辦公系列家具竹材特性分析

劉界喜

華鶴集團(tuán)華美家居技術(shù)服務(wù)部 161000

摘要：丹麥哥本哈根會(huì)議的召開和上海世博會(huì)的勝利開幕向人們預(yù)示著竹材作為木材的最佳替代品將在未來上演舉足輕重的角色。各種各樣的竹制品已經(jīng)深受消費(fèi)者喜愛，竹辦公家具的市場也將會(huì)漸漸打開，其研發(fā)、生產(chǎn)、銷售能力都要趕上時(shí)代的步伐。本文對(duì)竹材利用的現(xiàn)狀及發(fā)展前景，及竹新型材料的開發(fā)利用狀況進(jìn)行分析整理。例如：竹集成材、竹重組材的利用情況和染色竹材、復(fù)合竹材的普及情況等。同時(shí)闡述了竹集成材與竹重組材的制備工藝。截至目前為止，對(duì)竹材的研究已經(jīng)很多，有防腐處理、浸膠、塑化、軟化、磨削等等。正是基于這些處理方法的研究成果，竹辦公家具的設(shè)計(jì)開發(fā)才能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：竹材辦公家具材料特性與制造工藝；竹材辦公家具紋理與色彩研究

引言：竹材是目前國際市場上新流行的一種工程成材產(chǎn)品，與木材一樣可廣泛用于建筑、家

具和裝修行業(yè)，日漸受到歐美和日韓等國的重視。隨著國內(nèi)外需求的增加，近年來竹集成材和竹重組材生產(chǎn)發(fā)展迅速，竹家具和竹地板產(chǎn)量在行業(yè)中的比例逐年增加。全面了解竹集成材和竹重組材的各項(xiàng)性能，對(duì)于合理使用竹材和擴(kuò)大材的應(yīng)用領(lǐng)域，都是十分重要的。竹辦公家具對(duì)材料的要求主要包括力學(xué)性能、表面美學(xué)性能、加工性能、環(huán)保性能以及經(jīng)濟(jì)性。

一.竹基材料的發(fā)展概況

家具企業(yè)不是短期行為，材料的可持續(xù)性供應(yīng)是企業(yè)生存的源泉。在木材資源日漸匱乏的今天，速生材也可能供應(yīng)不了人們?nèi)找嬖鲩L的需求，竹制材料作為商品材的一種有著持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)渠道?，F(xiàn)階段，筆者在部分林產(chǎn)工業(yè)區(qū)調(diào)查竹集成材的研發(fā)已經(jīng)趨于成熟，竹重組材以節(jié)省材料，紋理自然也漸漸被企業(yè)重視，開發(fā)、制造能力正在一步步加強(qiáng)，而竹復(fù)合材料因技術(shù)與成本的約束還沒有被大量制造用于工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品開發(fā)。

1.竹集成材

竹集成材是一種新型的竹質(zhì)人造板，它是通過以竹材為原料加工成一定規(guī)格的矩形竹片，再經(jīng)過三防處理（防腐、防霉和防蛀）、干燥、涂膠等工藝處理進(jìn)行組坯膠合而成的竹質(zhì)板方材。新型竹集成材最小單元為竹片，因此它繼承了竹材的物理化學(xué)特性；同時(shí)又有自身的特點(diǎn)。

2.竹重組材

重組竹又稱重竹，是將竹材小徑級(jí)材，經(jīng)輾搓設(shè)備加工為橫向不斷裂、縱向松散而交錯(cuò)相連的竹絲或者竹束，然后經(jīng)干燥或者熱處理、施膠、組坯、熱壓而成的一種強(qiáng)度高、規(guī)格大、具有天然竹材紋理結(jié)構(gòu)的新型竹質(zhì)人造板材。是一種將竹材重新組織并加以強(qiáng)化成型的近幾年發(fā)展起來的新型竹質(zhì)材料。由于突破了傳統(tǒng)的切削加工模式，在不破壞竹纖維的前提下將竹束或竹絲膠壓成型，大大提高了竹材的利用率，并使小徑竹、劣質(zhì)材的利用成為可能。

3.竹復(fù)合材料

由于目前關(guān)于復(fù)合材料的理論還不成熟，要給予竹質(zhì)復(fù)合材料一個(gè)確切的定義還缺乏充分的理論根據(jù)?？梢哉J(rèn)為竹質(zhì)復(fù)合材料是竹質(zhì)材料與另一種（或多種）非竹質(zhì)材料復(fù)合而成的材料，屬于天然高聚物復(fù)合材料?，F(xiàn)在我國正在研究的有：竹材—無機(jī)復(fù)合材料研究、竹塑復(fù)合材料研究、竹木復(fù)合材料研究、竹—金屬復(fù)合材料研究、竹—玻璃復(fù)合材料研究。

二.竹材制造工藝

要進(jìn)行竹材辦公家具的設(shè)計(jì)，就要熟知竹材基材的板材結(jié)構(gòu)，以此來支撐家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從竹集成材與竹重組材的制備過程可以看出，相對(duì)于當(dāng)前辦公家具企業(yè)使用的基材，竹材在強(qiáng)度、環(huán)保性、可加工性能上有很大的優(yōu)勢。

1.竹集成材的制備

竹集成材的基本單元是矩形竹片，其規(guī)格尺寸為（50～100）cm*20cm*（5～6）cm，一般要求以大徑級(jí)的毛竹為原料。目前我國的竹集成材主要用于生產(chǎn)竹地板。在其制作過程中，經(jīng)過粗刨、精刨等工序?qū)⒛退圆睿z接性能不好的竹青和竹黃層去除，切削量大，利用率在35%～40%之間，產(chǎn)品的成本較高。另外，考慮到竹材易蟲蛀、腐朽和霉變的特性，在基本單元的制備過程中，竹片需經(jīng)過蒸煮去除竹材內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)加入防蟲、防腐劑等。不同地區(qū)對(duì)產(chǎn)品的材色有不同的要求，故要對(duì)基本單元進(jìn)行碳化、漂白和調(diào)色處理。

竹集成材的主要制造流程如下：

選竹——截距——開條——粗刨——蒸煮——干燥——碳化——精刨——選片——涂膠、陳化——表層膠拼——芯層膠拼——芯層刨光——整板膠合——鋸邊或開料——砂光檢驗(yàn)分檢、修補(bǔ).

2.竹重組材的制備

重組竹的基本單元為纖維化竹單板。竹纖維化單板是將剖分后的竹筒去竹節(jié)，然后通過纖維分離技術(shù)形成由交織竹束構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的竹束，竹材的利用率高達(dá)90%～95%。重組竹對(duì)原料的選擇不像竹集成材那樣嚴(yán)格，它可以采用小徑級(jí)的雜竹為主要原料。由于基本單元的特殊的制備方法確保了重組竹完全可以用小徑級(jí)的竹材為原料，從而使不能被充分利用的小徑材得到充分利用。

重組竹的主要制造流程如下：

竹材——截?cái)唷史帧デ唷雺菏杞狻稍铩z——干燥——組坯——熱壓——重組竹

3.集成材、重組材與辦公家具常用人體工程學(xué)數(shù)據(jù)目前我們辦公家具常用基材是刨花板和中密度纖維板，要求較高的企業(yè)會(huì)使用實(shí)木基材如水曲柳等。而竹材無論是利用率、物理力學(xué)性能、綠色環(huán)保性都優(yōu)于這些辦公家具常用基材。

一般的木材（杉木、樟木、橡木）利用率比較低，其綜合利用率為48%。從表2-1可以看出：集成材與重組材的利用率都比較高，重組竹的利用率更達(dá)到了95%。大大減

少了木材資源短缺帶來的壓力。竹集成材不僅繼承了原竹在抗壓、抗彎、抗拉力度方面的優(yōu)勢，具有幅面大、強(qiáng)度高、剛性好、耐磨拉等特點(diǎn)，而且濕漲干縮變形率更低。除了價(jià)格略高之外，其他各項(xiàng)指標(biāo)均高于實(shí)木材質(zhì)與人造板材質(zhì)的辦公家具。

另外，竹材加工性能較好，竹集成材和重組材可以進(jìn)行鋸截、刨削、鑲嵌、開榫、鉆孔、砂光、裝配和表面裝飾等方式加工，而且竹片上的竹節(jié)無需封邊且具有裝飾特點(diǎn)的斷面、弦面和徑面構(gòu)成竹集成材特有的美感。竹束拼接的花紋也增加了重組竹的藝術(shù)性。當(dāng)前我國竹集成材板材的生產(chǎn)中，主要使用的是低毒，甚至無毒的特種膠（改性的脲醛樹脂膠），竹集成材家具大多為板式家具結(jié)構(gòu)的拆裝型結(jié)構(gòu)，工藝性好，表面涂裝裝飾與一般木材表面涂裝相似。竹重組材在用膠量上要大于集成材，這就決定了重組材具有更強(qiáng)的力學(xué)性能。

竹辦公家具應(yīng)該嚴(yán)格遵循人體工程學(xué)的要求，對(duì)于桌椅類的高度，國家已有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。其中，桌類家具高度尺寸標(biāo)準(zhǔn)可以有700mm、720mm、740mm、760mm四個(gè)規(guī)格；椅凳類家具的座面高度可以有400mm、420mm、440mm三個(gè)規(guī)格。另外還規(guī)定了桌椅配套使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，桌椅高度差應(yīng)控制在280至320mm范圍內(nèi)。正確的桌椅高度應(yīng)該能使人在坐的時(shí)候保持兩個(gè)基本垂直：一是當(dāng)兩腳平放在地面時(shí)，大腿與小腿能夠基本垂直。這時(shí)，座面前沿不能對(duì)大腿下平面形成壓迫。二是當(dāng)兩臂自然下垂時(shí)，上臂與小臂基本垂直，這時(shí)桌面高度應(yīng)該剛好與小臂下平面接觸。這樣就可以使人保持正確的坐姿和書寫姿式。國標(biāo)還規(guī)定了寫字桌臺(tái)面下的空間高不小于580mm，空間寬度不小于520mm，這是為了保證人在使用時(shí)兩腿能有足夠的活動(dòng)空間。至于沙發(fā)類尺寸，國標(biāo)規(guī)定單人沙發(fā)座前寬不應(yīng)小于480mm，座面的深度應(yīng)在480至600mm范圍內(nèi)，座面的高度應(yīng)在360mm至420mm范圍內(nèi)。掛衣桿上沿至柜頂板的距離為40mm至60mm，下沿至柜底板的距離，掛長大衣不應(yīng)小于1350mm，掛短外衣不應(yīng)小于850mm。衣柜的深度主要考慮人的肩寬因素，一般為600mm，不應(yīng)小于500mm。書柜類國標(biāo)規(guī)定擱板的層間高度不應(yīng)小于220mm，否則，就放不進(jìn)32開本的普通書籍?？紤]到擺放雜志、影集等規(guī)格較大的物品，擱板層間高一般選擇300mm至350mm。

3.竹材紋理與色彩

集成材紋理與色彩竹條按照不同的排列方式壓制的竹板會(huì)呈現(xiàn)出不同的板材結(jié)構(gòu)和外觀特征。傳統(tǒng)的竹板包含平壓和側(cè)壓兩種方式；色彩可以分成碳化和本色兩種（除后期上各種顏色的油漆）。這樣最基本的竹集成材的紋