竹丝装饰材的制造工艺及应用前景

李 晖于丽丽陆 芳覃道春费本华（国际竹藤中心北京0002 2湖北省林业科学研究院武汉430075 3天津科技大学包装与印刷工程学院天津300222）

竹丝装饰材的制造工艺及应用前景

李 晖1，2于丽丽1，3陆 芳1覃道春1费本华1
（1国际竹藤中心北京100102 2湖北省林业科学研究院武汉430075 3天津科技大学包装与印刷工程学院天津300222）

竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元通过编织或胶粘制成的装饰材料。作为一种新型环保装饰产品，其具有原料利用率高、保温调湿、可塑性强、施工简便、节能环保等优势。随着人们环保观念的深入，竹丝装饰材的应用将日益广泛，今后应加强竹丝装饰材改性研究，制定相关产品标准，设计开发相关衍生产品。

竹丝装饰材料；制造工艺；产品优势；应用前景

DOI：10.13640/j.cnki.wbr.2016.03.007

竹子富含东方文化的因子，在中国几千年的文化传承中早已被赋予了坚贞、志高、谦和的“人格”，代表着崇高的道德风尚，除其外观形态受到文人墨客观赏赞叹外，独特的结构和优良的加工特性更是受到能工巧匠的青睐.“宁可食无肉，不可居无竹”更是道出了竹材一直都是居家装饰、家具制造、建筑搭建的优质材料的事实.随着材料科学的发展和产品设计理念的提升，各类新型材料不断涌现，对传统形态的竹装饰材也造成了冲击，这就需要竹装饰材在结构、性能以及产品定位上深入探讨和研究.由此，创新性开发了以竹丝为基本单元、以内墙装饰为主要用途的竹丝装饰材料，这种材料可满足绿色住宅［1-2］对装饰材料的各项要求，代表着绿色环保装饰材料［3-4］发展的新趋势.

1竹丝装饰材的定义及分类

1.1定义

竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元通过编织或胶粘制成的装饰材料的总称.其创新灵感起源于竹帘，但经过工艺改良及创新，其应用领域已由单纯的窗帘扩展到了墙体装饰，这种“跨界式”的功能转变是竹材装饰领域的思维创新.

竹丝是把竹秆压破后用梳花机加工成细长形状的竹单元［5］（图1）.当前对竹丝尺寸等级划分还未有明确规定，广义上一般是指截面小于4 mm2且截面为方形或圆形的长条形竹篾［6］.该种形态不仅完整保留了竹材纹理通直、色泽淡雅的视觉特点，还兼具竹材固有的密度高、韧性好、强度大的优良特性，以此为原料生产的竹丝装饰材料，既具有良好的物理特性还能实现人与自然相依相融的美好愿望（图2）.

图1　竹丝装饰材

1.2分类

按照取材部位划分，竹丝装饰材可分为黄丝装饰面材和青丝装饰面材，黄丝是由竹黄部分拉丝而成，而青丝是由竹青部分拉丝而成［7］.长期以来，竹青的加工利用一直是竹材加工上的一个短板，因为竹青表面含有蜡质和二氧化硅，润湿性有限，不利于胶合而普遍被摒弃.以竹青拉丝加工成竹丝装饰材规避了热压胶合这一工序，可充分利用竹青表面硬度高、耐磨、韧性好、光泽度好、色泽翠绿的优点［8］，从而解决了竹青加工利用的问题.

按照竹丝表面处理工艺划分，竹丝装饰材又可分为原色、炭化、染色以及印刷装饰面材.原色、炭化色的产品则以保持素朴淡雅为主要原则，被广泛应用于传统中式风格的室内装饰中，独具韵味.染色以及印刷装饰面材多选用黄丝为加工对象，染色处理后的面材具有强烈的视觉美感，适用于欧式、田园、现代简约等各种风格的室内装潢中，质感十足.

图2　竹丝装饰材装饰效果

2竹丝装饰材料的制造工艺

以原竹为加工对象，在不分离竹青和竹黄的前提下将剖开的竹篾拉丝后制成端部圆形的竹丝，然后将材料进行横向编织为竹帘，随后以无醛胶将其与被衬胶合制成竹丝装饰材，具体工艺流程见图3.

图3　竹丝装饰材加工流程

在竹丝装饰材生产制造过程中有3个环节较为关键：竹篾制备、拉丝前处理（蒸煮阶段）以及竹丝表面处理.

有研究表明，竹龄3年以上的竹材性能较为稳定，因此原竹取材时一般选用3年以上竹材［9］.竹材横截长度对于剖篾利用率也有一定影响，竹材直径与高度呈反比，越往上竹筒直径越小，黄丝的出材率越低，可取2 m为定值进行横截［10］，靠近根部端主要用于大尺寸竹丝（黄丝）生产，靠近顶端主要用于青丝和小径级黄丝生产.因此，从取材角度更倾向于砍伐竹龄稍大的竹子作为原料进行定长横截、剖篾.

水煮阶段主要是对竹篾进行软化处理，对拉丝质量和效率有着至关重要的影响.目前在竹材软化方面已有不少研究成果［11-13］，主要包括物理法和化学法，考虑到产品的环保特性，对于竹篾的软化主要采取热水蒸煮的物理方式进行.以热水对竹篾进行水煮，依靠水的渗透作用提高竹材含水率和温度达到软化竹材的目的［14］.由于加压水煮相应设备不完善且较浪费能源，在实际生产操作中通常采用常压水煮的方法来进行软化.水煮软化过程不仅可以保护刀具、提高工作效率，同时在热水循环过程能促进竹材中部分淀粉的溶解、浸提出有机物，提高竹丝的防虫和防腐能力.

表面处理阶段是对竹丝外观视觉效果进行装饰加工的总称.拉丝干燥后进行分级筛选除区分青丝和黄丝外，还要对竹丝径级和质量进行分类，对于材色较好的竹丝将作为原色或待印花竹丝装饰材料的原料；材色较差的竹丝进行染色工艺对其进行表面改性而后再编织成型，以此实现竹丝高效利用.

3竹丝装饰材的优势

目前，市场上最普遍的装饰材料包括涂料、墙纸、石材、陶瓷、金属装饰、硅藻泥以及环保墙衣，从装饰效果、施工操作、保养维护以及安全环保角度上讲，各有优劣［15-17］.就绿色住宅的要求而言［18-19］，装饰材料需满足绿色无污染、避免施工过程对环境造成污染的要求，同时还要具有舒适、节能的效果和较长的使用寿命.综合各方面，竹丝装饰材无疑是以上装饰材料的较好替代产品.竹丝装饰材料作为一种新型环保装饰产品从生产加工、使用过程、产品拓展以及后期安装上都比同类装饰材料更有优势.

3.1原料利用率高，成本低

区别于以往的竹材加工的原料选择，竹青和竹黄都被视为竹丝装饰材的生产原料，其对应的产品通常称为“青丝”和“黄丝”，竹材利用率接近100％，超过目前竹材利用率达到90％以上的重组竹产品［20-21］，更能实现整竹利用.就生产加工而言，从拉丝到后期的成型固定整个工艺过程都未使用含有甲醛的有害物质，对操作人员无危害；此外，由于原料利用率高，加工剩余物极少，集中清理后可将其转化为热能使用.

3.2调湿保温，提升居住品质

竹材在大气中容易吸水和蒸发水分，具有良好的环境调湿性［22］.虽然以竹材为基材的装饰材料都具备吸湿解吸的功能，但由于加工工艺的不同，调湿效果大不相同.以薄竹贴面材料、重组竹、竹地板等室内材料作为比较对象，竹丝装饰材料的调湿功能会更胜一筹，这主要是由于这些产品经过热压胶合而成，在热压过程中竹材单元受到压力，原有的垂直纤维方向的微观结构遭到破坏；此外，在板坯压实过程中，胶粘剂加速流动，较均匀地扩散渗透到板材的缝隙中去［23］，堵塞竹材的水分疏导组织从而限制产品与室内环境中水分的交换.相比之下，竹丝装饰材具有良好的吸湿解吸能力，更具调节环境湿度的功能.

此外，竹材的导热性能低，具有自动调节和保温功能.有研究表明［24］，竹材在气干状态下的导热系数为0.088 7～0.104 7 W/m·ca1，在相同含水率、相同密度、相同温度条件下木材的导热系数大于竹材，可见竹材的保温性能优于木质产品.以竹丝装饰材作为室内墙体、吊顶装饰材料可充分隔绝热量传递、减缓热量散失，尤其是在冬季和夏季其保温隔热功能更为突出.

3.3产品可塑性强

竹丝装饰材色泽古朴淡雅，作为室内墙面装饰材料其装饰效果颇具特色，竹材纤维状纹理整齐而有规律，具有一定的方向感和韵律美［25］，可作为终端产品应用于茶楼、酒店、国学讲堂等公共场所，也可根据不同需求进行混搭拼色、染色、压花、雕刻、印刷等二次加工，应用于居家装修，其产品具有极高可塑性，尤其符合目前家装行业高端订制的理念.

3.4施工简便，易于回收

与以往墙面、天花板装饰材料繁琐的施工手段相比，竹丝装饰材料的安装十分便捷，即使是二次装修也仅需要保证被覆盖面平整即可进行施工，省去了铲墙、粉刷、涂饰等一系列的操作，耗时少、装修效率高、成本低.此外，竹丝装饰材料仅以暗钉和木压条与墙壁、天花板固定，易于拆卸和回收.

3.5节能减排，低碳环保

与当前常见的室内装饰材料相比，竹丝装饰材生产过程均采用节能型设备，电能需求量不高；基于竹丝的保温隔热的优良特性，在使用过程中也可以相对减少用于取暖和降温方面的能源消耗；产品后期回收利用多样化且对环境无污染.因此，竹丝装饰材在整个生命周期内都符合当前环保组织所倡导的“节能减排，低碳环保”理念.

4竹丝装饰材的应用前景及研究趋势

竹丝装饰材作为一种具有立体质感的饰面材料产品，目前主要应用于室内天花板和墙体装饰方面.随着室外雾霾等大气污染日益严重，人们会更加关注室内环境的天然性、舒适性与环保性，最贴近自然的竹木制品会成为室内装饰材料、家具、人造板等的首选，以竹丝装饰材料作为家具、木门、人造板的饰面材料通过冷压或热压工艺进行胶合制成别有韵味的“竹面木芯”产品，可丰富竹木复合装饰材料种类，引领家装风格新潮流.今后在竹丝装饰材的发展及利用方面，还需从以下几个方面深入研究：

1）竹丝装饰材改性研究.竹材的四季生长规律、糖类及淀粉成分变化各有不同［26］.春季竹材淀粉含量、糖分较高，秋冬季节淀粉、糖分等营养物质含量较低，材性更为稳定.然而限季砍伐却无法保证生产原料的持续供给，因此在后期加工中还要进一步加大对防霉、防腐方面的改性处理，尤其是环保型改性剂研究.此外，竹丝作为一种装饰材料若要全面推广使用还需要考虑其安全性能——阻燃性能，竹材本就是易燃物质，而竹丝装饰材的单元形态与竹材相比体积较小、面薄且缝隙大，更易燃烧，深入研究新型环保竹丝装饰材料阻燃剂及阻燃工艺具有重要意义.

2）竹丝类产品标准编制.以竹丝为基本单元的产品生产由来已久，但主要是作为手工艺品的原料使用，而作为大幅面的室内装饰材料使用是近几年才开始兴起的新工艺.目前竹丝已在很多方面得到了应用，但在定义、定级、分类上相对模糊，缺少准确的分类与评价指标，从而使竹丝在规格、等级上缺乏统一性，造成产品均一性差的问题.要解决这些问题，首先需要制定各级竹丝分级及利用的相关标准，将单根竹丝的各项性质与其适宜的产品组合形态建立良好的联系，例如外观性能好、经环保阻燃、防霉处理的竹丝可作为内墙装饰材料使用，竹丝宽窄处明显、材色差异性较大的竹丝可进行染色等表面改性处理作为竹包装容器等消耗品使用；其次，还要对竹丝、竹丝手工艺品、竹丝包装容器、竹丝装饰材料、竹丝饰面家具、人造板等各类产品的规格、物理性能、环保安全性等各方面指标进行标准化研究、量化定级从而规范和约束工业化生产，保障消费者权益.

3）竹丝装饰材衍生产品设计开发.我国是世界上竹类资源最为丰富的国家，竹材以生长速度快、生命周期短而闻名，是极富价值的天然速生材料.作为木材的替代材料，竹材产品的设计一直集中在强度大、刚度高这些优良的力学性能上，而要实现“以竹胜木”就应该打破以竹材作为结构材进行设计、生产这一局限性思维模式，将关注焦点放到竹子的外观特色及竹文化底蕴上，以竹丝装饰材料为中心，探索竹丝类产品更多的设计方向，甚至与非生物质材料相结合，为家装、家居用品的设计提供新的灵感和支持.

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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

国际竹藤中心基本科研业务费专项资金（编号：1632016005）.

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

费本华（1964-），男，研究员，博士生导师.E-mai1：feibenhua@icbr.ac.cn.