層面和實(shí)用需求的同時(shí)，還應(yīng)具有環(huán)保、再生和可持續(xù)性。

3.1 環(huán)保性原料

紙質(zhì)材料是由極為纖細(xì)的天然植物纖維相互交織而形成的纖維薄層制造而成的。具有可回收處理再造、可多次循環(huán)利用、可自然風(fēng)化回歸自然等特點(diǎn)。紙質(zhì)材料運(yùn)用既可以節(jié)約大量植物纖維原料和降低成本，還可以保護(hù)環(huán)境，減少固體廢物的排放。一般1t廢紙可重復(fù)造紙5-6次［7］。

3.2 環(huán)保性設(shè)計(jì)過程

紙質(zhì)家具具有良好的可拆裝、待組裝等功能，因此，紙質(zhì)家具將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在結(jié)構(gòu)上，盡可能做到簡(jiǎn)潔、美觀、合理，少采用膠粘劑和釘子固定，利用自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行定型，便于不同年齡層次使用者的操作。不僅拆裝方便，還可以降低成本，減少對(duì)環(huán)境的影響。

3.3 環(huán)保的制造加工過程

紙質(zhì)材料易加工、工序少，極大的減少了紙質(zhì)家具在制作工藝上所產(chǎn)生的污染，降低了能源德消耗。

3.4 環(huán)保的運(yùn)輸過程

紙質(zhì)家具采用板式包裝，節(jié)省包裝時(shí)間、包裝材料，容易搬運(yùn)、存放，減少物流空間，降低物流費(fèi)用。

3.5 環(huán)保的回收過程

紙質(zhì)家具材料可重新回收利用，易降解，拆卸方便，靈活。經(jīng)不完全統(tǒng)計(jì)，1t廢紙可以再生800 kg新紙或830 kg紙板，相當(dāng)于節(jié)約木材4m3、純堿400kg、標(biāo)準(zhǔn)煤400kg、電500kW、水4700t，同時(shí)可以減少生產(chǎn)廢物排放量約1000kg，減少35%的水污染［8-10］。

紙質(zhì)材料是一種無(wú)毒、無(wú)污染、易回收、可重用、易降解的材料。作為家具生產(chǎn)的材料，可以節(jié)約木材、拯救森林、保護(hù)自然環(huán)境。使用新舊紙張作為家具原材料，無(wú)需再生、節(jié)約資源、減少污染，提高資源利用率。紙質(zhì)材料為家具設(shè)計(jì)選材提供了新鮮血液，其創(chuàng)造性、環(huán)保性、功能性、美觀性、適用性等可與市面上常見的家具相比。

隨著人們生活水平的提高，環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)。家具材料的環(huán)保性和可持續(xù)發(fā)展問題以及家具本身所具有的環(huán)保性逐漸被提上日程。雖然我國(guó)幾千年的傳統(tǒng)是根深蒂固，很多人對(duì)紙質(zhì)材料看法有誤解，但是紙質(zhì)家具立足于綠色設(shè)計(jì)的其輕巧、美觀、適用、環(huán)保、便捷、經(jīng)濟(jì)等因素使消費(fèi)者刮目相看，使之從不認(rèn)識(shí)到認(rèn)識(shí)，直至喜愛。因此，紙質(zhì)材料家具具有廣闊的應(yīng)用空間，具有極大的發(fā)展前景。

［1］謝云嬌，潘祖平.紙質(zhì)家具設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)研究［J］.包裝工程，2010，31(4):110-112.

［2］江爾德，于 伸，李德華.對(duì)紙漿模塑家具制件研制與開發(fā)的探討［J］.家具與室內(nèi)裝飾，2008(3):14-15.

［3］段海燕，賀小翠，尚大軍，等.紙質(zhì)家具及其未來(lái)發(fā)展［J］.包裝工程，2008(6):197-199.

［4］ 唐 昱.異軍突起的紙板家具［J］.家具，1994(4):3-4.

［5］劉愛平，于 伸，江爾德.異軍突起的瓦楞紙板家具［J］.家具與室內(nèi)裝飾，2009(2):100-101.

［6］萬(wàn) 輝，于 伸，江爾德.家具造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)新途徑——紙漿模塑家具初探［J］.家具與室內(nèi)裝飾，2008(10):11-12.

［7］江爾德.紙質(zhì)家具的研究與設(shè)計(jì)［D］.哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)，2009.

［8］何少石.面向生產(chǎn)的紙質(zhì)家具設(shè)計(jì)研究［D］.成都:西南交通大學(xué)，2008.

［9］閉梅松，邱 堅(jiān).木材細(xì)胞中的二氧化硅的吸收運(yùn)輸與聚積［J］.林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2007，32(5):28-30.

［10］陶 濤，向仕龍，陳星艷.家具產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)實(shí)踐［J］.林產(chǎn)工業(yè)，2009，36，(5):59-63.