原竹家具制造工艺研究

夏 雨，李延军，2，刘红征，3，徐 岩，余肖红，董敦义

(1.浙江农林大学工程学院，浙江 临安 311300； 2.南京林业大学材料科学与工程学院，江苏 南京 210037；3.杭州大索科技有限公司，杭州 萧山 311251； 4.安吉沃佳竹木科技有限公司，浙江 安吉 313300)

原竹家具制造工艺研究

夏 雨1，李延军1，2，刘红征1，3，徐 岩4，余肖红1，董敦义1

(1.浙江农林大学工程学院，浙江 临安 311300； 2.南京林业大学材料科学与工程学院，江苏 南京 210037；3.杭州大索科技有限公司，杭州 萧山 311251； 4.安吉沃佳竹木科技有限公司，浙江 安吉 313300)

原竹家具制作主要有原料制备、原料加工、家具装配、表面涂饰4个步骤：将红竹经过炭化、矫正、锯切后制成长为2.6 m左右的竹段；依据家具图纸进行下料、连接件加工、弯曲部件加工、板状部件加工后，制成家具的主要结构件；再将加工后的结构件由下至上，依次为脚垫、腿脚部构件、桌台面构件、扶手靠背等构件的顺序以L型结合、三角并接接合等连接方式安装原竹家具的主框架，后安装家具的板状部件及装饰部件；最后将装配后的家具进行一定的修补、打磨，经行表面的喷色与涂漆，完成原竹家具制作。该研究为提高竹材的利用范围，扩大小径级竹材的利用率，丰富我国家具产业并为原竹家具的改进和原料加工提供一种新的思路。

竹家具；制造工艺；原竹；小径竹

我国是世界竹资源第一大国，竹子栽培和竹材利用历史悠久，在竹类资源种类、面积、蓄积量、竹制品产量和出口额方面均居世界第一，素有“竹子王国”美誉[1-6]。竹自古以来就被我们的祖先开发用于食、住、文化等方面，其中竹家具作为一种传统的民间家具，因其具有浓郁的民族风味、返璞归真的造型等深受人们所喜爱[7]。然而，我国传统的原竹家具制造工艺较为简单，技术落后，文献报道较少。本文通过实地调研，结合自身研究和改进，提出了现代的原竹家具制造工艺，为原竹家具的发展、提高生产效率提供技术支持。

原竹家具是指以形圆而中空有节的竹材茎秆作为家具主要零部件的一类家具[8]。我国目前原竹家具生产主要分为4个部分：原料制备、原料加工、家具装配、表面涂饰。

1 原料制备

1.1 家具选材

原竹家具选材，需要考虑原竹的竹种、竹龄、部位等因素对竹材材性的影响，也需要考虑竹材的径级对家具外观和家具体型的影响，从而选择适合的竹材。一般选取3～4年生圆润光滑、无明显缺陷的红竹(Phyllostachysiridescins)，直径范围在3～5 cm，距地2.6 m为主要利用竹段，这是因为红竹距地在2.6 m左右的竹竿，其尖削度较小，力学强度较强，符合原竹家具的制造。

1.2 材料处理

由于竹材内部含有大量的糖类和淀粉等有机物容易致使材料霉变、虫蛀，这对原竹家具的制造、使用及保存都十分不利。为了提高原竹家具的使用寿命，改变竹材颜色，丰富原竹家具色彩外观，制作家具之前，会对竹材进行一定程度的热改性处理。主要采用高温蒸汽对原竹进行炭化处理，炭化温度为130 ℃，时间为2 h，炭化后的竹材需存放凉置一定时间，以便竹材材性稳定；如需制造本色原竹家具，则不进行炭化处理。

1.3 竹竿矫正

竹材在生长过程中，由于阳光、雨晒等各种自然气候因素的综合作用，竹竿会呈现有一定程度的弯曲。弯曲的竹竿制造家具就会存在一定的结构、使用及外观等问题。因此，需对竹竿进行矫正后才能制造家具。将需要弯曲的竹竿部位在煤炭等明火上烘烤，并匀速的旋转竹竿几周，再放置于矫正设备上，缓慢加压，竹竿变直后用湿布沾水冷却。需注意竹竿烘烤时间不宜过长，避免竹材表面烤焦变黑，造成外观缺陷。

2 原料加工

2.1 家具下料

根据家具图纸进行下料，根据所需家具选取一批竹竿，及配套可与竹竿内径相套合的木芯，将竹竿锯切成适合的规格尺寸；另备置家具所需的板面材料、装饰材料或一些特殊的金属构件，完成整个家具材料的准备工作。

2.2 连接(弯曲)部件加工

竹家具大多采用框架结构家具。所以框架结构的加工，直接影响到家具的稳定、外观和使用寿命。目前原竹家具框架结构件加工主要有3种：

L型接口：利用圆锯机将竹筒和木芯的两端据切成45°角，两段竹筒拼接成90°直角，主要用于靠背、扶手等出现直角的部位(见图1)。

三角并接接口：在L型接口的基础上，将切口另一面同样据切成45°，两面对称，呈“心”形，主要用于桌面与腿部之间的三角连接(见图2)。

鱼口接口：利用机械铣削刀具将竹筒和木芯铣出向内的弧形口，形似鱼口，与腿部以金属五金件连接，主要用于横枨、罗锅枨等部位(见图3)。

弯曲部件：选取无裂缝原竹放置于加热弯曲的环形槽中，固定竹竿，用煤气火焰枪(外焰900～1 000 ℃)在需要弯曲的部位均匀烘烤约30 s后，用手缓慢使力，将竹竿弯曲，在竹节部位要重点烘烤，直到达到弯曲度后用湿布冷却，整个过程需要2～3 min，角度一般为120°～160°之间。需注意烘烤时温度和火焰与竹竿的远近，尽量避免烘烤之后，竹材表面出现焦黑颜色，影响家具外观。

图1 L型接口Fig.1 L-shaped interface

图2 三角并接接口Fig.2 Triangle interfaces

图3 鱼口接口Fig.3 Fish-mouth shaped interface

2.3 板面材料

家具板面材料主要用于桌柜面、椅凳面、扶手靠背等大面积地区。一般生产原竹家具，主要使用的板面材料有：竹胶合板、重组竹板、竹木复合板材等。对于板面的加工主要是雕刻和贴面2种。雕刻即用数控机床，将图案雕刻于板面上；贴面主要是利用气动压机或气枪将竹编材或竹帘材贴于面板上，达到一定的装饰效果。

3 家具装配

3.1 框架装配

原竹家具大多是框架结构，主要是框架的搭接。一般传统竹家具主要用的搭接方法有：包接、棒状对接、丁字接、十字接、缠接等，同时辅以木梢钉、铁钉、胶黏剂等材料进行加固[9-10]。

原竹家具框架搭接是由下向上，依次为脚垫、腿脚部构件、桌台面构件、扶手靠背等构件；一般以L型接合、并接接合交替进行，脚垫和束腰是L型接合，见图4；腿脚部位、桌台面则是并接接合，见图5；往上的扶手、靠背等部件则基本都是L型接合；最后以鱼口接合，见图6，将罗锅枨、横枨等加固构件安装，主要框架基本完成。

图4 脚垫装配(L型接合)Fig.4 Base assembly (L-shaped link)

图5 腿部装配(并接接合)Fig.5 Leg assembly(combine link)

图6 横枨装配(鱼口接合)Fig.6 Cross doorpost assembly(fish-mouth shaped link)

3.2 板面装配

原竹家具中，板面部件大多为桌面、柜面、床面及望板等部件。由于原竹本身的特殊性，原竹家具在板面安装中采用一些特殊的加工方式：托条—板面部件—压条。即首先需要在安装板面的位置的框架内部以胶合、气钉、木螺钉等方式固定宽为1.2～1.5 cm、厚为0.6～0.8 cm，形状与框架相似的托条，而后将板面放置于托条上，加以固定，再将与托条同宽同厚同一形状的板材制作的压条，安放于板面上，进行固定。具体装配见图7、8、9。其原因是由于竹材天然具有的弯曲和尖削度，同一条竹竿也会有所差异，因此适合桌台框架一端的板件并不一定适合另一端，一般这种情况会选取中间值，而板面与原竹框架之间的间隙由细小板材或竹粉填补，外围以压条封边，则不会破坏家具外观。

图7 托条装配Fig.7 Supporting article assembly

图8 面板装配Fig.8 Panel assembly

图9 压条装配Fig.9 Layering assembly

3.3 装饰与其他部件安装

原竹家具的装饰主要用在桌椅、床榻以及屏风等家具上，其装饰手段主要有以小径竹材拼接图案或几何纹理等线条装饰、以客户需要的雕刻图案装饰、以家具需求的贴面装饰和少部分的染色装饰。另外有少量的定制家具，需要活动板件或其他特殊构件，则一般是装配的最后步骤进行接合。

4 表面涂饰

4.1 修补与打磨

原竹家具的固定方式主要有气钉、U型钉、圆棒榫和木螺钉等连接件，因此在家具表面会留下一些孔洞。气钉在穿透竹材后，钉孔周围会形成一圈毛刺，影响家具外观和后期漆饰。装配后的家具，需要对家具整体进行一次粗打磨，使用粗砂纸将表面不光滑的毛刺磨平；而后使用原子灰将钉孔、榫孔等孔隙填平，使表面光滑、平整；原子灰干透后，再用细砂纸仔细打磨家具，将多余的原子灰、毛刺以及表面不平整的地方进行细致打磨，直到家具手触光滑、平整才可进行下一步。

4.2 表面涂饰

原竹家具由于颜色的区别，分为2种涂饰。原竹色的家具就2道工序：底漆和面漆；仿红木色家具则分为：底漆、喷色和面漆。底漆主要是为了提高漆膜的厚度，使整个家具有一定的通透感，减少面漆用量，具有填充型、遮盖力强等特点。一般涂饰底漆后，等到底漆干透，用细砂纸将底漆打磨光滑，而后喷色，主要为仿红木色，喷色后同样需要干透打磨，再上面漆。涂饰中需注意油漆用量，避免油漆堆积、流滴，造成家具表面外观缺陷。

5 结论

原竹家具是竹材加工利用的新方向，通过原竹家具的大力开发能有效地提高小径级竹材的利用率和附加值，提高竹农收入，扩大竹资源的应用范围。

原竹家具整体加工方式并不复杂，主要依靠人工进行制作，主要有原料制备、原料加工、家具装配、表面涂饰4个步骤。将选择好的红竹齐地伐到，距地2.6 m为利用竹段，利用高温蒸汽炭化后，经过竹竿矫正，保证家具外观质量；根据家具图纸进行下料，将竹竿锯切成合适的规格尺寸，加工连接部位、弯曲部位、板面部位和装饰材料，完成整个家具的构件备料；家具装配以主框架、板面件、装饰件为顺序进行装配，主框架以脚垫、退脚部构件、桌台面构件、扶手靠背构件为顺序，自下向上依次装配；家具装配后，会留下一些加工孔隙，需要先将孔隙填补平整，晾干后进行打磨，使家具表面光洁平整，便于后期家具的喷色与上漆。

原竹家具造型优美，材料天然，工艺精巧，非常符合当今社会环境的环保要求以及人们的审美，是一种具有较大发展空间的家具类型。

[1] 刘露霏.机遇就蕴藏在挑战中——中国工程院院士、南京林业大学教授张齐生解读新常态下我国竹产业发展趋势[N]. 中国绿色时报，2015-04-06(B02).

[2] 国家林业局. 全国竹产业发展规划(2013-2020)[R]. 2013.

[3] 张齐生. 竹类资源加工的特点及其利用途径的展望[J]. 中国林业产业，2014(1)：9-11.

[4] 张齐生. 我国竹材加工利用要重视科学与创新[J]. 浙江林学院学报，2013，20(1)：1-4.

[5] 李延军，许斌，张齐生，等. 我国竹材加工产业现状与对策分析[J]. 林业工程学报，2016，1(1)：2-7.

[6] 闫薇，傅万四，张彬，等. 基于规格竹片的胶合界面研究现状及建议[J]. 林业工程学报，2016，1(5)：20-25.

[7] 何晓琴. 中国传统竹家具的文化特征[J]. 世界竹藤通讯，2006，4(2)：42-45.

[8] 江敬艳，张彬渊. 我国圆竹家具生产现状[J]. 人造板通讯，2001，(6)：110-112.

[9] 陈哲. 传统竹家具的结构改进研究[D]. 长沙：中南林学院，2005.

[10] 江敬艳. 圆竹家具的研究[D]. 南京：南京林业大学，2001.

Raw Bamboo Furniture Manufacturing Technology

XIA Yu1, LI Yan-jun1,2, LIU Hong-zheng1,3, XU Yan4, YU Xiao-hong1, DONG Dun-yi1

(1.School of Engineering，Zhejiang A&F University，Linan 311300，Zhejiang，China；2.School of Materials Science and Engineering of Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，Jiangsu，China；3.Hangzhou Dasuo Ltd. Xiaoshan，Hangzhou 311251，Zhejiang，China；4.Anji Wojia Bamboo And Wood Technology Co., Ltd.，Anji 313300，Zhejiang，China)

The aim of this study is to expand the scope of bamboo use, increase the utilization rate of small-diameter bamboos, diversify the furniture, and to provide a new way of thinking for the improvement of raw bamboo furniture and the processing of materials. The raw bamboo furniture manufacturing process mainly included four steps, i.e. raw material preparation, processing, furniture assembly, surface decoration. After carbonization, correction, cutting, bamboo segments with a length of 2.6 mPhyllostachysiridescinswere prepared. Major furniture structural objects were made through a series of processes such as cutting in accordance with furniture drawings, processing of connected components, processing of bending parts, processing of plate parts. Then, these structural components were assembled bottom-up by L-shaped or triangle joints, in the order of mats, leg components, table top components, armrest and backrest components, and other components, to form the main frame of raw bamboo furniture. Finally, the furniture surface was repaired, grinded, colored and painted to finish the production of raw bamboo furniture.

Bamboo furniture; Manufacturing processes; Raw bamboo; Small-diameter bamboo

2016-09-21

浙江省自然科学基金资助项目(LY16C160009)；国家自然科学基金资助项目(31570552)；浙江省科技厅公益项目(2015C31047)

夏雨，硕士研究生，主要从事木材科学与家具设计研究。通信作者：刘红征，高工，主要从事竹材工程材料研究。E-mail：332812331@qq.com