環(huán)?？苫厥盏牧怄V家具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

鄭泳華

（漳州城市職業(yè)學(xué)院 文化藝術(shù)創(chuàng)意系， 福建 漳州 363000）

近年來(lái)，隨著樹(shù)木的大量砍伐，森林資源逐漸減少，木材價(jià)格逐年攀升，越來(lái)越多的生產(chǎn)廠家和消費(fèi)者把目光轉(zhuǎn)向了性價(jià)比較好的代木材料，這其中就包括各項(xiàng)性能優(yōu)越的菱鎂復(fù)合材料。菱鎂復(fù)合材料（也稱菱鎂水泥）作為一種新型環(huán)保材料，以其低碳環(huán)保、制作工藝簡(jiǎn)單、原材料純天然且豐富易取、性能優(yōu)良、價(jià)格低廉等特點(diǎn)已經(jīng)很成熟地運(yùn)用于花盤(pán)、花臺(tái)、假山石、羅馬柱、雕塑、瓷磚等方面，并成功地被設(shè)計(jì)師運(yùn)用于家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域。[1]菱鎂復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)的推廣以及應(yīng)用，將對(duì)中國(guó)木材資源的節(jié)約和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)開(kāi)辟出一片廣闊的天地。[2]

一、菱鎂家具概述

材料是構(gòu)成家具的物質(zhì)基礎(chǔ)，家具的設(shè)計(jì)和品質(zhì)與材料亦有著密切聯(lián)系。[3]菱鎂家具是在天然木材固有紋理高仿的基礎(chǔ)上，采用具有優(yōu)異材料性能的氧化鎂、氯化鎂、輕質(zhì)填料、纖維增強(qiáng)料復(fù)合而成。菱鎂家具以其獨(dú)特的藝術(shù)造型、隨意的紋理塑造和出色的環(huán)保性能，在現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)中一枝獨(dú)秀（圖1）。

（一）特點(diǎn)

1. 物理性能優(yōu)越

由于在制作過(guò)程中，通過(guò)加入秸稈、木屑、玻璃布等一些纖維材料，因而菱鎂復(fù)合材料有較好的彈性模量，具有與硬木相當(dāng)?shù)目箟?、抗彎曲等物理機(jī)械性能，表面硬度甚至是軟木家具的5倍，耐用性也優(yōu)于普通木材家具。

2. 耐水、防腐性能優(yōu)越

木家具怕潮濕、恐蟲(chóng)蛀，而采用菱鎂復(fù)合材制成的家具不僅耐水、耐腐性能極強(qiáng)，并且不滋生細(xì)菌、不被蟲(chóng)蛀、不長(zhǎng)真菌，使用壽命長(zhǎng)（理論上可達(dá)5 0年以上）。在這方面要比木家具優(yōu)越。

3. 著色性能良好

菱鎂復(fù)合材料可以通過(guò)傳統(tǒng)方法噴涂著色或數(shù)碼轉(zhuǎn)印，制成的家具表面自然、光潤(rùn)，與木制家具相比毫不遜色。

4. 造型獨(dú)特

按比例調(diào)制的菱鎂粘稠液體在流入模具后，會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)凝固起來(lái)，可以形成一個(gè)輕易無(wú)法改變的牢固形態(tài)。因此，菱鎂復(fù)合材料能夠根據(jù)設(shè)計(jì)者的要求，使用相對(duì)應(yīng)的模具，澆筑成任意造型的家具。原則上菱鎂復(fù)合材料沒(méi)有實(shí)現(xiàn)不了的形態(tài)，各類(lèi)家具異彩紛呈，造型獨(dú)特。

5. 自然環(huán)保

菱鎂家具加工過(guò)程只進(jìn)行水化反應(yīng)，而其加工制作也以手工為主，不僅節(jié)約能源，而且也大大減少了二氧化碳的排放，充分體現(xiàn)其低碳環(huán)保的特性。使用菱鎂作為家具的主要材料，不僅能緩解木材供需矛盾緊張，而且廢舊家具又可100%回收、分解、再利用、再生產(chǎn)，不會(huì)造成污染。

（二）制作工藝

從最初的備料開(kāi)始到制作完成，多是由手工完成，能耗低，污染少，因此，菱鎂家具的制作符合低碳環(huán)保要求。在工業(yè)生產(chǎn)中，活性氧化鎂常用菱鎂礦煅燒而成的菱苦土，氯化鎂溶液則用由鹵片溶解而成的鹵液，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行加工。[4]圖2是菱鎂復(fù)合材料的制作工藝流程。

1.配料

圖1 未上色（椅面）與上木紋色（椅腳）的菱鎂家具

圖2 菱鎂復(fù)合材料制作工藝

在硅膠模具或塑料模具內(nèi)涂上脫膜劑，然后加水配置比重為1.15-1.28g/cm2的氯化鎂溶液，再按一定的重量比配備下列原料：氧化鎂15～50%，氯化鎂溶液30～60%，輕質(zhì)填料5～45%，纖維增強(qiáng)料5～25%。

2. 混合攪拌

先將氧化鎂與輕質(zhì)填料混和，邊攪拌邊加入氯化鎂溶液，然后加入纖維增強(qiáng)料，制成鎂氧水泥砂漿。整個(gè)混料過(guò)程約10分鐘。

3. 制模、成型與養(yǎng)護(hù)

將鎂氧水泥砂漿澆注到模具里，并邊澆注邊搗固，放置8～24小時(shí)，脫膜并進(jìn)行修整，自然固化15～30天（圖3）。用，但作為一種流體材料，具有極強(qiáng)的可塑性，現(xiàn)代菱鎂家具可針對(duì)原始的幾何家具形態(tài)進(jìn)行模具的調(diào)整變動(dòng)，利用鍛造、抽拉、擠壓、折彎等加工手段，并借助切割組合、夸張變形等手法來(lái)獲得嶄新形態(tài)。[5]通過(guò)造型的長(zhǎng)短、大小、厚薄、曲直等形態(tài)對(duì)比來(lái)強(qiáng)化其視覺(jué)沖擊力；利用分解與重構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，創(chuàng)造形態(tài)變化性更強(qiáng)的家具造型。運(yùn)用擠壓成型、澆注輥壓成型、手糊成型等技術(shù)，還可以讓現(xiàn)代菱鎂家具的形態(tài)呈現(xiàn)更豐富的變化并更為穩(wěn)固(圖5)。

圖3 硅膠模具

圖4 木紋仿真過(guò)程圖

圖5 個(gè)性的菱鎂茶幾設(shè)計(jì)圖

4. 表面處理

將已養(yǎng)護(hù)干燥的素模，用樹(shù)脂漆調(diào)碳酸鈣刮底，打磨光潔，再噴上防水性淡色樹(shù)脂漆，待干后進(jìn)行各種材質(zhì)外觀的仿真裝飾處理，干后再上2-3次透明樹(shù)脂清漆，大件產(chǎn)品內(nèi)壁涂防水油漆保護(hù)。以仿木裝飾為例。先用噴槍大片噴一遍底色，在表面凹陷處（事先模具已經(jīng)設(shè)置好凹陷處）用刷子刷重色，最后在凸出位置提亮色，則漂亮的木紋顏色即仿制出來(lái)（圖4）。

5. 堆放養(yǎng)護(hù)

對(duì)于菱鎂復(fù)合材料，養(yǎng)護(hù)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)檫@一時(shí)段是水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的關(guān)鍵階段，養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐水等性能。

二、菱鎂家具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

（一）菱鎂家具造型設(shè)計(jì)

新型材料和相應(yīng)加工技術(shù)的出現(xiàn)必將引發(fā)審美觀念的再次革新，從而促使新的造型形式的出現(xiàn)。在許多設(shè)計(jì)中，塊狀菱鎂復(fù)合材料仍被頻繁使接合或構(gòu)成方式。家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是家具設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)，應(yīng)該在制作產(chǎn)品前預(yù)先構(gòu)想好，確定或選擇連接方式、構(gòu)成形式,并用適當(dāng)?shù)姆绞奖磉_(dá)出來(lái)。家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循的原則有：材料性原則、穩(wěn)定性原則、工藝性原則以及裝飾性原則等。目前菱鎂復(fù)合材料家具是通過(guò)企口卡接、膠接、機(jī)械連接三種。企口卡接結(jié)構(gòu)可靠，可以很好地限制板面間兩個(gè)維度的活動(dòng)，但僅限于面的拼合，難以用作支撐結(jié)構(gòu)。膠接是通過(guò)對(duì)接觸面施膠完成連接，這不僅對(duì)接觸面有較高要求，而且在施膠過(guò)程中膠水可能流到表面影響美觀，生產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。機(jī)械連接有連接件連接、鋼釘連接和復(fù)合材料專用螺釘連接，相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，螺釘連接的菱鎂構(gòu)件可以進(jìn)行多達(dá)十次地拆裝。因?yàn)榱怄V材料的多孔，分子間距較大的特性決定了需要在中空的型材內(nèi)部或面材的裝配位置填充木塊或預(yù)埋鐵片（弧形件使用），以便有足夠的鉸釘深度，雖然工序比較復(fù)雜，但是可達(dá)到連接穩(wěn)固又可拆卸效果。菱鎂復(fù)合材料是一種非常靈活多變的材料，需要在設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)不同家具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行綜合考量，再對(duì)菱鎂復(fù)合材料的配比和制作工藝提出具體的要求，來(lái)滿足不同改性菱鎂家具的功能需求。[6]

（二）菱鎂家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

家具結(jié)構(gòu)是指家具零部件之間的接合或構(gòu)成方式。家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是家具設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)，應(yīng)該在制作產(chǎn)品前預(yù)先構(gòu)想好，確定或選擇連接方式、構(gòu)成形式,并用適當(dāng)?shù)姆绞奖磉_(dá)出來(lái)。家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循的原則有：材料性原則、穩(wěn)定性原則、工藝性原則以及裝飾性原則等。目前菱鎂復(fù)合材料家具是通過(guò)企口卡接、膠接、機(jī)械連接三種。企口卡接結(jié)構(gòu)可靠，可以很好地限制板面間兩個(gè)維度的活動(dòng)，但僅限于面的拼合，難以用作支撐結(jié)構(gòu)。膠接是通過(guò)對(duì)接觸面施膠完成連接，這不僅對(duì)接觸面有較高要求，而且在施膠過(guò)程中膠水可能流到表面影響美觀，生產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。機(jī)械連接有連接件連接、鋼釘連接和復(fù)合材料專用螺釘連接，相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，螺釘連接的菱鎂構(gòu)件可以進(jìn)行多達(dá)十次地拆裝。因?yàn)榱怄V材料的多孔，分子間距較大的特性決定了需要在中空的型材內(nèi)部或面材的裝配位置填充木塊或預(yù)埋鐵片（弧形件使用），以便有足夠的鉸釘深度，雖然工序比較復(fù)雜，但是可達(dá)到連接穩(wěn)固又可拆卸效果。菱鎂復(fù)合材料是一種非常靈活多變的材料，需要在設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)不同家具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行綜合考量，再對(duì)菱鎂復(fù)合材料的配比和制作工藝提出具體的要求，來(lái)滿足不同改性菱鎂家具的功能需求。[6]

（三）菱鎂家具裝飾設(shè)計(jì)

家具的裝飾設(shè)計(jì)是指某種裝飾要素參與增加家具的形態(tài)特征。正是這種形態(tài)特征,強(qiáng)化了家具形式的視覺(jué)感受,賦予了家具的文化內(nèi)涵,折射了設(shè)計(jì)的人文背景,使家具整體形態(tài)不僅發(fā)揮裝飾的作用,并增添了家具單體的裝飾內(nèi)容及觀賞價(jià)值。目前已對(duì)菱鎂家具表面進(jìn)行噴繪、數(shù)碼轉(zhuǎn)印等處理，制成類(lèi)似木材的紋理和色澤，特別是珍貴木材紋理，營(yíng)造溫暖親近的感覺(jué)。隨著市場(chǎng)需求擴(kuò)大，菱鎂材料的染色技術(shù)也得到了一定的發(fā)展，開(kāi)發(fā)制作出仿石材紋理、仿陶瓷紋理、甚至仿金屬紋理，同時(shí)還可開(kāi)發(fā)出其他的一些艷麗鮮明的色彩以及特殊的肌理，如裂紋、水墨等（圖6）。另外，仿木菱鎂家具可以通過(guò)與其他材料的搭配來(lái)營(yíng)造出不一樣的美感，比如和織物、木材、皮革等材料進(jìn)行組合，帶來(lái)親切柔和的感覺(jué)；和金屬、玻璃等材料組合，營(yíng)造出現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)美感；和陶瓷，石材等天然材質(zhì)搭配，又能給人帶來(lái)一種樸素、清雅的質(zhì)感。

（四）菱鎂家具設(shè)計(jì)實(shí)踐

通過(guò)對(duì)家具設(shè)計(jì)要素的了解以及對(duì)菱鎂復(fù)合材料設(shè)計(jì)屬性的分析，現(xiàn)嘗試將菱鎂復(fù)合材料運(yùn)用于家具設(shè)計(jì)中，進(jìn)行創(chuàng)新運(yùn)用探究，設(shè)計(jì)出一款座椅設(shè)計(jì)——菱鎂美人椅（圖7）。

圖6 木制紋理圖、菱鎂復(fù)合材料與金屬搭配圖

圖7 菱鎂美人椅

充分應(yīng)用菱鎂復(fù)合材料的可塑性與流動(dòng)性特征，以人的形態(tài)為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)用抽象、概括、擬合的手法，一體成型，完美地塑造出現(xiàn)代菱鎂座椅的形象。座椅雖然只以三點(diǎn)與地面接觸，但菱鎂復(fù)合材料的高強(qiáng)度性能足以支撐座椅以及上面人體的重量，結(jié)構(gòu)效果良好。座椅表面仿制高檔的橡木木紋，但是紋理間距又有意識(shí)地拉開(kāi)，形成較自由的意境，藝術(shù)性效果極佳。該件作品可謂是集優(yōu)美造型、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)、隨機(jī)紋理為一身的雕塑般的菱鎂家具佳作。

三、環(huán)保可回收菱鎂家具應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展前景

菱鎂復(fù)合材料經(jīng)過(guò)幾十年曲折的發(fā)展，現(xiàn)已逐漸成為一種優(yōu)良的代木材料。由于菱鎂復(fù)合材料具有前述優(yōu)勢(shì)，特別是良好的防腐和綠色環(huán)保性能，其影響力與輻射面逐步擴(kuò)大，發(fā)展前景異常廣闊。根據(jù)市場(chǎng)需求分析，菱鎂復(fù)合材料最有可能將在以下應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始向廣度與深度拓展。綠地、街道的公共設(shè)施中，常?？梢砸?jiàn)到菱鎂復(fù)合材料。

（一）衛(wèi)浴家具

菱鎂復(fù)合材料優(yōu)良的防水和防蟲(chóng)蛀性能使其能夠在潮濕的環(huán)境下具有很強(qiáng)的耐受性。通過(guò)配料的加減調(diào)配，可以預(yù)制出具有抗菌、耐熱作用的菱鎂復(fù)合材料。以這種材料制成的家具可較好滿足桑拿房、衛(wèi)浴等環(huán)境中的使用要求。菱鎂衛(wèi)浴家具一般包括浴室柜、梳妝臺(tái)、按摩床椅等。家具設(shè)計(jì)師應(yīng)注重推陳出新，不斷提高衛(wèi)浴家具設(shè)計(jì)的藝術(shù)性和人性化的使用功能，以加快菱鎂衛(wèi)浴家具的市場(chǎng)化步伐。

（二）廚房家具

由于菱鎂復(fù)合材料具有的優(yōu)良防水性、阻燃性、耐油污、防霉性和易清理等特點(diǎn)，決定了其在高價(jià)位的整體廚房中贏得了一席之地。目前已有廠家開(kāi)始專門(mén)生產(chǎn)菱鎂廚房家具。隨著菱鎂廚房家具進(jìn)入千家萬(wàn)戶，其優(yōu)異的產(chǎn)品性能必將廣受消費(fèi)者的喜愛(ài)，因此廣闊的發(fā)展?jié)摿Σ蝗莸凸馈?/p>

（三）雕飾藝術(shù)家具

菱鎂復(fù)合材家具產(chǎn)品目前主要有櫥、柜、桌、椅、沙發(fā)、茶幾、物架、屏風(fēng)等， 這類(lèi)家具越來(lái)越受到家居設(shè)計(jì)師和消費(fèi)者喜愛(ài)與重視。今后隨著加工工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步和數(shù)字打印技術(shù)的不斷成熟，包括紋飾繁復(fù)的歐式家具和中國(guó)古典雕飾家具在內(nèi)的藝術(shù)裝飾家具，必將一枝獨(dú)秀于菱鎂復(fù)合材家具的百花之園，成為世界家具行業(yè)的重要流派。

（四）戶外家具

菱鎂復(fù)合材家具暴露在日光、冷熱、風(fēng)雨等氣候條件下比實(shí)木家具與板式家具使用更為耐久，體現(xiàn)了其優(yōu)異的耐水、防霉防腐、抗老化等耐候性能。目前，菱鎂復(fù)合材料在戶外家具中的應(yīng)用形式主要包括一些戶外園林景觀的鋪板、護(hù)欄、亭榭、棧道等產(chǎn)品，戶外娛樂(lè)場(chǎng)所的公園椅、餐桌、垃圾桶、花箱等。[7]今后這類(lèi)家具的設(shè)計(jì)至少應(yīng)在兩個(gè)方面予以重點(diǎn)關(guān)注：即在室外菱鎂家具的色彩、形制、結(jié)構(gòu)、連接方式上尋求創(chuàng)新，在強(qiáng)化個(gè)性風(fēng)格、融合周邊環(huán)境、打造景觀意境上尋求突破，使菱鎂復(fù)合材家具在室外家具市場(chǎng)中的自身優(yōu)勢(shì)得以進(jìn)一步體現(xiàn)，以推動(dòng)菱鎂家具行業(yè)快速發(fā)展。

總結(jié)

綜上所述，菱鎂復(fù)合材料是大自然對(duì)人類(lèi)的饋贈(zèng)，是綠色、無(wú)毒、無(wú)污染的，其家具制品演繹著對(duì)自然、對(duì)生命的感悟，符合人們以自然為真、以素雅為美的審美情趣。菱鎂復(fù)合材料在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是種新型嘗試，還沒(méi)形成規(guī)模，存在的問(wèn)題還很多，期待各類(lèi)專業(yè)人士的投入與參與，讓菱鎂家具逐漸普及，助推家具行業(yè)的發(fā)展。