在全球木材資源缺乏的情況下，竹子具有繁殖容易、生長快、成材早、產(chǎn)量高等特點，而且一次造林成功，可年年擇伐，永續(xù)利用而不破壞生態(tài)環(huán)境。竹材紋理通直、色澤淡雅、材質(zhì)堅韌，有韌性和可高溫彎曲等木材不具備特點，具有硬闊葉材的諸多優(yōu)點和很多其不具備的優(yōu)點，是生產(chǎn)竹家具、竹地板及各種構(gòu)件的理想材料。純竹質(zhì)家具不僅是實用的商品，還具有相當(dāng)?shù)挠^賞性，讓人有回歸自然的愜意，還能感受到撲面而來的中國傳統(tǒng)文化氣息，中國的古代文化其實就是中國的竹文化和用竹記載的中國文化，從最初的竹簡到造紙都是用竹子做成的。目前一些廠家結(jié)合中國文化的特點，開發(fā)出的新型竹板材家具，己在國際市場上開拓出一片新天地。

  品質(zhì)是產(chǎn)品的核心。由于各個企業(yè)生產(chǎn)方式不同，工藝水準(zhǔn)不同，竹材具在生產(chǎn)中暴露出一些問題，突出的是竹材家具易遭蟲蛙、霉變，也容易發(fā)生吸水和干裂，脫膠變形。如何解決這些問題是企業(yè)普遍關(guān)心的。根據(jù)筆者的一些經(jīng)驗和掌握的情況，本文就竹集成材家具生產(chǎn)中工藝進行探討和描述。

  一、竹板材（竹集成材）的特性

  1、竹材的特性

  竹材直徑小，壁簿中空，尖削度大，其結(jié)構(gòu)組成與木材有很大差異。竹材的強度和密度都高于一般木材，竹材產(chǎn)品的強度大于一般木材產(chǎn)品。作為結(jié)構(gòu)材使用時竹材產(chǎn)品比木材產(chǎn)品體積小。竹材紋理通直，質(zhì)感爽自滑，色澤簡潔，易于漂白、染色和炭化等處理，可以與一些闊葉材相媲到美。竹集成材、竹地板可替代珍貴闊型葉材，在家具、飾品和室內(nèi)裝飾等領(lǐng)制域具有廣闊應(yīng)用前景。

  2、良好的力學(xué)和理化性能

  竹集成材作為一種新型的家具基材保持了竹材物理、力學(xué)性能好，干縮濕脹率低的特性，具有幅面大、變形小、尺寸穩(wěn)定、強度大、剛度好、耐磨損等原有特點，并可進行鋸截、刨吉削、鑲銳、開棒、鉆孔、砂光、裝配和表面裝飾等方式加工。由于竹集成材生產(chǎn)時經(jīng)過一定的水熱和脫糖去脂碳化等處理，成品封閉性好，可以有效地防止蟲蛙和霉變。竹集成材采用改性的UF樹脂膠，比人造板游離甲酫低，環(huán)保性好。表1為竹材與幾種常用木材參數(shù)比較。

表1 竹集成材與橡木和紅松的力學(xué)強度比較

  竹皮的刨切與木皮刨切相近，是利用刨切機從竹集成材上刨出的竹皮，厚度一般為0.6mm。通過熱壓處理將竹皮貼到人造板上可以作為一種新型紋理的家具人造板使用。一般可以作為家具的層板和面板。

  竹集成材表面有天然的致密通直的紋理、竹節(jié)錯落有致，板邊緣具有竹材的天然質(zhì)感，有排節(jié)和散節(jié)兩種效果，此外，其結(jié)構(gòu)的不同，裝飾效果也不同，這方面同家具用的木質(zhì)人造板有較大的區(qū)別，因為家具用的木質(zhì)人造板不僅要飾面處理，更需要包邊裝飾，而竹集成材板的邊緣可只需銑削加工即可。竹集成材相對一般實木的力學(xué)強度較大，且干縮系數(shù)較小。

  二、竹家具的特性

  1、 造型簡潔、輕巧、優(yōu)美

  與木質(zhì)家具比較，由于竹材具有較強的物理力學(xué)性能，因此在同等承載力學(xué)強度下，新型竹集成材家具構(gòu)件能以較小的尺寸滿足強度要求。在家具的整體造型上顯得更為輕巧，更能體現(xiàn)竹材的剛性以及力的美學(xué)。新型竹集成材家具講究造型簡潔明快和線條舒展流暢；能夠?qū)崿F(xiàn)家具的模數(shù)化組合、延展；整體設(shè)計上崇尚家具天然、樸素、環(huán)保的特質(zhì)；追求家具功能的多元化，以最大的限度來滿足人們舒適的需求；通過材料的多種應(yīng)用和豐富的色彩變化，使其在風(fēng)格上形成多樣化以滿足不同層次消費者的需求；新型竹集成材家具設(shè)計可以與建筑設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計關(guān)系實現(xiàn)融合而且具有承載空間整合的功能。

  2、工藝簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)化

  新型竹集成材家具，打破傳統(tǒng)工藝，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。由于竹集成材材質(zhì)比較均勻，易加工，當(dāng)使用像鋸子這樣的電動工具時，因此鋸子可以平滑地移動對刀具磨損較小。為此，利用竹集成材開發(fā)可拆裝家具，不僅在設(shè)計、生產(chǎn)、儲存、運輸、銷售安裝等方面有許多適應(yīng)現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)點，而且從生態(tài)設(shè)計的角度講，它對環(huán)境保護也具有重要的意義，具有傳統(tǒng)框式家具難以相比的優(yōu)點。

  3、材料環(huán)保，具有“綠色產(chǎn)品”特點

  竹材集成材生產(chǎn)主要采用低游離甲醛含量的UF樹脂膠或用無毒特種膠；相對傳統(tǒng)木質(zhì)人造板生產(chǎn)用膠而言，竹材集成材生產(chǎn)用膠更注意環(huán)保性。提高竹產(chǎn)品的健康環(huán)保性能：要求在竹制品生產(chǎn)中所用合成樹脂游離甲醛要達到國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。竹材集成材甲醛釋放量，見表2。

表2 竹材集成材與木質(zhì)人造板游離甲醛釋放量對比

1)、竹節(jié)紋清晰美觀

    竹集成材表面有天然的致密通直的紋理、竹節(jié)錯落有致，十分美觀。有碳化平壓、碳化側(cè)壓、本色側(cè)壓、本色平壓、側(cè)壓斑馬紋等紋理

2)、物理性能好

    竹集成材作為一種新型的家具基材保持了竹材物理、力學(xué)性能、收縮率低的特性。由于竹集成材生產(chǎn)時經(jīng)過一定的水熱碳化處成品封閉性好，可以有效地防止蟲蛀和霉變。

竹集成材相對一般實木的力學(xué)強度較大，且干縮系數(shù)較小，表1為竹集成材與橡木和紅松的力學(xué)強度比較。

 竹材的抗拉強度平均值為 208.2MPa，是木材（ 平均值為 107.3 MPa）的 2倍。與鋼材比較雖然鋼材的抗拉強度（ 平均值 為 560 MPa）為竹材的 2.5~3.0倍，但鋼材的密度為竹材的10倍左右。因此，按比強度計算，竹材比鋼材高出 3~4倍。竹材的抗壓強度（ 平均值為 48.7MPa）比木材（ 平均值為 44.4MPa）約高10% 左右。此外，竹材還具有很好的彈性和較好的柔韌性。竹材的密度均在 1.0g/cm3 以下，一般在 0.6~0.8 g/cm3之間。竹材的平均力學(xué)強度與木材的平均力學(xué)強度比較見表1。從表1中可以看出竹材的平均力學(xué)性能優(yōu)于木材的平均力學(xué)性能。這充分說明竹材是一種優(yōu)良的天然生長的植物材 ，也即是一種完全的綠色材料。正式由于去硬度等好的物理特性，可以很好的雕花，雕出來的文案就不容易被損壞或被脫落等。

  4、新型竹家具的生產(chǎn)工藝型

  竹集成材家具可分成三種類型：一是以榫接合為主的傳統(tǒng)家具，造型和結(jié)構(gòu)上類似于傳統(tǒng)的硬木家具。二是現(xiàn)代板式結(jié)構(gòu)的竹集成材板式家具，可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)型部件化的加工。三是彎曲家具，在傳統(tǒng)的圓竹家具的基礎(chǔ)上，主要發(fā)揮竹材在縱向上較好的柔韌性，通過高溫?zé)�制，可以把竹材進行任何彎曲，彎曲成各種性質(zhì)，看上去自然、美觀，一氣呵成。竹家具可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以及家具的模數(shù)化，整體設(shè)計上崇尚天然、樸素、環(huán)保的特質(zhì)。通過材料的選擇和變化，使其在風(fēng)格上呈多樣化，滿足不同層次消費者的需求。

  5、竹集成材及竹家具的生產(chǎn)工藝

  1）板形、方形竹集成材的生產(chǎn)工藝流程。

  2）平拼彎曲竹材集成材的生產(chǎn)工藝流程。

  3）竹家具的生產(chǎn)工藝流程。

  4）竹家具構(gòu)件主要技術(shù)問題及其對策

（1） 　選竹　桿形要直、圓,且較粗,過彎的要人工校直,以提高出材率。竹齡過小(< 4) ,其細(xì)胞內(nèi)含物的積累尚少,纖維間的微孔隙較大,在干燥后易引起變形,制成品干縮濕脹系數(shù)大,幾何變形也大,故不宜選用;竹齡過大( > 7) 在干燥后,硬度過大(含硅量增加) ,強度開始降低,對刀具損傷也大,故也不宜大量選用。因此對竹集成材或其他竹裝飾板材而言,最好選用竹齡5a～6a 眉徑(離地1. 5m 處) 在10cm 以上的竹子。

（2） 　干燥　干燥工序?qū)ΡＷC制成品的質(zhì)量尤為重要。只有竹片達到干燥工藝標(biāo)準(zhǔn)要求,制成品才不易開裂、變形或脫膠。干燥后含水率以7 %～9 %為宜。含水率低于6 % ,竹材的強度會降低。

（3） 　涂膠　一般采用脲醛樹脂膠粘劑,要求其固含量60 %以上,粘度30Pa·s～50Pa·s ,游離甲醛含量低于0. 5 %。施膠量一般控制在200g/ m2 左右,視膠的粘度大小略作調(diào)整。也可對脲膠進行改性或使用其它膠種,以增加或提高某些性能。竹片在涂膠后應(yīng)陳化,其時間應(yīng)比木質(zhì)材料的陳化時間長一些,這是因為竹材的弦向或徑向吸水速率較低。

（4） 　竹條的軟化　竹材組織致密,材質(zhì)堅韌,其抗拉強度和彎曲強度很高[ 3 ] ,對竹條進行軟化處理使竹條易于彎曲定型。通過對高溫(160 ℃) 快速加熱、化學(xué)試劑潤脹和疊捆微波加熱等幾種軟化方法分別進行嘗試,均能使竹條有效地軟化,易于實現(xiàn)彎曲成型。本試驗選用高溫快速加熱法。由于竹材中含有較豐富的抽提物,影響竹材的耐久性和易導(dǎo)致霉變,因此. 必須對竹材進行防霉處理。根據(jù)軟化方法的不同,可在軟化前或軟化的同時去除抽提物,提高竹材的耐久性和防霉變性。

（5） 　膠合固化　竹集成材用的膠壓設(shè)備常采用蒸汽加熱的雙向壓機,也可采用高頻加熱的雙向壓機。由于竹材的導(dǎo)熱系數(shù)比木質(zhì)材料略小,因此其熱壓時間應(yīng)略長于木質(zhì)材料。熱壓溫度與木質(zhì)膠合板相同,熱壓壓力可視竹片的平整度而異,且與壓機的操作順序有關(guān),一般比木質(zhì)材料稍大。冷壓膠合工藝與木質(zhì)材料冷壓工藝相近,只是前者采用的壓力較大。在生產(chǎn)過程中要作好原料,工藝條件及產(chǎn)品質(zhì)量檢查工作,應(yīng)經(jīng)常檢查單板含水率、膠液粘度、涂膠量及膠壓條件等。還需定期檢測坯件的尺寸大小,形狀及外觀質(zhì)量;并按標(biāo)準(zhǔn)測試各項強度指標(biāo)。

（6） 　竹條的彎曲成型　將軟化后的竹條弦面層疊,再用細(xì)鐵絲捆扎成捆。竹條捆在高濕熱狀態(tài)下放入模具中;均勻緩慢加壓到竹條捆與模具緊密貼合后與模具一起夾緊固定,然后連同模具放入干燥箱內(nèi)高溫(130 ℃～150 ℃) 干燥。在干燥過程中隨竹條干縮量的增加及時緊固模具。保持緊密貼合狀態(tài),以使竹條彎曲定型良好。模具的精度對彎曲成型質(zhì)量的影響亦很大,加壓時應(yīng)保證各疊竹條厚度一致,受力均勻平衡,避免整疊竹條捆扭曲或傾斜[ 6 ] 。

（7） 　彎曲竹條的定型　由于彎曲的竹條存在彈性應(yīng)力. 需在保持壓力的條件下進行干燥定型,將緊固的模具一起放入干燥箱內(nèi)干燥,在達到預(yù)定干燥程度(含水率小于10 %) 之前保持壓緊狀態(tài)。干燥完畢,將竹條捆連同模具取出,待竹條捆完全冷卻后松開模具。此外,也可采用急劇冷卻方式定型,但后續(xù)干燥易產(chǎn)生一定量的回彈,定型后的形狀不十分準(zhǔn)確,可用于對彎曲形狀要求不高的場合。定型后取出彎曲的竹條捆,按層疊的順序編號,以便層積膠合時按原序組坯。

（8） 　竹條板的組坯膠合　竹材膠合常用膠粘劑有酚醛樹脂膠和脲醛樹脂膠。對膠合完畢的彎曲竹條板進行刨削和定厚砂光加工,備用。

（9） 　層積膠合　以彎曲竹條板作為彎曲竹材集成材的構(gòu)成單元,通過對竹條板的膠合面涂膠、組坯,采用集成材專用膠以冷壓膠合的方式制成一定規(guī)格尺寸的彎曲竹材集成材。

（10） 　素板下料　素板鋸裁時,操作人員應(yīng)首先細(xì)閱開料圖及相關(guān)配套的尺寸下料表格,然后進行加工。素板零部件加工余量:長度方向取10mm～12mm ;寬度方向取8mm～10mm ;鋸割后的板材應(yīng)堆放于干燥處。

（11） 　板件定厚砂光　進行板件定厚砂光,要求板塊兩面砂削量均衡,以保證基板表面和內(nèi)在的質(zhì)量。板件在砂光中,要求每次砂削量不得超過1mm ,砂光的的板件厚度公差應(yīng)控制在±0. 1mm 范圍。板件銑邊首先進行縱向的加工,然后再進行橫向邊的加工。在進行橫向邊加工時,應(yīng)適當(dāng)減少切削量,降低切削量速度及進給速度。加工完畢的零部件長、寬度的允許公差為±0. 1mm～0. 3mm。

（12） 　板件鉆孔及型面加工　板件鉆孔及型面加工,要嚴(yán)格按照32mm 系列要求的指標(biāo)進行鉆孔加工。操作人員加工前應(yīng)認(rèn)真查閱設(shè)計圖紙,了解各項技術(shù)要求,正確選擇鉆頭,調(diào)整好相應(yīng)的尺寸,確定好零部件鉆孔的正反面。根據(jù)家具五金件的公差確定鉆孔的允許公差,以保證零部件的互換性;同時考慮結(jié)構(gòu)裝配的緊密性,鉆孔允許的誤差也不宜過大。鉆孔公差為±0. 15mm(極限偏差為±0. 1mm) 孔距公差為±0. 15mm(極限偏差為±0. 1mm) 。型面加工時,要求樣模有很好的精度,表面切削深度也宜小。

（13） 　裝飾、專用五金件預(yù)裝配　竹材集成材家具是一種綠色產(chǎn)品。涂料的選擇首先必須考慮環(huán)保。其

次也要兼顧涂料和漆膜的性能,施工工藝性及經(jīng)濟性等方面的要求,目前常用UV 漆和水性涂料,涂飾工藝

的選擇以淋涂為主�？紤]竹材集成材的握釘力較小,須采用牙距大、牙板寬而利的專用螺釘。

  6、竹集成材防霉、腐、蛙處理技術(shù)

  要進行“以竹代木”專案的實施，必須首先解決竹材“霉、腐、蛙、變形”等問題。由于天然竹材富含糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素和木質(zhì)素等有機物質(zhì)，極易滋生霉菌、發(fā)生霉腐、蟲蛙等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致竹材劣化。竹制品的霉、腐、蛀常常造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。目前采用的薰蒸法只能殺死竹材表面的蟲卵，難以殺透內(nèi)部蟲卵，且對竹材內(nèi)營養(yǎng)和水分影響不大，效果不理想。經(jīng)過筆者的了解，對竹材霉腐有了認(rèn)識。

  竹材霉、腐類型可分四類：零星分布類，均勻分布類，菌絲覆蓋類和生長子實體類。在上述分類的基礎(chǔ)上，還可細(xì)分為不分泌色素型、分泌淺色素型、分泌深色素型等。導(dǎo)致竹材霉腐的菌類主要有曲霉屬菌類、腐毒屬、木霉屬、綠木喜屬等。

  在相對濕度95%，溫度20℃-30℃時，霉菌非�；钴S，繁殖力極強，竹材會發(fā)生霉變、腐蝕。

  在通風(fēng)條件差的倉庫中，由于水分不斷從竹材中向外擴散與揮發(fā)，竹材表面溫度高，相對濕度接近飽和，這為子孢子萌發(fā)菌絲提供了有利條件。

  我們對竹材防霉、防腐、防蛀的綜合措施主要是：

  （1）保持環(huán)境的清潔：加工和貯藏環(huán)境及附近區(qū)域應(yīng)避免竹材霉變垃圾存在，產(chǎn)生的竹材垃圾應(yīng)及時處理，以減少空氣傳播霉菌的機會。

  （2）改善貯藏條件：竹材成品與半成品都應(yīng)當(dāng)存放在通風(fēng)乾燥處。有條件的應(yīng)配備通風(fēng)和去濕設(shè)備，使室內(nèi)相對濕度低于75%。竹材成品和半成品均應(yīng)架空離地500mm堆放，以利通風(fēng)乾燥。新伐竹材可豎立架于室外，減少與地面的接觸，改善通風(fēng)效果。

  （3）煮浴：對于體積較小的竹材及竹制品，可進行70℃以上溫度的煮浴處理。煮浴可以有效地減少竹材內(nèi)滋生霉菌的可溶性養(yǎng)分，并且能殺死潛在的霉菌和蟲卵。

  （4）漂白：煮浴會影響竹材顏色。漂白處理也有殺死潛伏霉菌的作用�？捎�10%的雙氧水進行漂白處理，效果良好。

  （5）干燥：竹材含水率對抗霉性具有重要意義，故竹制品在經(jīng)過煮浴、漂白或熱浸等工序之后應(yīng)立即乾燥處理，以防空氣中的霉菌于孢子在濕潤的竹材表面繁殖。

  （6）防腐劑及油漆的使用：應(yīng)根據(jù)竹制品的種類及用途選用。經(jīng)過乾燥處理后的竹制品應(yīng)及時油漆，以防竹材吸濕轉(zhuǎn)潮，竹材表面涂飾不僅美觀，而且具有阻止霉變和蟲蛀的作用。常用的竹材防霉防腐劑具有一定的毒性或刺激性氣味，油漆能隔離竹材的防腐劑。

  三、竹集成材防脫膠、變形技術(shù)措施

  竹片條含水率、膠料粘度、定型壓模精度、加壓方式、加工工藝等對竹構(gòu)件，特別是對彎曲構(gòu)件的膠合品質(zhì)都有重要影響。

  1、竹片條含水率和膠料粘度

  竹片條含水率是影響板件變形和膠合彎曲品質(zhì)的重要因素之一，含水率過低，膠合不牢、彎曲應(yīng)力大、板坯發(fā)脆，易出廢品；含水率過高，彎曲后因水分蒸發(fā)產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力而引起變形。用低毒服醒樹脂膠時，竹片條含水率以6%~8%為宜。竹片條應(yīng)表面光潔，粗糙度小，這樣用膠量小，竹片條間在壓合時能充分貼合，膠合強度高。竹片條厚度在15mm以上時偏差不超過土0.1mm，同時應(yīng)選用固體含量高、水分少的膠粘劑。

  控制竹片條含水率和消除內(nèi)應(yīng)力的工藝是將竹片條送至浸煮池裏進行防霉、防蛙處理，然后有序地堆放在托架上，送入炭化窯在0.4MPa-0.5MPa，130℃-160℃的條件，進行碳化處理3小時-4小時。使竹片的含水率達到要求。然后再進行選片、配色、涂膠、組坯；竹片條經(jīng)涂膠組坯后送入熱壓機膠合成為板坯，板坯需經(jīng)達96小時的恒溫定性處理，充分消除內(nèi)應(yīng)力后才可進行竹產(chǎn)品的后續(xù)加工。技術(shù)指標(biāo)為：含水率6%-8%，氣干密度：0.76g/cm3；靜曲強度：厚度≤15mm時，≥98MPa；厚度＞15mm時，≥90MPa；膠合強度：≥9MPa。

  2、定型壓模精度

  竹片條板的彎曲定型工藝是彎曲竹材集成材生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵。模具必須配合精密，才能壓出膠合牢固、形狀正確的膠合彎曲件。壓模的材料應(yīng)尺寸穩(wěn)定性好，不易變形，具有一定的剛度。模具表面必須平整光潔。模具的曲線形狀、曲率大小及結(jié)構(gòu)直接影響成品品質(zhì)。竹產(chǎn)品的曲率越大，彎曲定型的難度也越高，整根竹片條長度范圍內(nèi)的壓縮差異也越大。在彎曲過程中應(yīng)緩慢均勻加壓，使竹片條受力均勻，操作時需在側(cè)向準(zhǔn)確定位才能保證被彎曲的竹片條捆不發(fā)生扭曲歪斜�？紤]到彎曲竹集成材的彈性恢復(fù)，在模具設(shè)計制造時曲率半徑需適當(dāng)減小，待竹片條彈性恢復(fù)后即達到設(shè)計要求的曲率半徑。

  3、加壓方式與工藝

  竹片條經(jīng)蒸煮軟化，趁熱置于模具內(nèi)加壓彎曲，可使竹片條彎曲成要求的曲線形狀，然后可進行乾燥定型或急劇冷卻定型。乾燥定型所需的時間較長，隨著干縮量的增大，加壓裝置需跟蹤緊固才能使定型準(zhǔn)確；急劇冷卻定型在后續(xù)乾燥過程中會產(chǎn)生一定量的回彈，較難準(zhǔn)確達到設(shè)計的曲率半徑。加壓彎曲的壓力必須足夠，使板坯緊貼模具表面，板層間緊密接觸。

  熱壓工藝參數(shù)是影響竹片條膠合彎曲的重要因素，壓力應(yīng)足夠保持板坯彎曲到指定的形狀和厚度，保證各層單板的緊密結(jié)合；溫度和時間直接影響到膠的固化，太高的溫度會降解竹材，使其力學(xué)性能下降，同時也會造成膠層變脆，同樣，溫度太低則會使膠固化速度慢，從而降低生產(chǎn)效率，同時容易造成膠合強度不足，容易開膠等缺陷。

  四、小結(jié)

  經(jīng)過上述技術(shù)處理后的竹家具和竹集成材，防蟲蛙、防霉變、防變形的效果較好。應(yīng)用上述技術(shù)處理竹材集成材家具，未發(fā)現(xiàn)蟲蛀霉變和變形的現(xiàn)象，較好地解決了困擾竹制品行業(yè)多年的老問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多在加工工藝立的問題將能逐步解決，符合綠色產(chǎn)品要求的新型竹家具將成為家具產(chǎn)品中的一個新的門類。