琵琶制作的材料處理規程與工藝實施規范

摘要：樂器制作中的材料處理可以使產品具有更好的柔韌度、通透度和松馳感應度，使原材料在形成產品的過程中具有一致性和穩定性，進而提高材料的品質，提升材料本身的性能和適用性。本文以琵琶制作為例，通過對琵琶背板制作中材料內應力的研究與實踐，有效地提升產品的穩定性和耐用性。

關鍵詞：材料處理研究" 內應力" 絕干含水率 處理規程與工藝規范

引言

琵琶屬木質結構，受環境溫濕度的影響較大，特別容易出現變形、開裂現象，嚴重制約并影響著琵琶的樂器性能發揮。究其變形與開裂的原因大多是琵琶的材料處理與內應力控制不達標。因此，若要保障琵琶的外觀質量，就須對琵琶的制作材料進行有效地處理，以減少木材內應力，從而減少琵琶開裂現象，提升制品的穩定性和耐用性。筆者認為：琵琶的制作材料處理技術和處理規程以及工藝實踐規范是琵琶制作的關鍵環節之一。

琵琶由背板、音板、琴頭、琴軸、縛手、琴弦等部件組成，其制作材料大多是密度較大的硬木，比如色木、非洲紫檀木、奧氏黃檀木、微凹黃檀木、交趾黃檀木等，在琵琶料的開料過程中它們通常由圓木開解成80～85mm厚的板材，再以琵琶樣板為模板劃線，用挖鋸按模板線，鋸成像瓢一樣形狀的琵琶背板，然后用錛把琵琶正面里膛隨形刨制成瓢型，膛深35～40mm，把琵琶背板兩側及尾部的棱角用帶鋸切掉，把琵琶背板刨制成近似瓢的形狀。然而在琵琶背板料的開解與存放的過程中稍有不當，就會出現琵琶背板端口開裂現象的發生，尤其是在春季地氣上升，刮春風或夏季室外氣溫高，陽光暴曬的環境下，木材表皮失水快，特別容易出現開裂現象。為此，樂海公司針對琵琶背板料的開裂問題制定了“琵琶的制作材料處理規程”與工藝實施規范。

一、琵琶背板下料的工藝流程

1.在琵琶背板由大板開解成琵琶背板的過程中，要求琵琶背板料第一時間內要存放在自然溫度、濕度大于80%的環境下，3天內刨完琵琶里膛并及時做好琵琶背板后部的切削，不能處理完的琵琶背板要及時用苫布或塑料布進行遮蓋，做好防護，防止背板受風或快速失水而開裂。

2.琵琶背板完成里膛與背部的切削加工后，要及時進行30天為一周期的清水浸泡，要求夏季每2天換一次清水，春秋季視實際情況而定，每2～3天換一次清水，直到水清澈為止。清水浸泡的目的，就是用清水疏通木材纖維管孔，把樹膠及雜質用清水替換掉，以增加木材的振動，提升樂器的音質，使其更加清脆明亮、渾厚飽滿。

3.完成清水浸泡后，要及時把浸泡水放掉，即時用高壓水槍對琵琶背板進行清洗，沖洗的目的就是把附著在琵琶背板上的雜質及浸泡出的樹膠油脂沖洗干凈，便于琵琶背板的干燥處理；然后在坑內淋水24小時后出坑，即時用白乳膠或白面漿糊粘紙糊好琵琶背板的端口面，防止琵琶背板失水或受風開裂。

4.如不能在4小時內完成處理，要及時用苫布進行防風遮蓋并第一時間放置在濕料庫進行存儲。存儲期間要求每30天要倒垛一次，存儲3～4個月后，當琵琶背板的含水率低于35%后，再倒入待轉材料庫繼續存儲。

二、琵琶背板的存儲

1.琵琶背板在待轉材料庫存儲10～12個月左右，每2個月要倒垛一次，碼垛要求琵琶背板擺放要整齊，每層間用3根50mm×50mm×1200mm的硬木隔條隔開，隔條在制作的時候要求隔條四面必須順直，且平整光滑、長短一致，確保琵琶背板碼垛整齊穩定，不搖晃。同時要保證每層琵琶背板的高度一致，便于烘烤時通風順暢，有利于琵琶背板的干燥（圖1）。

2.在碼垛時，隔條與琵琶背板成垂直狀，且3根隔條要擺放均勻，做到隔條上下垂直成一條直線，避免琵琶背板因碼放不整齊而導致琵琶背板在預熱烘烤的過程中，發生變形或通風不良的情況而影響琵琶的干燥均勻度。

3.要求成人琵琶背板每層6個，每垛10層，共計60個。垛的規格為長1300mm、寬1160mm、高1300mm。兒童琵琶背板的垛的規格為長1000mm、寬900mm、高1250mm（圖2）。

4.琵琶背板在待轉庫存儲：平均含水率等于或小于20%的時候，就需要對琵琶背板進行干燥處理，即蒸汽烘干處理。

三、干燥監測設備在琵琶背板處理中的數值校對

琵琶背板的干燥處理是琵琶制作材料處理的關鍵環節，如果處理的溫、濕度控制不到位，就會出現琵琶背板開裂現象。因此，樂海的《蒸汽干燥流程》規定：琵琶背板烘烤房前，烤房責任人要先對烤房監測設備、儀表、探頭及線路進行測試、校對，并填寫木料烘烤前的監測記錄表，及時列入檔案以便于查詢。

1.用電阻校對干燥窯儀表

把兩個標準電阻的一端分別接入儀表箱線板的端口1和2，另一端接入線板的端口3，用一根導線把端口3和端口4串聯在一起，然后把溫度傳感器放入加熱至沸騰的純凈水中，查看干燥窯儀表的讀數，以此來驗證干燥窯系統內的溫度傳感器的讀數是否準確，要求準確率小于等于1%，這一過程需要高精度的攝氏溫度計或溫度校驗器作為參考。操作人員將待校準的溫度傳感器和高精度水銀溫度計在同一環境下放入沸騰的純凈水中，比較兩者的讀數差異，如果有偏差就要調整溫度傳感器或其他相關電器，以確保監測儀表的讀數準確。

2.用溫度計校對烤房傳感器

把烤房內的溫濕度傳感器分別拆下來，使U1、U2與標準水銀溫度計用膠布綁在一起，分別把傳感器與標準溫度計放在100℃、80℃、60℃的純凈水中，觀察U1、U2顯示的溫度與水銀溫度計的溫度是否一致，一旦出現不一致的情況時，要調整傳感器探頭，使其所讀數值與參照水銀溫度計讀數保持一致；然后再把U3、U4與標準溫度計用膠布綁在一起，分別把傳感器與標準溫度計放在100℃、80℃、60℃的水中，觀察U3、U4與參照溫度計的顯示數值是否一致。只有干濕球溫度一致時，才能保證烤坑運行時干濕球所顯示的數據是真實數據。

3.探針探測的精度校對

探針是監測烤房各區域木塊含水率變化的監測部件，設置在前、后、左、右、中間等區域，上與下約6～8個探針，其數值能反映烤房各區域含水率的狀態。有時受探針線路老化、引線長度、探針質量等多因素的影響數值會出現差異。

為此，琵琶背板烘烤前要校對各探針的精度。通常情況下我們選一標準樣塊，用0.38mm的鉆頭打眼，深度是木塊厚度的1/2，然后用錘子把探針釘入眼孔，然后依次把探針插入標準樣塊，查看每個探點所顯示的數據是否一致，如果出現差異則需要及時進行調整，確保各探點元件的準確性。

四、烘干處理的工藝環節

校對工作完成后，接下來就要進入琵琶背板的蒸汽烘干處理。烘干處理有4個工藝環節。

1.預熱處理：琵琶背板的烘干處理首先要進行預熱處理，讓琵琶背板慢慢地升溫，防止升溫梯度過大導致琵琶背板不能適應溫度變化而開裂，通常設定干球溫度50℃，濕球溫度47℃，在此環境下停留24小時，讓琵琶背板充分均勻熱透。

2.干燥處理：預熱過程完成后，接下來就要進行升溫干燥處理了。干球溫度每天升溫3℃～5℃，直至升溫到60℃左右。在升溫的同時，逐漸拉開干球和濕球的溫度差，隨之木材的含水率（EMC）也會降低。在實際干燥中被干木料厚度上含水率的分布是不均勻的，這種不均勻性會對木材的干燥產生很大的影響。不均勻性越大，這種影響越大，勻速干燥期就越短。這表現在被干木料一進入干燥階段，很快就會出現干縮的現象。事實上，在木材干燥窯內，干燥厚度85mm以上的板材時，等速（勻速）干燥期幾乎是不存在的。因此，為了保障琵琶背板的零缺陷干燥，需要及時了解琵琶背板的含水率情況，要對琵琶樣塊進行分割切塊，做琵琶背板的絕干含水率測試，然后根據樣塊的分層絕干含水率情況，調整干燥窯干球與濕球的數值，以保證琵琶背板的EMC變化，滿足琵琶背板干燥程序的數據把控。

3.中間處理：琵琶背板烘烤過程中的中間處理，是蒸汽烘烤過程中不可缺少的一個過程。中間處理是對木材進行噴淋處理，通過蒸汽噴蒸使木材表面濕度加大，以調整表層和深層的含水率分布，讓木材里外濕度平衡，促使木材內部的水份蒸發出來，減小厚度上的含水率梯度，使木材內的水分較為均勻分布，從而起到降低木材含水率的作用，減少烘干過程中木材表面開裂的問題。中間處理的進行與否與進行的次數，應根據木材的樹種、厚度和對干燥質量的要求及已存在的應力大小（通過應力試驗片）來判斷。 中間處理時的介質狀態，要和木材當時的含水率相適應，即干燥介質的溫度（干球）應取高于干燥基準表上相應含水率階段的干球溫度 6℃～10℃；相對濕度應和木材當時的含水率相平衡，以防止中間處理時蒸發水分，也要防止木材表面過分吸濕而回潮，影響琵琶背板的烘干進度。

4.終了處理：當木材干燥到要求的終含水率時，必須進行終了處理，以減小木材沿厚度方向的含水率梯度，消除或減小干燥過程中產生的應力。終了處理的介質溫度可比干燥基準最后的溫度高 4℃～5℃，平衡含水率與終含水率相一致或比終含水率高4%～6%。在此環境下可以很好地去除木材應力，使木材里外應力平衡，減少木材的開裂與變形量，在此環境下需要悶窯24小時，然后只保留風機運轉，其他程序關閉。待窯內溫度自然降低至常溫后，關閉風機，到此為止，該琵琶背板蒸汽烘干環節才算完成。

完成烘干環節之后，將進入冷卻階段：需要關閉加熱器和噴淋管，風機繼續運轉以加速冷卻。待木材冷卻后方可卸出，以防木材開裂，也可通過一定時間的悶窯處理后卸出木材。

五、材料處理過程的數值記錄

材料的烘烤處理過程中要做好烘干跟蹤記錄，嚴格按材料的烘干流程進行烘烤，并及時查看烘干過程中材料的含水率狀態，必要時，要進行中間加濕處理，防止材料開裂現象的發生。在材料處理研究中，各環節的數據記錄是理性思考和總結中必不可少的。

六、琵琶背板烘干后的存儲與工藝處理

琵琶背板烘烤完畢后，要放置在濕度50%～60%、溫度5℃～25℃的通風干燥環境下，放置3個月左右才允許使用。存放的目的是讓琵琶背板內部應力充分穩定，減少在制作過程中的開裂與變形，同時對琵琶的外觀保障也能起到明顯作用。

1.琵琶背板的開裂處理：干燥好的琵琶背板接下來要進行加工處理。通常情況下，要采用雕刻機按設定好的加工程序進行加工，先粗雕，再精雕。

2.完成精雕后，用502膠水對琵琶背板開裂處進行第一遍處理，把裂縫填到位，杜絕因環境變化而導致琵琶背板裂紋加大。干燥后的裂紋處使用502膠，會起到很好的固定作用。

3.琵琶流水線一道：對琵琶背板上深度超過0.5mm、開裂長度為100mm以內的裂縫進行嵌木扣處理。不能鑲嵌木扣的邊緣部位要用12號鋼絲進行加固。毛細裂紋用馬釘進行加固，要求50mm一個馬釘，并對琵琶背板后背裂紋進行第二遍502點裂處理，琵琶背板開裂長度超過100mm的裂縫，要用合金鋸片鋸開，進行拼板處理后降級使用。

4.琵琶背板的分級

在琵琶的加工過程中，通常要對琵琶背板及配套材料進行分級，以奧氏黃檀木琵琶背板為例通常要分為4個級別：

（1）特級材料：顏色一致，黑黃分明，紋理清晰漂亮，大花紋，左右對稱，質地均勻，密度大，無裂紋，無糟朽，用于制作海銘藍琵琶。

（2）一級材料：顏色一致，紋理清晰，質地均勻，密度大，無劈、無裂，用于做拋光琵琶。

（3）二級材料：顏色稍有差異，紋理較清晰，質地均勻，有小裂紋的經處理后降級用做聚酯油漆琵琶。

結語

本文通過對《琵琶制作的材料處理規程與工藝實施規范》即琵琶材料處理工藝及實施環節的詳細解讀，介紹了樂海樂器在材料處理工藝方面所做的階段性研究成果。具體地談到材料的開解、浸泡、蒸汽干燥處理方案，介紹了對材料開裂的處理方案與實施規范。最終形成產品質量把控中的烘干效果測定、材料等級分類與鑒定等一整套規定及工藝實施流程中的調整和數據整合，力圖通過研究對琵琶材料處理工藝技術的嚴格控制、逐步把關，大大降低了琵琶背板的開裂幾率，提升了琵琶產品的質量，建構具有實踐意義的工藝規范與技術標準，在實踐過程中，探索與積累了樂器制作中的材料處理的科技手段與實踐經驗。