纸质材料及其在家具设计中的应用
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2 家具中常用的纸质材料 目前纸家具生产制造中常用的纸质材料 有瓦楞纸、蜂窝纸、工业用纸等,而在生态思 想驱动下的很多概念类家具设计尝试,所用 回收纸居多,使用种类和方式多种多样,如旧 报纸、各种旧印刷纸、牛皮纸、甚至回收的烟 花爆竹纸筒等等。 2.1 瓦楞纸 瓦楞纸是由箱板纸和波纹状的瓦楞芯纸 经过胶粘剂粘合而成的多层纸板。(图1)瓦楞 芯纸大多以草浆为原料,其剖面结构近似三 角形,类似桥梁的拱形结构,与箱板纸结合形 成的瓦楞纸板具有较大的刚性和承载能力, 并且由于存在着中空的空隙而富有弹性,具有 较好的缓冲防震性能。 瓦楞纸凭借其繁多的品种和多样的加工
1 纸质材料 纸质材料,一般来说包含纸和纸板两类 材料。纸,就是从悬浮液中将植物纤维、动物 纤维、化学纤维或这些纤维的混合物沉积到 适当的成形设备上,经过干燥制成的平整、 均匀的薄页。而纸板是根据定量(即单位面积 的重量)或厚度与纸做与区别,通常把定量在 220g/㎡以下或厚度在0.1mm以下的称为纸,而 将定量在220g/㎡以上或厚度在0.1mm以上的称 为纸板或板纸。当然,这个界限不是绝对的, 纸和纸板的本质区别还在于其剖面结构形式 的不同。纸的结构只有一层,而纸板一般是三 层结构,面层、芯层、底层,有时还有衬层和覆 贴薄膜。 与工业设计类常用的其他材料相比较来 说,纸的性能指标有很大不同,纸主要从它的 物理性能、机械性能、渗透性能、光学性能、 表明性能、印刷性能以及其他特殊性能来衡 定。其中物理性能主要指纸的定量、厚度、紧 度和尺寸稳定性等;机械性能主要指纸的抗 张强度、伸长率、耐破度和戳穿强度、耐折度、 撕裂度、挺度等。在设计中,纸质材料与设计 中常用其他材料相比较所表现出的性能见表 1。
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F+I D 2011/12 家具与室内装饰
图2
图3
图1 图4
图5 图6
图7
■图1 瓦楞纸 ■图2 蜂窝纸芯与蜂窝纸 ■图3 Flexible Love系列之一 ■图4 “我的氧气”凳
■图5 圆斑童椅 ■图6 Easy Edges Group系列之一 ■图7 “纸当家”品牌家具
表1 纸质材料与设计中其他常用材料的性能对比
蜂窝纸以其质轻、高强度等性能在板式 家具中作板件的内填充材料,主要用作板式 家具的门板和旁板。传统方法的蜂窝板制造中 采用的都是有框架蜂窝结构板,幅面尺寸根 据实际生产需要自行决定,加工为成品后不能 再进行分割。但在2005年5月德国汉诺威展览 会上德国颐迈公司(IMA)展出的他们的研制成 果——轻质无框架蜂窝板封边机,它使一种 新的高效、低成本的轻质无框架蜂窝板封边 工艺成为可能,这种工艺不仅减轻了厚板件家 具部件的重量,同时减化了工艺流程,降低了 厚板件家具的制造成本,而且使蜂窝纸制造 家具可以实现产业化、工业化和自动化生产, 为这种新型轻质无框架蜂窝板在家具中的使 用开拓了更为广泛的应用前景。
3.2 纸质材料在家具中作辅助材料 纸质材料在家具中作为辅助材料在20世 纪70年代起就得到了较为广泛的利用。如印刷 装饰纸、浸渍纸贴面,蜂窝纸作板式家具的填 充材料,纸板作家具部分构件等。 印刷装饰纸、浸渍纸,能够用人工的方 法或图像的复制模拟木纹或其他图案花纹创 造出多样的图形图案和丰富的色彩,经过处 理贴覆在家具表面后具有耐磨、耐热、耐化学 药剂、耐火、耐水等特点,表面相对木材不产 生裂纹,更具有平整光洁、美观统一的视觉效 果,同时,工艺简单、能实现自动化和连续化 生产。尤为重要的是,纸质饰面材料的使用为 人造板在家具中的大批量大范围使用奠定了 基础,同时,在很大程度上节约了木材,缓解了 森林资源的匮乏,达到了经济实用、快速批量 的效果。
2.2 蜂窝纸 蜂窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理 制作的,它是把瓦楞原纸(牛皮纸、再生纸)用 胶粘结方法连接成无数个空心立体的正六边 形,形成一个整体的受力件——纸芯,并在其 两面粘合面纸而成的一种新型夹层结构的环 保节能材料。(图2) 蜂窝纸板在家具中多选用13mm孔径规格 的蜂窝纸芯做填充材料,相对家具用其他人 造板来说,强重比高、缓冲性好、尺寸稳定性 好、隔热吸音性好、成本低,经过化学胶液浸 渍处理后的蜂窝纸芯抗虫蛀能力强。同时,蜂 窝纸由可循环再生的纸质材料制作,节约木 材,易于回收和循环再利用。 除了用作板式家具的填充材料外,也有 人尝试将蜂窝纸芯直接用于家具中做主体材 料。(图3)“Flexible Love”系列之一,这款纸 椅使用的就是蜂窝纸芯,手风琴状的造型结 构使椅子只要从边缘拉开就可以自由伸缩, 实现了轻松改变椅子长度的目的,从而能够满 足一个人、两个人、三个人、甚至到十六个人之 多的使用。 2.3 工业用纸 用来制造纸箱、纸盒、纸杯、纸盘等的 纸张或纸板,因需再经加作业,所以称之为工 业用纸,常见的工业用纸或纸板如牛皮纸板、 瓦楞芯纸、黄纸板、涂布白纸板、灰纸板等。其 中,黄纸板是一种与牛皮纸颜色相同的烟褐 色的、质地坚硬、表面平滑、韧性较大的纸板, 常用于制鞋(做堂底)、做箱(内筋骨);用于纸质 家具时,因为其较好的耐久性、耐磨性及紧度 高、厚度误差小、容易掌握烫印压力等特点, 因此更适于生产需要精美印刷图案的纸质家
方式,在家具设计及家具模型制作中相对其 他纸质类材料为最多。实体家具中所用的瓦楞 纸板通常要对其防水、防火等方面的性能进 行进一步的加工处理。常用的方法如幕帘式 涂敷法,将熔融的合成树脂或石蜡混合物从 料斗口中成膜状流下,涂覆在水平运行的瓦楞 纸板上,纸板表面形成一层树脂膜或蜡膜,使 纸板具有良好的防水、防潮功能。
下,相信纸质材料在家具中的使用会有一个 更为广阔的前景。
(责任编辑:吉 湘)
参考文献: [1] 邓小姝.现代家具设计中的材料应用研 究[D].保定:华北电力大学,2006:8-9. [2] 何少石.面向生产的纸质家具设计研究 [D].成都:西南交通大学,2008:36-41. [3] 王所玲.生态家具设计[D].长沙:中南 林学院,2005:40-41. [4] 梅启毅.家具材料[M].北京:中国林业 出版社,2006:73-74. [5] 邬瑞东.纸质材料及其在家具应用中的 研究[D].北京:北京林业大学,2005:21-27. [6] 邱风来.轻型家具的材料与工艺:第 一讲:蜂窝纸材料在家具中的应用[J].家 具,2009,(1):49-53. [7] 朱毅.轻型家具的材料与工艺:第二 讲:蜂窝结构板的生产工艺[J].家具, 2009,(2):43-47.
DOI:10.16771/j.cnki.cn43-1247/ts.2011.12.037
设计论坛 FORUM OF DESIGN
纸质材料及其在家具设计中的应用
Paper Materials and their Application in Furniture Design
■王所玲 Wang Suoling (山东工艺美术学院,山东济南 250014) 摘 要:分析了纸质材料及其性能特点,论述了家具中常用的纸质材料,重点探讨了纸质材 料作为主体材料和辅助材料在家具设计与制造中的应用情况。 关键词:纸质材料;家具设计;主体材料;辅助材料 中图分类号:TS664.02文献标识码:A文章编号:1006-8260(2011)12-0020-02 Abstract: This paper introduces paper materials and their performance characteristics, describes some common paper used in furniture, is Focused on analyzing paper materials application as main materials and auxiliary materials in furniture design and manufacturing. KeyWords: Paper Materials; Furniture Design; Main Materials; Auxiliary Materials
具。此外,工业用纸或纸筒的废纸也是生态家 具设计中常用的纸质材料之一(图4)。
3 纸质材料在家具设计中的应用 纸质材料在家具设计中的使用主要通过 两种途径,一种是作为主体材料直接使用,另 一种是作为辅助材料加以利用。 3.1 纸质材料作主体材料 对纸质材料在产品设计中作为主体材 料,早在20世纪20年代包豪斯的约毖夫•阿尔 博斯(Josef Albers)就进行过一定的研究;他 发现,纸是很脆弱的材料,但是,如果切割并 且折叠得当的话,纸可以相当地结实,而且富 于刚性。他的这些试验成果对纸质家具的产 生有极为重要的参考和推动作用。 世界上第一个商品化生产的纸质座椅是 皮特•默多可(Peter Murdouch)的圆斑童椅(图 5),这种座椅用纸做基材,经过丝网印刷的聚 乙烯膜进行包饰,出厂时为平板形,800张椅 子堆叠起来只有4英尺高,客户买回家后只需 按照说明书进行装配,轻松快捷。 20世纪后期,著名建筑师弗兰克•盖里 (Frank Owen Gehry)在纸质家具方面同样做出 了重要的贡献。盖里从瓦楞纸作为模型材料 中得到灵感,结合纸的特性以丰富的想象力 把瓦楞纸层层胶合起来,然后锯切出了许多 自由曲线的形式,做出了桌子、椅子、柜子等17 件名为“Easy Edges Group”的系列家具(图 6)。十年后盖里仍用他个人偏爱的瓦楞纸设 计出一套称之为Experimental Edges的家具系 列,这个系列盖里只是将之作为一种艺术家 具,并没有投入生产,但其构思及对纸质材料 的应用却是极为独特的。 近年来,由于环境的恶化、木材资源的 日趋匮乏,人们生态意识的觉醒,加上社会 的发展对产品生态环保性能的要求越来越严 格,同时纸经过一定的加工处理所表现出的 优良的物理和力学特征,以纸代木,尤其是对 废旧纸质品的回收再利用,已成为家具业进行 环保型设计的一个发展趋势,并取得了一些硕 果。纸床、纸桌、纸椅、纸凳、纸沙发、纸柜等
此外,纸板还可以在家具中不受力或受 力很小的部位作部件,如家具的部分嵌板或 背板,甚至是部分支撑面,这些都是以纸代木 的很好尝试。
4 结语 纸质材料,作为一种生态环保材料,以 其特殊的性能和日益成熟的纸加工技术,在 设计中的应用越来越多越来越广泛,纸质材 料或作为主体材料或作为辅助材料在家具的 使用也是由来已久。在当前生态浪潮的冲击
性能 材质 木材 金属
塑料 玻璃 纸质 材料
质量 机理 坚硬 可知加工 耐磨性 耐蚀性 着色性 导热性 光泽度 透明度 透气性
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2Байду номын сангаас
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注:分值表示对应材料在该项指标上的程度,分值越高相应性能越好
系列化纸质家具在各个国家开始走向市场走 进家庭。(图7)我国的“纸当家”品牌纸家具, 这个品牌的纸家具以瓦楞纸为主要材料,通 过设计巧妙地利用力学原理,使产品具有足够 的强度,同时经过局部加强和防水等方面的 处理,使纸质家具克服了不堪重负和怕水忌 潮的两大致命弱点。但是,现在市场上的纸质 家具,还多是停留在设计定制方面,没有实现 机械化、自动化加工和批量化生产。
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1 纸质材料 纸质材料,一般来说包含纸和纸板两类 材料。纸,就是从悬浮液中将植物纤维、动物 纤维、化学纤维或这些纤维的混合物沉积到 适当的成形设备上,经过干燥制成的平整、 均匀的薄页。而纸板是根据定量(即单位面积 的重量)或厚度与纸做与区别,通常把定量在 220g/㎡以下或厚度在0.1mm以下的称为纸,而 将定量在220g/㎡以上或厚度在0.1mm以上的称 为纸板或板纸。当然,这个界限不是绝对的, 纸和纸板的本质区别还在于其剖面结构形式 的不同。纸的结构只有一层,而纸板一般是三 层结构,面层、芯层、底层,有时还有衬层和覆 贴薄膜。 与工业设计类常用的其他材料相比较来 说,纸的性能指标有很大不同,纸主要从它的 物理性能、机械性能、渗透性能、光学性能、 表明性能、印刷性能以及其他特殊性能来衡 定。其中物理性能主要指纸的定量、厚度、紧 度和尺寸稳定性等;机械性能主要指纸的抗 张强度、伸长率、耐破度和戳穿强度、耐折度、 撕裂度、挺度等。在设计中,纸质材料与设计 中常用其他材料相比较所表现出的性能见表 1。
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F+I D 2011/12 家具与室内装饰
图2
图3
图1 图4
图5 图6
图7
■图1 瓦楞纸 ■图2 蜂窝纸芯与蜂窝纸 ■图3 Flexible Love系列之一 ■图4 “我的氧气”凳
■图5 圆斑童椅 ■图6 Easy Edges Group系列之一 ■图7 “纸当家”品牌家具
表1 纸质材料与设计中其他常用材料的性能对比
蜂窝纸以其质轻、高强度等性能在板式 家具中作板件的内填充材料,主要用作板式 家具的门板和旁板。传统方法的蜂窝板制造中 采用的都是有框架蜂窝结构板,幅面尺寸根 据实际生产需要自行决定,加工为成品后不能 再进行分割。但在2005年5月德国汉诺威展览 会上德国颐迈公司(IMA)展出的他们的研制成 果——轻质无框架蜂窝板封边机,它使一种 新的高效、低成本的轻质无框架蜂窝板封边 工艺成为可能,这种工艺不仅减轻了厚板件家 具部件的重量,同时减化了工艺流程,降低了 厚板件家具的制造成本,而且使蜂窝纸制造 家具可以实现产业化、工业化和自动化生产, 为这种新型轻质无框架蜂窝板在家具中的使 用开拓了更为广泛的应用前景。
3.2 纸质材料在家具中作辅助材料 纸质材料在家具中作为辅助材料在20世 纪70年代起就得到了较为广泛的利用。如印刷 装饰纸、浸渍纸贴面,蜂窝纸作板式家具的填 充材料,纸板作家具部分构件等。 印刷装饰纸、浸渍纸,能够用人工的方 法或图像的复制模拟木纹或其他图案花纹创 造出多样的图形图案和丰富的色彩,经过处 理贴覆在家具表面后具有耐磨、耐热、耐化学 药剂、耐火、耐水等特点,表面相对木材不产 生裂纹,更具有平整光洁、美观统一的视觉效 果,同时,工艺简单、能实现自动化和连续化 生产。尤为重要的是,纸质饰面材料的使用为 人造板在家具中的大批量大范围使用奠定了 基础,同时,在很大程度上节约了木材,缓解了 森林资源的匮乏,达到了经济实用、快速批量 的效果。
2.2 蜂窝纸 蜂窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理 制作的,它是把瓦楞原纸(牛皮纸、再生纸)用 胶粘结方法连接成无数个空心立体的正六边 形,形成一个整体的受力件——纸芯,并在其 两面粘合面纸而成的一种新型夹层结构的环 保节能材料。(图2) 蜂窝纸板在家具中多选用13mm孔径规格 的蜂窝纸芯做填充材料,相对家具用其他人 造板来说,强重比高、缓冲性好、尺寸稳定性 好、隔热吸音性好、成本低,经过化学胶液浸 渍处理后的蜂窝纸芯抗虫蛀能力强。同时,蜂 窝纸由可循环再生的纸质材料制作,节约木 材,易于回收和循环再利用。 除了用作板式家具的填充材料外,也有 人尝试将蜂窝纸芯直接用于家具中做主体材 料。(图3)“Flexible Love”系列之一,这款纸 椅使用的就是蜂窝纸芯,手风琴状的造型结 构使椅子只要从边缘拉开就可以自由伸缩, 实现了轻松改变椅子长度的目的,从而能够满 足一个人、两个人、三个人、甚至到十六个人之 多的使用。 2.3 工业用纸 用来制造纸箱、纸盒、纸杯、纸盘等的 纸张或纸板,因需再经加作业,所以称之为工 业用纸,常见的工业用纸或纸板如牛皮纸板、 瓦楞芯纸、黄纸板、涂布白纸板、灰纸板等。其 中,黄纸板是一种与牛皮纸颜色相同的烟褐 色的、质地坚硬、表面平滑、韧性较大的纸板, 常用于制鞋(做堂底)、做箱(内筋骨);用于纸质 家具时,因为其较好的耐久性、耐磨性及紧度 高、厚度误差小、容易掌握烫印压力等特点, 因此更适于生产需要精美印刷图案的纸质家
方式,在家具设计及家具模型制作中相对其 他纸质类材料为最多。实体家具中所用的瓦楞 纸板通常要对其防水、防火等方面的性能进 行进一步的加工处理。常用的方法如幕帘式 涂敷法,将熔融的合成树脂或石蜡混合物从 料斗口中成膜状流下,涂覆在水平运行的瓦楞 纸板上,纸板表面形成一层树脂膜或蜡膜,使 纸板具有良好的防水、防潮功能。
下,相信纸质材料在家具中的使用会有一个 更为广阔的前景。
(责任编辑:吉 湘)
参考文献: [1] 邓小姝.现代家具设计中的材料应用研 究[D].保定:华北电力大学,2006:8-9. [2] 何少石.面向生产的纸质家具设计研究 [D].成都:西南交通大学,2008:36-41. [3] 王所玲.生态家具设计[D].长沙:中南 林学院,2005:40-41. [4] 梅启毅.家具材料[M].北京:中国林业 出版社,2006:73-74. [5] 邬瑞东.纸质材料及其在家具应用中的 研究[D].北京:北京林业大学,2005:21-27. [6] 邱风来.轻型家具的材料与工艺:第 一讲:蜂窝纸材料在家具中的应用[J].家 具,2009,(1):49-53. [7] 朱毅.轻型家具的材料与工艺:第二 讲:蜂窝结构板的生产工艺[J].家具, 2009,(2):43-47.
DOI:10.16771/j.cnki.cn43-1247/ts.2011.12.037
设计论坛 FORUM OF DESIGN
纸质材料及其在家具设计中的应用
Paper Materials and their Application in Furniture Design
■王所玲 Wang Suoling (山东工艺美术学院,山东济南 250014) 摘 要:分析了纸质材料及其性能特点,论述了家具中常用的纸质材料,重点探讨了纸质材 料作为主体材料和辅助材料在家具设计与制造中的应用情况。 关键词:纸质材料;家具设计;主体材料;辅助材料 中图分类号:TS664.02文献标识码:A文章编号:1006-8260(2011)12-0020-02 Abstract: This paper introduces paper materials and their performance characteristics, describes some common paper used in furniture, is Focused on analyzing paper materials application as main materials and auxiliary materials in furniture design and manufacturing. KeyWords: Paper Materials; Furniture Design; Main Materials; Auxiliary Materials
具。此外,工业用纸或纸筒的废纸也是生态家 具设计中常用的纸质材料之一(图4)。
3 纸质材料在家具设计中的应用 纸质材料在家具设计中的使用主要通过 两种途径,一种是作为主体材料直接使用,另 一种是作为辅助材料加以利用。 3.1 纸质材料作主体材料 对纸质材料在产品设计中作为主体材 料,早在20世纪20年代包豪斯的约毖夫•阿尔 博斯(Josef Albers)就进行过一定的研究;他 发现,纸是很脆弱的材料,但是,如果切割并 且折叠得当的话,纸可以相当地结实,而且富 于刚性。他的这些试验成果对纸质家具的产 生有极为重要的参考和推动作用。 世界上第一个商品化生产的纸质座椅是 皮特•默多可(Peter Murdouch)的圆斑童椅(图 5),这种座椅用纸做基材,经过丝网印刷的聚 乙烯膜进行包饰,出厂时为平板形,800张椅 子堆叠起来只有4英尺高,客户买回家后只需 按照说明书进行装配,轻松快捷。 20世纪后期,著名建筑师弗兰克•盖里 (Frank Owen Gehry)在纸质家具方面同样做出 了重要的贡献。盖里从瓦楞纸作为模型材料 中得到灵感,结合纸的特性以丰富的想象力 把瓦楞纸层层胶合起来,然后锯切出了许多 自由曲线的形式,做出了桌子、椅子、柜子等17 件名为“Easy Edges Group”的系列家具(图 6)。十年后盖里仍用他个人偏爱的瓦楞纸设 计出一套称之为Experimental Edges的家具系 列,这个系列盖里只是将之作为一种艺术家 具,并没有投入生产,但其构思及对纸质材料 的应用却是极为独特的。 近年来,由于环境的恶化、木材资源的 日趋匮乏,人们生态意识的觉醒,加上社会 的发展对产品生态环保性能的要求越来越严 格,同时纸经过一定的加工处理所表现出的 优良的物理和力学特征,以纸代木,尤其是对 废旧纸质品的回收再利用,已成为家具业进行 环保型设计的一个发展趋势,并取得了一些硕 果。纸床、纸桌、纸椅、纸凳、纸沙发、纸柜等
此外,纸板还可以在家具中不受力或受 力很小的部位作部件,如家具的部分嵌板或 背板,甚至是部分支撑面,这些都是以纸代木 的很好尝试。
4 结语 纸质材料,作为一种生态环保材料,以 其特殊的性能和日益成熟的纸加工技术,在 设计中的应用越来越多越来越广泛,纸质材 料或作为主体材料或作为辅助材料在家具的 使用也是由来已久。在当前生态浪潮的冲击
性能 材质 木材 金属
塑料 玻璃 纸质 材料
质量 机理 坚硬 可知加工 耐磨性 耐蚀性 着色性 导热性 光泽度 透明度 透气性
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注:分值表示对应材料在该项指标上的程度,分值越高相应性能越好
系列化纸质家具在各个国家开始走向市场走 进家庭。(图7)我国的“纸当家”品牌纸家具, 这个品牌的纸家具以瓦楞纸为主要材料,通 过设计巧妙地利用力学原理,使产品具有足够 的强度,同时经过局部加强和防水等方面的 处理,使纸质家具克服了不堪重负和怕水忌 潮的两大致命弱点。但是,现在市场上的纸质 家具,还多是停留在设计定制方面,没有实现 机械化、自动化加工和批量化生产。
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