竹材在室内设计中的应用( 六 )


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
【竹材在室内设计中的应用】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 。
竹材怎样处理?为提高竹材和竹制品的性能和使用价值,用物理、化学等方法对其进行防蛀、防腐、防水、防火、漂白、着色以及变形等处理的总称 。
杀虫、灭菌处理
要防止竹材的蛀蚀、霉变、腐朽,延长竹材使用寿命,必须对其进行杀虫、灭菌处理 。有物理、化学两类处理方法 。
物理法
①高温杀虫灭菌法:常用烘烤、蒸煮、曝晒等方法,置竹材或竹制品在高温环境中,杀死虫、菌 。②浸水杀虫灭菌法:将竹材浸泡在流动的水中,使其中的虫、菌窒息死亡 。③烟熏杀虫灭菌法:将竹材放置在烧柴炉灶的上方,烟熏1~3个月,可杀死虫、菌 。④气调杀虫灭菌法:在仓库或气调室中,人为调节空气成分,使氧气含量低于1%,竹材中长蠹虫5~7天后全部死亡 。⑤远红外线杀虫灭菌法:远红外线是56~1000微米的电磁波,远红外线被竹材吸收后,竹材内部分子产生激烈共振,温度升高,杀死虫、菌 。⑥微波杀虫灭菌法:微波是波长1000~1000000微米或频率300~30万兆赫的电磁波,穿透力强,杀虫灭菌效果好 。⑦射线杀虫灭菌法:60Co、137Cs等放射性元素,其射线强度达到300~350千拉特时,处理竹材可杀死虫、菌 。物理法处理竹材,优点是不污染竹材和环境,保持竹材化学性质不变 。缺点是处理效果不能持久,处理后的竹材若保管不善有重新染菌霉变、遭受虫蛀的可能 。
化学法
①涂布法:将防腐、防蛀药剂均匀涂布于竹材表面,使竹材与空气隔绝,以达防蛀、防霉、防腐的目的 。常用的防蛀涂料有石油、柏油、生桐油、虫胶漆、清漆、光敏涂料、柴油等;防腐涂料有氟硅酸钠、氨水、氟化钠、五氯酚钠、生漆等 。涂布法简单易行,节省工料,但是,仅涂及竹材表面,只能防止外来虫、菌的侵蚀和水分渗入,而且有些涂料在竹材表面有损美观 。②浸渍法:用防护药剂浸渍竹材,使药液渗入竹材组织内部以提高防虫、防菌性能 。常用防蛀浸渍剂有重铬酸钠、硫酸铜、氧化砷、二氧化铬、硫酸铅、醋酸铅、石炭酸、氟化钠、五氯酚钠、敌百虫、石灰水、甲胺磷、樟油、氟化硅酸钠等;防腐浸渍剂有氟化钠、氯化锌、重铬酸钠、五氯酚钠、食盐、硫酸铜、五氧化二砷、硼酸、硼砂、明矾、水玻璃等 。③蒸煮法:和物理蒸煮法的区别在于蒸煮液为溶液 。常用的蒸煮液有明矾水溶液、食盐水溶液、石炭酸水溶液、漂白粉水溶液、氟化钠水溶液、石灰水溶液等 。此外,为防止竹材开裂,可将其置于高压釜内,增压蒸煮 。蒸煮法一般适用于小件竹器 。④熏蒸法:利用易挥发有毒气体的化学药剂作熏蒸剂,通过熏蒸杀死竹材或竹制品中虫、菌的方法 。常用的熏蒸剂有磷化铅、磷化锌、磷化钙、溴甲烷、氯化苦和硫磺等 。⑤加压法:即加压注入防蛀、防腐剂法 。将新伐竹秆的顶端截去,套在一耐压皮管内,用金属环或铅丝捆紧,皮管另一端连接到金属药液罐的一个接头上,药液可沿皮管流到竹梢截面上,然后在药罐的液面上加0.098~0.147兆帕的压力,药液受压后,即沿竹梢截面上的导管进入竹材内部 。防蛀、防腐剂与浸渍法所用相同 。化学法处理竹材,优点是防蛀、防霉效果持久 。缺点是有药液残留,有毒药液则在竹材中留有残毒,且处理时易污染环境 。