小學生書皮包裝可持續性設計應用研究

江添天 黃吉昊 安迪 勞偉宗

摘 要：經濟不斷發展，在人們的物質需求得到基本滿足的前提下，人們對產品的質量以及安全的要求不斷提升。小學生群體每學期都需要通過包書皮來保護書本，書皮的材質不同造成質量差異以及安全隱患，以塑料為主的包書皮帶來了白色污染的環境問題，部分劣質產品甚至危害到小學生的健康和安全。縱觀現有的書皮種類，缺乏一種結合可持續發展和安全健康的材料，從而實現使用產品的可持續設計。

關鍵詞：小學生;可持續發展;書皮包裝

學生通過喜歡使用包書皮來保護書本，市場上供小學生使用的包書皮材料層出不窮，線上以及線下購買平臺擁有大量商品供人們購買，其中多數產品以塑料為主要材料。

市場上出現了越來越多的塑料書皮包裝設計，在使用中不難發現包書皮因為每學期書本的更替而被丟棄，產生大量塑料垃圾，對環境造成嚴重污染，塑料制品的廢棄與處置已引起一系列環境問題。同時質量差的塑料包書皮長期使用可能影響孩子的生長發育，存在基因突變和致畸、致癌等風險。白色污染產生的環境問題以及兒童使用中的安全問題成為當下書皮包裝設計中需要解決的主要問題。

一、小學生書皮包裝設計現狀

（一）書皮包裝的現有資料與解讀

此次研究對當下的書皮包裝進行了數據調研以及文獻查閱，在市場調研中發現，塑料材質的產品占80%以上。結合北京小學生人口數據進行分析，每年全北京小學生消耗大約2400萬個包書皮，大量廢棄塑料無法進入回收再利用體系，因此不可避免地產生白色污染。

同時，塑料包書皮的主要成分是聚氯乙烯，是一種通用型的熱塑劑。在聚氯乙烯的生產過程中，通常會加入塑形劑，其中用量最多的是鄰苯二甲酸酯類的塑形劑，含有甲醛成分，長期使用可能影響孩子的生長發育，存在基因突變、致畸、致癌等風險。

（二）書皮包裝的現有問題

小學生書皮包裝目前存在的主要問題聚焦在環境污染以及使用安全方面，下面針對這兩個主要問題進行論述：

1.材料造成的環境問題

塑料包書皮的生命周期較短，平均每4個月更換一次。在塑料材質包書皮的生產制造中，每噸塑料會產生0.67噸二氧化碳的排放，產生大量溫室氣體。目前尚未出現較好的再利用方法，因此被丟棄的塑料將被掩埋或焚燒，對土地資源以及大氣質量造成嚴重影響。

2.材料造成的安全問題

小學生在學習中大部分時間與書皮有接觸，那么書皮的質量就尤為重要。隨機抽取30份不同品牌的產品進行檢測，約80% 的樣品有質量問題，存在氣味刺鼻、化學物質超標等質量問題。因此，給小學生帶來了一系列安全問題，書皮包裝設計的安全成為較為關鍵的問題。

二、本次研究的重點以及創新點

（一）研究重點

本次研究的重點在于運用可持續發展的理論，探究書皮包裝材料的來與去。針對以上總結，關于目前書皮包裝的問題，需要一套可以兼顧環境以及安全的應用系統來解決這些問題，或者對現有的書皮包裝進行改良。

（二）研究的創新點

1.紡織材料的使用

針對塑料帶來的環境影響以及安全問題，我們需要探索一種安全環保的材料。我們嘗試將紡織材料應用在書皮包裝設計上，在多次布料實驗數據比對、嘗試以及文獻查閱之后，我們將目光聚焦在雨露麻面料上。對比其他布料，雨露麻具有防潮性良好和不易霉變、抗臟污、對人體無害等特點，并在制作過程中比棉類材料減少50%的碳排放。

選擇雨露麻作為材料來代替傳統的塑料，單層的布料無法提供足夠的硬度，無法良好貼合書本，因此，在單層的布料上面疊加一層有紡襯，通過熱熨方式與雨露麻結合，從而在包裝的轉折處提供支撐，使其貼合書本表面。在連接粘合的部位運用魔術貼進行連接，在面對不同厚度的書本時可調節尺寸，以便于不同厚度的書本被覆蓋保護。同時制作標簽貼紙，起到信息識別的作用，便于區分科目種類以及豐富畫面效果。

根據實驗數據可知，本產品的正常使用周期是一學年，遇到污漬可清洗，在一定程度上延長了使用壽命。使用結束后，可將其裁剪，變成杯墊、餐墊等。

裁剪后的再利用可以將使用周期延長，同時減少70%的碳排放量。將產品的使用周期通過再利用的方式繼續使用，建立可持續發展的應用系統。

2.閑置衣物的再利用

從可持續角度出發，探究可持續書皮包裝材料來源的可能性。從材料無毒害以及環保角度考慮，將目光聚焦在衣物上，可將家庭中不合尺寸或無用的衣物通過模具裁剪變為包書皮。

在加工裁剪布料的過程中，缺少準確的定位會影響尺寸，從而導致無法獲得理想的保護效果，因此，需要能夠準確定位以及劃分裁剪區域的工具進行布料裁剪。外徑為16k、內徑為25k大小的模具可用于布料的定位以及切割，將制作包書皮的用料數據化，避免多余材料的浪費。

在模具的設計上采用折疊結構，在不需要使用的時候進行折疊，縮小占地面積并且方便收納。在使用過程中將其展開放置于材料上，按照需求沿內徑或者外徑裁剪，并參照尺寸圖進行折疊、縫紉加工，然后將書本套入。

此創新點通過將廢舊、閑置衣物作為材料來實現對環境的無害化。相關數據顯示，每回收利用1噸衣物可減少0.3噸天然纖維、0.6噸化學纖維、0.6噸原油消耗，解放3.48畝耕地面積。同時，每千克回收再利用的布料減少了3.6千克二氧化碳排放量。通過廢物再利用的方式在書皮的包裝設計上實現可持續發展。

3.新興技術的使用

從時代發展產生新型技術的角度考慮，探索可能實現的材料轉變，通過可能的理論技術，提出將生物材料轉化為塑料的假設，從而實現可持續發展。現階段的技術可從龍蝦殼、螃蟹殼等濕垃圾中提取甲殼素，通過對它加工可以生成殼聚糖，再經過加工即可制成生物塑料，這種塑料最大的好處是無毒、可降解，對環境無害，掩埋后只需3-6天便可自然降解。

以此作為發散點，結合目前推行的垃圾分類制度，本研究提出關于部分濕垃圾轉變為無害塑料的假設。通過可能存在的生物技術將大骨和蛋殼等較硬的濕垃圾轉變為可降解的新型塑料，以此來代替目前的塑料，解決環境污染問題。

三、結語

對小學生書皮包裝設計進行了系統的調研、策劃和設計，針對主要的環境以及安全問題，提出關于可持續發展的創新研究。希望通過本次研究將更多人的目光聚焦在可持續發展以及目前存在的材料問題上，并參與到可持續發展的行動中。在認知以及感知階段之后進入行動階段，以此擴大可持續發展的影響。

作者單位：

上海工程技術大學