產(chǎn)品設(shè)計中新型環(huán)保材料的研究與應(yīng)用

史文強

（常州大學(xué)，江蘇 常州 213100）

1 新型環(huán)保材料與產(chǎn)品設(shè)計的相關(guān)性

產(chǎn)品設(shè)計已經(jīng)發(fā)展到一定的水平，就形成了很多固有的風(fēng)格。不難發(fā)現(xiàn)，市場上出現(xiàn)的產(chǎn)品風(fēng)格十分類似，如何在眾多產(chǎn)品中做到奪人眼球？除了獨具新意的外觀設(shè)計，節(jié)約環(huán)保的材料運用至關(guān)重要[1]。而新型環(huán)保材料因為不同的材質(zhì)特點，為設(shè)計師們打開了一片新的天地。運用新型環(huán)保材料可以給賦予產(chǎn)品新的性能，或?qū)ζ渫庥^有新的改變，使其更簡潔大方具有時尚感。不同的新型環(huán)保材料可以滿足不同人群的需求，使產(chǎn)品更具有實用性。產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展會推動新型環(huán)保材料的深入研究，而新型環(huán)保材料也會給設(shè)計者帶來新的靈感和生機，他們是相互促進(jìn)和影響的關(guān)系。

2 新型環(huán)保材料的分類

社會和工業(yè)的快速發(fā)展，使人們能夠開采的資源越來越少。面臨大氣污染、全球變暖等嚴(yán)峻的環(huán)境形勢，保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為每個人不可避免的責(zé)任。新型的環(huán)保材料有些是取自于自然，有些可以循環(huán)利用。新型環(huán)保材料一般可以分成四類，首先是天然材料，如天然植物的纖維、棉、麻、絲等，有些從自然中提取可以直接利用，有些需要進(jìn)行再加工[2]。除了天然的纖維材料，人們用植物中的纖維素和一些動物中的蛋白質(zhì)等為原材料，經(jīng)過化學(xué)方法加工處理成復(fù)合材料。黏膠纖維就是一種再生纖維，由木材和短絨等材料復(fù)合而成，優(yōu)點是防潮能力好，做出來的布料柔軟。纖維材料具有價格低廉、可降解、對環(huán)境無污染等特點，被人們大量用于包裝或服裝等方面。其二是復(fù)合高分子材料，將天然纖維與不同類型的高分子材料經(jīng)過物理或化學(xué)的工藝復(fù)合成一種新型材料，其原材料取于生活中的植物纖維、微生物等，通過特殊的加工工藝與其他復(fù)合材料結(jié)合。如乳酸復(fù)合材料，它的原材料是酸奶，發(fā)酵量大且價格低廉。聚乳酸沒有毒性和刺激性，可以被人體吸。廢氣處理采用土埋的方式，很快就可以分解成水和二氧化碳，可降解，無污染。聚乳酸高分子材料被廣泛用于醫(yī)療的生物機械、一次性碗筷或家紡等生活用品中。其三是納米材料，它是一種超微粒材料，被運用于許多產(chǎn)品中。如普通的玻璃使用一段時間后上面會產(chǎn)生污漬，很難清洗，如果遇到溫差大的天氣就會出現(xiàn)霧氣，影響玻璃的清晰度。而將納米材料鍍在它的表面后，可以解決這些問題，而且這個納米薄膜在太陽照射下可以分解空氣中部分有害物質(zhì)，從而起到保護(hù)環(huán)境的作用。第四類是對回收的廢物材料進(jìn)行再利用，這是將材料重新加工成新材料，體現(xiàn)了它再循環(huán)的特點。

3 在產(chǎn)品設(shè)計中新型環(huán)保材料的具體運用

3.1 在電子產(chǎn)品外觀設(shè)計中竹材料的運用

消費性電子產(chǎn)品機殼的材料，不光起展現(xiàn)產(chǎn)品外觀的美感作用，還起到在電子產(chǎn)品受到?jīng)_擊時保護(hù)內(nèi)部電子零件的作用。電子產(chǎn)品外殼常用的材質(zhì)是塑料或是金屬材質(zhì)，除了保護(hù)內(nèi)部電子元件還可以起到散熱的功能。但是隨著綠色環(huán)保的理念的興起，很多設(shè)計師開始嘗試將天然纖維運用到產(chǎn)品設(shè)計中，如在電子產(chǎn)品外殼中的運用。華碩就有一款竹子外殼的筆記本電腦，整個筆記本的外殼都是竹元素，包括配套的鼠標(biāo)，打破了我們對以往筆記本外觀設(shè)計的印象，這是一次新的嘗試。假設(shè)以后大量電器外殼可以采用環(huán)保材料就可以減少塑料或金屬的使用，減少資源的開采，從源頭上開始保護(hù)環(huán)境。竹纖維也可以很好起到隔熱和散熱的作用，一定的硬度也可以保護(hù)內(nèi)部原材料，滿足其使用功能。外觀是竹纖維特有的紋理，表面光滑，使用時也給人一定的舒適感。況且電子產(chǎn)品的生命周期很短，使用的竹纖維很容易分解，不會造成環(huán)境污染。竹材料在電子產(chǎn)品中的運用不僅改變了以往的設(shè)計風(fēng)格，其低碳、可降解、不污染環(huán)境也符合人們綠色環(huán)保的生活理念。中國是世界上竹子資源最豐富的國家，竹子生長速度快，可再生性強，成本遠(yuǎn)低于其他木材，竹材料的合理使用符合可持續(xù)發(fā)展的理念。中國竹文化的歷史十分悠久，將竹材料用于電子外觀產(chǎn)品不僅低碳環(huán)保，而且具有一定的人文特性，它可以將傳統(tǒng)文化和現(xiàn)代藝術(shù)完美融合。竹材質(zhì)的本色簡樸淡雅，它的質(zhì)地十分堅硬，也具有耐磨損的特點。隨著使用時間增加，表面會越來越光滑。經(jīng)過設(shè)計師巧妙的設(shè)計，使它同時具有東方美感和簡約大氣的現(xiàn)代感。

3.2 在日常生活用品中生物基復(fù)合材料的運用

日常生活中常用的餐具和生活用具如牙刷杯、菜板等，一般常用的制作材料是塑料。隨著全球氣溫變暖，人們在設(shè)計產(chǎn)品時也開始重視材料選擇，減少對環(huán)境污染[3]。生物基復(fù)合材料的原料取自于自然，用物理或是化學(xué)的工藝與其他材料進(jìn)行復(fù)合而成。它的優(yōu)點是可持續(xù)發(fā)展，節(jié)省能源的浪費，具有普通材料不具備的環(huán)境友好、綠色環(huán)保、可再生等特點。由生物基復(fù)合材料制成的產(chǎn)品，在使用結(jié)束時后，可以自己降解重新融入自然。廣泛使用生物基復(fù)合材料，保護(hù)資源。日常生活中，很多人開始使用生物基復(fù)合材料的碗筷和牙刷杯等。這類產(chǎn)品一般是由小麥秸稈的生物基復(fù)合材料制成，采用天然材料，廢棄后放入土壤中會自行分解，杯子沒有異味，顏色天然，采用一體成型的制作方法，深受環(huán)保人群的喜愛。

3.3 在智能產(chǎn)品中無毒抗菌材料的運用

隨著科技的發(fā)展，智能家電給人們帶來更便捷舒適的生活，同時一些金屬材料和工藝制作也帶來一些安全隱患。如冰箱長期使用內(nèi)部滋生很多細(xì)菌，水壺電飯煲等把手與人經(jīng)常接觸的地方也很容易滋生細(xì)菌。家電中常與人體接觸的地方就成了細(xì)菌容易滋生的地方，這時候就需要無毒抗菌的材料來解決這些問題，對沾染在家電上的細(xì)菌有消滅作用，抑制細(xì)菌的繁殖和發(fā)展，營造一個相對安全健康的環(huán)境[4]。很多金屬離子如鎂離子、鋁離子都具有抗菌的作用，將這些金屬離子放在多孔材料中，可以起到抗菌的作用。隨著抗菌技術(shù)的進(jìn)步，很多品牌如三星電器、奧克斯家電，開始大量在洗衣機的內(nèi)部的滾輪中涂上一層抗菌材料，可以大大減少清洗衣服時滋生的細(xì)菌。

3.4 在家紡用品中聚乳酸纖維的運用

傳統(tǒng)的家紡面料有棉、麻、絲、腈綸等，到現(xiàn)在的莫代爾、天絲。新型環(huán)保家紡材料是把一些生物纖維如竹纖維、牛奶纖維、聚乳酸纖維等新型纖維通過物理或者化學(xué)的工藝制成。生物的纖維本來就是從自然界中提取，廢舊拋棄后可在自然界中降解又回歸自然，達(dá)到了人們保護(hù)環(huán)境的目的。其中聚乳酸纖維被大家廣泛關(guān)注，將它制成貼身衣物或是床上用品，不僅親膚抗菌，而且十分透氣。比起傳統(tǒng)的絲綢而言，它有很好的吸濕性，不易皺，特別適用于潮濕的南方城市。同皮膚相近的弱酸性，會給皮膚帶來舒適感，而且容易清洗和打理。

4 新型環(huán)保材料的創(chuàng)新運用

4.1 改變固有思維，弱化材料形態(tài)特征

很多環(huán)保材料因為材質(zhì)特有的性質(zhì)都給人一種固有的印象，如天然纖維，大多被用于衣物等紡織產(chǎn)品中，而很少用于其他產(chǎn)品中。如大部分人群認(rèn)為現(xiàn)在的環(huán)保材料基本用于一次性包裝而已。這種傳統(tǒng)習(xí)慣會讓設(shè)計師們養(yǎng)成思維定式，很少去尋求突破。我們應(yīng)該突破其傳統(tǒng)的運用范疇，對它的顏色形態(tài)進(jìn)行一定的變化然后引入其他行業(yè)的產(chǎn)品中。其次在運用到其他類型的產(chǎn)品中時，要弱化材料的形態(tài)和特征，方能與不同的產(chǎn)品融合。舉個例子，很多電器的外觀設(shè)計都是塑料或金屬，而華碩的一款筆記本卻是用竹材質(zhì)做的，它配套的鼠標(biāo)也是竹材質(zhì)。竹材質(zhì)給我們主觀印象是圓柱，節(jié)和綠色，常用于家具或是包裝。而用于筆記本外殼時，弱化了它的形態(tài)和特征。首先它的表面和普通筆記本一樣很光滑，外觀簡約，耐磨且對內(nèi)部部件起到一定的保護(hù)作用，達(dá)到了筆記本外殼的要求。其次保留了竹材質(zhì)的本色和紋理，又使之與一般的筆記本外觀不同。

4.2 探索多種材料復(fù)合，注重材料內(nèi)涵

當(dāng)我們在觀察一個產(chǎn)品時，除了被它的造型吸引外，格外關(guān)注的就是它的質(zhì)感。如家電類的金屬質(zhì)感、某些生活用品的塑料質(zhì)感，不同的材料會體現(xiàn)產(chǎn)品不同的質(zhì)感，它也是提升產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。它是影響消費者產(chǎn)品體驗感的重要元素之一，單一的材質(zhì)運用往往給人一直枯燥乏味感。就像顏色中，互補色、對比色、同類色系的運用可以讓產(chǎn)品變得豐富、活潑起來。我們也可以把這種方法運用在產(chǎn)品材質(zhì)中，如采用類似的材質(zhì)，或者是性質(zhì)差異很大的材質(zhì)。如著名的巴塞羅那的椅子就是皮質(zhì)和金屬的結(jié)合。金屬的X 型支架和皮質(zhì)的坐墊相結(jié)合，造型簡約，材質(zhì)豐富，極具美感。在產(chǎn)品設(shè)計中，采用性質(zhì)差異大或是屬性不同的材料運用于產(chǎn)品中會產(chǎn)生強烈的對比，使整體設(shè)計更加耐人尋味，突破傳統(tǒng)產(chǎn)品的質(zhì)感。在選擇材料時要考慮材料自身具有的特點和內(nèi)在的屬性。很多環(huán)保材料取自于自然，那么它也具有自己的情感特征和一定的文化內(nèi)涵，如竹、絲等。其他新型環(huán)保材料如生物基復(fù)合材料運用到設(shè)計時可突出其環(huán)保理念。

5 新型環(huán)保材料在產(chǎn)品中發(fā)展趨勢

5.1 綠色環(huán)保方向

當(dāng)人們所能開采的資源原來越少，生存環(huán)境每況愈下時，人們開始思考用一些其他材質(zhì)代替能源類材質(zhì)，綠色環(huán)保也成為產(chǎn)品設(shè)計師選擇材料時要考慮的問題，它貫穿了材料的生產(chǎn)、產(chǎn)品使用和最后廢棄處理的整個周期。綠色環(huán)保也給設(shè)計師們提出了新的挑戰(zhàn)，將外觀設(shè)計的部分重心轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品的內(nèi)涵和設(shè)計意義上。這就要求設(shè)計師在設(shè)計產(chǎn)品時既要滿足消費者對于產(chǎn)品基本功能的要求，又要體現(xiàn)綠色環(huán)保的思想。

5.2 人性化設(shè)計方向

人性化設(shè)計[5]，就是把人對產(chǎn)品的使用感受作為設(shè)計的尺度的衡量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品設(shè)計師的目光不只集中在產(chǎn)品的功能和外觀上，而轉(zhuǎn)向了使用人群，通過觀察和調(diào)研人們的生活習(xí)慣，不同的年齡的心理狀況和使用習(xí)慣，設(shè)計出符合人們理想的產(chǎn)品。讓使用者在使用的過程中，由于便捷的功能、舒適的質(zhì)感而對這個產(chǎn)品產(chǎn)生喜愛之情。

結(jié)語

新型環(huán)保材料在產(chǎn)品中的運用，體現(xiàn)了綠色可持續(xù)設(shè)計的理念，它在產(chǎn)品設(shè)計中發(fā)揮了舉足輕重的作用。它給產(chǎn)品設(shè)計師提供了新的設(shè)計思路，引領(lǐng)了新的設(shè)計潮流，讓產(chǎn)品設(shè)計迸發(fā)新的生機與活力。