浅析竹集成材在家具材料使用上的优越性

1浅析竹集成材在家具材料使用上的优越性班级：09艺设1班姓名：陈育嘉学号：0901570101摘要：该篇论文从竹集成材这种新型的家具材料出发，主要是将竹集成材和人造板进行对比，从竹集成材的定义出发，从其原材料的分布、特性、加工工艺、家具造型上进行分析，从而提炼出竹集成材在现代家具材料运用上的的优越性。关键词：竹集成材；人造板；加工工艺；AnalysisOfSuperiorityofChoosingGluedLaminatedBambooToMakeFurniture0901570101YuJiaChenAbstract:Inthisessay,Imakeacomparisonbetweengluedlaminatedbambooandlumber.Showthesuperiorityofthespreadofresource,choosinggluedlaminatedbambootomakefurnituremainlyfromitsspecificcharacteristic，productionprocess,featuresoffurniture.Keywords:gluedlaminatedbamboo;lumber;processingproduction竹集成材是指是一种新型的竹制人造板，它是以竹材为原料加工成一定规格的矩形竹片，经防腐、防霉、防蛀、干燥和涂胶等工艺处理，按设计要求同一纤维方向组坯胶合而成的竹质板方材[1]。成为一种能够替代木材，低碳，天然，环保，可持续的新型家具材料，为环保意识较强的欧美发达国家所青睐，目前，我国推广“以竹代木”，希望能够大力推广竹集成材家具，从而缓解目前木材短缺的现象。而木质板材的种类很多，分为实木板好人造板两类。由于实木板造价昂贵，所以在家具制造中通常会采用人造板作为材料。1原材料的总量分布分析在制造家具的时候，除了制造工艺之外，家具原材料的总量直接影响着家具的价格，尤其是原材料在我国的分布情况。1．1竹材的总量分布竹材类型众多，分布极广。目前全世界竹林面积约2200万平方公里，世界的竹子地理分布大可分为3大竹区即亚太竹区、美洲竹区和非洲竹区。中国是世界上产竹最多的国家之一，以珠江流域和长江流域最多。东南亚是世界竹子分布的中心[2]。21．2木材的总量分布目前全世界森林总面积约为30多亿公顷，占全球总面积的27%。但是资源的分布非常不均，主要分布在南美、俄罗斯、中非和东南亚。这四个地区占有全世界60%的森林。我国拥有量少[3]。1，3对比分析由图1和图2我们可以看出，我国木材资源非常贫乏，并且正呈现出逐年减少的趋势，据统计，1988年以来，热带雨林平均每年消失2452万平方公里。而且目前，我国原木的消费量已居世界第三位，木材产量而言已经远远不能够满足消费需求，需要大量的向国外进口，从而大大增加了家具制造的成本，而且世界贸易形式多变，我国往往处于被动的劣势状态。目前我国对于竹子而言，由于竹子繁殖能力强、生长快、成材早、产量高，分布广等特点，所以每年竹林的面积日益扩大，可年年择伐，永续利用而不破坏生态环境。所以竹子对于环境而言是负荷性很低的良好素材，并且竹集成材的加工完全可以利用本国的资源，从而大大的节约了成本。2竹集成材和木板材的性质比较2．1竹材和木材特性比较由于同时天然材料，竹材和木材都具有良好的装饰性，（如图3、图4所示）都非常易于加工。而竹材更具有优异的吸湿吸热的能力。由于竹材的结构和化学组成都和木材有着很大的差异，其强度和密度都要高于一般的木材，竹的密度值为1.49g/cm3，而木材是0.3~0.7g/cm3，因此可用较小厚度的竹材产品来替代较大厚度的木材产品。图1世界森林分布示意图2世界森林面积变化示意图图3木材的天然纹理图4竹材的纹理32．2竹集成材和木质板材在力学强度上的比较竹集成材继承了竹材非常良好的力学性能，由于其具有幅面大、韧性大，耐磨损等特点，不仅可以进行锯截、刨吉削、镶锐、开棒、钻孔、砂光、装配和装饰表面等方式加工，而且由于其收缩率低，不像木材会因为温度和湿度的影响而变形。表1显示的就是将竹集成材和橡木和木材这些木板在力学性能上进行比较，从而体现竹集成材在力学性能上面的优势。[4]2．3竹集成材和人造板在环保性上面的比较在现代家具材料的选择上，材料的环保性已经成为了顾客在选择时候的重中之重。而判断家具板材的环保与否其中很重要的就是判断其胶的多少，由于竹材的表面光滑，所以在竹集成材的生产过程中不需要额外的在外面贴上面板。而木材则不然，所以额外增加了胶的使用量。一般的人造板在粘合的时候通常会使用的酚醛树脂，其游离甲醛较高，能够引发过敏，还可诱发癌症，并且长时间不以消除，是严重危害人类生命的健康杀手。而竹子本身就具有净化空气的能力，竹集成材在生产的时候，主要是采取了低游离甲醛含量的UF树脂胶或无毒特种胶，所以竹集成材生产用胶更加注重环保，非常符合绿色家居的理念。表2显示的就是竹集成材的甲醛释放量和其他人造板的比较。43加工工艺3．1竹集成材制作工艺流程在目前生产中，作为家具基材的竹集成材的主要结构类型共有4种。1平拼型竹集成材家具板材；2竖拼型竹集成材家具板材；3工字型竹集成材家具板材；4竹集成材家具方材。一般板材、方形竹集成材的制作工艺流程：选竹锯截开条粗刨蒸煮、三防或炭化干燥精刨选片涂胶、陈化表层涂胶组胚平面胶合固化板材、方形竹集成材3．2人造板制作工艺流程由于人造板材种类很多，为了能够方便对比，我们以胶合板和细木工板为例进行分析。（由图5、图6所示）3．3分析对比由这几种板材的加工工艺流程可以看出，竹集成材加工工艺流程较少，而且竹集成材特有蒸煮、三防或炭化这两道工艺，其原因在于天然竹材富含糖类、脂图5胶合板生产工艺流程图图6细木工板生产工艺流程图5肪、蛋白质、纤维素和木质素等有机物质，极易滋生霉菌、发生霉腐、虫蛀等现象，从而导致制裁劣化，造成很大的经济损失，这也是为什么传统的竹制家具始终不能够得到普及的一个重要原因。而蒸煮的目的在于将竹材内那些容易引起虫蛀、霉变的蛋白质、糖类、淀粉类、脂肪以及蜡质等营养物质除掉。完全蒸汽蒸煮时间为6~8h，分常压和加压两种。在蒸煮的同时可增加竹片的白度和亮度，使其外观更加漂亮。（如图7）此外，在蒸煮的同时可加入防虫剂、防腐剂和防霉剂从而进行三方处理。而炭化也是为了把主材内的营养物质给去掉。它是将竹片在高温、高湿下变成深棕色。这一点木板材就做不到，通常若要改变木材的颜色就只能通过刷漆的方式来进行改变。虽然木材也非常容易腐朽和虫蛀，但是由于木材有干缩湿涨的特点，所以木工板材是不能够通过蒸煮的方式来进行防腐防虫的处理，而得用涂抹油漆或涂玻璃胶的方式来进行防虫处理。[5]4家具造型其实竹材家具在我国已经有了很长的历史，（图8，9）但是由于竹子形态的局限，竹制家具一直不能普及。而竹集成材的出现，很快地解决了这个问题并且普及到现代家居设计种类。自2004年起，由日本6位年轻的设计师开始了Teori竹集成材PROJECT，，致力于开发以竹集成材为素材的商品线，其中包含家具、灯具、建材、装潢业，甚至是颜料、竹纤维等。据业内人士估计，只要竹集成材家具的设计上充分考虑国外消费者的居室结构，竹集成材家具在国际市场上必将赢得更大的市场占有率。竹集成材家具主要包括以下3个类型。[6]图7经过高温蒸煮碳化后竹集成材剖面图8传统竹椅图9传统竹凳64．1以榫结合为主的传统家具这类家具结构基本上可以采用实木家具的结构，图10，11，12解释的就是利用竹集成材制成的仿古家具时所采用的榫结构的分析主要是不需要胶来粘合，所以是非常环保的，但在营造框式家具造型效果时，直接通过板面铣型实现，可节约材料和减少工序。4．2现代板式竹集成材家具现代板式竹集成材家具可实现标准型部件化的加工。目前国内已经出现利用模数化设计原理设计的家具，这种家具尽量的降低了对板材加工的难度，从而提高了主材的利用率。而且，由于竹材强度大，为此，竹集成材板式家具和木板式家具相比要更加的轻巧，简洁，明快，更加的具有现代感。图13是由日本三原铁平设计的利用竹集成材设计的具有现代风格的椅子，同时运用了竹集成材的刚性和柔性，椅背处采用了弯曲的竹集成材，整体显得简单大方，具有现代感。[7]图13图10利用竹集成材制成的仿古家具图11夹头榫图12霸王枨74．3造型优美的竹集成材弯曲家具由于竹集成材具有非常良好的纵向柔韧性，所以相对于木质来说，更容易打造出富有现代感，多变的家具。图14，15是由日本Teori设计团队利用竹集成材柔韧性制成的灯具，体现现代感的同时，也给人一种亲近自然，手感化的特点。[8]5总结综上所述，和人造板相比，竹集成材作为家具材料，优点在于1竹材原料多，生长周期短；2竹集成板材甲醛释放量较少，利于使用者的健康；对环境的破坏力低；3力学性能好，强度，力度大，制成的家具造型简洁、轻巧优美；4加工工艺简单，模数化生产以易于实现工业化，大规模的生产。但是目前，在我国由于生产力的制约，竹集成版家具始终无法得到大规模的推广，原因有：1易蛀、发霉，虽已采取了措施，但是始终无法完全去除其中的有机物质。2由于竹子强度或防火能力需要接收额外的物理实验，所以会耗费时间和金钱。参考文献：[1]赵桂玲朱毅.《竹集成材在家具设计中的应用》.《中国家具》，2008-8-29.[2]百度百科《竹》，2011-10-04[3]中国科学院《世界森林的地理分布》，2007-06-13[4]张锡《设计材料与加工工艺》出版地：北京；出版社：化学工业出版社；出版时间：2003-07-05[5]马掌法，姚浩然。张齐生《竹集成材板式家具的特性和工艺》林产工业，2002，29（6）；42-43[6]李庆吉吴智慧，张齐生《新型竹集成材家具生产工艺的研究》.《内蒙古农业大学学报》2004-06[7]、[8]李佩玲、黄亚纪.《日本の手感设计》出版地：上海出版社：上海人民美术出版社出版时间2011-01图14图15