竹集成材是一種新型家具基材，它是將竹材加工成一定規(guī)格的矩形竹片，再經防腐、防霉和防蛀處理、干燥、涂膠后組坯膠合而成的竹質板材（見圖1)。竹集成材家具是竹集成材加工而成的家具制品（見圖2、3)。竹集成材家具的生產主要是采用板式家具的生產工藝流程。但較一般板式家具，竹集成材表面有天然致密通直的紋理，竹節(jié)錯落有致，板的邊緣只需銑削加工即可，不必封邊，不僅顯示出邊緣竹材的天然質感，還可降低生產成本。竹集成材家具還可進行雕刻、鑲嵌和烙花等多種表面裝飾，因此，竹集成材家具在結構性和美學性上皆有獨特的優(yōu)勢，越來越多地受到消費者的喜愛。
 

1.1基材具有良好的力學性能和加工性能

竹集成材材質細密，不易開裂、變形，具有抗壓、抗拉、抗彎等優(yōu)點，各項性能指標均髙于常用木材，此外還具有幅面大、變形小，尺寸穩(wěn)定、強度大、剛度好、耐磨損等特點，并可進行鋸、刨、銑、鉆、砂光等機械加工。

1.2表面具有竹子的天然紋理

竹材具有特殊的顏色和結構，所以膠合而成的竹集成材的板面具有特殊的紋理。竹集成材的膠合方式分平壓和側壓兩種：平壓是指將每個竹條的徑面涂膠加壓膠合，板面表面可見的是竹材的弦面，保留竹節(jié)的天然紋理，由于弦面較寬，所以竹節(jié)紋理清晰可見；側壓是將每個竹條的弦面涂膠加壓膠合，板的表面可見的是竹條的徑面，由于竹材徑面厚度有限，要達到同等寬度需要竹條數量較多，板面顯示的是徑向的竹節(jié)紋理，所以板面紋理細密。平壓的竹集成材常用于桌面、柜門等部位，紋理清晰大方，充分表現了竹集成材的外觀特點。竹集成方材常用側壓方式，用于加工椅腿、桌腿等外觀紋理 

1.3家具具有天然的色彩

竹集成材常見的顏色有本色和炭化兩種。本色是指竹集成材保持竹材竹肉部分天然的淺黃顏色；炭化是指采用髙溫、髙壓飽和蒸汽處理技術使竹片炭化后，呈現類似于淺咖啡色。本色自然親切，但是材性和顏色經長時間使用后易改變；經炭化處理的竹材色彩穩(wěn)重、深沉，材性穩(wěn)定且表面硬度略髙。竹集成材家具為保持其天然材質,一般采用透明清漆涂飾。

1.4家具造型簡潔優(yōu)美

與木質家具比較，由于竹材具有較強的力學性能，因此在同等承載力下,新型竹集成材家具構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；在竹集成材家具中，竹片上的竹節(jié)、端面、弦面和徑面可被視為造型上最基本的構成要素，這些固有的造型要素具有很強的裝飾效果，并賦予竹家具造型以新概念，可利用炭化竹片和本色竹片拼成美麗的圖案；新型竹集成材家具講究造型簡潔明快和線條舒展流暢；能夠實現家具的模數化組合、延展；整體設計上崇尚家具天然、樸素、環(huán)保的特質；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；通過材料的多種應用和豐富的色彩變化，使其在風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計可以與建筑設計、室內設計實現融合而且具有承載空間整合的功能。
1.5家具制造工藝簡單，易于實現工業(yè)化

由于竹集成材材質比較均勻，易加工，因此，利用竹集成材開發(fā)可拆裝家具，不僅在設計、生產、儲存、運輸、銷售安裝等方面有許多適應現代化大工業(yè)生產的優(yōu)點，而且從生態(tài)設計的角度講,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。
 

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，造型和結構上類似于傳統(tǒng)的硬木家具；二是現代板式結構的家具,可實現標準型部件化的加工；三是彎曲家具，在傳統(tǒng)的圓竹家具的基礎上，發(fā)揮竹材在縱向柔韌性較木材好的優(yōu)勢。竹集成材家具可實現工業(yè)化生產以及家具的模數化，整體設計上崇尚天然、樸素、環(huán)保的特質。通過材料的選擇和變化，在風格上呈多樣化,可滿足不同層次消費者的需求。

2.1竹集成材家具的生產工藝

竹集成材家具的生產是在傳統(tǒng)的竹材加工方式工業(yè)化基礎上發(fā)展起來的，基于地板材生產技術，借鑒木材集成材的層積和拼寬膠合工藝，最終形成竹集成材家具獨特的生產工藝。具體工藝流程如下：

原材-截斷-開片（竹段縱剖）-粗刨（去節(jié)、去隔、去青去黃）-精加工（竹條定厚加工）-炭化/脫脂處理（蒸煮、漂白）-竹條干燥-精刨-分選-涂膠-組坯-熱壓成型-鋸邊-砂光-板方材加工（接長、拼寬、鋸裁、包U削）-零部件加工（接長、拼寬、鋸裁、包U削）-零部件加工（開槽、鉆孔、砂光、銑型）-表面涂飾-零部件裝配-竹集成材家具產品2.2竹集成材的生產工藝

竹集成材的生產采用新鮮竹為原料,經斷料、開片、打節(jié)定厚、防蛀防霉、干燥、碳化、精刨、品管分組、膠拼單板、單板養(yǎng)生、施膠復合、清邊平整后制成可用作制造各種髙檔家具、門窗、地板或工藝品的大塊方料,方料外型尺寸可達220xll00x2200mm。

備料:選用一定竹齡的新鮮茅竹；

斷料:將竹材按生產所需長度尺寸斷成竹筒；

沖片：將竹筒按工藝要求的寬度尺寸用開片鋸順竹纖維鋸開，得到平行度較髙的竹胚條；

打節(jié)定厚:用打節(jié)定厚機將竹胚條加工成厚度相同的竹胚條；

防蛀、防霉處理：將竹胚條浸泡在加有防蛀、防霉劑的藥液中沸煮2-3h，如要漂白，則可在藥液中加入漂白劑；

干燥：將經上述處理后的竹胚條置于干燥室中進行干燥，使竹胚條的含水率為8-10%;

碳化：將干燥后的竹胚條置于碳化釜中，用蒸汽加熱到120°C-130°C，壓力為0.235-0.275MPa,時間為2-3h，使毛竹中含有的糖份碳化，

精刨：對碳化后的竹胚條進行精刨，使竹胚條各斷面誤差在±0.06mm以內；

品管分組：將精刨后的竹胚條按色澤分組，即將色澤相同或相近的竹胚條歸為一組；

膠拼單板：將同組的竹胚條用上膠拼板機進行涂膠壓拼成單板，其正向壓力為7.85~10.7MPa，側向壓力為25-30MPa，溫度為90C，時間為80s;

單板養(yǎng)生：將單板架空置于自然環(huán)境中，放置24-72h，使其內部溫度、含水率均衡，從而達到單板內部應力平衡；

施膠復合：將經養(yǎng)生后的單板涂膠，再根據用途按順纖維方向或錯纖維方向多層疊拼復合熱壓成大塊集成方材，熱壓溫度為90C，壓力為21-26MPa，時間為0.5~2.5h;

清邊平整：將成型的大塊集成方材周邊的余膠痕跡清除后即成為竹集成材成品。
 

3竹集成材家具生產的技術環(huán)節(jié)
3.1竹材的加工處理

為了合理使用竹材，充分利用竹材特色，使竹家具富有色彩和式樣的變化，必須在制作前對竹材進行截取、脫油、矯正、磨光、漂白、染色或人工斑紋的制作等，這些被統(tǒng)稱為竹材的加工處理。與木質家具不同的是原竹的截斷、縱剖、去青去黃等加工采用斷竹機、裂竹機、去

-49-青去黃機等專用的竹材加工機械。

3.2竹材的物理化學處理

竹材比一般木材含有更多的營養(yǎng)物質，所以在一定溫度和濕度下容易發(fā)生霉變和蟲蛀。在生產上防霉變和蟲蛀的方法有兩個：一是竹材蒸煮；二是竹材炭化。竹材蒸煮是將粗刨好的竹片放入60C左右的熱水中，再按5%-8%的比例加入濃度為30%的過氧化氫及適量的防蟲防霉劑，將水用蒸汽加溫煮沸并保持6~8h。由于過氧化氫的作用，在防蟲防霉的同時也使不同年齡和不同部位的竹材顏色趨于一致，減少了色差。炭化是將粗刨好的竹片放入專用的炭化爐內，打開蒸汽閥，使壓力達到0.3MPa左右，保持70-90min后，排出蒸汽，取出竹片。竹片經過蒸煮或炭化后，含水率一般可達35%-50%左右，然后在干燥窯采用60-70C左右的溫度連續(xù)烘干72~84h,含水率可達到10%以內。

3.3竹片條含水率控制

竹片條含水率是影響板件變形和膠合彎曲質量的重要因素之一。含水率過低，膠合不牢，彎曲應力大，板坯發(fā)脆，易出廢品；含水率過髙，彎曲后因水分蒸發(fā)產生較大內應力而引起變形。用低毒脲醛樹脂膠時，竹片條含水率以6%-8%為宜。竹片條應表面光潔，粗糙度小，這樣用膠量少，竹片條間在壓合時能充分貼合，膠合強度髙。竹片條厚度在15mm以上時偏差不超過±0.1mm，同時應選用固體含量髙、7水分少的膠粘劑。

控制竹片條含水率和消除內應力的工藝是將竹片條送至浸煮池里進行防霉、防蛀處理，然后有序地堆放在托架上，送入炭化窯在0.4MPa-0.5MPa，130C-160C的條件下，進行碳化處理3-4h。使竹片的含水率達到要求。然后再進行選片、配色、涂膠、組坯;竹片條經涂膠組坯后送入熱壓機壓合成為板坯。板坯需經達96h的恒溫定性處理，充分消除內應力后才可進行竹產品的后續(xù)加工。

3.4竹片條板定型壓模工藝

竹片條板的彎曲定型工藝是彎曲竹材集成材生產工藝中的關鍵。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、曲率大小及結構直接影響成品質量。 

竹產品的彎曲程度越大，彎曲定型的難度也越髙，整根竹片條長度范圍內的壓縮差異也越大。在彎曲過程中應緩慢均勻加壓，使竹片條受力均勻，操作時需在側向準確定位才能保證被彎曲的竹片條捆不發(fā)生扭曲歪斜。考慮到彎曲竹集成材的彈性恢復，在模具設計制造時曲率半徑需適當減小，待竹片條彈性恢復后即達到設計要求的曲率半徑。

3.5竹片條的加壓方式與熱壓工藝

竹片條經蒸煮軟化，趁熱置于模具內加壓彎曲，可使竹片條彎曲成要求的曲線形狀，然后可進行干燥定型或急劇冷卻定型。干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確；急劇冷卻定型在后續(xù)干燥過程中會產生一定量的回彈，較難準確達到設計的曲率半徑。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。

熱壓工藝參數是影響竹片條膠合彎曲的重要因素。壓力應大到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合；溫度和時間直接影響到膠的固化，太髙的溫度會導致竹材降解，使其力學性能下降，同時也會造成膠層變脆；溫度太低則會使膠固化速度慢，降低生產效率，同時容易造成膠合強度不足，容易開膠等缺陷。

4結束語

我國是世界上竹材資源第一大國，竹子易繁殖，生長快,產量髙，年年采伐年年收益，一次造林,可經營數十年甚至上百年。在全球木材資源日益缺乏的情況下，采用天然材料、設計上具有田園風味和鄉(xiāng)土氣息、集竹文化的傳統(tǒng)與現代工藝于一體的竹集成材家具,受到人們的青睞是理所當然的�？梢哉f，竹家具業(yè)是一項正在興起的朝陽產業(yè)，可以預見，竹集成材家具，未來必將成為竹家具世界的一簇奇葩。