竹材如何利用?
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发布时间：2022-04-23 21:36
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时间：2022-07-19 01:37
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40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。
