竹材如何利用?

如题所述

竹子和竹材具有自重轻、强度大、弹性好、纤维优良等许多独特的优点,它的用途非常广泛。

原竹建筑材

竹子砍伐后去掉枝叶的竹秆称原竹。原竹在工、农、渔业和日常生活中得到广泛应用,但用得最多的是在建筑方面。原竹不仅可作建筑构件,如梁、柱、椽、瓦、墙壁、地板等,还可用来建造全竹建筑。中国西南地区的竹亭,傣族、景颇族人的竹楼,四川都江堰上的竹索桥都是驰名中外的全竹建筑。利用竹子建造的工棚、货亭和各种活动房,搬运方便,造价低廉,很受欢迎。原竹建材必须进行防霉、防蛀和防裂处理,才能经久耐用。

竹材人造板

利用竹材制造的胶合板、纤维板、刨花板、竹丝板、竹材断面板和竹木复合材等。竹材人造板除可代替木材人造板用作建筑构件,可作家具、车厢板等。竹材人造板是20世纪60年代发展起来的竹材产品,其生产工艺与木材人造板大同小异。以竹代木和扩大竹材用途,在木材缺乏的产竹国家和地区有重要意义。中国现有中、小型竹材人造板厂100多个,生产各种类型的竹材人造板。

竹筋制品

以竹筋代替钢筋与水泥或菱苦土结合,制成各种建筑构件制品。也称竹筋混凝土制品、竹筋菱苦土制品。竹筋的力学强度虽不及钢筋,但是在一些负荷要求不高的建筑或预制件中使用,是充分利用竹材的一个途径。竹筋混凝土制品所用竹筋先要进行防腐、防水处理,然后按构件形状,捆扎成竹筋结构,放入模框内,浇上拌合好的水泥砂浆,经过一定时间干燥固化后,除去模框,即成竹筋混凝土制品。若在模框内浇上菱苦土砂浆,干燥固化后,就成竹筋菱苦土制品。20世纪50年代,中国建筑工程部门,曾对竹筋混凝土进行过研究试验,并在一些房屋建筑中试用,施工技术尚待改进,迄今使用较少。但在南亚如印度等一些国家的农村建筑中,仍在使用竹筋混凝土制品。

竹材塑料

用物理、化学方法将竹材与塑料复合而产生的新材料。竹塑材较竹材的基本容积重量增大,力学强度提高,有防蛀、防霉、防裂的性能,从而扩大了竹材用途。竹塑材现有压缩竹材、竹丝胶合材料、竹粉胶木材料等。①压缩竹材:是在竹材导管腔内注入有机树脂或无机盐溶液,干燥后热压而成。②竹丝胶合材料:是把竹材压碎撕裂成竹丝,干燥后,拌合酚醛胶,装入钢模内热压而成。用竹丝胶合材料成型压制的织布梭子,具有强度高、表面光洁度好、不带静电、经久耐用等特点。缺点是重量大、耗电量高。③竹粉胶木:是将竹材磨粉、干燥、拌胶,然后装入钢模热压而成。竹粉胶木材料可制成各种电气绝缘材料。

竹家具

中国南方农村中,竹家具很多。竹家具有加工容易、价格低廉、美观适用等优点。按加工方法,竹家具可分为竹材家具和竹编家具两类。竹材家具是将原竹锯成竹段或劈成竹片后,先用火加热软化弯曲造型,再经凿、钻开洞后拼装而成;竹编家具是将原竹劈成竹篾后,按一定的家具造型编制而成。由于竹材易开裂、虫蛀、霉变,竹材在制作家具前必须进行处理。竹家具常因竹材干缩而使接榫松脱,所以,加工时应注意控制竹材的含水率。中国自20世纪70年代中期以来,竹材胶合板工业开始发展,用竹材胶合板制作的家具,不仅美观,而且可克服干缩、开裂、虫蛀、霉变的缺点。用竹材旋切单板或竹片拼花板作装饰面,更别具风格。

竹工艺品

竹工艺品包括竹编、竹雕及竹材工艺品等。①竹编工艺品:用精细的竹篾编制成竹帘,竹编山水、人物、动物等画屏和条幅工艺美术品。如浙江省东阳竹编厂制作的九龙壁、嵊县竹编厂制作的竹编动物,四川省自贡制作的龚扇等。②竹雕工艺品:即在竹蔸、竹筒或竹板上,雕刻各种图案和文字的产品。③竹材工艺品:包括用竹材横断面镶拼,翻黄材料制作屏风、箱、盒、匾额等。制品上常雕刻山水、人物等。各种竹工艺品,要求选材精良,冬季砍伐的竹子,竹材要进行防裂、防蛀、防霉处理;制品完成后,要涂上保护涂料;制品保存时,要防止阳光直晒变形;防止空气过湿霉变。

竹浆和竹纸

用竹材为原料制成的浆和纸。竹材纤维细长,是制浆造纸的好原料。大约3吨气干竹材能生产1吨纸浆或纸,4吨干竹材可生产1吨人造丝浆。竹材纤维属中长纤维,制浆造纸性能虽不及长纤维针叶树材,但优于阔叶树材、芦苇和草类植物。用竹材可生产出书写纸、新闻纸、包装纸、打字纸、邮封纸、胶版纸和铜版纸等几十种文化用纸。竹材造纸简要工艺过程是:竹材→削片→清洗→磨碎→蒸煮→打浆→

竹材外表皮(竹青)中硅含量较高,内表皮(竹黄)中柱状厚壁细胞较多,因此,竹材造纸的耗碱量(15~20%)较高,废液处理亦较困难。

竹材中药

用竹材制作的中药。常用竹材中药有竹沥、竹茹等。竹沥是淡竹、刚竹等竹材,经过火烤,从导管中流出的液汁。竹沥性清凉,有解毒、化痰止咳功效。竹茹是将淡竹材除去外表层后,用刀刮下的内层丝状竹片,性清凉,具解毒、安神、镇静等功效。

竹材性质

竹材的物理性质、力学性质和化学性质。各种细胞和组织均具有不同的物理、化学和力学性质。同一竹材部位不同,它的细胞和组织的性质、结构也不同。由于竹材是一种各向异性的材料,必须根据其性质特点合理加工利用。

竹材物理性质

包括竹材的含水率、容重、干缩、湿胀、传热、导电等。

竹材含水率

竹材中水分重量占绝干材重量的百分率。它对竹材性质有明显影响。竹材纤维饱和点时的含水率为25~35%。不同竹种其含水率是不同的。即使同一竹种的竹材,不同竹龄、不同部位、不同的采伐季节,其含水率也不一样。竹龄愈幼,含水率愈高;竹龄愈老,含水率愈低。竹材基部含水率比梢部高。竹青含水率比竹肉、竹黄低。夏季砍伐的竹材含水率比春、秋季砍伐的高;冬季砍伐的含水率最低。在高温、通风、空气湿度小的地方贮存的竹材容易失水干燥。竹材快速失水干燥容易引起竹秆干裂。一般鲜竹材含水率为55~75%。

竹材容重

单位体积竹材的重量,用克/立方厘米表示。竹材含水率不同,其容重也不相同。按竹材含水率不同,可分为鲜竹材容重、气干竹材容重、绝干竹材容重和公定容重。公定容重也称竹材基本容重,即竹材吸水饱和后的最大体积与其烘干竹材重量之比值。不同竹种的竹材基本容重是不同的。即使同一竹种的竹材,其基本容重也不同。竹龄愈大,基本容重愈高,反之愈低;同一秆上竹材,自基部至梢部,基本容积重量逐步提高;同一部位以竹青基本容重最高,竹肉次之,竹黄最低。竹材基本容重与竹材力学强度有密切关系。各种竹材,只要基本容重(Ry)相同,其顺纹抗压强度(Dw)就极为接近,可用下式表示:Dw=150Ry-32.9(兆帕)。一般竹材的基本容重为0.45~0.65克/立方厘米。

竹材干缩性和湿胀性

新鲜竹材在干燥过程中逐渐失去水分,引起长、宽、厚和体积的干缩;干燥竹材在吸水(吸湿)过程中,引起长、宽、厚和体积的膨胀。竹材干缩、湿胀性,直接影响到竹材的利用和加工。不同竹种的竹材干缩、湿胀率是不同的。即使同一竹种,其干缩、湿胀率也不同。幼龄竹材的干缩、湿胀率较大;老龄竹材的干缩、湿胀率较小。同一竹材,径向干缩、湿胀率最大,弦向次之,高向最小;弦向干缩、湿胀率,竹青最大,竹肉次之,竹黄最小。一般竹材的最大湿胀率:径向9%,弦向6%,高向0.3%。

竹材燃烧热值

每一克绝干竹材燃烧后产生的热量,用卡/克表示。不同竹种的竹材燃烧热值:刚竹4680卡/克,青篱竹属4671卡/克,大节竹属4640卡/克,单竹属4612卡/克,唐竹属4595卡/克,梨竹属4562卡/克,慈竹属4554卡/克,箣竹属4543卡/克,492437竹属4478卡/克,方竹属4457卡/克。同一竹种,不同部位的燃烧热值也不相同。如,毛竹竹材4532卡/克,枝条4719卡/克,鞭根4286卡/克,叶子4203卡/克。

竹材的传热、导电性

干燥的竹材传热、导电性能差,可充当绝缘材料,但竹材吸水后,绝缘性能降低。竹青传热性比竹肉、竹黄略高些。

竹材力学性质

竹材受外力后,表现出的各种强度和弹性模量。竹材的力学强度大,弹性好,易劈开。较广泛应用于建筑、家具和人造板工业。不同竹种的力学性质是不同的。同一种竹材,幼龄竹材力学强度低,老龄竹材力学强度高;同一竹秆从基部到梢部的竹材力学强度依次增高;在同一部位竹青部分力学强度高,竹肉次之,竹黄最低。竹节部的抗拉强度比无节部(节间)低25%左右,而竹节部的顺压、静曲、顺剪等强度和弹性模量略高于无节部。在原竹试验中,有节整竹比无节竹段的抗压强度高5~6%,抗弯强度高9~20%。整竹劈开后,顺纹抗压强度降低10%左右,弯曲承载能力要降低50%以上。毛竹竹材的力学强度(以兆帕为单位):抗拉强度,顺纹181.4,横纹5.3;抗压强度,顺纹63.5,横纹弦向18.2,横纹径向15.4;静曲强度,弦向157.5,径向上弯141.1,径向下弯135.7;顺纹剪力16.1;板状劈力4.0。

竹材化学性质

组成竹材的主要化学成分是纤维素、半纤维素和木质素。其次是各种糖类、月旨肪类和蛋白质类物质。此外,还有少量灰分元素。纤维素是组成竹材细胞壁的物质基础。竹材中纤维素含量约40~60%。竹材纤维素中,甲类纤维占70~80%,乙类纤维占20~25%,丙类纤维占1~5%。不同竹种,竹材纤维素含量不同。同一竹种,幼龄竹材中纤维素含量高,老龄竹材中纤维素含量低。半纤维素主要是多缩戊糖、多缩甘露糖和多缩半乳糖等。竹材中半纤维素占14~25%。竹材半纤维素中,多缩戊糖占95%以上,多缩甘露糖占4~5%,多缩半乳糖含量甚微。竹材中木质素约为16~34%。不同竹种,木质素含量不同。同一竹种,幼龄竹材木质素含量较低,老龄竹材的含量较高。浸提物质主要指利用冷水、热水、醚、醇或1%氢氧化钠等溶剂,从竹材中抽提出的物质。竹材中浸提物质的成分十分复杂,但主要是一些可溶性的糖类、脂肪类、蛋白质类,以及部分半纤维素等。竹材中,冷水浸提物约有2.5~5.0%,热水浸提物约有5~12.5%,醚、醇浸提物约有3.5~9.0%,1%氢氧化钠浸提物有21~31%。此外,竹材中蛋白质含量约占1.5~6%,还原糖2%左右。竹材灰分元素含有几十种矿质元素,其中主要的有硅、磷、钾、钙、镁、铁等。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答