竹絲裝飾材的制造工藝及應用前景

李 暉于麗麗陸 芳覃道春費本華（國際竹藤中心北京0002 2湖北省林業(yè)科學研究院武漢430075 3天津科技大學包裝與印刷工程學院天津300222）

竹絲裝飾材的制造工藝及應用前景

李 暉1，2于麗麗1，3陸 芳1覃道春1費本華1
（1國際竹藤中心北京100102 2湖北省林業(yè)科學研究院武漢430075 3天津科技大學包裝與印刷工程學院天津300222）

竹絲裝飾材是以竹絲為基本結(jié)構(gòu)單元通過編織或膠粘制成的裝飾材料。作為一種新型環(huán)保裝飾產(chǎn)品，其具有原料利用率高、保溫調(diào)濕、可塑性強、施工簡便、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。隨著人們環(huán)保觀念的深入，竹絲裝飾材的應用將日益廣泛，今后應加強竹絲裝飾材改性研究，制定相關(guān)產(chǎn)品標準，設計開發(fā)相關(guān)衍生產(chǎn)品。

竹絲裝飾材料；制造工藝；產(chǎn)品優(yōu)勢；應用前景

DOI：10.13640/j.cnki.wbr.2016.03.007

竹子富含東方文化的因子，在中國幾千年的文化傳承中早已被賦予了堅貞、志高、謙和的“人格”，代表著崇高的道德風尚，除其外觀形態(tài)受到文人墨客觀賞贊嘆外，獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的加工特性更是受到能工巧匠的青睞.“寧可食無肉，不可居無竹”更是道出了竹材一直都是居家裝飾、家具制造、建筑搭建的優(yōu)質(zhì)材料的事實.隨著材料科學的發(fā)展和產(chǎn)品設計理念的提升，各類新型材料不斷涌現(xiàn)，對傳統(tǒng)形態(tài)的竹裝飾材也造成了沖擊，這就需要竹裝飾材在結(jié)構(gòu)、性能以及產(chǎn)品定位上深入探討和研究.由此，創(chuàng)新性開發(fā)了以竹絲為基本單元、以內(nèi)墻裝飾為主要用途的竹絲裝飾材料，這種材料可滿足綠色住宅［1-2］對裝飾材料的各項要求，代表著綠色環(huán)保裝飾材料［3-4］發(fā)展的新趨勢.

1竹絲裝飾材的定義及分類

1.1定義

竹絲裝飾材是以竹絲為基本結(jié)構(gòu)單元通過編織或膠粘制成的裝飾材料的總稱.其創(chuàng)新靈感起源于竹簾，但經(jīng)過工藝改良及創(chuàng)新，其應用領(lǐng)域已由單純的窗簾擴展到了墻體裝飾，這種“跨界式”的功能轉(zhuǎn)變是竹材裝飾領(lǐng)域的思維創(chuàng)新.

竹絲是把竹稈壓破后用梳花機加工成細長形狀的竹單元［5］（圖1）.當前對竹絲尺寸等級劃分還未有明確規(guī)定，廣義上一般是指截面小于4 mm2且截面為方形或圓形的長條形竹篾［6］.該種形態(tài)不僅完整保留了竹材紋理通直、色澤淡雅的視覺特點，還兼具竹材固有的密度高、韌性好、強度大的優(yōu)良特性，以此為原料生產(chǎn)的竹絲裝飾材料，既具有良好的物理特性還能實現(xiàn)人與自然相依相融的美好愿望（圖2）.

圖1　竹絲裝飾材

1.2分類

按照取材部位劃分，竹絲裝飾材可分為黃絲裝飾面材和青絲裝飾面材，黃絲是由竹黃部分拉絲而成，而青絲是由竹青部分拉絲而成［7］.長期以來，竹青的加工利用一直是竹材加工上的一個短板，因為竹青表面含有蠟質(zhì)和二氧化硅，潤濕性有限，不利于膠合而普遍被摒棄.以竹青拉絲加工成竹絲裝飾材規(guī)避了熱壓膠合這一工序，可充分利用竹青表面硬度高、耐磨、韌性好、光澤度好、色澤翠綠的優(yōu)點［8］，從而解決了竹青加工利用的問題.

按照竹絲表面處理工藝劃分，竹絲裝飾材又可分為原色、炭化、染色以及印刷裝飾面材.原色、炭化色的產(chǎn)品則以保持素樸淡雅為主要原則，被廣泛應用于傳統(tǒng)中式風格的室內(nèi)裝飾中，獨具韻味.染色以及印刷裝飾面材多選用黃絲為加工對象，染色處理后的面材具有強烈的視覺美感，適用于歐式、田園、現(xiàn)代簡約等各種風格的室內(nèi)裝潢中，質(zhì)感十足.

圖2　竹絲裝飾材裝飾效果

2竹絲裝飾材料的制造工藝

以原竹為加工對象，在不分離竹青和竹黃的前提下將剖開的竹篾拉絲后制成端部圓形的竹絲，然后將材料進行橫向編織為竹簾，隨后以無醛膠將其與被襯膠合制成竹絲裝飾材，具體工藝流程見圖3.

圖3　竹絲裝飾材加工流程

在竹絲裝飾材生產(chǎn)制造過程中有3個環(huán)節(jié)較為關(guān)鍵：竹篾制備、拉絲前處理（蒸煮階段）以及竹絲表面處理.

有研究表明，竹齡3年以上的竹材性能較為穩(wěn)定，因此原竹取材時一般選用3年以上竹材［9］.竹材橫截長度對于剖篾利用率也有一定影響，竹材直徑與高度呈反比，越往上竹筒直徑越小，黃絲的出材率越低，可取2 m為定值進行橫截［10］，靠近根部端主要用于大尺寸竹絲（黃絲）生產(chǎn)，靠近頂端主要用于青絲和小徑級黃絲生產(chǎn).因此，從取材角度更傾向于砍伐竹齡稍大的竹子作為原料進行定長橫截、剖篾.

水煮階段主要是對竹篾進行軟化處理，對拉絲質(zhì)量和效率有著至關(guān)重要的影響.目前在竹材軟化方面已有不少研究成果［11-13］，主要包括物理法和化學法，考慮到產(chǎn)品的環(huán)保特性，對于竹篾的軟化主要采取熱水蒸煮的物理方式進行.以熱水對竹篾進行水煮，依靠水的滲透作用提高竹材含水率和溫度達到軟化竹材的目的［14］.由于加壓水煮相應設備不完善且較浪費能源，在實際生產(chǎn)操作中通常采用常壓水煮的方法來進行軟化.水煮軟化過程不僅可以保護刀具、提高工作效率，同時在熱水循環(huán)過程能促進竹材中部分淀粉的溶解、浸提出有機物，提高竹絲的防蟲和防腐能力.

表面處理階段是對竹絲外觀視覺效果進行裝飾加工的總稱.拉絲干燥后進行分級篩選除區(qū)分青絲和黃絲外，還要對竹絲徑級和質(zhì)量進行分類，對于材色較好的竹絲將作為原色或待印花竹絲裝飾材料的原料；材色較差的竹絲進行染色工藝對其進行表面改性而后再編織成型，以此實現(xiàn)竹絲高效利用.

3竹絲裝飾材的優(yōu)勢

目前，市場上最普遍的裝飾材料包括涂料、墻紙、石材、陶瓷、金屬裝飾、硅藻泥以及環(huán)保墻衣，從裝飾效果、施工操作、保養(yǎng)維護以及安全環(huán)保角度上講，各有優(yōu)劣［15-17］.就綠色住宅的要求而言［18-19］，裝飾材料需滿足綠色無污染、避免施工過程對環(huán)境造成污染的要求，同時還要具有舒適、節(jié)能的效果和較長的使用壽命.綜合各方面，竹絲裝飾材無疑是以上裝飾材料的較好替代產(chǎn)品.竹絲裝飾材料作為一種新型環(huán)保裝飾產(chǎn)品從生產(chǎn)加工、使用過程、產(chǎn)品拓展以及后期安裝上都比同類裝飾材料更有優(yōu)勢.

3.1原料利用率高，成本低

區(qū)別于以往的竹材加工的原料選擇，竹青和竹黃都被視為竹絲裝飾材的生產(chǎn)原料，其對應的產(chǎn)品通常稱為“青絲”和“黃絲”，竹材利用率接近100％，超過目前竹材利用率達到90％以上的重組竹產(chǎn)品［20-21］，更能實現(xiàn)整竹利用.就生產(chǎn)加工而言，從拉絲到后期的成型固定整個工藝過程都未使用含有甲醛的有害物質(zhì)，對操作人員無危害；此外，由于原料利用率高，加工剩余物極少，集中清理后可將其轉(zhuǎn)化為熱能使用.

3.2調(diào)濕保溫，提升居住品質(zhì)

竹材在大氣中容易吸水和蒸發(fā)水分，具有良好的環(huán)境調(diào)濕性［22］.雖然以竹材為基材的裝飾材料都具備吸濕解吸的功能，但由于加工工藝的不同，調(diào)濕效果大不相同.以薄竹貼面材料、重組竹、竹地板等室內(nèi)材料作為比較對象，竹絲裝飾材料的調(diào)濕功能會更勝一籌，這主要是由于這些產(chǎn)品經(jīng)過熱壓膠合而成，在熱壓過程中竹材單元受到壓力，原有的垂直纖維方向的微觀結(jié)構(gòu)遭到破壞；此外，在板坯壓實過程中，膠粘劑加速流動，較均勻地擴散滲透到板材的縫隙中去［23］，堵塞竹材的水分疏導組織從而限制產(chǎn)品與室內(nèi)環(huán)境中水分的交換.相比之下，竹絲裝飾材具有良好的吸濕解吸能力，更具調(diào)節(jié)環(huán)境濕度的功能.

此外，竹材的導熱性能低，具有自動調(diào)節(jié)和保溫功能.有研究表明［24］，竹材在氣干狀態(tài)下的導熱系數(shù)為0.088 7～0.104 7 W/m·ca1，在相同含水率、相同密度、相同溫度條件下木材的導熱系數(shù)大于竹材，可見竹材的保溫性能優(yōu)于木質(zhì)產(chǎn)品.以竹絲裝飾材作為室內(nèi)墻體、吊頂裝飾材料可充分隔絕熱量傳遞、減緩熱量散失，尤其是在冬季和夏季其保溫隔熱功能更為突出.

3.3產(chǎn)品可塑性強

竹絲裝飾材色澤古樸淡雅，作為室內(nèi)墻面裝飾材料其裝飾效果頗具特色，竹材纖維狀紋理整齊而有規(guī)律，具有一定的方向感和韻律美［25］，可作為終端產(chǎn)品應用于茶樓、酒店、國學講堂等公共場所，也可根據(jù)不同需求進行混搭拼色、染色、壓花、雕刻、印刷等二次加工，應用于居家裝修，其產(chǎn)品具有極高可塑性，尤其符合目前家裝行業(yè)高端訂制的理念.

3.4施工簡便，易于回收

與以往墻面、天花板裝飾材料繁瑣的施工手段相比，竹絲裝飾材料的安裝十分便捷，即使是二次裝修也僅需要保證被覆蓋面平整即可進行施工，省去了鏟墻、粉刷、涂飾等一系列的操作，耗時少、裝修效率高、成本低.此外，竹絲裝飾材料僅以暗釘和木壓條與墻壁、天花板固定，易于拆卸和回收.

3.5節(jié)能減排，低碳環(huán)保

與當前常見的室內(nèi)裝飾材料相比，竹絲裝飾材生產(chǎn)過程均采用節(jié)能型設備，電能需求量不高；基于竹絲的保溫隔熱的優(yōu)良特性，在使用過程中也可以相對減少用于取暖和降溫方面的能源消耗；產(chǎn)品后期回收利用多樣化且對環(huán)境無污染.因此，竹絲裝飾材在整個生命周期內(nèi)都符合當前環(huán)保組織所倡導的“節(jié)能減排，低碳環(huán)保”理念.

4竹絲裝飾材的應用前景及研究趨勢

竹絲裝飾材作為一種具有立體質(zhì)感的飾面材料產(chǎn)品，目前主要應用于室內(nèi)天花板和墻體裝飾方面.隨著室外霧霾等大氣污染日益嚴重，人們會更加關(guān)注室內(nèi)環(huán)境的天然性、舒適性與環(huán)保性，最貼近自然的竹木制品會成為室內(nèi)裝飾材料、家具、人造板等的首選，以竹絲裝飾材料作為家具、木門、人造板的飾面材料通過冷壓或熱壓工藝進行膠合制成別有韻味的“竹面木芯”產(chǎn)品，可豐富竹木復合裝飾材料種類，引領(lǐng)家裝風格新潮流.今后在竹絲裝飾材的發(fā)展及利用方面，還需從以下幾個方面深入研究：

1）竹絲裝飾材改性研究.竹材的四季生長規(guī)律、糖類及淀粉成分變化各有不同［26］.春季竹材淀粉含量、糖分較高，秋冬季節(jié)淀粉、糖分等營養(yǎng)物質(zhì)含量較低，材性更為穩(wěn)定.然而限季砍伐卻無法保證生產(chǎn)原料的持續(xù)供給，因此在后期加工中還要進一步加大對防霉、防腐方面的改性處理，尤其是環(huán)保型改性劑研究.此外，竹絲作為一種裝飾材料若要全面推廣使用還需要考慮其安全性能——阻燃性能，竹材本就是易燃物質(zhì)，而竹絲裝飾材的單元形態(tài)與竹材相比體積較小、面薄且縫隙大，更易燃燒，深入研究新型環(huán)保竹絲裝飾材料阻燃劑及阻燃工藝具有重要意義.

2）竹絲類產(chǎn)品標準編制.以竹絲為基本單元的產(chǎn)品生產(chǎn)由來已久，但主要是作為手工藝品的原料使用，而作為大幅面的室內(nèi)裝飾材料使用是近幾年才開始興起的新工藝.目前竹絲已在很多方面得到了應用，但在定義、定級、分類上相對模糊，缺少準確的分類與評價指標，從而使竹絲在規(guī)格、等級上缺乏統(tǒng)一性，造成產(chǎn)品均一性差的問題.要解決這些問題，首先需要制定各級竹絲分級及利用的相關(guān)標準，將單根竹絲的各項性質(zhì)與其適宜的產(chǎn)品組合形態(tài)建立良好的聯(lián)系，例如外觀性能好、經(jīng)環(huán)保阻燃、防霉處理的竹絲可作為內(nèi)墻裝飾材料使用，竹絲寬窄處明顯、材色差異性較大的竹絲可進行染色等表面改性處理作為竹包裝容器等消耗品使用；其次，還要對竹絲、竹絲手工藝品、竹絲包裝容器、竹絲裝飾材料、竹絲飾面家具、人造板等各類產(chǎn)品的規(guī)格、物理性能、環(huán)保安全性等各方面指標進行標準化研究、量化定級從而規(guī)范和約束工業(yè)化生產(chǎn)，保障消費者權(quán)益.

3）竹絲裝飾材衍生產(chǎn)品設計開發(fā).我國是世界上竹類資源最為豐富的國家，竹材以生長速度快、生命周期短而聞名，是極富價值的天然速生材料.作為木材的替代材料，竹材產(chǎn)品的設計一直集中在強度大、剛度高這些優(yōu)良的力學性能上，而要實現(xiàn)“以竹勝木”就應該打破以竹材作為結(jié)構(gòu)材進行設計、生產(chǎn)這一局限性思維模式，將關(guān)注焦點放到竹子的外觀特色及竹文化底蘊上，以竹絲裝飾材料為中心，探索竹絲類產(chǎn)品更多的設計方向，甚至與非生物質(zhì)材料相結(jié)合，為家裝、家居用品的設計提供新的靈感和支持.

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Manufacturing Process and Application Prospect of Decorative Bamboo Filament

Li Hui1，2Yu Li1i1，3Lu Fang1Qin Daochun1Fei Benhua1
（1 Internationa1 Center for Bamboo and Rattan，Beijing 100102，China 2 Hubei Academy of Forestry，Wuhan 430075，Hubei，China 3 Department of Wood Science and Techno1ogy，Tianjin University of Science and Techno1ogy，Tianjin 300222，China）

Decorative bamboo fi1ament is a kind of decorative materia1s that are manufactured through weaving and g1uing with bamboo fi1ament as the basic structura1 units.As a new and environmenta11y friend1y decorative product，it has the advantages such as high efficiency，temperature keeping and humidity，wide app1ication，easy to use，energy saving，etc.With more peop1e are concerned about environment protection，decorative bamboo fi1ament cou1d be more wide1y used.it shou1d enhance the study on modification of this materia1，deve1op re1evant product standards and design and deve1op re1evant derived products.

bamboo fi1ament decorative materia1，manufacturing process，product advantage，app1ication prospect

國際竹藤中心基本科研業(yè)務費專項資金（編號：1632016005）.

李暉（1983-），女，助理研究員，博士研究生.E-mai1：827231442@qq.com.

費本華（1964-），男，研究員，博士生導師.E-mai1：feibenhua@icbr.ac.cn.