戴 勇
[提要]3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為傳統(tǒng)的廢塑處理提供了新的方式。通過(guò)將廢塑回收,形成再生長(zhǎng)絲,成為3D打印的原料,并利用3D打印生成文創(chuàng)產(chǎn)品,發(fā)揮了文創(chuàng)DIY的特征,成本和環(huán)境上具有循環(huán)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。3D打印廢塑的循環(huán)應(yīng)用促進(jìn)了文創(chuàng)領(lǐng)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,已在國(guó)外的文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中得到了應(yīng)用。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)3D打印文創(chuàng)企業(yè)案例的考察分析,從個(gè)人特質(zhì)、技術(shù)特征、環(huán)境因素以及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等方面構(gòu)建了影響3D打印廢塑文創(chuàng)再生創(chuàng)業(yè)意愿的模型,并提出了我國(guó)利用廢塑、發(fā)展3D打印文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的對(duì)策和建議。
MAVA基金會(huì)資助制作的《重新思考塑料的未來(lái)》(2016)報(bào)告中指出:大多數(shù)塑料包裝只使用一次,由于塑料包裝有負(fù)外部性,聯(lián)合國(guó)環(huán)境署保守估計(jì)價(jià)值為400億美元??紤]到消費(fèi)的增長(zhǎng),如果目前的生產(chǎn)和廢物管理趨勢(shì)繼續(xù)下去,2050年,自然環(huán)境中將會(huì)出現(xiàn)120億噸的塑料垃圾[1]。整個(gè)塑料行業(yè)將消耗20%的總石油產(chǎn)量,15%的年度碳排放預(yù)算。因此,如何解決塑料垃圾造成的污染,已經(jīng)成為一個(gè)刻不容緩的問(wèn)題。目前的廢塑處理,只有9%被回收,12%被焚燒,79%被填埋。在歐盟,雖然75.1%的塑料廢物經(jīng)過(guò)處理包括32.5%的回收利用率,但仍然有24.9%是填埋的[2]。在我國(guó),當(dāng)前城市廢塑處理還存在著市場(chǎng)不成熟、產(chǎn)業(yè)化低、無(wú)害化處理依然以填埋為主的不足[3],如何完善和發(fā)展廢物利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式依然是我國(guó)廢棄物循環(huán)和資源利用的重要問(wèn)題。
隨著3D打印技術(shù)的出現(xiàn),基于增材制造的技術(shù)特點(diǎn),降低了碳排放成本,減少了資源消耗,被認(rèn)為在可持續(xù)發(fā)展方面具有重大的應(yīng)用前景[4],已經(jīng)成為廢塑回收利用的新方法。將廢塑回收作為3D打印原料的熱塑材料,既解決了3D打印的材料問(wèn)題,促進(jìn)了3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,又實(shí)現(xiàn)了廢棄物的本地化處理,具有十分重要的應(yīng)用前景,已經(jīng)在國(guó)外得到了大量的應(yīng)用,尤其是在城市公共設(shè)施和個(gè)人家居、文創(chuàng)領(lǐng)域[5]。在我國(guó)智能化技術(shù)與文化產(chǎn)業(yè)深度融合的時(shí)代[6],將廢塑通過(guò)3D打印成為個(gè)人文創(chuàng)產(chǎn)品既支撐了消費(fèi)者DIY的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐[7],又可以用于社會(huì)公共空間的美化,將成為我國(guó)開(kāi)展創(chuàng)意城市建設(shè),提升文化軟實(shí)力的重要抓手[8]。那么,哪些因素影響了文創(chuàng)領(lǐng)域廢塑回收3D打印的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)呢?本文將對(duì)此進(jìn)行研究,以提出我國(guó)如何基于3D打印實(shí)現(xiàn)廢塑利用的可持續(xù)創(chuàng)業(yè)的對(duì)策建議。
3D打印被譽(yù)為新工業(yè)革命的核心元素,在這場(chǎng)革命中,數(shù)字化、信息的互聯(lián)互通改變了產(chǎn)品創(chuàng)新,縮短了產(chǎn)品與數(shù)字之間的鴻溝[9]。通過(guò)向客戶提供易于使用和有效的生產(chǎn)手段,賦予了消費(fèi)者在數(shù)字領(lǐng)域創(chuàng)造商品的能力,催生了新的價(jià)值鏈創(chuàng)新。因此3D打印技術(shù)的出現(xiàn)被認(rèn)為創(chuàng)造了一個(gè)新興的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),包括商業(yè)模式創(chuàng)新[10]、全球可持續(xù)性[11]、創(chuàng)業(yè)[12]、教育[13]、社會(huì)倫理以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策[14]等領(lǐng)域,其中對(duì)客戶參與的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的作用。
由于3D打印允許了設(shè)計(jì)自由,可以通過(guò)重新設(shè)計(jì)組件、產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)潛在的可持續(xù)性改進(jìn),因此客戶參與了設(shè)計(jì)過(guò)程,消費(fèi)者和生產(chǎn)者之間的界限開(kāi)始模糊不清,消費(fèi)者變成了“Prosumer”[15]??蛻魠⑴c產(chǎn)品設(shè)計(jì)一方面帶來(lái)了客戶滿意度的提升,另外一個(gè)方面使得客戶有機(jī)會(huì)平等地參與到市場(chǎng)和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中,成為溝通技術(shù)、教育的橋梁,為社會(huì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)以及可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。Beltagui認(rèn)為通過(guò)開(kāi)放式設(shè)計(jì)和分布式生產(chǎn),基于3D打印手機(jī)配件的設(shè)計(jì)有助于克服與尺寸相關(guān)的資源限制,促進(jìn)市場(chǎng)增長(zhǎng)并最終產(chǎn)生足夠的消費(fèi)者需求,支持社會(huì)信息的傳播,有利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[16]。但總體來(lái)看,圍繞社會(huì)可持續(xù)發(fā)展尤其是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的應(yīng)用研究尚顯不足。
圍繞3D打印廢塑回收的技術(shù)研究發(fā)展十分迅速,目前的研究對(duì)廢塑的來(lái)源進(jìn)行了大量的探討,PET瓶、電子廢物、輪胎橡膠等已經(jīng)被認(rèn)為是合適的回收物。
由于不同的廢塑再生后的結(jié)晶度各有不同,會(huì)對(duì)其生產(chǎn)的長(zhǎng)絲的力學(xué)性能有很大的影響。因此研究主要集中在材料的性能測(cè)試,通過(guò)對(duì)再生長(zhǎng)絲(原始長(zhǎng)絲或復(fù)合長(zhǎng)絲)的熱機(jī)械模擬是主要的研究領(lǐng)域。材料包括單體材料如熱塑性塑料等、生物材料系統(tǒng)以及復(fù)合材料。表1列出了現(xiàn)有的部分研究。
表1 近年來(lái)基于3D打印的廢塑循環(huán)經(jīng)濟(jì)的研究
除了技術(shù)之外,再生能源的市場(chǎng)需求同樣重要[17]。根據(jù)質(zhì)量和類型不同,當(dāng)前的回收塑料每噸價(jià)格在3000到5000元之間,但3D打印長(zhǎng)絲的價(jià)格每公斤約60元,如果回收塑料被廣泛使用,將大幅降低3D打印成本,產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。Zhong和Pearce發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的電子廢塑可以用于3D打印的產(chǎn)品設(shè)計(jì),與同等的商業(yè)產(chǎn)品相比,成本減少約300倍[18]。采用回收打印產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)因素取決于技術(shù)領(lǐng)域和使用成本,包括3D打印機(jī)及其原料成本的降低。
在3D打印的應(yīng)用中,文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)是重要的應(yīng)用領(lǐng)域。Petersen和Pearce研究發(fā)現(xiàn)使用回收塑料制造樂(lè)高積木,成本可以從6美分/積木降低到約0.5美分/積木[19]。因此廢塑和3D打印的結(jié)合在文創(chuàng)領(lǐng)域具有重要的價(jià)值,但如何推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)在文創(chuàng)中的應(yīng)用,有哪些影響因素呢?目前的研究并沒(méi)有給出回答。
基于3D打印的廢塑回收利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式指的是將生產(chǎn)和生活中的廢棄塑料進(jìn)行回收,通過(guò)加工處理,生成適合3D打印的再生材料,利用3D打印技術(shù),加工成新的文創(chuàng)產(chǎn)品,新生成的3D打印文創(chuàng)產(chǎn)品廢棄后,將再進(jìn)入廢棄物回收體系,從而形成循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)模式。3D打印對(duì)于廢物回收材料的再利用,為將當(dāng)?shù)夭牧蠎?yīng)用于文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)提供了新的持續(xù)發(fā)展的機(jī)會(huì),圖1給出了基于3D打印的廢棄物的本地回收與處理的文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)模式。
該模式主要利用了現(xiàn)有生產(chǎn)生活中的廢棄塑料,其3D打印產(chǎn)品可用于文創(chuàng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)以及城市空間的設(shè)施布置等。回收塑料等廢物,利用3D打印技術(shù)將塑料廢物打印成新產(chǎn)品,可避免將廢棄物運(yùn)送到大型回收工廠所需的成本和時(shí)間,不僅降低了3D打印成本,還能在促進(jìn)3D打印材料本地化市場(chǎng)發(fā)展的同時(shí),為文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。該模式已經(jīng)在國(guó)外的實(shí)踐中得到了大量的應(yīng)用。
圖1 基于3D打印的廢塑的文創(chuàng)再生的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式
1.城市公共空間的應(yīng)用
Printing Your City 是由阿姆斯特丹AMS研究所(Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions)提出的一個(gè)刺激計(jì)劃,探索了通過(guò)回收家用塑料廢棄物,在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行大規(guī)模3D打印,為改善塑料回收方法和改進(jìn)材料提供大都市解決方案①。3D Printing in the Circular City為阿姆斯特丹提供了一個(gè)平臺(tái),通過(guò)與居民合作,在當(dāng)?shù)亟⒁粋€(gè)由本地的塑料垃圾組成的獨(dú)特空間。3D打印可以實(shí)現(xiàn):(1)本地生產(chǎn)(2)本地回收(3)當(dāng)?shù)貐⑴c設(shè)計(jì)過(guò)程(4)產(chǎn)品很容易修理和升級(jí)。它們?cè)诋?dāng)?shù)乇换厥詹⒃俅斡糜谛碌纳a(chǎn)設(shè)計(jì)。XXX Bench 是該項(xiàng)目為阿姆斯特丹設(shè)計(jì)的第一個(gè)原型,在2017年10月份上線。這是一個(gè)幾乎完全由塑料廢料制成的長(zhǎng)凳,100%可回收。XXX Bench采用了雙面搖椅設(shè)計(jì),可坐2-4個(gè)人,大約重110磅,長(zhǎng)150厘米,寬80厘米。該長(zhǎng)凳是在Aectual的大型顆粒擠出3D打印機(jī)(large-scale pellet extrusion 3D printer)打印出來(lái)的。
創(chuàng)辦人Foteini Setaki表示:“每張座椅重50公斤,而單在阿姆斯特丹,每位居民平均每年都能產(chǎn)出23公斤的廢塑料,這代表每?jī)蓚€(gè)阿姆斯特丹人,每年就能打印出一張長(zhǎng)凳。基于這個(gè)數(shù)字,阿姆斯特丹每年可以生產(chǎn)650,000條XXX Bench?!雹?/p>
該項(xiàng)目不但能夠喚醒大眾的環(huán)保意識(shí),同時(shí)也鼓勵(lì)市民實(shí)踐垃圾分類,為美化公共空間設(shè)計(jì)出力。居民能夠用自己的塑料廢料來(lái)“支付”這些小區(qū)長(zhǎng)椅的生產(chǎn)費(fèi)用。此外,這些XXX Bench符合可持續(xù)發(fā)展的理念,破損后也能被回收再造。
XXX Bench可以很容易地定制形狀或功能,并集成個(gè)人信息或徽標(biāo),如阿姆斯特丹的標(biāo)志。通過(guò)這種方式,它不僅邀請(qǐng)市民參與材料收集,而且還參與了設(shè)計(jì)過(guò)程,從而提高回收率,并通過(guò)可定制的部件,更好地滿足市民的需要。該項(xiàng)目還可用于設(shè)計(jì)更多的城市雕塑和公共設(shè)施。
在此基礎(chǔ)上,阿姆斯特丹還和希臘合作開(kāi)展了一個(gè)新的刺激計(jì)劃:Circular Supply Chain for the City,該計(jì)劃旨在回收海中的海藻,使用3D打印技術(shù)為生產(chǎn)新的本地商品提供生物質(zhì)③?!癈ircular Supply Chain for the City”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研究利用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的生物質(zhì)海藻進(jìn)行3D打印。干燥和研磨海藻粉末可以轉(zhuǎn)化為3D打印機(jī)的原材料,即所謂的細(xì)絲。受海洋塑料污染問(wèn)題的驅(qū)使,The New Raw公司從希臘海底收集漁網(wǎng),并通過(guò)3D打印,使它們成為海洋美和清潔的象征,該項(xiàng)目被稱為Second Nature。海底有大量被稱為鬼網(wǎng)的合成漁網(wǎng),他們被漁船切斷或丟失,現(xiàn)在永久地留在海底,被認(rèn)為是最致命的塑料廢物,許多魚(yú)和大型哺乳動(dòng)物,如海龜和海豹,都被纏在其中。The New Raw希望通過(guò)Second Nature項(xiàng)目給出積極的回應(yīng)。
Second Nature旨在設(shè)立一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),將海洋塑料視為一種新經(jīng)濟(jì)體的原材料。它的重點(diǎn)是為“廢物”創(chuàng)造一個(gè)新的思維方式,廢物可以被視為閉環(huán)系統(tǒng)的一部分被反饋到生產(chǎn)過(guò)程。Second Nature致力于倡議預(yù)防和減少海洋塑料污染,并希望作為催化劑,隨著新興技術(shù)的使用,使海洋塑料廢料更快更有效地轉(zhuǎn)化為高價(jià)值應(yīng)用的原材料。
2.個(gè)人文創(chuàng)的應(yīng)用
3D打印廢塑利用的價(jià)值已經(jīng)被多家公司所認(rèn)識(shí),可口可樂(lè)公司與美國(guó)3D systems公司共同設(shè)計(jì)了名為Ekocycle Cube的3D打印機(jī),它可以將我們平時(shí)喝完的飲料瓶經(jīng)過(guò)廢物利用,放在3D打印機(jī)中重新制造成我們想要的東西,例如手機(jī)殼、小擺件以及其他實(shí)用的東西,平均每三個(gè)瓶子就可以打印出其中一樣物件④。
表2中列出了目前一些項(xiàng)目的案例,從中我們可以發(fā)現(xiàn)目前圍繞3D打印廢塑回收利用的案例已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家得到了展開(kāi),發(fā)展趨勢(shì)明顯。
表2 常見(jiàn)的廢塑3D打印的個(gè)人文創(chuàng)產(chǎn)品的案例
近年來(lái)不斷出現(xiàn)的國(guó)外應(yīng)用案例表明,對(duì)廢塑的回收再利用,降低了3D打印成本,又通過(guò)3D打印促進(jìn)了文創(chuàng)領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),形成了基于3D打印的廢塑的文創(chuàng)再生的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,我們將其稱為基于3D打印的廢塑文創(chuàng)再生。為了更好地揭示基于3D打印的廢塑回收處理模式對(duì)文創(chuàng)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)的影響因素,接下來(lái),我們將通過(guò)案例研究的方法進(jìn)行分析。
本文的研究采用扎根分析法,通過(guò)與被試者的深入訪談,利用NVivo軟件進(jìn)行編碼,對(duì)收集到的原始訪談樣本進(jìn)行歸納性描述和分析,然后進(jìn)行歸納總結(jié)并以此構(gòu)建理論。
本文以我國(guó)從事3D打印文創(chuàng)的10個(gè)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)為例進(jìn)行了研究⑤,其中70%的企業(yè)或多或少都已經(jīng)展開(kāi)了廢塑的文創(chuàng)創(chuàng)業(yè)嘗試。訪談采取的形式為面談和微信電話訪談,每個(gè)團(tuán)隊(duì)的訪談時(shí)間大約40分鐘,并進(jìn)行了文本記錄,最終從得到的文本記錄中隨機(jī)選擇了6份進(jìn)行編碼分析(如表3所示),隨機(jī)剩下的4份訪談?dòng)涗涀鳛轱柡投葯z驗(yàn)。
表3 案例說(shuō)明
1.開(kāi)放式編碼
開(kāi)放式編碼的過(guò)程是對(duì)原始信息進(jìn)行概念化和范疇化,把具體的表述提煉成概念。我們先對(duì)選取的6份樣本內(nèi)容進(jìn)行逐一編碼,一共形成了262個(gè)編碼語(yǔ)句節(jié)點(diǎn),在對(duì)編碼點(diǎn)的反復(fù)閱讀分析整理之后,最終提取出19個(gè)概念(如表4所示,表中給出了部分語(yǔ)句)。分析中我們采用“編號(hào)—語(yǔ)句序號(hào)”的順序進(jìn)行訪談?wù)Z句摘錄及初始分析,例如(A2-3)表示為編號(hào)為A2的受訪者的第3句話,回答為什么選擇3D打印的文創(chuàng)方向。
表4 開(kāi)放式編碼形成的概念
2.主軸編碼
主軸編碼的過(guò)程是通過(guò)聚類分析,在不同的范疇之間建立聯(lián)系。我們要分析各個(gè)范疇在概念層次上是否存在聯(lián)系,從而找到一定的線索。通過(guò)分析,我們可以發(fā)現(xiàn)文本內(nèi)容中所提及的影響因素存在一定的范疇歸類。主要有9個(gè)主范疇,結(jié)果如下(如表5所示):
表5 主軸編碼
3.選擇性編碼
本文的研究以廢塑3D打印文創(chuàng)再生創(chuàng)業(yè)為決策范疇,圍繞核心范疇的故事線為:隨著3D打印技術(shù)的不斷完善,文創(chuàng)領(lǐng)域已經(jīng)成為廢塑利用的重要方向,那么,哪些因素影響了廢塑再生的3D打印創(chuàng)業(yè)意愿呢?研究結(jié)果如表6所示。
表6 選擇性編碼
圍繞社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)因素,選擇3D打印廢塑文創(chuàng)再生作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的領(lǐng)域,首先是受到自身能力、個(gè)人愿望等因素驅(qū)動(dòng),其次創(chuàng)業(yè)決策還受到技術(shù)發(fā)展過(guò)程以及創(chuàng)業(yè)保障環(huán)境等因素驅(qū)動(dòng)。因此故事線可抽象為:個(gè)人特質(zhì)(Traits)→技術(shù)特征(Technology Characteristics)→環(huán)境因素(Environment)→可持續(xù)創(chuàng)業(yè)(Sustainable Entrepreneurship),簡(jiǎn)稱TTES模型(如圖2所示)。
圖2 3D打印廢塑文創(chuàng)再生的創(chuàng)業(yè)驅(qū)動(dòng)影響因素
4.理論飽和檢驗(yàn)
我們將預(yù)留的樣本進(jìn)行編碼分析,以檢驗(yàn)理論飽和度。通過(guò)編碼,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)參與動(dòng)機(jī)的其他維度,仍然反映的是影響3D打印創(chuàng)業(yè)意愿因素(TTES)的相互關(guān)系。
本研究的核心范疇是3D打印廢塑文創(chuàng)再生模式的創(chuàng)業(yè)影響因素,最終根據(jù)樣本歸納及分析建立了影響因素模型,其中對(duì)主體決策產(chǎn)生影響的四個(gè)主要素為:環(huán)境因素、技術(shù)因素、創(chuàng)業(yè)因素、個(gè)人因素。
在四個(gè)主要素中,社會(huì)可持續(xù)因素作為創(chuàng)業(yè)目標(biāo)因素對(duì)選擇3D打印廢塑文創(chuàng)再生方向這個(gè)主體行為產(chǎn)生外在影響,個(gè)體因素則屬于內(nèi)在的驅(qū)動(dòng)因素,直接決定了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)本身的行為。技術(shù)因素和環(huán)境因素作為過(guò)程因素和保障因素同樣影響到了創(chuàng)業(yè)意愿。
1.個(gè)體因素影響分析
個(gè)體因素屬于內(nèi)部歸因,直接決定了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)時(shí)本身的行為。其主要路徑為:創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)、個(gè)人愛(ài)好。
個(gè)體特征中的個(gè)人愛(ài)好是3D打印文創(chuàng)創(chuàng)業(yè)的核心驅(qū)動(dòng),絕大部分的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)都有明顯的DIY創(chuàng)業(yè)情節(jié),以“DIY”精神為基礎(chǔ)內(nèi)容,以開(kāi)放、共享為人文價(jià)值觀,是一種文化傳承、自我發(fā)現(xiàn)、自我發(fā)展和自我實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)意性文化消費(fèi)模式[20]。由于3D打印的專業(yè)性,創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)在創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)成中往往起到一定的作用,創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)以4-5人為主,其中至少有1名核心成員具有3D打印經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。因此個(gè)體特征具有明顯的技術(shù)+文化的雙元特征,這也符合文化科技融合下技術(shù)創(chuàng)新和文化創(chuàng)意的“雙輪驅(qū)動(dòng)”[21]。
2.創(chuàng)業(yè)因素影響分析
具備“DIY”精神的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)往往同時(shí)具有較好的環(huán)保和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展意識(shí),因此使得這種創(chuàng)意性文化消費(fèi)具備了新穎性的商業(yè)模式特點(diǎn),更加容易受到消費(fèi)者關(guān)注,從而形成了明顯的關(guān)注社會(huì)和環(huán)保的創(chuàng)業(yè)目標(biāo)。
基于廢塑的文創(chuàng)再生具有典型的綠色創(chuàng)業(yè)的公益表達(dá)特征。一方面,通過(guò)環(huán)保理念的闡述,例如對(duì)廢塑的環(huán)保公眾意識(shí)的喚醒展現(xiàn)出創(chuàng)業(yè)的綠色性,另外一方面,基于文創(chuàng)產(chǎn)品的表達(dá),通過(guò)3D打印共享的理念表達(dá),鼓勵(lì)了新的文化消費(fèi)體驗(yàn),促進(jìn)了大眾的社會(huì)就業(yè),文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的社會(huì)性特征得到了充分展示。因此3D打印驅(qū)動(dòng)的廢塑文創(chuàng)再生充分體現(xiàn)了社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)三個(gè)要素的可持續(xù)創(chuàng)業(yè)特點(diǎn),是綠色創(chuàng)業(yè)和社會(huì)創(chuàng)業(yè)的整合體[22],具備了可持續(xù)創(chuàng)業(yè)的目標(biāo)訴求。
3.技術(shù)因素影響分析
技術(shù)因素屬于過(guò)程驅(qū)動(dòng)因素,直接影響了3D打印廢塑文創(chuàng)產(chǎn)品的產(chǎn)出效率,其主要路徑為:技術(shù)成熟度和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
3D打印的技術(shù)方面,主流的3D打印技術(shù)都可以接受塑料作為原材料來(lái)源,其中熔融燈絲制造(FFF)及其專有技術(shù)——熔融沉積建模(FDM)是最常用的技術(shù),與其他3D打印技術(shù)相比,由于其較低的投入成本,因此使用范圍較廣。但是,F(xiàn)DM技術(shù)要求廢舊塑料具有高強(qiáng)度、低密度、高耐化學(xué)性等特征,循環(huán)使用率不高,3D打印產(chǎn)品的功能質(zhì)量還有待技術(shù)的進(jìn)一步突破,目前大多數(shù)3D打印機(jī)使用直徑為1.75毫米或2.85毫米的長(zhǎng)絲,需要恒定的密度材料來(lái)保證穩(wěn)定的擠出速率和高質(zhì)量的打印品。所以3D打印的適用性是針對(duì)廢棄材料測(cè)試的重要研究方面,例如待擠壓材料在擠壓后保持幾何結(jié)構(gòu)并具有最小強(qiáng)度的能力,其中關(guān)鍵的屬性包括流動(dòng)性和熱特性。
因此,隨著技術(shù)的不斷成熟,創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)表示會(huì)經(jīng)常使用不同的廢棄塑料,例如回收PET時(shí),回收的長(zhǎng)絲可由多種再生材料組成,但是保證不同批次的長(zhǎng)絲擁有同樣的質(zhì)量和性能,仍然是PET瓶最大的問(wèn)題,所以技術(shù)的成熟度對(duì)創(chuàng)業(yè)活動(dòng)具有不小的影響。
另外該項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性也是影響推廣的重要方面,從經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益的視角拓展到生命周期下包含經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的綜合評(píng)估是關(guān)鍵,因此如何提高廢舊塑料用于制備FDM打印長(zhǎng)絲的普遍適用性和重復(fù)利用性是未來(lái)創(chuàng)業(yè)需要關(guān)注的方向[23]。
4.環(huán)境因素影響分析
3D打印方向應(yīng)用于廢塑的文創(chuàng)再生,作為一個(gè)新型技術(shù)受到了政府支持、消費(fèi)者以及回收系統(tǒng)的影響。
政府的支持對(duì)于可持續(xù)創(chuàng)業(yè)理念的實(shí)現(xiàn)作用重大。一方面,我們可通過(guò)對(duì)城市公共空間的文化雕塑作品等政府采購(gòu)的方式,將3D打印廢塑再生和城市創(chuàng)意的建設(shè)結(jié)合起來(lái),這是國(guó)外案例成功的關(guān)鍵因素,直接支持了3D打印的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì);另一方面,我們應(yīng)意識(shí)到關(guān)于再生塑料的3D打印的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)是影響該技術(shù)推廣的重要障礙,正如受訪團(tuán)隊(duì)中多數(shù)人表達(dá)的文創(chuàng)產(chǎn)品的親子接觸所產(chǎn)生的兒童健康安全問(wèn)題是一個(gè)主要的關(guān)切點(diǎn)。
消費(fèi)者消費(fèi)價(jià)值觀中環(huán)保意識(shí)的激發(fā)和3D打印分享參與的契合,是項(xiàng)目的特色,但是也要考慮到消費(fèi)者的需求會(huì)對(duì)技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用產(chǎn)生影響[24],需要關(guān)注消費(fèi)者的教育、媒體的需求引導(dǎo)[25]和3D打印的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意培訓(xùn)。
廢塑的回收則是影響創(chuàng)業(yè)成功的另一關(guān)鍵因素,Kreiger認(rèn)為與集中回收的情況相比,分布式回收消耗的能源更少,在涉及大量耗費(fèi)能源用于運(yùn)輸和收集的案例中發(fā)現(xiàn)分布式回收的資源節(jié)省可以達(dá)到80%以上[26]。因此分散性回收網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建應(yīng)是主要的方向。
總之,基于3D打印的廢塑文創(chuàng)產(chǎn)品再生將個(gè)人興趣愛(ài)好的DIY特征通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新的手段,形成了文化創(chuàng)意傳播和技術(shù)擴(kuò)散的雙重效應(yīng),構(gòu)建了以可持續(xù)創(chuàng)業(yè)為核心目標(biāo)的創(chuàng)業(yè)體系,其中,技術(shù)發(fā)展的過(guò)程因素和環(huán)境需求等保障因素將是影響創(chuàng)業(yè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要外部因素。
案例研究表明了在我國(guó)將3D打印技術(shù)運(yùn)用于廢棄塑料文創(chuàng)再生對(duì)于創(chuàng)意城市建設(shè)、推動(dòng)低碳綠色,從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要意義,但大規(guī)模的應(yīng)用依然需要外部因素的驅(qū)動(dòng)。為了解決這些問(wèn)題,除了技術(shù)和市場(chǎng)自身的成熟之外,消費(fèi)者需求與創(chuàng)業(yè)培育、政策法規(guī)、回收網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)具有十分重要的意義。
廢塑的回收是推廣3D打印廢塑處理技術(shù)的基礎(chǔ),回收材料的成本與回收材料所需的規(guī)模經(jīng)濟(jì)有關(guān)。大范圍回收過(guò)程更加高效,更有利于集中處理,并且成本降低,但3D打印的廢塑利用可能主要以本地用戶驅(qū)動(dòng)的方式出現(xiàn),回收網(wǎng)絡(luò)不一定是集中的。所以我們建議以社區(qū)為試點(diǎn),構(gòu)建本地化的回收系統(tǒng),將小型垃圾分揀技術(shù)的開(kāi)發(fā)整合到3D打印的廢塑回收中。鼓勵(lì)Recyclebot(家用塑料擠出機(jī))與3D打印機(jī)的結(jié)合將是利用塑料制造3D打印長(zhǎng)絲的關(guān)鍵。
關(guān)于再生塑料的3D打印的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)將是影響該技術(shù)推廣的重要方面,技術(shù)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)以及再生塑料產(chǎn)品的認(rèn)證體系是關(guān)系該循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式開(kāi)展的基礎(chǔ)。如何確保/認(rèn)證再生材料和3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量;應(yīng)該將哪些標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試程序與3D打印技術(shù),材料和產(chǎn)品相關(guān)聯(lián);法規(guī)如何支持增加當(dāng)?shù)厥褂玫脑傺h(huán)廢舊物資;如何強(qiáng)制將可回收材料用于產(chǎn)品等都是需要解決的問(wèn)題。因此我們建議盡快制定廢塑再生3D打印的標(biāo)準(zhǔn),完善3D打印產(chǎn)品檢驗(yàn)中心的檢測(cè)功能,推廣相關(guān)文創(chuàng)產(chǎn)品的安全質(zhì)量認(rèn)證。
雖然從理論上講,使用再生材料的3D打印產(chǎn)品具有更好的經(jīng)濟(jì)性,但是,用戶是否愿意使用回收的3D打印產(chǎn)品,并最終在回收過(guò)程中參與,需要進(jìn)行一定范圍的市場(chǎng)調(diào)研,消費(fèi)者視角的研究對(duì)推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)的深入發(fā)展至關(guān)重要。因此我們建議以城市公益項(xiàng)目的實(shí)施為手段,加強(qiáng)3D打印廢物利用的宣傳和推廣,提升公眾環(huán)保意識(shí),激發(fā)公眾創(chuàng)新思維,加強(qiáng)人才培養(yǎng)。發(fā)起3D打印城市的文化空間的公益宣傳項(xiàng)目,鼓勵(lì)民眾參與到由廢塑加工而成的再生塑料的3D打印的產(chǎn)品設(shè)計(jì),增強(qiáng)對(duì)再生材料3D打印產(chǎn)品的認(rèn)識(shí),提升公眾的環(huán)保意識(shí),激發(fā)公眾的創(chuàng)新思維,增加由再生塑料制成產(chǎn)品的價(jià)值,推進(jìn)從事3D打印的專業(yè)人才的培養(yǎng)速度。
考慮到我國(guó)的圖書(shū)館創(chuàng)客空間以及眾創(chuàng)空間普遍布置的3D打印設(shè)備,因此我們建議充分利用這些設(shè)備資源,為廢塑的文創(chuàng)項(xiàng)目提供科普培訓(xùn)和創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo),逐步發(fā)揮創(chuàng)客空間基于3D打印的文化創(chuàng)新策源功能。
雖然3D打印的廢塑回收模式從技術(shù)上和應(yīng)用案例中得到了驗(yàn)證,但是推廣該模式還需要進(jìn)行有效的政策設(shè)計(jì)。一方面,回收率的提高是關(guān)鍵,我國(guó)的垃圾強(qiáng)制分類和禁塑令為廢塑的分類回收打下了基礎(chǔ),但是如何針對(duì)3D打印的循環(huán)模式提出針對(duì)性的回收激勵(lì)政策將十分關(guān)鍵。另一方面,3D打印作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),在廢塑的轉(zhuǎn)化率研發(fā)和成本控制方面也需要針對(duì)性的扶持補(bǔ)貼政策設(shè)計(jì)。例如在文創(chuàng)扶持基金中給予專門的項(xiàng)目支持,對(duì)相應(yīng)的創(chuàng)業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)性的政策。
總之,塑料的回收再利用是解決廢塑污染的重要趨勢(shì),3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為廢塑處理提供了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的新模式,文創(chuàng)產(chǎn)品的應(yīng)用將開(kāi)啟3D打印廢塑再生的文化創(chuàng)業(yè)新模式,為推動(dòng)3D打印的社會(huì)可持續(xù)發(fā)展打開(kāi)了空間。
注釋:
①參見(jiàn):Romani A., Rognoli V., Levi M.“Design, materials, and extrusion-based additive manufacturing in circular economy contexts: From waste to new products”.InSustainability, Vol. 13, 2021.
②參見(jiàn):“Print Your City: 3D Printing Public Space With Plastic Waste”,https://materialdistrict.com/article/print-your-city-3d-printing, 2018-02-15.
③參見(jiàn): Carlota V. “Second Nature: giving marine plastic a second life thanks to 3D printing”, https://www.3dnatives.com/en/second-nature-300420194, 2019-04-30.
④參見(jiàn):“The EKOCYCLE Cube 3D Printer: Remake Using Recycled Plastic Bottles”,https://www.3dsystems.com/blog/2014/06/ekocycle-cuber-3d-printer-remake-using-recycled-plastic-bottles, 2014-06-16.
⑤調(diào)研于2021年3月-7月在江浙滬地區(qū)展開(kāi),案例企業(yè)以入駐眾創(chuàng)空間的中小型創(chuàng)業(yè)企業(yè)為主,企業(yè)平均年限在1-3年,平均每個(gè)企業(yè)選擇創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的主要成員2-3人進(jìn)行訪談,訪談對(duì)象年齡在25-30歲,大學(xué)本科以上學(xué)歷。
西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版)2022年6期