果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

李維立 韓立娜

關(guān)鍵詞：果蔬廢料;兒童玩具設(shè)計(jì);應(yīng)用

兒童玩具作為陪伴兒童成長(zhǎng)的必需品其需求量在不斷增加，而兒童在使用玩具過(guò)程中很容易損壞玩具，使之成為垃圾，致使兒童玩具污染物量擴(kuò)大，對(duì)環(huán)境造成污染。此外，對(duì)于兒童玩具來(lái)說(shuō)，選材的安全性也是非常重要的，因此應(yīng)用安全環(huán)保的新材料成為當(dāng)下兒童玩具設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思路之一[1]。市面上安全環(huán)保的材料多以木制、竹制、仿木材料為主，但此類(lèi)材料可塑性較低、造價(jià)較高。近年來(lái)，果蔬廢料的再利用制成可降解材料一直備受關(guān)注，果蔬廢棄物制成的再生材料具有很大的發(fā)展?jié)摿?。文章主要研究果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則，探討其優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。

1 果蔬廢料制成材料概述

果蔬廢料是水果、蔬菜及其食品在流通過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，屬于可生物降解的有機(jī)垃圾。純凈的果蔬幾乎沒(méi)有毒性，它能夠在生物體內(nèi)慢慢分解成乳酸，然后被分解吸收，它的營(yíng)養(yǎng)成分可以被人體充分利用。因此，將果蔬廢料制成材料應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)人體幾乎無(wú)毒無(wú)傷害。果蔬可再生材料的最大特點(diǎn)就是具有生物可降解性。果蔬廢料制成材料使用后可以通過(guò)自然降解和堆肥的方式進(jìn)行處理，果蔬廢棄物自然降解的產(chǎn)物是二氧化碳和水，而這兩種產(chǎn)物是在自然界中存在的，不會(huì)破壞環(huán)境。果蔬廢料制成的可再生材料在燃燒過(guò)程中，其燃燒氣體中幾乎沒(méi)有NOx，燃燒熱只有聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）的三分之一左右，因此果蔬廢料制成材料相比普通油基塑料更安全、更環(huán)保[2]。果蔬廢料的最大優(yōu)勢(shì)是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)污染較小，排放也較少。

在物理性能方面，個(gè)別果蔬的廢料與蝦殼結(jié)合制成的可再生材料具有高強(qiáng)度和防水的特點(diǎn)，且具有較為理想的透明性與聚酯不相上下，在具有良好阻隔性的性能下，表面還具備高光澤度。東京大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究所的研究人員借用“熱壓”的概念，將海藻、卷心菜葉、洋蔥和南瓜等食物殘?jiān)恼婵崭稍锓勰┡c水混合在高溫下壓入模具內(nèi)，同時(shí)檢測(cè)了材料的抗折強(qiáng)度，以及外觀、味道和氣味的變化。其結(jié)果顯示，除了南瓜制成的標(biāo)本，其他材料都超出了原本設(shè)定的抗彎強(qiáng)度，而且新材料保留了原本的食用特性，加入鹽或糖可以在不降低其強(qiáng)度的情況下改善其味道，并且通過(guò)在空氣中暴露四個(gè)月的觀察發(fā)現(xiàn)其味道及外觀沒(méi)有明顯的變化，成功抵抗了腐爛、真菌和昆蟲(chóng)。

2 果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義

在進(jìn)行兒童玩具設(shè)計(jì)時(shí)，形狀、大小、顏色、材料都是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，是玩具能否吸引兒童的注意力及是否達(dá)到玩樂(lè)目的重要的因素。因此，選擇一種對(duì)兒童身心健康無(wú)傷害的材料應(yīng)用到玩具制作中，是玩具設(shè)計(jì)的前提[3]。果蔬廢料再加工制作的材料作為原料應(yīng)用于兒童玩具生產(chǎn)中具備安全環(huán)保和堅(jiān)固耐用的優(yōu)勢(shì)，因此該材料可以為玩具設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)新趨勢(shì)。兒童時(shí)期個(gè)體成長(zhǎng)速度較快，伴隨著心理和生理特征的變化對(duì)不同階段的兒童玩具有著不同的功能需求。大部分兒童玩具只適用于某個(gè)年齡段，但隨著孩子的年齡增長(zhǎng)，即使功能完好、外觀完整的玩具產(chǎn)品也只能擱置或被丟棄。而且兒童玩具在使用過(guò)程中容易損壞，從而變成垃圾，導(dǎo)致兒童玩具污染物產(chǎn)量極大，對(duì)環(huán)境造成污染。兒童玩具市場(chǎng)銷(xiāo)量逐漸提升，可持續(xù)設(shè)計(jì)是解決未來(lái)兒童玩具造成污染問(wèn)題的方式之一?？沙掷m(xù)設(shè)計(jì)是通過(guò)產(chǎn)生垃圾，分解回收，然后轉(zhuǎn)化為資源，目的是實(shí)現(xiàn)材料本身的循環(huán)和再利用[4]。然而果蔬廢料制成的材料本身是一種廢物利用下新材料的產(chǎn)生，雖然這種材料可以自然降解，但此材料制成的玩具在使用之后也需要回收再進(jìn)行利用。整體形成一個(gè)完整的循環(huán)體系，實(shí)現(xiàn)材料本身的循環(huán)和再利用，從而實(shí)現(xiàn)兒童玩具可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，有效解決兒童玩具對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題。

3 果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

3.1“樂(lè)高”灌木類(lèi)積木

不同的果蔬廢料通過(guò)加工制作成玩具的原料，具備不同的材質(zhì)特點(diǎn)與性能優(yōu)勢(shì)。以用甘蔗廢料為基礎(chǔ)原料做成的樂(lè)高為例，如圖1 所示。樂(lè)高通過(guò)對(duì)甘蔗等植物元素的研究制作出了可代替塑料的材料。甘蔗會(huì)先被榨成汁，然后發(fā)酵成乙醇，再以乙醇為原料制作聚乙烯。這種甘蔗積木并不能吃，但是卻很環(huán)保，因?yàn)橹参锘垡蚁┖蛡鹘y(tǒng)聚乙烯具有相同的特性，所以與傳統(tǒng)的石油基塑料做出來(lái)的樂(lè)高積木沒(méi)有差別。此外，孩子和家長(zhǎng)在體驗(yàn)玩具的過(guò)程中通常注意不到新材料的質(zhì)量和觸感及其外觀上的差異[5]。聚乙烯是一種柔軟、靈活、耐久的植物基塑料，而且它在質(zhì)量和安全方面符合用戶所期待的高標(biāo)準(zhǔn)。此外，根據(jù)測(cè)算如果將石化原料轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镌?，?lè)高可以將他們的“碳足跡”（Carbon Footprint，指一個(gè)人或者機(jī)構(gòu)在從事生產(chǎn)生活互動(dòng)中排放出二氧化碳總量）減少掉大約 70% [5]。樂(lè)高通過(guò)改變?cè)系姆绞絺鬟f給孩子環(huán)保的理念，在不破壞人們賴以生存家園的前提下，生產(chǎn)出孩子們最喜愛(ài)的玩具。由此可以看到，樂(lè)高針對(duì)甘蔗廢料的特點(diǎn)用植物原料代替石化原料使樂(lè)高產(chǎn)品改頭換面，在助力可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，兼顧益智類(lèi)兒童玩具的使用體驗(yàn)，保留耐磨、耐油的特征，具有良好的硬度和可塑性。利用新的材料和益智類(lèi)兒童玩具設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的結(jié)合，更替原有的原料且不影響用戶的體驗(yàn)感，同時(shí)促進(jìn)玩具材料的可持續(xù)性發(fā)展。

3.2“費(fèi)雪”彩虹套圈

以美泰公司旗下費(fèi)雪推出的甘蔗廢料為原料生產(chǎn)出的新版標(biāo)志性產(chǎn)品彩虹套圈為例，如圖2 所示。此類(lèi)玩具屬于堆疊類(lèi)兒童玩具，其可玩性強(qiáng)，是兒童玩具市場(chǎng)比較常見(jiàn)的一種?，F(xiàn)在的堆疊類(lèi)玩具材料多以木質(zhì)和塑料為主，然而這款彩虹套圈玩具是以甘蔗為原料生產(chǎn)出的塑料制成，并且采用可持續(xù)來(lái)源的材料包裝。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者充分利用甘蔗廢料制成材料可塑性強(qiáng)且耐用的特點(diǎn)，運(yùn)用在彩虹套圈玩具的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，使彩虹套圈系列玩具改為全部用甘蔗為原料生產(chǎn)的聚乙烯制成。此設(shè)計(jì)案例利用植物基聚乙烯的特性代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料，既符合兒童玩具的設(shè)計(jì)原則，又能給用戶帶來(lái)全新的體驗(yàn)與感受。

4 果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

4.1 安全性原則

兒童的自我保護(hù)能力較弱，易受傷害，因此安全性是玩具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。兒童玩具首先要考慮的是材料的安全性，果蔬廢料來(lái)源于生活，由于果蔬廢料制成的材料具有安全性高的特點(diǎn)，因此應(yīng)用到兒童玩具設(shè)計(jì)制作中要嚴(yán)格把控設(shè)計(jì)、選料、生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)的安全性，確保兒童在操作玩具過(guò)程中不會(huì)受到傷害。兒童的身體剛剛開(kāi)始發(fā)育，呼吸系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)都極為脆弱。對(duì)鉛、甲醛等有毒物質(zhì)極為敏感，任何微量的有毒氣體都可能對(duì)兒童造成致命的危險(xiǎn)。一些色彩鮮艷的兒童玩具表面噴漆中含有大量的鉛，鉛元素直接或間接攝入體內(nèi)會(huì)造成慢性鉛中毒。因此，兒童玩具的色彩設(shè)計(jì)可以考慮利用個(gè)別果蔬本身的染色性，兒童玩具表面采用果蔬材料再生為原料，即使被兒童誤咬也不會(huì)造成安全隱患，從而提高兒童玩具的安全性。

兒童玩具的材料不宜過(guò)重，過(guò)重的玩具在一定程度上會(huì)影響兒童的身體發(fā)育。兒童玩具應(yīng)該避免尖銳的突起和鋒利的棱角，表面的觸感應(yīng)光滑細(xì)膩。例如，木質(zhì)玩具、竹質(zhì)玩具和其他硬質(zhì)材料制作的玩具容易產(chǎn)生危險(xiǎn)，應(yīng)避免此類(lèi)現(xiàn)象，防止傷到兒童的皮膚。在材料達(dá)到安全且環(huán)保的情況下，應(yīng)該重視兒童玩具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。低齡兒童喜歡用嘴巴咬手里的玩具，玩具生產(chǎn)的不穩(wěn)定性和操作過(guò)程的不合理性可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)小部件的脫落而造成吞噬的危險(xiǎn)。正因如此，玩具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不宜加入細(xì)小的部件，或加入雙重保護(hù)來(lái)加固玩具的零部件。

兒童玩具設(shè)計(jì)不僅要保護(hù)兒童身體上的安全，心理安全也是兒童玩具設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)。這主要從玩具材料的應(yīng)用、造型和外觀色彩來(lái)考慮為孩子提供一個(gè)健康的心理空間。來(lái)自我們生活的果蔬廢料制成材料富有自然的生命力，兒童通過(guò)和材料的接觸能提高自我和物質(zhì)世界的感知。

4.2 人機(jī)性原則

兒童玩具設(shè)計(jì)的人機(jī)性體現(xiàn)在兒童玩具符合兒童的使用習(xí)慣和操作方式。從生理方面來(lái)看，兒童時(shí)期是人一生中發(fā)展最重要的時(shí)期，身體處于不斷生長(zhǎng)和發(fā)展的過(guò)程中。兒童時(shí)期的大腦發(fā)育接近成人，機(jī)能逐漸成熟，但神經(jīng)系統(tǒng)不夠完善，對(duì)外界的刺激反應(yīng)較強(qiáng)，容易受到外界因素的影響，注意力不容易集中而且不持久。兒童隨著年齡的增長(zhǎng)，其認(rèn)識(shí)能力、生活能力和人際交往能力都在不斷提高。但心理上，兒童的情緒不穩(wěn)定，容易激動(dòng)、興奮;喜歡模仿、好奇、求知，具有豐富的想象力，對(duì)玩具的主動(dòng)性和積極性更加突出，渴望接近自然，對(duì)形象生動(dòng)的事物更感興趣。兒童玩具的大小、體量要符合兒童這個(gè)群體身體的各項(xiàng)指標(biāo)，避免兒童在玩耍過(guò)程中增加生理、心理負(fù)擔(dān)。兒童的思維、注意力、記憶力及耐心都沒(méi)有完全發(fā)育成熟，簡(jiǎn)潔的操作界面、操作方式，以及其生動(dòng)的外觀是兒童玩具必需的。將果蔬廢料制成材料應(yīng)用到兒童玩具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料的特性和不同年齡階段兒童生理、心理上的特征有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)。

以“People 碧寶積木”為例，這款玩具是由大米制作而成。兒童在記憶、行為、邏輯思維能力不完全成熟的階段，難免在使用玩具的過(guò)程中會(huì)造成磕碰、刮傷、吞咽等情況?！癙eople 碧寶積木”在設(shè)計(jì)上充分考慮了各年齡段兒童的特點(diǎn)，每一塊積木的邊角都被設(shè)計(jì)加工成了柔和的圓角，不僅看上去很有趣，還減少了玩具對(duì)兒童造成的安全隱患。因?yàn)樵嫌纱竺字谱?，積木表面舒適不會(huì)產(chǎn)生毛刺，且大小合理適合兒童抓握。只要使用之前擦拭干凈，父母無(wú)須擔(dān)心兒童在玩的過(guò)程中舔咬玩具被碰撞、劃傷，經(jīng)過(guò)多項(xiàng)防吞咽等安全測(cè)試，非常適合兒童玩耍[6]。此外，兒童玩具設(shè)計(jì)需要考慮到方便監(jiān)護(hù)人對(duì)兒童的監(jiān)護(hù)。

4.3 趣味性原則

兒童天性中的好奇心增加了他們對(duì)趣味性玩具的熱愛(ài)。他們注意力時(shí)間短，需要趣味性的設(shè)計(jì)來(lái)吸引他們。趣味性體現(xiàn)在玩具設(shè)計(jì)要具有親和力和生命力，給兒童帶來(lái)多感官的體驗(yàn)可以激發(fā)兒童的興趣，兒童玩具設(shè)計(jì)可以通過(guò)引入視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)這五感的體驗(yàn)激發(fā)兒童的興趣。孩子們?cè)谂c玩具進(jìn)行交互的時(shí)候，喜歡得到反饋?？梢詭椭⒆恿私猱?dāng)前所發(fā)生的情況并引導(dǎo)下一部分的操作，豐富及有趣的互動(dòng)反饋能夠激發(fā)孩子對(duì)玩具的興趣。利用材料的特性尋找孩子活動(dòng)時(shí)的興趣點(diǎn)和探索性，果蔬廢料制成的材料為兒童能運(yùn)用感官等多方式探索提供了條件，可以利用材料優(yōu)勢(shì)觸發(fā)兒童的感官體驗(yàn)。

以低齡兒童玩具設(shè)計(jì)為例，將水果廢料制成材料以日常食物的造型設(shè)計(jì)呈現(xiàn)，可以添加一些運(yùn)算知識(shí)為原理，在提升兒童對(duì)數(shù)字敏感度的同時(shí)還能給孩子帶來(lái)直觀的體驗(yàn)，提高兒童的日常認(rèn)知水平。在視覺(jué)上，將日常水果進(jìn)行藝術(shù)處理;在嗅覺(jué)上，保留水果廢料制成材料原本的果香或者適當(dāng)添加代表其香味的香精;觸覺(jué)上，采用和木質(zhì)、竹質(zhì)一樣安全綠色、無(wú)毒的材料，但是果蔬廢料制成材料長(zhǎng)時(shí)間使用下不會(huì)出現(xiàn)毛刺，質(zhì)感上優(yōu)于竹質(zhì)和木質(zhì)的玩具。還可以通過(guò)操作使用等多個(gè)方面產(chǎn)生趣味點(diǎn)，使用戶獲得精神的愉悅和心理需求的滿足。

4.4 可持續(xù)性原則

兒童玩具設(shè)計(jì)應(yīng)符合生態(tài)可持續(xù)性原則和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性原則。生態(tài)可持續(xù)性原則要求在玩具設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮生產(chǎn)、制造回收再利用的各項(xiàng)環(huán)節(jié)。果蔬廢料制成材料的應(yīng)用符合選料的環(huán)保性，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)前首先應(yīng)考慮玩具的可持續(xù)性、加工處理等問(wèn)題，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、使用過(guò)程可持續(xù)。經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性原則要求玩具設(shè)計(jì)在兼顧功能的同時(shí)也要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，玩具設(shè)計(jì)要面向大多數(shù)消費(fèi)者，成本過(guò)高必然會(huì)成為高耗能的產(chǎn)品，影響人們的購(gòu)買(mǎi)欲。近幾年，我國(guó)居民的購(gòu)買(mǎi)力明顯上升，但經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式正在由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變。果蔬廢料制成材料作為兒童玩具原料，材料本身具有循環(huán)和加工再利用的優(yōu)勢(shì)。在兒童玩具使用后可以進(jìn)行廢物回收，通過(guò)以舊換新的方式引發(fā)出家長(zhǎng)在購(gòu)買(mǎi)新玩具的同時(shí)，可以用舊的玩具抵掉新玩具的一些費(fèi)用。利用材料使用進(jìn)行最小化消耗設(shè)計(jì)，很好地解決部分玩具的廢棄問(wèn)題，以培養(yǎng)用戶對(duì)環(huán)境保護(hù)的警惕心來(lái)設(shè)計(jì)出更多引導(dǎo)用戶可持續(xù)行為的產(chǎn)品。高效利用材料的優(yōu)勢(shì)，避免不必要的材料浪費(fèi)，監(jiān)護(hù)產(chǎn)品的壽命周期和廢棄利用率，利用科學(xué)技術(shù)降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本及提高材料的循環(huán)利用率。通過(guò)環(huán)保材料的使用對(duì)玩具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，提高材料的利用效率，優(yōu)化玩具的功能。在玩具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，避免無(wú)用的功能和過(guò)于繁雜的修飾，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。還可以優(yōu)化材料的選擇，在一定程度上減少資源浪費(fèi)以降低產(chǎn)品成本，降低產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格的同時(shí)提高市場(chǎng)產(chǎn)品的接受度。

5 結(jié)語(yǔ)

玩具設(shè)計(jì)為孩子們的生活帶來(lái)學(xué)習(xí)的體驗(yàn)和愉快的感受，兒童玩具設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題和可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題一直備受關(guān)注，果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計(jì)上具有很大的應(yīng)用潛力。材料的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)非常重要，新材料的出現(xiàn)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新提供了動(dòng)力。果蔬廢料制成材料最大的特點(diǎn)就是可持續(xù)性，在兒童玩具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，材料設(shè)計(jì)的創(chuàng)新已經(jīng)得到重視，但市面上材料創(chuàng)新且綠色環(huán)保維護(hù)兒童健康的玩具極少，果蔬廢料制成可循環(huán)利用材料在很多方面顯示出優(yōu)越的應(yīng)用潛力，但在具體應(yīng)用上還有需要有更多的創(chuàng)意。同時(shí)也希望果蔬廢料制成可降解材料的技術(shù)能夠日益成熟，從而使材料成本能夠盡可能的降低?？梢栽诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中被大量引入且能夠循環(huán)設(shè)計(jì)，為兒童玩具設(shè)計(jì)開(kāi)拓更多的可能性，也為環(huán)?？沙掷m(xù)設(shè)計(jì)做出一份貢獻(xiàn)。