柔性家居材料设计应用趋势洞悉——以鱼类再生材料为例

文_清华大学艺术与科学研究中心设计战略与原型创新研究所 蒋红斌 赵妍 江虹瑾

鱼类废料包括鱼骨、鱼皮、鱼鳞等，与生活联系密切，通过材料实验证实可作为家居产品中的柔性材料来源，具有良好的强韧性、耐用性、安全性和环保性，且降解速度远超石化塑料等传统家居材料。通过文献综述和案例研究，为鱼类再生柔性家居材料在“泛家居”产品系统中应用拓展空间，再结合实验与测试，挖掘鱼类材料优于传统材料的生态属性。鱼类再生材料有益于在居家环境中促进人与自然情感互动；提升家居产品的用户心理体验；打造可持续材料发展新势能；筑造高品质的未来家居生活。

引言

随着现代家具设计技术和工艺的不断发展，越来越多的家具突破传统设计思维的桎梏、加入新的元素，赋予家具产品更多的形式和内容[1]。而对于自然材料，人的亲近感是与生俱来的、随时可以唤起的[2]。由于海洋资源种类与数量庞大，许多海洋生态材料仍亟待人们探索与开发[3]。鱼类废料作为一种潜在的材料来源，具有可再生性和降解速度快等优势，成为吸引人们关注的研究方向。如何将鱼皮废料应用在家具设计中，创造绿色可持续的环保家具产品，成为家具系统化、生态化、个性化的一种新途径。

一、柔性材料使用优势分析

柔性材料在创新和高效家居设计中具有巨大的可持续发展势能。表现在以下几个方面：第一，回收利用。柔性材料可以采用回收利用的方式生产，降低对原材料的需求。通过循环经济的理念，将废弃材料回收再利用，减少资源的消耗和浪费。第二，节能减排。柔性材料的制造过程可以更加节能环保，减少对能源的消耗和温室气体的排放。通过使用低能耗的生产工艺和技术，降低对环境的负荷。第三，生物降解性。柔性材料可以选择具有生物降解性的材料来制作，使其在使用寿命结束后能够自然分解。这样可以避免材料在环境中长期存在和产生污染。

柔性家居材料设计是一项前沿的研究领域，旨在开发可持续、环保且具有良好性能的家居材料。

柔性材料在创新和高效家居设计中具有减少环境负面影响的潜力。传统的家居材料往往使用大量的不可再生资源和化学物质，并且在生产、运输和使用过程中产生大量的废弃物和污染物。而柔性材料可以通过以下方式减少环境负面影响：（1）资源效率：柔性材料通常使用的是轻量化材料，可以减少原材料的使用量，并优化产品设计，避免浪费；（2）低碳排放：柔性材料制造过程中的能源消耗和碳排放量较低，减少了对气候变化的负面影响；（3）降噪防火：柔性材料可以具备降噪和防火功能，减少环境噪音和火灾风险，提高室内空间的舒适性和安全性。

现有的柔性材料：其一，布料纤维，其中麻布相较于丝织品要更为廉价、环保，但麻布纤维较为粗糙，比起丝、棉来说质地较厚且更为硬挺，因此，在表现精致的、结构变化更为微妙的肌理时便会力不从心。不过因麻织物纤维强力大，是天然纤维中强力最大的纤维，相当于棉纤维的8～9倍，且麻织品本身的肌理在布料纤维中显得尤为强烈，因而更适用于表现相对粗犷的肌理与画面效果。而棉织品质地较麻布来说更为柔软，延展性更强，厚薄选择也更为多样。其二，皮料及皮制品，常用的有小牛皮、羊皮、猪皮、蟒皮、鳄鱼皮、油皮等。其三，纸材，用途广泛、种类繁多，除了印刷、包装、书写等用途外，在艺术创作中的应用更是不遑多让[4]。纸质材料质轻、硬度小、易折叠，吸水性、可塑性极强、便于艺术加工，且各种纸类如宣纸、麻纸、瓦楞纸、甘浆纸等，皆有不同纹理质感。

未来，柔性材料的可持续材料拓展与设计创新在家居设计中的应用，将有助于促进人与自然的和谐共处。柔性材料的质感和可塑性使得它们更容易与自然环境融合，例如，采用自然纤维材料或仿生设计的柔性材料，使家居与自然景观相得益彰（如图1所示）。柔性材料可以根据需要进行弯曲、折叠和拉伸，适应不同的空间需求。这样的设计可以更好地利用有限的资源，提供多样化的功能性和舒适性。柔性材料可以通过微小的调整，实现室内的自然通风和光照控制。这样可以减少对人工能源的依赖，创造更加舒适和健康的居住环境。通过运用柔性材料的特性，可以创造出与自然和谐共处的家居环境，提升人们的生活质量和幸福感。而鱼类废料作为一种新型可再生、可再利用的自然材料，将成为设计利用的新方向。

↑图1 自然废料再造的家居产品

二、鱼类柔性再生材料的多维价值探析

中国是水产养殖大国，每年水产加工产生的鱼皮、鱼鳞和鱼骨等废料高达250万吨。其中，鱼皮价格低廉，在水产品加工副产物中占主导，约占鱼类加工总量的7%～8%。目前，采取加工成鱼饲料等低值化产品或者掩埋丢弃的方式处理，不仅造成资源浪费，甚至可直接导致环境污染[5]。因此，再利用鱼皮废料将成为新生态材料、绿色环保以及生物循环的新趋势。

从材料特性角度分析，首先使用鱼类废料作为材料来源的优势之一是其强韧性。鱼类废料通常包括鱼鳞、鱼骨和鱼皮等，这些材料具有天然的强度和耐久性。经过适当处理和加工，鱼类废料可以转化为柔性材料，用于制作家居产品。其强韧性使得材料能够承受一定程度的张力和压力，增加产品的使用寿命。其次，鱼类废料作为材料来源的另一个特性是其耐用性。鱼类废料可以通过适当的处理方法，如去除异味、防腐处理等，提高其抗菌性和防水性能。使得由鱼类废料制成的家居产品更加耐用，能够经受日常使用和环境变化带来的挑战。其三，相比传统塑料，鱼类废料具有明显的环境友好性，其降解速度远超石化塑料。石化塑料需要数十年甚至上百年才能降解，而鱼类废料可以在更短的时间内降解，减少对环境的长期污染。这种降解优势使鱼类废料成为可持续材料的选择之一，有助于减少塑料垃圾对海洋生态系统的负面影响。其四，从绿色环保价值角度出发，与传统皮革材质相比，无论在加工、使用、回收再利用等方面，更具环保性[1]。英国苏塞克斯大学产品设计专业研究生Lucy Hughes，因其研发的将鱼废料转化成名称为MarinaTex的生物可降解材料，而荣获2019年度James Dyson设计大奖。MarinaTex生物材料用鱼肠、鱼皮和鱼鳞制成，结实而柔软，Hughes从有机粘结剂着手研发新材料，经过上百次的试验最终成功。一方面，它可以消化鱼类废料。据悉英国每年的鱼废料产生量高达5000万吨；另一方面，它可以解决一次性塑料对环境有害的问题。据统计，全球有40%的包装塑料只使用1次。MarinaTex材料柔韧半透明，是替代一次性包装塑料的理想选择，并且可在4～6周内生物降解[6]（如图2所示）。

↑图2 MarinaTex材料

美国科学家发现，DNA不仅是生物遗传基因的载体，它还是一种很有价值的物质材料。比如，DNA具有独特的电子学和光学特征，当各种光通过DNA物质时，同其他的光学材料相比，光的损失很小；此外，DNA的电阻性也比其他光学材料要低3～5个数量级。在渔业的副产品中，DNA物质含量丰富，而且还容易提取，用溶剂把鱼废料中的DNA溶解，然后用只有0.2微米孔径的多孔薄膜过滤，DNA就被收集起来，再把这些DNA缠绕、沉淀到一块收集板上，最后形成DNA材料膜层。这种DNA膜层用途广泛，例如，光学波导、光学调节器和液晶产品等。试验表明，膜层在高温下稳定，即使在200摄氏度下也不会产生明显的退化。科学家还把许多膜层合在一起形成多层结构，使材料更加坚韧[7]。

从设计的角度分析，鱼类废料具有多维的设计价值。它可以用于制作各种家居产品，如家具、装饰品、地板、壁纸等。鱼类废料的天然纹理和颜色多样性，为设计师提供了丰富的创作空间，可以打造独特、具有个性化的家居产品。鱼类废料还可以与其他可持续材料相结合，例如竹子、木材等，进一步扩展其应用领域。

三、鱼类再生材料的设计应用案例分析与趋势预测

柔性家居材料设计是一项前沿的研究领域，旨在开发可持续、环保且具有良好性能的家居材料。鱼类废料作为一种可能的柔性材料来源受到了广泛关注。鱼类废料具有很高的纤维含量和强度，可以用于制作柔性的纤维板或纺织品。通过适当的处理和加工，鱼类废料可以转化为柔软、具有良好弹性和耐久性的材料，通过合适的处理和创新的设计，可以将材料再转化为具有高附加值和良好性能的家居产品，实现循环经济的目标；也可以成为柔性家居材料的有价值来源。这些材料既具有环保特点，又可以为家居产品带来独特的视觉效果和功能性。通过分析市场需求、消费者偏好以及可行性研究，可以预测鱼类废料在家居领域中的未来发展趋势。

第一，替代微塑料实现绿色健康生活。一方面，环保和可持续发展是当前社会的重要关注点之一，对于环保和可持续发展的关注不断增加，人们对使用可回收和再利用材料的需求也在增长。因此，设计师和制造商也会在柔性家居材料的选择和设计过程中考虑材料的可持续性，例如选择回收利用的材料或生物降解的材料。而城市人群长时间重复工作的压抑情绪，人们渴望能够有机会亲近自然、感受自然[8]。鱼类废料作为一种自然可持续的资源，其利用在家居材料设计中具备广阔的市场前景（如图3所示）。另一方面，卫生和健康也是人们关注的重点，具备自洁和抗菌功能的柔性家居材料将更受欢迎。这样的材料可以减少细菌滋生和污渍的积累，提高家居环境的卫生水平。

↑图 3 鱼类废料再造的家居产品

第二，材料独特性满足定制化需求。人们越来越追求个性化的生活体验，对个性化、独特的家居产品的需求在上升，可定制化的柔性家居材料将成为未来的趋势。设计师可以根据消费者的需求和喜好，定制出适合他们家居空间的柔性材料和产品。例如利用鱼类鳞片制作出具有独特纹理和光泽的墙面装饰材料。将鱼鳞进行处理和涂层，然后将其应用于家居装饰中（如图4所示），从而打造出极具视觉吸引力和个性的装饰效果。

↑图 4 鱼类鳞片再利用灯具

第三，融入民族特色传递人文关怀。鱼皮文化是北纬45度以上区域内存在的特色文化，各国历史中，俄罗斯的尼夫赫人、加拿大北部的因纽特人、日本的阿伊努人都曾记载过使用冷水鱼皮制作衣物的生活方式。但因其难以保存、环境更替、生活方式改变等诸多原因，鱼皮制作技艺只在中国东北地区的赫哲族得以传承下来[9]。赫哲族鱼皮制作技艺作为我国的非物质文化遗产及民间艺术，具有浓厚的民俗特色，体现了我国地域文化的多样性、传承性、可持续性。鱼皮材质曾大量应用于服饰制作当中，并且具有独特的肌理及色彩。其材料的规格、色彩、工艺和使用环境与现代服饰包装设计十分契合，将鱼皮材质与产品设计相结合，审美需求中更加重视文化品味，在满足人们对商品基本物质需求同时，着重于具有民族化的情感设计（如图5所示）[10]。

↑图5 赫哲族鱼皮纹样以及鱼皮再设计

第四，柔性特征产品建立灵活智能交互家居服务。柔性家居材料不仅要美观，还应具备实用功能。例如，设计出具有防水、防火、隔音等功能的柔性家居材料，以满足人们对于安全和舒适的需求。此外，多功能性也是一个重要的主题，可以通过柔性材料的特性，设计出具有多种用途的家居产品。随着科技的不断进步，柔性家居材料的设计也可以融入创新科技元素。例如，可穿戴技术、智能可控制材料等，使得家居产品在功能性和智能化方面更加先进和便捷。随着物联网技术的发展，家居产品的可交互性越来越重要。柔性家居材料的设计可以结合传感器和智能控制技术，实现与用户的互动和智能化功能，提升用户体验。以此为基础而设计出的“家居产品”也不再仅仅是习以为常的“工程师产品”。清新、柔和和多使用场景的契合成为未来泛家居时代产品设计的新势力[11]。

结语

柔性家居材料设计已经越来越注重可持续性和环保性。借助回收利用材料、生物降解材料等新技术，可以减少对环境的影响，提高材料的可持续性。功能性和多功能性是柔性家居材料设计的重要方向；通过开发鱼类废料防水、防火、隔音等功能，以及设计出具有多种用途的家居产品，提升了材料的实用性和价值。同时，创新科技的整合为柔性家居材料设计带来了新的发展机遇。可穿戴技术、智能可控材料等科技元素的融入，使得泛家居时代家居产品更加环保、智能化和便捷。