廢棄瓦楞紙箱在家具設計中的應用研究

田也++陳萍++陳敏玲++官方龍++金德光

摘要：隨著生態問題的凸顯，廢物利用逐漸成為環保主義生活的理念，也成為設計師綠色設計研究的課題。文章以廢棄瓦楞紙箱為研究對象，介紹了瓦楞紙箱的結構特點，廢棄瓦楞紙箱家具制作的流程，分析研究廢棄瓦楞紙箱在家具設計中的結構形式及其優點，從而揭示廢棄瓦楞紙箱在家具設計中的價值和意義。

關鍵詞：瓦楞紙箱；家具設計；應用研究

瓦楞紙箱是全世界公認的綠色環保型包裝產品。目前，全球瓦楞紙箱的年需求量已達一億噸，其中美國約占31%，歐洲約占25%，中國約占10%，日本約占9%。據瓦楞紙箱行業報告相關數據顯示，2012年我國瓦楞紙箱的產量為2809萬噸，2013年為3057萬噸，2014年為3807萬噸，2013年至2014年同比增長24.5%。隨著近幾年電商的快速發展，瓦楞紙箱需求量大量增加。據阿里巴巴數據，快遞產品外包裝運用瓦楞紙箱占到六成，僅“雙十一”當天就會產生了1.52億個包裹，也就是說“雙十一”當天消耗的瓦楞紙箱就達到了9120萬個。意味著，瓦楞紙箱一旦失去了包裝功能，將產生大量的廢棄瓦楞紙箱，對環境造成很大污染。目前，政府和企業對于廢棄的瓦楞紙箱通用的回收處理方式有兩種，一種是回收后，焚燒掩埋；第二種是回收后打碎成漿，重新用來制作瓦楞紙箱。前者回收處理方式浪費較大，對環境造成的污染較大，后者回收處理方式成本較高，對環境污染也很大。盡管瓦楞紙箱本身的經濟性、材質的生態性，以及較強的回收性，理論上廢舊瓦楞紙箱可實現100%的回收，但實際上，其循環利用的成本較高，利用率并不高。近年來，隨著環境問題的突顯和綠色設計理念的興起，設計師嘗試把廢棄的瓦楞紙箱用來設計制作家具，隨著家具設計的發展，廢棄瓦楞紙箱在家具設計中的研究和試驗越來越多，設計師、企業對瓦楞紙箱家具的研究以及市場的需求，使瓦楞紙箱在家具設計中的使用從概念設計走向了產品生產，逐漸進入了人們的日常生活。

一、瓦楞紙箱的結構特點

瓦楞紙箱是由瓦楞紙板經過模切、壓痕、根據箱體設計釘合或粘合制成。瓦楞紙板（見圖1）是用箱板紙和加工成波形瓦楞的瓦楞紙層層粘合而成。瓦楞紙按厚度分類：A、B、C、E型及其組合，比如：AB型、BC型、BBC型等。按層數分類：二層紙板、三層紙板、四層紙板、五層紙板、七層紙板等；按波紋形狀分類：U形、V形、UV形。不同的波紋形狀影響著紙板的表面抗沖擊性能、平面抗壓力強度及粘合強度。如：V型瓦楞平面抗壓力值高，緩沖性差；U型緩沖性好，平面抗壓性差；而UV型可以結合兩者的優點。瓦楞紙具有良好的抗壓強度和防震性能，能承受一定的壓力、沖擊和振動，再加上材質綠色環保，容易成型，材料來源廣泛等特點，是家具設計中較為理想的材料。

二、廢棄瓦楞紙箱制作家具的流程

運用廢棄瓦楞紙箱制作家具的設計思路和運用其他材質制作家具的設計思路大體相同，首先應考慮目標產品功能和造型特點。運用廢棄瓦楞紙箱制作家具的一般流程如下：1、根據客戶需求、產品功能設計圖紙；2、選料：回收廢棄瓦楞紙箱，挑選平整、干凈、大規格的瓦楞紙箱進行分類整理；3、根據設計圖紙在瓦楞紙板上畫出設計圖。4、運用裁切、模切、粘合等技術對家具構件進行造型。5、根據設計圖紙組合拼裝成家具的基本型。6、精細打磨：根據造型的需要和人體感受，運用打磨機在局部不齊整或不圓潤處進行打磨；7、美化裝飾：運用噴繪、印刷、手繪等手段進行圖案裝飾。8、貼標、清廢完成。

三、廢棄瓦楞紙箱在家具設計中的結構形式

廢棄瓦楞紙箱在家具設計中的結構形式主要取決于設計師對客戶需求要求、目標產品功能和造型特點的理解和把握。一般來說，主要有以下幾種結構形式：層面排列式、斷面插接式、折疊式、空間組合式。

（一）、層面排列式

層面排列式是瓦楞紙家具最為常用的結構形式之一，是根據設計方案，確定出二維的單元基本形，然后進行模切，最后將模切出的單元基本形逐一排列并粘合而獲得立體形態的紙質家具（見圖2）。此類結構優勢在于穩定牢固，承重方面優于其它的結構類型，可以實現優美的曲線造型；不足之處是家具造型輕巧不足厚實有余，家具成型后不能拆裝變化，材料消耗較大。

（二）、斷面插接式

斷面插接式是根據設計圖紙將單元形和單元形相接處裁出縫隙，然后將各類單元形相互插接在一起，通過相互鉗制構成立體形態（見圖3）。斷面插接式使得家具結構簡單、拆裝方便、運輸便利，在瓦楞紙家具設計中而經常使用。斷面插接式瓦楞紙家具充分利用了瓦楞紙板的縱向承載強度高和多維度瓦楞紙板組合后整體強度增強的特性，使這類家具具有較強的承重能力和較為穩固的結構特點。通過斷面形狀的改變和插接結構間的靈活組合，可以獲得多種具有幾何形態的曲線造型和豐富的視覺韻律感。

（三）、折疊式

折疊式是按照設計圖紙在瓦楞紙板上畫出結構線，然后按照結構線將瓦楞紙板模切壓痕，并在插接處裁出縫隙，通過折疊的形式獲得立體形態的瓦楞紙家具（見圖4）。這種形式需要通過巧妙設計，合理利用力學原理，才能達到較穩定的結構造型。折疊式結構具有穩定牢固，承重能力強，拆裝簡單方便等優點，尤其是其結構形式用材較少，是生態設計較為提倡的一種結構形式。不足之處是受瓦楞紙板大小的限制，只能做造型較小的單體家居設計，造型特點是以直線和平面為主，很難做出曲線造型，外觀簡潔大方，但不夠輕巧通透，只能通過后期的裝飾美化加以彌補

（四）、空間組合式

空間組合式（見圖5）是結合多種結構形式于一體的家具立體形態。在制作瓦楞紙家具之前應有立體的設計方案，要求按照一定的空間框架秩序，搭建組合而成。此類結構形式具有靈活多變，形態豐富，有很好的視覺效果，能實現大尺寸家具造型設計的特點。還具備能承載一定的重量，便于拆裝，運輸方便等優點。從家具設計創新性方面來看，此結構形式是最具有結構創新的設計空間。

以上是運用廢棄瓦楞紙箱制作家具常用的結構形式。隨著應用技術的不斷發展，運用瓦楞紙箱設計制作家具的結構形式會越來越豐富。如：3D打印技術的應用，只需設計好家具圖紙，把廢棄瓦楞紙箱回收制作成紙漿，就可以通過電腦程序一次成型，這樣不僅家具款式、結構形式可以更豐富，而且工作效率更高，家具價位可以更低廉，從而更好的滿足市場的需求。但不管怎樣，結構形式的選擇應以產品需求要求以及功能要求特點進行優化設計，既要注重結構與功能的結合，還要注重形式感、趣味性、美觀性、創新性。endprint

三、廢棄瓦楞紙箱用來設計制作家具的優點

瓦楞紙箱的主要材質是由木纖維構成，是一種生態環保的材質。瓦楞紙箱由于瓦楞結構特點具有表面抗沖擊、平面抗壓的性能，同時具有容易切割、易分解、資源廣泛、可以循環利用的特點，得到家具設計師的青睞。用來代替木材、金屬等材質用來制作的家具，具有以下優點：

（一）、材質生態環保、安全舒適的特點

廢棄的瓦楞紙箱具有可自然降解、可重復利用、可再生和資源廣泛等特點，用其制作的家具，綠色環保、低碳節能。同時瓦楞紙箱透氣性能良好，兼具木材質感，給人體的感覺是冬暖夏涼，非常舒適。因而很適合用來設計制作兒童類家具。

（二）、質量輕便，運輸方便經濟

用瓦楞紙箱制作的家具，在使用功能具備的同等條件下，其重量是金屬類家具的五分之一，是木質類家具的三分之一，便于搬運、移動，制作成本也遠遠低于金屬類、木質類家具。用瓦楞紙箱制作的家具因價格低廉，移動方便而得到工薪階層的歡迎。

（三）、容易切割，造型多變

瓦楞紙箱的密度、強度、硬度遠遠低于金屬、木材，容易分離、切割、造型，運用各種家具結構形式可以設計出各種款式新穎的家具，而且可以在紙質家具的表面進行各種顏色和圖案的裝飾，因而可以設計制作出造型新穎、顏色豐富、圖案裝飾精美家具款式，從而得到年輕人的喜歡。

（四）、保養方便，打理簡單

運用廢棄瓦楞紙箱制作的家具相比金屬、木材類家具保養更方便，打理更簡單，如：金屬、木材類家具要做防銹、防蛀處理，而瓦楞紙箱家具只需用干毛巾掃除灰塵即可。

四、結語

隨著生態問題的突顯，廢物利用已成為設計領域思考和探索課題。廢棄瓦楞紙箱因材料結構具有一定的抗壓，防震的特性，材質綠色環保，易成型，材料來源廣泛等特點，受到設計師的青睞，為家具設計在材料上的選擇提供了新的方向，成為家具設計領域研究的重要課題。把廢棄瓦楞紙箱用于家具設計，不但減輕了環境污染，還提倡一種生態環保的生活理念，因而具有積極的現實意義。瓦楞紙箱家具在歐美、日本等國發展較快，已經成為消費者喜歡的家具類型之一，并且在家具市場占據了一定的空間。但是，在我國利用廢棄瓦楞紙箱設計制作家具還處在探索階段，從瓦楞紙箱家具的設計制作到形成產品進入市場，被大眾所接受還需要相當長的一段時間，還需要社會、企業、設計師之間協同合作，共同研發，才能更好的發展瓦楞紙箱家具行業。我們堅信，隨著設計研究工作不斷深入，應用領域的不斷拓展，科學技術的不斷發展，瓦楞紙箱家具行業具有廣闊的發展空間和潛力。

作者簡歷：田也、陳萍、陳敏玲、官方龍，學歷本科在讀，環境設計專業。

本項目指導老師簡歷：金德光，碩士，基礎教研室主任，研究方向：藝術設計教育。

本文是國家級大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目《廢棄瓦楞紙箱在家具設計中的應用及創新研究》研究成果。項目編號：教高司函【2017】40號。endprint