几种常见的竹质家具加工技术【批木网】
发布时间: 2015年12月22日 09:49:00
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1 传统原竹家具
原竹的杆茎，抗拉，抗压能力较木材优异，且具有良好的韧性、弹性和弯曲性能。传统原竹家具的制造主要以青皮竹、粉单竹、茶杆竹、淡竹、撑篙竹、麻竹、毛竹为原料。原竹也可加工成竹片或竹篾与杆茎搭配使用。
传统原竹家具主要为手工制造，其零部件可采用包榫接合、榫接合、连接丝（绳）接合。包榫接合是将竹杆弯曲箍扎在另一根竹杆上的接合方式；榫接合可根据榫头是否贯通分为明榫和暗榫，榫头有尖头和斜头两种，榫头与榫眼有时需竹钉加固；连接丝（绳）接合是将尺寸相同的原竹横向排列再划线、打孔用金属丝或尼龙绳将其串联起来的方法。实践表明，由于传统原竹家具的基材未经改性处理，在凿孔时常引起竹材劈裂，在使用中因干缩湿涨，易引起接合部位胀裂、松脱。另外，这些不可拆装的结构还造成了竹材的浪费，不利于产品的标准化和系列化，增加了运输成本。
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传统原竹家具造型古拙质朴，产品类型主要为传统款式的凳、椅、桌、床、柜、架、几、案、屏风等，缺乏创新设计。产品的造型只能通过各零部件的尺寸比例、竹篾编制的十字、井字、人字、菱形等图案以及在圆竹表面进行手工烫花或雕刻来体现，生产效率低下。在其他家具的市场冲击下，传统原竹家具需求一度下降。由于传统原竹家具的制造多为家庭作坊式，主要依靠篾刀、尖刀、扣刀、括刀、框锯、车刨、凿子、锤子、直尺、卡尺、手工钻等简易生产设备，产品质量参差不齐。其生产工艺流程包括选料、打通竹隔、竹杆校直、下料、烤花、零件加工、装配、表面装饰和检验等主要步骤。其中打通竹隔是为避免封闭在竹腔内的空气因受热膨胀而导致竹壁爆裂；竹杆校直主要通过向竹腔内灌砂以提高产品的外观和装配质量并改善弯曲时竹杆横截面的圆度。可见，传统原竹家具不仅款式陈旧，生产技术水平也落后，因此难以打入国际市场。
2 竹集成材家具
竹集成材是以竹材为原料加工成一定规格的矩形竹片，经防腐、干燥、涂胶等工艺组坯胶合而成的竹质板方材，具有幅面大、变形小、涂饰性好、耐磨损，防虫、防腐的优良性能。研究表明，竹集成材的干缩系数仅为0.225%，抗拉、抗弯和抗压强度分别达到184.27MPa，108.52MPa和65.39MPa，各项指标均高于橡木和红松。
竹集成材家具的零部件既可采用榫接合也可采用连接件接合，因此，可实现框架、脚架、箱框、板式和曲面等结构。在诸多接合方式中，采用双直角明榫接合强度最高，其次为单直角明榫接合，再次为竖向双圆榫接合，最后分别为横向双圆榫接合和偏心连接件接合。因此，若采用金属连接件接合，宜使用牙距大、牙板宽而利的专用螺钉或硬木自攻螺钉，但牙距过宽也会造成板材的横向开裂。竹集成材家具采用自攻螺钉的握钉力远大于木螺钉的握钉力，在竹集成的三个方向上，木螺钉的握钉力相差不大，而自攻螺钉则有明显的差异，木螺钉的导入孔直径取螺钉外径的73～77%，自攻螺钉导入孔直径取外径的80～92%。
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竹集成材家具的造型主要通过点线面的搭配、色彩和质感来实现。首先，竹节、竹片三切面可视为造型元素的点，单根竹片为造型要素的线，竹片的三切面胶合成为平面整体便成为造型要素的面。通过点、线、面三元素位置、距离的变化可以实现节奏与韵律、变化与统一的美学效果；第二，竹集成材本身为浅黄色，在高温高压下生产的炭化竹呈咖啡色。竹集成材可以通过清漆涂饰体现两种不同的家具色彩，或在同一件家具上将两种色彩的竹条搭配使用，拼成多种形态的花纹；第三，由于竹集成材具有优良的力学性能，因此可以在其表面进行镂铣、雕花、开槽、镶嵌等处理，现实类似硬木家具质地的造型特点。竹集成材家具的制造可分为直线形零部件加工和曲线形零部件加工两部分。直线形零部件的加工包括板材预处理，板材加工、木工制作等过程。板材预处理包括板材的脱油、矫正、磨光、漂白、染色或人工斑纹的制作等；板材加工是通过各种机械设备改变板材的形状尺寸，使之加工成为若干直线形零部件的大小单元，包括锯解、接长、拼宽、刨削以及开榫、钻孔、定厚砂光、铣边等；木工制作主要指家具零部件的手工精加工，包括雕刻、镶嵌、刮磨、打砂等。对于曲线形家具零部件，可以在整根竹集成材上划线锯解或者利用竹材纵向柔韧的优异性能，直接由单层竹板条集成胶合弯曲制成，具体工艺如下：选竹→锯截→开条→粗刨→蒸煮、软化、“三防”处理→捆扎→放入模具→弯曲→干燥→定型→涂胶→拼宽胶合→单层竹片条板→刨削→砂光→涂胶→组坯→层积胶合→弯曲竹材集成材构件。该项工艺要求模压材料的尺寸稳定性好，表面光洁，加压缓慢，使竹条受力均匀。而后，需要对两种形态零部件进行油漆处理，具体工艺包括粗砂（240#砂带）、精砂（320#砂带）、上底漆、打磨（320#和600#砂带）、上面漆等，其中表干时间20min，底漆实干时间4h，面漆实干时间12h。实验表明，采用该项工艺分别对炭化和本色竹集成材进行PU漆涂饰后，漆膜附着力可达到2级或1级，不亚于以同样工艺对水曲柳实木板材进行涂饰的漆膜质量。
3 重组竹家具
重组竹是竹材经辗搓设备加工为横向不断裂、纵向松散而交错相连的竹束，然后干燥、施胶、组坯、热压而成的一种强度高、规格大、具有天然竹材纹理结构的竹材人造板。重组竹板材的密度可达0.85～1.25g/cm3，抗压强度≥60MPa，抗拉强度86～140MPa，弹性模量10000～30000MPa，甲醛释放量仅为0.1mg/L，材性与红木相近。
重组竹家具的结构与竹集成材相似，既可采用传统家具的榫卯接合，也可采用现代家具的连接件接合，此外，重组竹材还具有优异的胶合性能。由于重组竹优异的质感、颜色与花梨木、红酸枝相似，且具有良好的刨切、砂光、钻孔、锯切、涂饰、雕刻加工质量，因此被视为制造新中式家具的上等材料。近年来，重组竹家具的发展前景已被一些家具企业重视，浙江、江西、福建、四川等地家具企业已经开始应用重组竹进行家具的设计与生产，市场前景乐观。
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4 现代新原竹家具近年来，人们对生态文化和传统文化愈加重视，具有鲜明绿色环保和民族文化特征的现代新原竹家具再次受到追捧。新原竹家具应用现代家具设计理念和传统竹文化，采用现代结构和加工技术，比传统原竹家具更具社会、经济和美学价值。除传统原竹家具材料以外，现代新原竹家具还采用水竹、斑竹、黄竹和罗汉竹为基材，并综合利用木材、金属、玻璃、塑料、橡胶、藤材、石材、陶瓷等其它材料。
现代新原竹家具的零部件多用专门五金连接件接合，以提高生产效率，实现产品的标准化与模块化。圆竹杆之间主要以套接件和包接件实现接合，其中套接件包括L字套接件、串接套接件两类，分别用于直径相同的圆竹不同角度的套接和延长或闭合骨架的两端；包接件包括丁字包接件、斜插包接件、多向包接件和并接包接件，分别用于横向竹段与纵向竹段的直角、斜角、多向和平行接合。圆竹与竹片、竹篾多采用木螺钉、自攻螺钉和机制螺钉实现接合。
现代新原竹家具的造型主要通过材料的肌理和零部件的形态来表现。由于新原竹家具用材更为广泛，不同材料的质感、光泽和色彩有所不同，即使同为竹材，也可将青竹、黄竹和碳化后的红竹搭配使用，给人不同的视觉效果。另外，新原竹家具还可利用现代实木家具的烫画、烫蜡、丝网印、热转印、打磨抛光、机械喷涂、数控雕刻等工艺，使产品更具观赏性[11]。新原竹家具的零部件形态应以直线和曲线为主，并尽量简洁，体现原竹家具自然、淡雅的特征。直线形零部件可以表现出坚硬、顽强的效果，其中大径级的直线零部件具有钝重、粗笨的力度美，小径级的直线零部件具有轻快、敏捷的体量美；曲线形零部件是原竹经曲线加工而成的弯曲形态，可为自由曲线，也可为几何曲线，并可以通过线与线的搭配，实现变化与统一、均衡与韵律的形式美。
传统原竹家具的制造可分为竹材预处理、竹材加工、骨架制作、面层加工、装配以及边部处理六道工序。竹材预处理，包括对竹材的选料以及防腐、防虫等干燥处理；竹材加工即配料环节，是根据家具零部件的尺寸规格和使用部位，对原竹进行横截、纵剖、砂光、漂白、染色等处理，使之加工成为竹材毛料的过程；骨架制作是对竹材毛料的加工，主要包括骨架弯曲和骨架接合两方面。对于直径不大，弯曲弧度要求不高的零部件可以采用加热弯曲再冷却定型的工艺；对于直径较大、曲率半径较小的原竹，应采用先横向裁口再加热弯曲后冷却定型的工艺。骨架接合是将竹材毛料通过钻、铣等工序，采用专门配件将竹材零件组装成具有一定力学强度的部件的过程；面层加工多是将竹片、竹篾或其它装饰材料编穿起来，加工成为既有力学强度又有装饰效果的部件；装配是将骨架部件与面层部件以及其它零部件之间的接合环节；包边多采用原竹段（条）、木条、塑料条等材料包裹在裸露在外的原竹和竹篾端部，以增强圆竹家具的美观性。
5 结论与展望
（1）传统原竹家具目前主要依靠手工制作，生产效率较低。因此，原竹家具可完全向工艺品方向发展，全部手工制作，在不掩盖竹材特性的同时，其表面增加雕刻、彩绘、镶嵌、螺钿等装饰手法，提高产品的附加值；原竹家具也可适当简化产品结构，并对其弯曲、染色、胶合等性能进一步改良，既丰富其造型样式，又使其适合于机械或半机械化生产，提高产品加工效率。
（2）竹集成材家具的研究较为丰富，需要在理论研究的基础上提高产品的造型设计水品，一改当前竹集成材家具造型平直硬拐，没有细节的样式；需要对竹集成材家具进行系统开发，如卧室家具、客厅家具、餐厅家具、厨房家具等，丰富产品的类型；需要提高工人的操作水平，引进并研发先进的竹集成材加工设备，提高产品的加工精度；还需要加大对竹集成材产品的包装和广告力度，打造品牌，拓宽市场。
（3）重组竹目前多被应用为地板和建筑材料，在家具领域的开发尚显不足。尤其是重组竹家具的结构设计规律和造型设计原则仍急需解决。因此，需要对重组竹家具的榫接合、连接件接合、钉接合、胶接合等各种接合方式的强度进行测试和分析，归纳各种接合方式的影响因素，确定既能保证强度又适合现代化生产的结构形式；需要优化重组生产的竹束碾压工艺，美化重组竹板材的表面纹理，提高其造型美观性。
（4）现代新原竹家具生产规模仍不大，应组织小而全的制造企业进行专业化、规模化生产，研发先进的原竹弯曲、整形和机械加工技术，降低原竹材料的浪费；加强圆竹的力学性能、涂饰性能的理论研究；开发更多、更为简便的原竹家具零部件接合方式；创新原竹家具的造型设计，降低成本，加大产品的宣传和营销力度，开拓更为广阔的国内外市场。
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