纸家具的结构和应用形式分析

姜夏旺 王张恒 邹伟华 孙德林，*

（1.湖南工业大学，湖南株洲，412000；2.中南林业科技大学，湖南长沙，410004）

随着“绿色环保”意识的提升，人们越来越崇尚天然、环保、绿色和健康的家具材料，如传统的木材、竹材、藤材和天然纤维织物等。纸质材料作为一种绿色环保材料，在包装设计、立体模型和建筑等方面发展已经较为成熟[1]，在家具表面装饰材料方向也有一定研究。然而，将纸质材料作为家具材料尚处于起步阶段，需要不断开拓、创新和发展[2-3]。目前，一些设计师利用纸质材料的特性，以不同形式进行了纸质家具的设计探索，并制作了瓦楞纸板家具、纸管家具、蜂窝纸家具和纸浆模塑家具等。与金属、玻璃和塑料等材料相比，纸质材料具有绿色环保、美观实用、质轻和可回收等优点，且造型、质感和色彩的表现力强，制成的家具具有个性化、功能性、创新性和环保性等特点[4-5]。因此，将纸质材料设计成折叠、插接、层叠或组合式结构，制作出形式和功能完备的纸家具，具有一定的应用前景。

1 纸质材料与纸家具

受“绿色环保”观念的影响，具有生态环保特性的家具产品逐渐成为家具市场的主流。因此，家具产品除了功能、材料和结构等需求外，环保性也成为重要的需求之一[2-3]。纸作为一种以木质纤维和其他植物纤维为原料制成的绿色环保材料，具有原材料来源广泛、加工贮存方便、易于回收利用和可降解等特点，因此，其在现代家具制作领域展现出广阔的发展前景。目前，纸家具运用的纸质材料主要有蜂窝纸芯、蜂窝纸板、工业纸板、纸方管、纸圆管和装饰板材等。由于纸质材料特殊的材料性能，可以对其进行结构设计，创造出独特新颖的家具造型；也可以对其进行涂饰、贴面和镶刻等表面装饰，使纸家具具有突出的色彩、质感和造型表现力。

根据纸质材料的类型和应用形式，目前市场上常见的纸家具有纸管家具、蜂窝纸家具、纸浆模塑家具、瓦楞纸板家具和折纸家具等。纸质材料制成的家具具有多种优势：①绿色环保。纸质材料的主要原料是植物纤维，在自然环境下易于降解[4,6-7]；且纸质材料制成的家具常采用拼嵌、折叠和插接等方式进行固定和连接，减少了胶黏剂和螺钉等辅助材料的使用，既简化了家具生产的工艺流程，又避免了有机挥发物、甲醛和重金属等有害物质的产生，从而减少了使用过程中对人体健康和家居环境的破坏[8]。②经济实用。纸质材料的原材料来源广泛，包括各种天然和回收再利用的植物纤维，价格低廉，极大地节约了成本，降低了纸家具的价格，提高了纸家具的经济价值；同时，在保证纸家具使用性能的前提下，减轻了家具质量，使得包装和运输更加便利[9]。③舒适安全。纸质材料制成的家具质感柔软且有弹性，即使家具被破坏，也不会出现尖锐的棱角，降低了对使用者的潜在伤害，具有较高的安全性[9]；另外，纸质材料具有良好的透气性能，其热传导速度与木材相近，约为0.14 W/（m·K），具有冬暖夏凉的特征，制成的家具舒适感较强。

图1 层叠结构纸家具Fig.1 Paper furniture with laminated structure

2 纸家具的典型结构和新型结构分析

2.1 纸家具的典型结构分析

2.1.1 层叠结构

这些本来就积压在我心中已久，如今在邻居面前娓娓道来，我特别动情，有时说着说着眼泪就来了，不少邻居很快就站到了我这一边，说：“以前光听你婆婆一面之词了，她确实不应该这么待你。”

纸家具的折叠结构是在中国传统折纸艺术的基础上发展而来的。常见的折纸基本形式有正方形、长方形、三角形、菱形、梯形、锥形、多角形和多带形等；折叠的基本形式包括夹体、叠体、多联叠体和链排体等。通过结合折纸和折叠的基本形式，将其作为纸家具造型设计的基本单元，可以创造出造型丰富的纸家具[12]。常见的折叠结构形式有预制压痕折叠结构、单元折叠与组合结构等。

将15 g铝粉置于装有20 mL有机硅溶液的100 mL烧杯中，加入磁力搅拌子，磁力搅拌30 min, 制得液体涂料.将此涂料装入高压喷枪的塑料小罐中，用喷枪常温喷涂在Q235钢片表面，制得涂层.将涂层在室温干燥8 h后进行性能测试.

2.1.2 插接结构

插接结构是将多个纸板部件通过插和接的方式进行固定组合制成的纸家具结构，其部件形态可采用直线、圆和弧形，主要受力面为三角支撑。插接结构可通过部件的锁头和锁孔插接连接而成，也可借助相应的附属插销部件进行固定结合[11]，可不使用胶黏剂，常见于原材料为具有较高强度的瓦楞纸板和工业纸板等材料的纸家具。插接结构纸家具具有结构稳定坚固、装配简便、易于拆装、便于运输和回收利用等特点，且其可以利用不同的插接结构形式，获得美妙的纸家具曲面造型。如图2所示，纸家具的插接结构形式多样，一般可分为八角式、锁扣式、贯穿插入式、直插式、外向插入式和内向插入式等。

图2 纸家具插接结构形式Fig.2 The plug-in structure of paper furniture

2.1.3 折叠结构

层叠结构对纸板自身的强度和物理性能要求较低，因此常见于原材料是瓦楞纸板、蜂窝纸板和工业纸板的纸家具。层叠结构纸家具承重能力强，产品造型变化丰富，结构稳定牢固，但是同时也存在原材料消耗大，不可拆卸和不可折叠等缺点。

纸家具的层叠结构是根据其造型方案设计放样并模切出单元大样，根据厚度需要将若干个单元按照一定秩序排列，再通过胶黏剂或五金连接件固定连接获得的立体结构，适用于大机器生产或简单手工制作[10]，如图1(a)所示。图1(b)是一款由弗兰克·盖里设计的、瓦楞纸层叠胶合而成的纸家具。图1(c)是一种采用螺杆将多层纸板连接而成的纸框架结构。在实际生产中，可以通过不同结合形式的搭配和组合形成各种层叠结构的纸家具。

（3）通过以下三点来稳定溶液的向上托力：设计循环流量380～450m3/h来稳定流量；将除镉槽内部DN500的玻璃钢进液管延长，形成向下切口；当溶液进入反应器时，在进液口受阻流板阻挡，形成收缩型，流量相同的情况下，流速增加，溶液的冲击力加大；把原来的除镉搅拌机电机功率由22kW提到30kW，搅拌机轴及桨叶保持不变。

（1）预制压痕折叠结构

单元折叠与组合结构是将某种折纸基本形式或折叠基本形式作为基本单元，直接重复折叠，形成某种肌理效果，从而具有装饰性；或从折叠基本形式出发，直接模拟某种折纸形态[12]。单元折叠需要根据设计方案，将各部件用合适的瓦楞纸板裁出所需的形状和尺寸，根据组合单元的需要进行层叠或模切压痕或裁切接口，再将各部件进行折叠、插接和组合[9]，如图4所示。单元折叠与组合结构纸家具可以充分利用单元的折叠、插接和层叠结构的优势，使纸家具的造型变化多样。

改革开放前，由于白龙潭地处山区经济水平落后，村民日常生活所用服装都是由火草布缝制而成，因而需求量相对较高，所以傈僳族传统纺织技艺保留完善，熟练掌握这门技艺的人数较多，随着改革开放后，社会不断发展，经济水平不断提高，人们对火草布的需求不断减少，日常生活中的服饰也不再使用火草布缝制，外来服饰对傈僳族传统服饰造成很大的冲击。

2.2.1 纸浆模塑一体结构

（2）单元折叠与组合结构

预制压痕折叠结构是把经过划线、压痕和模切后的纸板，通过以折为主的方式，组合构成立体纸质家具结构[13]。折是在切的基础之上对纸板再次加工，依据造型设计图进行特定目的的切和折，最终形成符合设计的立体纸家具，如图3所示。预制压痕折叠结构纸家具具有存储运输方便、组装快捷等特点。

图3 预制压痕折叠结构纸家具Fig.3 Paper furniture with prefabricated indentation folding structure

2.2 新型纸家具结构分析

(2)合同主义的立法，即需征得生母的同意之立法。在英国，依据1989年《儿童法》，任意认领的生效要件是:夫妻双方达成协议;协议必须“采用规定的形式”(in the prescribed form);向法院登记。“法院的功能是行政性的，而非司法性的;法院在登记时并不调查儿童的福利。”㉑在德国，“承认自己为父的男子，须按照规定的形式作出单方的、无需受领的意思表示。承认父的身份必须获得母的同意(《德国民法典》第1595条第1款)。”㉒另一方面，根据“承认”而“被认定为父的男子，有可能并非子女的生父。为了矫正这种偏差，法律允许通过法院裁判撤销父的身份”㉓。

较为严重的抑郁症患者，则要视具体情况而看了，一般经过数月的治疗，随着对新生活的适应与相关一些躯体症状的消失，多半也能渐渐融入到家庭与社会中，尤其是孩子的成长带给妈妈的喜悦能够极大地缓解妈妈的情绪，时间一久，抑郁的状态也就烟消云散了。

纸浆模塑一体结构是纸家具中常见的一种结构形式，其原理是通过在预制模具中合理安排结构支撑筋后，将预制纸浆（芦苇浆、废纸浆等）原料经过真空吸附热压成型，得到的一种纸家具结构类型[13]，如图5 所示。纸浆模塑一体结构纸家具具有质轻，互换性能好，表面易于涂饰，能够实现标准化、模块化批量生产，成型家具强度和韧性优良等特点，但由于其生产工艺复杂，对不同性能纸家具的模塑制件有不同的生产工艺要求。

图4 单元折叠与组合结构纸家具Fig.4 Paper furniture with unit folding and combined structure

图5 纸浆模塑一体结构纸家具Fig.5 Paper furniture with integrated pulp molding structure

2.1.2 糊纸结构

目前市场启动迟缓的现状比较普遍，各大厂商为了在多雨季节里尽快销纳掉库存，避免旺季到来的时候物流过于集中，可以说是费尽了心思考虑如何才能尽快将囤货铺向市场。于是，各大厂家都不约而同地推出了“提货返还”等优惠政策。最近更是掀起了一波“先玩后买”的热潮，但事实上厂家这些营销政策的推出，并没能真正改变肥市的疲软常态。究其原因，主要还是受天气影响，农作物受灾情况较为严重。据记者调查了解，近两个月内，湖南、山东、江苏、安徽等多个省份农作物都受到了台风不同程度的破坏。

糊纸结构是指按照纸家具的结构造型，采用金属、木材和竹材等材料为骨架，利用穿插和粘接的处理方法制成的一种纸家具结构[14]，如图6 所示。糊纸结构的内部结构处理有利于后续对家具表面进行曲线设计，因此可以制成多种曲面造型的纸家具。糊纸结构的用料可以分为结构用纸、结构裱纸和表面用料。结构用纸一般为综合性能较好的工业用纸；结构裱纸一般为韧性较强的牛皮纸；表面用料的选择范围较广，可选用纸、布等材料，并且可以通过一些表面处理工艺，形成特殊的纹理、材质和色彩效果。

图6 糊纸结构纸家具Fig.6 Paper furniture with paper paste structure

图7 纸家具五金件连接结构Fig.7 Hardware connection structure of paper furniture

2.1.3 五金件连接结构

纸浆模塑家具是指以造纸植物纤维为原材料，通过与一定量的水混合成浆液，再以吸附成型的方法制成一定的形状，经过干燥和整形制成的家具产品，其表面具有类似于天然木材的质感，物理性能与木材相当[7]，如图10 所示。通过纸浆模塑构建标准化的生产，纸浆模塑家具的加工可以实现机械化、自动化和标准化，能够有效地提高纸质家具的生产效率，降低家具成本。采用纸浆模塑成型的方法制成的家具具有强度高，柔韧性好、缓冲性能优异的特点，能够制成各种形状复杂的家具造型，而且制作成本低，可回收利用，环保无污染，可以替代发泡塑料在家具中使用。

3 纸质材料在家具中的应用方向及途径

按照纸质材料在家具中的应用方式及作用的不同，可以将其分为装饰材料、填充材料和基础材料。

3.1 装饰材料

纸质材料具有良好的印刷性能和染色性能，通过表面处理可形成丰富多彩的纹理、材质和色彩效果，能够模拟多种材料的质感，因而被广泛地应用于家具的表面贴面装饰和贴纸家具的制作[17]，如图8 所示。常见的表面贴面装饰材料是三聚氰胺浸渍纸[7]，具有耐磨、耐热、易清洁、耐冲击、耐灼烧、防火、防菌、防霉和抗静电等多种性能，且纹理透明清晰，装饰效果强，款式多样，环保实用，价格低廉，因而被广泛用于制造中密度板、复合板等板式家具，从而赋予家具理想的表面装饰效果，提高家具表面的综合性能。

对于部分患者而言，如瓣下消融无效，可考虑肺动脉窦起源。肺动脉右窦起源室早的体表12导联心电图呈RVOT室早特征，且Ⅰ导联呈大R型，aVL导联深度较浅或呈qs型。肺动脉前窦起源室早的体表12导联心电图符合RVOT室早特征，Ⅰ导联呈QS型，aVL导联QS波较aVR导联深；胸前导联的S波从V1～V4导联经历由浅变深、再变浅的过程。肺动脉左窦起源室早的体表12导联心电图符合RVOT室早特征，Ⅱ、Ⅲ、aVF导联呈大R型且高尖无切迹，aVR、aVL导联呈QS型且较深。见图3。

图8 纸装饰家具Fig.8 Paper decorative furniture

3.2 填充材料

纸质材料作为填充材料应用于家具中，能够有效地减轻家具的质量，并赋予家具产品多种综合性能，如图9所示，其主要是用于蜂窝纸板的加工。蜂窝纸板是以纸质蜂窝结构材料为基础，经过上胶、叠层、压制、裁切和连接等加工程序制成的新型填充材料[18]，其作为绿色环保材料，可替代中纤板、实木板和刨花板等应用于家具中。用蜂窝纸板制成的家具，具有强度高、隔热隔音、表面平整、尺寸稳定性好和综合成本低等特点，且具有优良的抗压和抗弯性能[19]。

3.3 基础材料

3.3.1 纸浆模塑家具

五金件连接结构主要用于蜂窝纸板的连接。蜂窝纸板根据其结构可以分为有框蜂窝纸板和无框蜂窝纸板；有框纸蜂窝板可以采用常用的五金件连接；无框蜂窝纸板虽然加工性能优良，但是受蜂窝结构的影响，空芯板材不具有抓握咬合五金件的能力，不利于五金连接件的固定。因此，需要开发无框蜂窝纸板的专用五金件。目前，无框蜂窝纸板五金件开发的思路主要包括两个方面，一是改造现有的五金件，即尝试从螺钉、预埋螺母和连接母体等方面着手，使其能够用于无框蜂窝板；二是开发全新的五金件，即让预埋的连接体固定在空腔内，使其自身具有固定连接能力[15]。目前，开发成熟并得到一定发展的蜂窝纸板连接件有嵌入式连接件、注胶式连接件、膨胀式连接件和拼板专用连接件等形式[16]。图7(a)为嵌入式连接件示意图，图7(b)为拼板专用连接件示意图。随着现代技术的发展，出现了高频加热固定五金件和超声波固定五金件等新方法，这为解决现有五金件的缺陷提供了新的思路。

图9 蜂窝板及蜂窝板家具Fig.9 Honeycomb panel and honeycomb panel furniture

图10 纸浆模塑家具Fig.10 Pulp molded furniture

3.3.2 纸编家具

纸编家具是利用纸质材料良好的弯曲性和柔韧性，以经过防水、防腐等特殊工艺处理后的细纸条为原材料，以实木、金属等为骨架，通过机械编织制成的家具[20]。经过改性加工处理后的细纸条具有材质柔软、易于上色和易于加工等特点，因此可以编织出纹理、造型和色彩变化丰富的纸质家具，形成不同的家具类型[12]，如图11 所示。纸编家具造型简洁，色彩素雅，轻巧灵便，且弹性、韧性和抗弯能力较强。

传统语文作业的内容只局限于本学科，与其它学科之间缺乏联系和渗透，使学生形成狭隘封闭的知识观。新课程理念下的初中语文作业设计要淡化学科间界限，把语文学科同其他学科在知识上相关或思考方法上相似的内容综合在一起设计作业，使学生认识到语文学习不仅包括单纯的语文知识的掌握和运用，还有语文学科与其他学科知识进行渗透。

3.3.3 瓦楞纸板家具

瓦楞纸板是将瓦楞原纸加工成瓦楞状，再用胶黏剂将两面表层粘合，使纸板中层呈空心结构而制成的纸质板材[18-19]。瓦楞纸板的造型结构具有良好的可塑性，可以根据家具的造型和结构要求进行裁切、开槽、冲孔和折叠等加工处理[21]。瓦楞纸板是以废纸和旧瓦楞纸等作为生产原料，材料来源广泛并且具有可回收利用、质量轻、价格低廉和易加工等特点。瓦楞纸板家具具有质量轻、强度高、稳定性好和缓冲性能优良等特点，并且具有良好的隔热性和隔音性[22]，如图12所示。

图11 纸编家具Fig.11 Paper-woven furniture

图12 瓦楞纸板家具Fig.12 Corrugated cardboard furniture

3.3.4 纸管家具

纸管家具是指完全由纸管材料或以纸管材料为主构件，配以木材、人造板、金属和玻璃等制成的家具[23]，如图13 所示。根据其结构类型不同，可以将纸管家具分为胶合纸管家具、插接纸管家具和穿连线纸管家具。由于纸管材料的类型多样，如圆形纸管、椭圆形纸管、矩形纸管、倒梯形纸管，且可以与其他材料组合，因此可以创造出具有丰富造型的纸管家具。

图13 纸管家具Fig.13 Paper tube furniture

4 结 语

传统家具材料主要以木材为主，纸质材料在家具中的应用打破了传统家具的设计理念，其特殊的造型和结构丰富了家具的类型。同时，现代技术的发展促进了纸家具结构的发展与改进，越来越多先进的结构被应用于纸家具的设计和制作中，为纸家具提供了不断发展的动力。但是，目前纸家具还存在着结构与造型相对简单，强度有待提升，耐水性、稳定性和阻燃性较差等缺陷。为了进一步推动纸家具的发展，还需要对纸家具的材料性能和结构深化研究，以实现材料、结构和功能的统一，促进纸家具产业化和工业化发展。因此，今后可从以下几个方面对纸家具及其结构进行深入研究。

（1）纸质材料性能的提升。纸质材料因其固有的材料特性，导致其在性能上存在缺陷，如表面强度低、不耐水和易燃等，限制了其在家具中的应用，故提高纸质材料的性能是扩大其在家具中应用范围的关键。同时，家具结构的选择与材料性能密切相关，为了提高纸家具的结构强度，纸质材料力学性能的提升至关重要。

（2）其他家具结构的借鉴。结构是影响家具造型、功能和强度性能的重要因素之一。为了纸家具结构的发展和创新，参考实木家具、板式家具和竹制家具等家具结构形式可以有效促进纸家具结构的多元化创新。

（3）现有纸家具结构的复合应用。不同的结构形式有其适用性和特征。现有纸家具结构以单一结构为主，为了更好地解决纸家具功能与造型结合的问题，可根据不同纸家具的要求，采用复合结构的形式，将结构之间的优势结合，促进纸家具造型、功能和结构的创新。