纸质材料在收纳产品中的应用与研究

范瑶琪

（浙江理工大学，浙江杭州，310018）

引言

据南方周末的报道，在现如今网购生活流行的时代，2015年我国消耗了99.22亿个包装箱、169.85亿米胶带以及82.68亿个塑料袋。2016年中国快递业务量首次突破312亿件，相当于年人均快递使用量近23件，快递纸箱的再利用，将是下一个风口。纸质材料有着先天的优势，其用途不止在于原始的印刷包装领域，还被广泛地应用于服装、家具、建筑等领域，并且在不同的领域都取得了优秀的成果。因此，将经济环保易加工的纸质材料应用在儿童收纳产品中，希望能够缓解现有资源浪费的问题。

1 纸质材料的基础构成

纸，主原料是植物纤维，原料中除了含有纤维素、半纤维素、木素三大主要成分外，尚有其他含量较少的组分,如树脂、灰份、硫酸钠等辅助成分。相对来说，这些成分价格低廉，造纸量又很客观，而产生的污染以及浪费又很低。纸质材料材质轻、韧性强、可补色、美观、实用,还具有环保特性。这些特征中,材质本身所具有的“亲和力”是其它材料无法比拟的,它能让人感受到亲近、舒适与温馨。下表将纸质材料与其它四类常用材料的特性进行了对比,让我们对纸质材料的优越性与不足产生一定的认知。

表1 纸质材料与其他材料的特性对比

2 纸质材料的基本特性

2.1 纸质材料的物理特性

（1）抗撕拉性：是指在纸张边缘使用相同的力度不同的方向去撕拉纸张，其撕拉程度主要由其所构成纤维的交叉力有关，纤维的长度越长交叉力越大，其抗撕拉性越好。

（2）耐折性：指的是在反复受到外力折叠的影响下，纸张所能承受的次数，一般来说，纸的纵向耐着性比横向耐折性更高。

（3）耐破性：指的是纸在单位面积上所能承受的最大的压力，其主要检验来自于包装纸。

（4）定量、基重：基重指的是五百张尺寸纸张的重量。假如五百张纸尺寸为25x38in.为80磅，那么其基重就为80磅。主要在印刷行业中，当考虑纸张的厚薄以及其韧度时，都跟基重有关。

2.2 纸质材料的结构性能

纸是由多相复杂的结构要素组成的非均质薄页，纸有三维结构，在纸的结构中存在三个相互垂直的面，纤维及其他的成分分布在不同的结构面上，从而使纸在三维方向的有不同的性能差异。其结构间具有结合力。纸还具有复杂的多空结构，在纸的构成中，纤维错综交织，长短不一，其中依然存在着不少的空隙，即使有许多微小分子的填充，也无法完全填满其空隙，因此，纸中的空隙是必然的。其多孔性决定了纸的透气性能、吸收性能以及变形性能。

笔者针对纸质材料的特性分析总结了其在各个领域的应用现状，如下图：

图1 纸质材料特性运用领域

由1表可以看出，纸质材料的承重性、抗撕拉性、耐破性、耐折性以及易着色易印刷性主要在家具领域、家居领域、建筑领域、玩具领域中。通过其总结分析，笔者认为在收纳产品中，纸质材料的这些基本特性都可以使用：

（1）承重性：瓦楞纸上贴了两层衬纸，再将其牢牢的粘为一体，防止瓦楞波左右摇动倾侧。从而形成一个相互并列支撑，既坚固又有弹性的结构体，还能够承受一定重量的压力的瓦楞纸板。

（2）耐折性、抗撕拉性：纸芯是用纸材料按照按照一定的尺寸有规律的反复排列、折叠，经过胶合、挤压而形成的支撑芯材。具有强大的缓冲性能和抗压能力。

2.3 纸质材料的加工工艺

2.3.1 纸的成型工艺

要将纸质材料更好地运用于儿童收纳产品中，首先要对纸质材料进行筛选，其中对现在具有应用研究价值的纸质材料如瓦楞纸、蜂窝纸、纹理纸等的成型工艺也成为了必然，成型工艺的好坏直接影响材料运用的合理性以及在收纳产品应用中的效果。

纸的成型方法最常见的有：折叠、裁剪、连接以及编织等。折叠是将原有的纸张通过事先规划好的区域把物体的一部分折过来与另一部分挨在一起的成型方法，这种成型方法对对组合分区规划要求较高，如果使用厚纸板折叠的话，还需加深折痕。折叠法通常可以折叠成比较坚硬牢固或者复杂有趣的造型，是纸质材料设计成型的基本方法。

图2 折叠纸质家具

裁剪是对纸质材料利用剪刀、直尺等工具对进行切割，此成型方法在裁剪时需要注意边缘的处理，特别是对于比较厚的纸板来说，此成型方法也被称为材料减法，通过对纸质材料进行边缘或内部裁剪镂空，可以达到不同的造型需求以及产品美感需求。

图3 镂空纸质座椅（左） 镂空装饰树（右）

连接顾名思义就是将两者及以上结合在一起，连接有两种含义，第一是材料与材料之间的连接，这是纸质材料成型制作的关键部分，连接方式的合理性、精湛性直接决定了设计产品的优劣程度。第二是纸质材料内部的连接方式，主要是通过粘合、折叠、穿插等成型方法。

图4 纸质家具的连接

编织主要是使用条状纸质材料进行的，原材料可以是单一的纸片，也可以使用细纸条拧成的细条进行编织，这种成型工艺主要是使用在装饰纹样中，纹样的效果由编织是线条的穿插关系决定，其受力分配都取决于编织的设计关系。

图4 编织椅

2.3.2 纸的连接工艺

纸的连接是纸质材料在造型时最重要的部分，它关系到产品的造型以及其受力承重等，在连接中，最常用的方法是粘合法，主要材料是使用胶水把各个材料粘合在一起，这种方法不仅节省材料，还可以加固其连接处。但是，笔者通过实验证明，较薄的纸质材料如果使用粘合的连接方式，纸张材料容易变形，会影响其美观，这种方法也只适合大面积接触面使用，效果更好。

榫卯法是纸质材料在家具及其建筑中常用的方法，榫卯主要是讲榫头嵌入榫槽中来连接的方式，这种方法对于尺寸的要求非常精细。而穿插法师纸质材料成型过程中也比较常用的方法，与榫卯法有一点点相似，主要是纸质材料通过相互穿插产生的摩擦力后使其相互制约，更加牢固。

除上述方法之外，使用外部接件工具也是比较常用的连接方法，螺钉作为常用的接件工具，其本身的粗细以及长短也决定了产品的牢固性。

图5 纸质材料的榫卯连接

2.3.3 纸质材料的装饰工艺

纸质材料本身具有材质美，其物理特性、色彩属性以及结构纹理都是一种纯天然的美，材质不同，美感也不同。如白色卡纸纯洁坚挺、瓦楞纸淳朴自然、纹理纸飘逸梦幻，搭配不同的纸质材质，利用穿插榫卯等成型方式，也能创作出风格多样的设计作品来。

图6 纸质材料的装饰工艺

3 纸质材料在其他设计领域中的应用尝试

3.1 纸质材料在家具设计领域的应用尝试

随着地球资源的日趋匮乏，绿色环保的纸质材料开始了在众多领域的应用尝试。在制造业，家具领域的纸质材料应用实验开始的最早，所取得了的成果也是最多。早在 20 世纪 20 年代，美国设计师 Marshall Burns Lloyd 就提出了纸质材料在家具领域的应用，并开发出了时尚美观的纸质家具。随后，通过人们不断的实验筛选，瓦楞纸、蜂窝纸、工业用纸等纸质材料逐渐成为了纸家具生产制造中最常用的材料。

通过纸质家具的生产制造可以证明，纸质材料立面的承重能力是最强的，如果增加纸材料立面的重复率便可以使其承重效果达到最好。结构设计合理的纸家具所呈现的承重功能与传统家具几乎一样。另外，熔融的树脂或石蜡可以在纸材料表面形成一种薄膜，使其具有防水、防潮的功能。化学胶液浸渍过的蜂窝纸芯可以具有防虫的功能。在纸质家具相对成熟的今天，其众多成功的经验都将成为纸质材料在收纳产品的应用的重要基础指导。

图7 兰州麦田设计策划有限公司【品“纸”生活】

3.2 纸质材料在服装领域的应用尝试

在服装设计领域，雅典文化研究机构（Atopos Cultural Organization）研究了纸质服装的历史，并于 2007 年在希腊雅典展出了该研究机构的研究成果及其收集的各个时代的纸质服装，为推动纸质材料在服装领域的应用提供了强有力的支持。来自俄罗斯的艺术家asya kozina系列作品“巴洛克风格纸假发“就用纸重新诠释了维多利亚时代的男人和女人的发型，如今，国外已经有了在市场中销售的纸质成人服装，国内也相继出现了一次性的纸质浴袍、纸质内裤等，足以证明纸质材料在服装领域的应用实验已经日趋成熟。

图8 asya kozina--巴洛克风格纸假发

3.3 纸质材料在建筑领域的应用尝试

在建筑设计领域，纸质材料的应用探索也早已开始，发展至今取得了不少的成果。在 20 世纪八十年代日本著名的建筑设计师坂茂，对纸质材料进行了众多的研究和尝试，并成功个将纸质材料运用于建筑中，建造了占地 110m2的纸材料居住空间。这足以证明，价格低廉、质地轻薄的纸质材料经过处理后，按照合理的结构组合，就可以拥有像木材一样的功能，这为纸质材料的应用推广奠定了非常坚实的基础。

图9 坂茂设计的纸质小屋以及纸质教堂

4 结束语

了解纸质材料的基本特性是将其成功的运用于收纳产品的关键前提。本章首先把纸质材料的基本特性、加工工艺以及材料的环保再利用等重点知识进行了详细的介绍。其次在研究过程中发现，由于纸材料的承重能力、结构个性差异，目前并不是所有纸材料都可以运用于收纳产品当中，而是只能更多的充当装饰元素。于是就从众多的纸质材料中筛选出了瓦楞纸这种可以在收纳产品中充当主要元素的纸材料进行了详细的研究和分析。并进一步证明了，此类纸质材料是完全可以符合儿童收纳产品对材料使用的功能要求的。最后再通过纸材料在其他领域的成功应用案例来获取更多的横向知识和经验，为纸质材料在收纳产品中的应用做好扎实、可靠、有力的研究准备。同时，通过本章对纸材料的重点介绍我们不难看出，纸材料与其他设计常用材料相比较，纸材料的生产成本和可重复利用率都是其他材料的三倍以上。可见纸质材料的优越性是不可否定的，在其他领域的成功应用也是有目共睹的，所以将合适的纸质材料运用、推广于收纳产品当中是有其必要性和实际意义的。

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