瓦楞纸板用于家具设计的实践探索★

陈 雪 张恩赫 郑阿伟 杜晓坤 李 鹏

(东北林业大学材料科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

·装饰与装潢·

瓦楞纸板用于家具设计的实践探索★

陈 雪 张恩赫 郑阿伟 杜晓坤 李 鹏*

(东北林业大学材料科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

应用瓦楞纸板作为主要材料，进行了茶桌和沙发两件全纸质家具的设计与制造实践，包括造型设计、结构设计和制造工艺等，设计成果表明瓦楞纸板用于纸质家具创新设计是可行的，并提出了一些进一步开发瓦楞纸板家具的建议。

瓦楞纸板，家具，设计，结构

0 引言

纸质材料具有无毒、无污染、易回收、可循环利用、易降解等特点，因此从20世纪70年代起，部分纸质材料作为家具中的辅助材料就得到了广泛的应用，如装饰纸、蜂窝纸等。近年来，由于环境和资源问题，以纸代木，特别是废旧纸张的回收利用，已成为社会重点关注的问题。目前将纸质材料作为家具制造的主体材料，开发出质优价廉的纸制家具，已成为家具行业的设计热点[1]。

在市面上常见瓦楞纸板、蜂窝纸板和工业纸板，其中瓦楞纸板最为普遍。瓦楞纸板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板状物，剖面结构近似三角形，层数有单层、双层、三层和五层等，呈波纹状的两个波峰表面和衬纸粘合，形成连续的拱形，结构具有较大的刚性和承载力[2]。本文以瓦楞纸板作为家具设计的主体材料进行设计实践，设计的产品对象为茶桌和沙发。

1 材料

设计实践中所用到主要材料为瓦楞纸板和乳白胶，辅助材料为蜂窝纸板。

1)瓦楞纸板。

本次设计实践采用五层瓦楞纸板，由三层箱板纸和两层瓦楞芯纸粘合而成。五层瓦楞纸板用纸量适中，强度高，承重力强；弹性好，易折叠，可塑性强。

2)乳白胶。

乳白胶是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应而制得的一种热塑性粘合剂。水溶性，使用安全、无毒；可常温固化、固化较快；固化后的胶层无色透明，韧性、耐久性好，粘结强度较高。可广泛应用于粘结纸制品。

2 设计与工艺

应用计算机辅助设计方法进行家具的造型与结构设计，所使用的软件为AutoCAD。设计过程是首先运用AutoCAD三维建模工具创建、绘制出家具造型设计草图，观察整体造型效果，然后进行结构方案设计及优化选择。

2.1 造型设计

1)茶桌。

茶桌主体造型分为桌面和桌体两部分。桌面为圆形，桌体造型设计采用线与面结合的造型元素，整个造型形态以几何化的菱形花瓣为主，直线条稳重挺拔，花瓣造型简洁素雅，如图1所示。

2)沙发。

沙发外形由坐卧处和扶手处两种截面组成。各种插接单元均以直线为主，只在靠背、转折处运用曲线造型，是以减少渐变截面和曲弧线的应用，达到工艺简单，降低成本的要求。同时，为了沙发造型的通透轻巧感，各插接件中间留有空隙，辅以纸筒。通过插接件间的灵活插接组合，达到丰富的视觉韵律感、形式感，如图1所示。

2.2 结构设计

根据瓦楞纸板的结构与强度性能特点，所设计的家具在结构上采用胶结合和开槽插接的结构。

1)茶桌。

茶桌的各组成部分主要采用胶结合。其结构设计的主要内容为桌体内外花瓣间的连接、桌体花瓣与中心纸筒的连接、桌面与桌体的连接及桌体规则定型的方法。桌体主要结构如图2所示，加底座和中间卡片使茶桌方便安装、定型，其中花瓣、底座分别胶接纸筒，桌体胶接桌面。

因为花瓣的折叠获得了更多的承重点来支撑受力面，提高了纸板纵向承载力。同时，多个花瓣在横向相互制衡达到稳定牢靠的状态,使茶桌具备足够的承重能力和强度。

2)沙发。

沙发运用插接结构设计，如图3所示，将纸板裁出槽口，运用十字穿插方式相互插接组合，各插接单体相互钳制构成立体形态。横纵向插接单体相互之间既起着支持作用，又起着重要的连接作用。插接单体上槽口距离设计为2 cm，槽宽为纸板厚度，共有5种插接单体。

2.3 制作工艺

采用划线、裁切、刻痕、折叠、插接、涂胶、打磨等工艺完成瓦楞纸板家具的制造[3]。

1)茶桌。

首先根据零部件图对瓦楞原纸板进行划线和裁切得到各种零件切板板件。划线与裁切要求尺寸精确，误差控制在允许范围内。然后在花瓣板件折叠线处压制出规整、深度适中的压痕线，将切板按折叠线折叠。再用蜂窝纸板制作在涂胶固化期时用于固定外形、施加压力的模具。选择蜂窝纸板做模具，是因为蜂窝纸板不需层叠就达到一定厚度，尺寸稳定性好，抗折、抗压能力均大于瓦楞纸板[4]。各部件组合好后，在连接处施胶。乳白胶用量适宜、涂布均匀充分、无溢出。将蜂窝纸板定型模具套在桌体外部，放置8 h以上常温固化。最后对桌体进行后期处理，如不平与毛躁处的削平、打磨。

2)沙发。

首先根据零部件图对瓦楞原纸板进行划线、裁切，得到设计所需的截面形状。然后依据各截面连接处槽口位置、大小、数量的设计进行开槽口，见图4。由于沙发相同截面及相同截面的槽口在形状上的一致性，可以运用工具或机器进行批量化成型生产。之后再按设计方案插接装配，形成面和体，并安装纸筒，其中扶手处纸筒为竖立，坐卧处纸筒为横躺，以增强强度和美观性。最后进行后期处理。

综合茶桌和沙发的制作工艺过程可知，纸板具有良好的切割性、粘贴性、可折叠性，加工工艺简单，造型丰富。

2.4 成品展示

茶桌家具以直线和面的形式展现，外观简洁规整。主要利用折叠结构，辅以胶接，达到较稳定牢固的结构造型。并且经过力学性能测试，证明其具有足够的承重能力，如图5所示。

沙发全部利用插接结构，结构简单，无需粘合，拆装方便。插接面的间距为2 cm×2 cm，接触面并不影响人的舒适感。由于瓦楞纸板的纵向承载强度高和多维度瓦楞纸板组合后整体强度增强的特性，其具有足够的承重能力。同时，沙发表面形式感强，裸露的瓦楞截面给人耳目一新的感觉,见图6。

3 结语

通过对瓦楞纸板家具的创新设计实践，明确了纸板家具设计的特点，实践证明纸板家具强度足够、工艺简单、成本低廉且造型丰富。通过本次设计实践也发现了进一步开发瓦楞纸板要解决的问题，如转折处纸板易折角，需考虑进行角部增强处理；应对插接槽间距、深度等进行合理计算；纸制家具的表面装饰和防水问题等。相信随着纸质家具结构的不断创新，工艺的不断发展，标准的不断规范，会不断地脱离传统家具的形质和造型方法，形成自己独特的、美观个性的家具风格，并达到实用、高强、轻质、环保的要求。

[1] 林立平.纸质材料在家具中的应用研究[D].长沙：中南林业科技大学,2008：1-66.

[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，2008:1-68.

[3] 刘爱平.纸板家具的研究与设计[D].哈尔滨:东北林业大学，2011：1-56.

[4] 章向宇.纸质家具设计的研究[D].长沙：中南林业科技大学，2011：1-42.

The application of the corrugated board in furniture design★

Chen Xue Zhang Enhe Zheng Awei Du Xiaokun Li Peng*

(CollegeofMaterialScienceandEngineering,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)

For exploring the furniture manufactured by whole paper-based materials, a tea table and a sofa were designed and manufactured using the corrugated board. The appearance， structure and processing technology of the corrugated board were studied. The design results showed that the corrugated board could be used for paper based furniture design, and some suggestions were given for developing corrugated board furniture in this paper.

corrugated board, furniture, design， structure

1009-6825(2015)07-0206-03

2014-12-29 ★:东北林业大学大学生国家级创新训练计划项目资助(项目编号：201410225007)

陈 雪(1993- )，女，在读本科生； 张恩赫(1994- )，男，在读本科生； 郑阿伟(1992- )，男，在读本科生； 杜晓坤(1992- )，女，在读本科生

李 鹏(1973- )，男，硕士生导师，教授

TU237

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