秸秆材料在产品设计中的应用

张越洲 朱晨

摘 要：我国每年秸秆产量极大，合理利用秸秆，不仅能保护环境，还能缓解能源危机，因此，合理利用秸秆资源是具有极大意义的。本文通过对秸秆材料的研究分析，在实际产品中进行设计与应用，找寻秸秆材料在产品设计中的可能性。

关键词：产品设计；秸秆；环保

1 研究背景

1.1 秸秆利用现状

在日常生活中，公共设施多运用塑料、钢等金属。原材料大量生产消耗，成本高昂。产品使用周期结束后，无法进行高效回收利用，对环境造成无法逆转的危害。我国每年秸秆产量极大，合理利用秸秆，不仅能保护环境，还能缓解能源危机，因此，合理利用秸秆资源是具有极大意义的。20世纪80年代，中国粮食产量大幅度增长，而秸秆产量也因此显著增大。同时，化肥、液化气等普及，中国农村富余大量秸秆。因此，秸秆的处理成为一大难题。如果不及时处理，将影响其他作物的播种。同时，燃烧多余秸秆燃烧将严重污染环境、浪费资源。

1.2 秸秆材料研究价值

为实现可持续发展，以秸秆作为原材料，不仅利用了富余的秸秆，更能减少塑料及纸制品的使用，制作而成的产品成本低廉、耐高温、造型多变、应用范围极广。即使废弃丢弃，秸秆能在自然条件下两个月生物降解并再次回收。因此，选择以秸秆为原材料，可以利用多余秸秆，进行产品设计，给产品原材料带来了一种全新的可能性。

2 相关研究

2.1 秸秆自身特性

秸秆是指农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分作物。秸秆耐用性高，含有70%-90%的碳、氢、氧，以及大量二氧化硅。秸秆纤维较长，吸水功能佳。秸秆也具有可燃耐燃性、可工业加工等特点。秸秆可应用于造纸、人造板和环保用品等加工中。在各类秸秆中，甜芦粟秸秆下部硬度高、质量轻。麦秸草软而表面光滑。

2.2 秸秆板特性

秸秆板是将废弃的秸秆回收再利用，制成社会需要的各种建筑基材，实现变废为宝。以切割成一定尺寸和形状的植物秸秆和树脂类胶黏剂为原料，且表面粘接有装饰层，添加有阻燃剂。使用了高粘接强度的高分子胶粘剂的秸秆板使用寿命长、重量轻、机械性能高。成本低廉、耐火且阻燃、无污染无公害的特点，使得秸秆板不仅可以增加社会效益，还能保护生态环境。可塑性强，可制作成各种形状代替木材及多种轻质建材。采用无甲醛胶黏剂，故成品板不含甲醛，环保效果很好。同时，其弹性模量、静曲强度、表面结合强度等各指标上都达到或超过木刨花板的性能。

3 秸秆产品设计方案

3.1 设计方向与理念

1）秸秆产品设计方向。当今社会经济发展迅速，新材料新技术不断地涌现并广泛应用于家具设计中。同时，人们的环保意识也逐步增强，更多人也愿意使用新材料、新技术制作的环保节能型家具。如木质、竹制、藤条、乃至纸质家具，都有着广泛的市场。可以说，利用新材料制作而成的家具将是未来发展的趋势。因此，针对秸秆材料的自身特性，贯彻环保为产品设计思想，室内家具可作为秸秆产品设计的主要设计方向与目标。

2）装置艺术与产品设计结合.装置艺术不仅在思维方式、设计方法、结果呈现上有了新的突破与改变，更是对人们固有的思维心理习惯、行为方式进行了改变与颠覆。将装置艺术融入产品设计中，打破固有的产品设计思路，在产品原材料的新创新的基础上，更进一步突破了现有模式，可以设计出更多元的产品，且具有更高层次上的内涵意义。将秸秆材料与装置艺术进行融合，不仅是材料运用上的新尝试，更与社会问题相结合，传达生活理念，如从生态角度出发，体现环保概念，这是一种在人们精神层面上进行的对环境保护的呼吁与警示。

3.2 产品设计方案

根据以上设计方案与理念，进行了如下产品设计：

在吊灯设计中，考虑到材料的散热性，选择了以交错的网格形式进行排列，同时，为防止长时间灯泡运转过热，在灯罩内部增加了塑料片保护罩。外型上，交错的网格形式较为规整，而秸秆的原生态感又更显朴素与自然。

在桌子设计中，使用了废旧桌子底部支撑柱，桌面则使用秸秆底部硬质杆进行横向排布，利用秸秆本身特性和再次回收的材料，外形冲击感大，更能唤起人们的环保意识。

另一方案中，将秸秆端部碎屑装入塑料膜中，作为椅背及坐垫。即使损坏，也比传统皮质、布质坐面更易更换，更换成本更为低廉。

在伞具收纳架的设计中，以秸秆底部较坚韧部分作为其主体，侧面纵向排列，每根秸秆之间的小间隙保证了伞具收纳的通风透气性；在底面则铺以碎秸秆，可以收集并吸取雨水，并可以随时更换。

3.3 研究结果分析

在家具设计中，新型材料不断推陈出新，家具设计在材料上更为绿色环保，更注重材料的可回收与材料的结合。不同材料的大胆组合使用也是未来家具设计不可忽视的一种趋势。

上述秸稈产品在同类家具中，材料方面比传统木、金属等传统材料更为新颖，对环境保护上有更重要的意义。造型与形式感上更强、更具冲击力，工业感与自然感相融合，更大的视觉冲击，更能唤起公众的环保意识。成本上秸秆材料更为低廉，可更新更换性更强，也使得将其投入到公共场所成为可能性。

3.4 总结与展望

秸秆材料在产品设计中的应用有极大的未来与前景，利用好秸秆及相关板材的特性设计出的产品，一方面对秸秆物尽其用，避免其他方式处理的环境污染，另一方面更是对材料上的新探索与创新，两者交织为一体。未来，对秸秆材料继续不断探索，使秸秆这一环保材料能在未来运用过程中有可更多的可能性。

参考文献

[1]李庆功 浅析未来家具设计的发展趋势 《艺术科技》 2016.04.15

[2]吴江，陈琳 融入装置艺术的产品设计研究 《艺术科技》 2008.11.15

[3]张子良.一种秸秆板的生产方法：200910182040.1[P].2008-08-15.