大果紫檀材性特征及家具设计

邓晓瑜 姜文静 刘祎

摘 要：大果紫檀家具目前在红木市场上最为普及。本文在分析大果紫檀材性特征及加工特性的基础上探讨了木材材性对家具造型设计、结构设计及工艺设计的影响及注意事项，期待为红木家具设计提供借鉴与参考。

关键词：大果紫檀;木材材性;家具设计;影响

红木家具是我国最具有代表性的家具产品之一。随着经济和人民生活水平的不断提高，红木家具因其特殊的材性、工艺及文化等特征，越来越受到人们的喜爱，也逐渐在经济条件好的家庭里普及。红木品种繁多，树种和材性不同，其市场定位和受众人群也不一样。因此，针对不同的树种，认真研究其材性特征及其与设计和文化的相关关系，对开发家具市场以及产品设计水平的提升等具有重要意义。本文分析了大果紫檀（Pterocarpus macrocarpus Kurz）的材性特征，针对木材的特性探讨了其在家具设计时应该注意的主要问题。

1 大果紫檀材性特征

大果紫檀是国标《红木》GB/T 18107-2017规定的29种红木之一，俗称缅甸花梨。主要分布在缅甸、越南、老挝、泰国、柬埔寨等东南亚国家及地区。大果紫檀是花梨木类木材，[1]散孔和半环孔倾向明显。心材一般呈现红色、砖红、黄色或浅黄色，带有深色条纹。大果紫檀材质硬重、密度高、结构细、纹理交错，尤其具有悠远醇厚的檀香香味。木材的某些部分具有明显的虎皮纹，非常美观。木材耐腐防虫，质感、手感良好。因其具有上述诸多优良特征，被广泛用于制作高级传统家具。

2 大果紫檀的加工特性

木材需要经过干燥、脱除水分后才能用于家具制作，否则制作好的家具会变形、开裂。红木家具更应该注意水分对其质量的影响。木材干燥是木材加工的首要环节，原木经过制材后变成规格的板、方材，然后对其进行干燥处理。传统的红木家具生产中木材需经过长时间的存放（天然干燥），而现代化的家具生产需对木材进行人工干燥。人工干燥包括蒸汽窑干[2]、高频干燥[3，4，5，6]、微波干燥、太阳能干燥等。目前最为普及的是蒸汽窑干，其干燥温度高，能使木材变脆、变硬，影响后续的锯、铣、刨、钻等加工质量。此外，高温还使木材中的有益成分挥发，减少了木材的气味，影响家具的特性。因此，低温冷冻干燥[7，8，9，10]等技术对大果紫檀等红木家具的干燥具有一定的优势。此外，为了节约能源，冷冻、真空等低温干燥需与其他干燥方法相互联合。

3 大果紫檀材性与家具设计

家具设计主要包括造型、结构、工艺等方面的设计。因此，在家具设计开发时，设计工作者和产品决策者应该更好地了解材料特性，因材施策，提升设计质量和水平。在造型设计上应考虑木材结构特性、纹理特性、环境学特性及文化特征等因素。造型应该针对某些具体的风格，利用木材自身的特性，强化风格、外延风格，打造不同于其他实木家具的一种单独的设计风格，结合中西文化在世界范围内展现东方文明的积淀之美;在结构设计时同样也要考虑材料的材性特征。大果紫檀密度大，抗弯抗压等物理力学性能优越，在零部件尺寸确定时要注意尺寸的比例关系，因为其较小的尺寸能够承受合理的受力，但尺寸过小会影响比例关系。榫卯连接[11]是木制品接合的重要方式，设计时要注意榫卯接合的尺寸配合，防止榫眼胀裂。受力点设计时注意木材的受力方向，避免顺纹方向为主受力方向。木材顺纹抗剪强度最小，即使密度和硬度大的大果紫檀也因受剪切力而劈裂。在工艺设计上要注意材料加工特性的影响。木材密度大、硬度大、加工费时费力且容易产生劈裂和爆裂，因此在工艺设计上要减少多余的工艺环节，尽量避免横向切削及车床、复杂型刀设备的加工。[12]

4 结语

木材是古老而永恒的天然家具材料，其特有的环保性能和温馨自然的材料语言是其他材料无法比拟的。我们只有深入地了解木质材料的特性才能充分发挥材料的特性优势，最大限度地满足家具设计在造型、结构、工艺等方面的要求。

参考文献：

[1] 任志伟，张耀丽，王晶晶.木果缅茄与大果紫檀木材的鉴别[J].国际木业，2018（04）：62-64.

[2] 周珊，姜文静，刘洪海，等.风车木常规干燥工艺研究[J].家具，2018，39（06）：35-39.

[3] 杨琳，周珊，韩天淇，等.白蜡木方材高频真空干燥技术的研究[J].家具，2018，39（04）：26-29+37.

[4] 刘洪海，张鑫，杨琳，等.重齿铁线子木材高频真空干燥工艺研究[J].林业工程学报，2018，3（01）：10-15.

[5] 刘洪海，杨琳，吴智慧，蔡英春，李兴畅.大果紫檀等3种红木薄板的高频真空干燥[J].林业工程学报，2017，2（01）：15-19.

[6] 刘洪海，张婵娟，苏舒，等.巴里黄檀和阔叶黄檀大断面木材高频真空干燥研究[J].家具，2018，39（04）：10-13.

[7] 张婵娟，张月婷，徐守楠，等.基于扫描图像法的尾巨桉自由干缩率测定[J].家具，2018，39（06）：31-34.

[8] 杨琳，马青原，刘洪海，等.尾巨桉木材冷冻干燥特性[J].森林与环境学报，2018，38（03）：277-283.

[9] 楊琳，毛恒之，刘洪海，等.预冻及压缩预处理对尾巨桉干燥特性的影响[J].林业工程学报，2018，3（04）：30-34.

[10] 苏舒，胡星辰，杨琳，等.冷冻干燥过程尾巨桉干缩及水分迁移特性的研究[J].家具，2019，40（2）：18-21.

[11] 姜文静，张静雯，刘洪海.大学宿舍化妆品收纳盒拆装结构设计研究[J].大众文艺，2019（06）：81-82.

[12] 吕玲，富艳春.风车木材性特征对家具设计的影响[J].艺术科技，2019（01）：35-36.

作者简介：邓晓瑜（1999—），女，江苏人，本科生，主要从事家具设计研究。

刘祎（1991—），男，黑龙江人，博士，讲师，主要从事生命周期评价方面的研究。