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竹集成材竹家具板材的造型、生產(chǎn)工藝和制作流程

發(fā)布日期:2019-10-24 15:03:02

自古以來人類就喜歡用木材和竹材來裝點(diǎn)室內(nèi)環(huán)境和制作室內(nèi)家具。因此,實(shí)木家具和圓竹家具歷史悠久,源遠(yuǎn)流長(zhǎng),直至現(xiàn)代仍為人們所喜愛。竹集成材家具是近幾年開發(fā)出來的新生竹家具,因其材料具有大自然賦予的獨(dú)特美感以及優(yōu)越的材料特性,并具有生態(tài)性和環(huán)保性而為國(guó)內(nèi)外,特別為環(huán)保意識(shí)較強(qiáng)的歐美發(fā)達(dá)國(guó)家所青睞。

 

竹家具板材

 

竹材紋理通直,韌性大,劈裂性好,易于劈篾編織,通過簡(jiǎn)單的剖、沖、刨、磨等加工可制成各種生活用品,具有木材無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)竹子具有繁殖容易,生長(zhǎng)快,成材早,產(chǎn)量高具有一次造林成功,可年年擇伐,永續(xù)利用而不破壞生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)。由于竹材結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成都和木材有很大差異,其強(qiáng)度和密度都高于一般木材,竹材產(chǎn)品的強(qiáng)度大于一般木材產(chǎn)品,因此可用較小厚度的竹材產(chǎn)品替代較大厚度的木材產(chǎn)品,以取得經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。竹材紋理通直,質(zhì)感爽滑,色澤簡(jiǎn)潔,易于漂白、染色和炭化等處理,完全可以和一些闊葉材相媲美,是生產(chǎn)集成材的優(yōu)質(zhì)材料。竹集成材是一種新型的竹質(zhì)人造板;它是通過以竹材為原料加工成一定規(guī)格的矩形竹片,經(jīng)三防(防腐、防蟲、防蛀)、干燥、涂膠等工藝處理進(jìn)行組坯膠合而成的竹質(zhì)板方材。根據(jù)家具用材的要求特點(diǎn),可設(shè)計(jì)成以下結(jié)構(gòu):竹質(zhì)立芯板材結(jié)構(gòu),竹單板(或竹薄木)結(jié)構(gòu),竹集成材橫拼板,竹集成材豎拼板,上層橫拼單板、下層為豎拼單板的雙層復(fù)合型板,上下表層為豎拼單板、芯層為橫拼單板的三層復(fù)合型板。竹集成材家具就是用這種竹集成材加工而成的一類新型家具。

 

竹家具板材

 

竹集成材最小單元為竹片,因此它繼承了竹材的物理化學(xué)特性;同時(shí)又有自身的特點(diǎn)。竹集成材具有竹材收縮率低的特性,在一定程度上改善了竹材本身的各向異性;并具有強(qiáng)度大、尺寸穩(wěn)定、幅面大、變形小、剛性好、耐磨損,并可進(jìn)行鋸截、刨削、鏤銑、開榫、鉆孔、砂光、裝配、各種覆面和涂飾裝飾等加工方式,還可以調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和尺寸,并滿足對(duì)強(qiáng)度和剛度等方面的要求,來滿足不同的使用要求。竹家具板材表面有天然的致密通直的紋理、竹節(jié)錯(cuò)落有致、板的邊緣可只需銑削加工,顯示板邊緣的竹材的天然質(zhì)感,因此,家具用竹集成材是良好的結(jié)構(gòu)材,并具有天然的美學(xué)要素。此外,其結(jié)構(gòu)的不同,裝飾效果也不同,因此這種板的結(jié)構(gòu)對(duì)家具的造型有一定的影響,這方面同家具用的木質(zhì)人造板有較大的不同,因?yàn)榧揖哂玫哪举|(zhì)人造板不僅要飾面處理,更需要包邊裝飾。竹集成材生產(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(duì)傳統(tǒng)木質(zhì)人造板生產(chǎn)用膠而言,竹集成材生產(chǎn)用膠更注意環(huán)保性。竹集成材相對(duì)一般實(shí)木的力學(xué)強(qiáng)度較大,且干縮系數(shù)較小。

 

典型板材竹質(zhì)立芯板材的制作工藝流程:選竹→鋸截→開條→粗刨→蒸煮、三防或炭化→干燥→精刨→選片→涂膠、陳化→表層膠拼→芯層膠拼→芯層刨光→整板膠合→鋸邊或開料→砂光→檢驗(yàn)分等、修補(bǔ)包裝

 

竹家具板材

 

(1)選竹:竹片制造時(shí)基本采用竹地板的生產(chǎn)工藝的工序。選用離地250ram5m處毛竹桿,且要求粗、直,壁厚7~9mm,竹齡4~6a。竹齡過小,<4a時(shí),其細(xì)胞內(nèi)含物的積累尚少,纖維問的微孔徑較大,纖維強(qiáng)度尚未完全形成,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,>7a時(shí),在干燥后,硬度過大(含硅量增加),強(qiáng)度開始降低,對(duì)刀具損傷也大,故也不宜大量選用。

 

(2)鋸截:根據(jù)產(chǎn)品的長(zhǎng)度再加9~10cm的加工余量截?cái)嘀褡拥玫街穸巍?/span>

 

(3)開條:將上道工序所得的竹段鋸解成竹片。由于利用剖竹機(jī)來鋸解竹段所得的竹片直度不夠,而給下面的工序帶來一定的困難,并會(huì)降低材料的利用率。因此為了獲取直度滿足要求的竹片,宜采用工作臺(tái)可移動(dòng)的開片鋸來加工生產(chǎn)。

 

(4)粗刨:修平竹片的內(nèi)外節(jié),并刨去一層竹青和竹黃,這樣水分容易進(jìn)出竹材壁部,減少精刨機(jī)負(fù)荷以及干燥裝窯體積,縮短干燥時(shí)間。

 

(5)蒸煮:蒸煮目的是把竹材內(nèi)的蛋白質(zhì),糖類,淀粉類,脂肪以及蠟質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)除掉。完全蒸汽蒸煮時(shí)間為6~8h,分常壓和加壓兩種,其中加壓蒸煮的壓力為0.6~0.8MPa;蒸煮的同時(shí)可增加竹片的白度和亮度。此外,蒸煮時(shí)可加入防蟲劑、防腐劑和防霉劑進(jìn)行三防處理。

 

(6)炭化:炭化也是為了把竹材內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)除掉。它是將竹片在高溫,高濕下變成深棕色;炭化的溫度為100~105℃,壓力為0.3~0.4MPa,時(shí)間為3~4h。針對(duì)特深炭化,時(shí)間是24h。

 

(7)干燥:蒸煮處理后的竹片,含水率超過80%,達(dá)到飽和狀態(tài),需要進(jìn)行干燥處理。竹材的密度較大,為0.8g/cm3左右,且密度分布不均,竹壁外側(cè)密度較內(nèi)側(cè)大。竹節(jié)部分密度局部增大,竹桿的莖部向梢部密度逐漸減小,因此,竹材的干燥比較困難,易產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力,造成翹曲變形。因而,竹片干燥溫度不宜過高,一般控制在75℃左右,升溫不能太快,要注意窯內(nèi)干燥溫度及空氣循環(huán)速度。干燥后含水率為7%~9%,竹片達(dá)到干燥工藝標(biāo)準(zhǔn)要求,制成品才不易變形、開裂或脫膠。

 

(8)精刨:竹片干燥后要進(jìn)行精刨以除去竹片的竹青和竹黃,厚度精度保持在±0.2mm之內(nèi),刨刀片選用硬質(zhì)合金刀具。

 

(9)選片:選片要求達(dá)到兩個(gè)目的,一是剔除機(jī)械加工中不合格的竹片,另一是將色澤差異大的竹片分級(jí),變色的要增加調(diào)色工序,以淡化竹片的色澤。同一塊板材應(yīng)選用色澤一致的竹片。

 

(10)涂膠:采用脲醛樹脂膠粘劑,其固含量60%~65%,粘度35~50Pa·S,施膠量控制在200g/m左右。也可對(duì)脲膠進(jìn)行改性或使用其他膠種,以增加或提高某些性能。竹片在涂膠后應(yīng)陳化,其時(shí)間應(yīng)比木質(zhì)材料的陳化時(shí)間長(zhǎng)一些(一般為l5~20rain),這是因?yàn)橹癫牡南蚁蚧驈较蛭俾瘦^低。

 

(11)表層膠拼:表層材料為竹片橫拼板時(shí),竹片徑面為膠合面,通過橫向膠拼成一定規(guī)格尺寸的表層材料。

 

(12)芯層膠拼:把色澤較一致并經(jīng)涂膠陳化后的竹片按青對(duì)青、黃對(duì)黃排列的弦面作為膠合面,然后按所需要寬度排列,并通過拼板壓機(jī)膠拼成一定規(guī)格尺寸的芯層材料。膠壓設(shè)備采用蒸汽或高頻加熱的雙向單層壓機(jī)。

 

(13)芯層刨光:膠拼后的芯層材料(芯板)需進(jìn)行刨光處理,使芯層厚度均勻一致,要求芯層厚度公差為±0.2mm。

 

(14)整板膠合: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(shí)間應(yīng)略長(zhǎng)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(jī)的操作順序有關(guān),一般比木質(zhì)材料稍大。采用熱壓,溫度為100~ll0℃,多層膠合時(shí),正壓壓力為1.5~1.8MPa,豎拼時(shí)的側(cè)壓壓力為l~1.5MPa;時(shí)間為10~12min;熱壓后的板坯在冷卻過程中易產(chǎn)生變形,需放入冷壓機(jī)中,使之在受約束的情況下冷卻定型,以保證板材的平整。

 

(15)鋸邊或開料:冷壓后的板坯經(jīng)開料鋸進(jìn)行縱橫向鋸邊或開料成要求的規(guī)模尺寸。

 

(16)砂光:用寬帶砂光機(jī),對(duì)一定規(guī)格尺寸(長(zhǎng)×寬)板材表面進(jìn)行磨削加工,以保證板材表面光潔,厚度均勻。

 

(17)檢驗(yàn)分等、修補(bǔ)與包裝:砂光后的板材應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)、分等和修補(bǔ),然后再按等級(jí)包裝入庫(kù)。

 

竹家具板材

 

竹集成材表面具有天然的致密通直紋理,竹節(jié)錯(cuò)落有致。制成的家具造型簡(jiǎn)潔明快,線條舒展流暢,無論是以榫接合為主的傳統(tǒng)家具,還是現(xiàn)代板式竹集成材家具,亦或是造型優(yōu)美的彎曲家具,竹集成材都能實(shí)現(xiàn)。

 

而竹集成材之所以在現(xiàn)階段發(fā)展迅速,是因?yàn)槲覈?guó)是一個(gè)木材資源短缺的國(guó)家,木材資源無法滿足我國(guó)家具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。目前,可用木材資源因長(zhǎng)期過度消耗已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重危機(jī)。在遵循材料可持續(xù)利用,再生或循環(huán)利用以及材料綠色化這三大原則下,竹材已經(jīng)成為新型的家具材料。

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