呂曉龍,高崇
(沈陽航空航天大學,遼寧沈陽110136)
隨著科學技術的飛速進步和工業生產力的發展,越來越多的自然資源被投入到了加工生產產品當中,但同時環境也因為資源的缺失而不斷的惡化,人們在享受著科技帶來的成果的同時,也要反思和解決環境惡化問題的后果。20世紀80年代,全球提出了綠色設計的理念,綠色設計不單單是以前的以人為根本利益的傳統設計,而更在乎于人與自然環境的和諧共存,綠色設計產品應該考慮到對自然資源的合理利用,達到可持續發展的目的。
綠色設計又稱生態設計,環境設計等。綠色設計注重于保護自資源,保護生態環境不受到工業發展帶來的污染。綠色設計的核心是“3R”理論:Reduce(減量化),Reuse(再利用),Recycle(再循環)。綠色設計下的產品從環保性入手,考慮到環境、技術、經濟的影響,滿足用戶的使用功能、性能前提下,同時實現了節省資源能源,減少環境污染[1]。
根據造紙業資料顯示,2016年全國紙及紙板產量10855萬噸,消費量10419萬噸,人均年消費量75千克[2]。我國紙的需求量很大,生產紙張的材料主要為木漿,廢紙漿和非木漿(葦槳、蔗渣漿、竹漿等),這對自然樹木資源的需求是個嚴峻的考驗。回收使用過的紙張可以達到對紙的二次利用,減少木材的使用,節約資源。我國2016年廢紙漿的生產達到6329萬噸,辦公紙張作為回收紙張的一部分,也應該重視,但辦公紙張存在著問題:辦公紙張使用量很大,用來書寫、打印、傳真等,紙張使用后紙張上的很多信息存在個人和公司的隱私,這時需要將紙用碎紙機處理成碎屑,在回收上碎屑體積小,蓬松凌亂不易清理,給清潔人員帶來很大的麻煩,回收上也有一定的浪費。

綠色設計原則 設計分析 目的減量化(Reduce) 外觀明快幾何化,拒絕裝飾設計;結構簡單,不易損壞 合理的結構易于加工生產,成本低再利用(Reuse) 材料無毒無污染;紙張壓縮成塊方便二次利用 保護環境,降低污染再循環(Recycle) 模塊化結構,損壞可更換部件繼續使用,節省材料 更換更加方便;維修成本降低

圖1
設計一款便于回收的辦公碎紙機產品。碎紙機一方面很好地解決了辦公紙張保密的問題,相比于焚燒銷毀文件要環保,另一方面,碎紙回收后要打碎,碎紙機提前了廢紙回收的步驟,減少了廢紙處理的時間,增加回收的工作效率。但碎紙機碎紙后紙屑蓬松,傾倒紙屑還會存在靜電吸附,處理紙屑麻煩的問題。因此,要設計出一款便于回收的碎紙機,減少紙張浪費。

圖2
綠色設計,在產品功能上更為合理和長效,用環保和簡單的方法來達到目的。充分考慮到設計中經濟、宜人、功能性等因素[3]。對以上現有碎紙機存在的問題分析,可以通過在碎紙機內壓縮碎紙屑的方法解決現有碎紙機紙屑凌亂蓬松的問題。生活中壓縮應用到了方方面面:垃圾車通過壓縮垃圾袋增加運送量,易拉罐、水瓶等通過壓縮減小體積,這種壓縮極大地方便了廢舊物的回收??蓧嚎s的碎紙機壓縮后廢紙屑成為紙塊,減小體積便于回收。碎紙機應當響應綠色設計理念,實現功能的同時造型簡潔,結構模塊化,易于生產加工和使用。

圖3

圖4
基于綠色設計理念和設計構想設計了可壓縮式碎紙機方案。見圖1,碎紙機外觀采用方體造型,易于加工和組裝。兩側設有內扣扶手,便于配合底部滑輪進行移動。見圖2,蓋板設計防止灰塵,同時粉碎數量較多的紙張時更加方便。碎紙機除碎紙外,還可粉碎CD、卡片等。碎紙機采用微型電腦控制,操作簡單。碎紙屑在壓縮過后從壓縮盒取出,使用方便。
碎紙機整體結構采用模塊化設計,見圖3,碎紙機下部可以抽出,由紙箱、卡片盒、壓縮機構、壓縮盒等構成,方便碎紙機的清理和維修,部件損壞時易于更換。見圖4的剖面圖所示,當碎紙機紙箱碎紙屑儲存滿時,碎紙機給用戶提示壓縮,壓縮啟動后,紙箱下方絞龍開始工作,旋轉帶動紙屑進入壓縮盒,絞龍間距從大到小,起到對紙屑的壓縮效果,紙屑進入壓縮盒后,壓縮盒內少量噴水并二次壓縮,使一次壓縮后的紙塊更加緊湊。整箱紙屑經過壓縮后變成紙塊,極大程度的減小體積,便于回收。
綠色設計是創建現代節約型、可持續發展型、生態環境保護型社會的必然要求[4]。針對現在碎紙機的問題,從綠色理念出發,提出了可壓縮式碎紙機的設計,壓縮降低了體積,方便了回收工作,為辦公室回收紙張提出了一種新的方案,降低資源浪費。