中国原创技术成“竹”在胸？来看“竹子造高铁”的竹缠绕工艺！

我国作为世界上最大的竹资源生长国，据统计显示，目前全国闲置的竹林资源有1.1亿吨。而竹子的生长特性，如果七年不收割利用，它就会死掉烂在山上只能当柴烧。

说起竹子，我们都不陌生，我们大都用过竹质筷子、坐过竹质板凳，见过竹篮子、竹箩筐、竹扁担、竹扫帚、竹房子等，但你见过竹质管道、竹质高铁车厢和竹质的飞机机身吗？

接下来带你来看一根根普通的竹子，经过竹缠绕技术后是怎么跟高科技接轨的，又是怎样更好地应用于家具行业的！

薄竹缠绕技术简介

竹缠绕复合材料是指以竹子为基材，以树脂为胶黏剂，采用缠绕工艺加工成型的新型生物基材。

薄竹缠绕技术是一种通过对集成竹材、层积竹材、竹纤维板或重组竹材等竹材半成品的刨切加工获得薄竹片，然后将薄竹片作为一种增强材料使用低成本的氨基树脂进行胶合连接，采用往复式机械缠绕工艺制成所需要的曲体制品的技术。

作为一种竹材再加工的新型技术，薄竹缠绕技术可以用来加工制造非线性的产品，具有加工方式灵活，生产过程全自动化、原竹利用率高、薄竹材料来源广泛等特点。

薄竹缠绕工艺

竹材作为一种性质优良的生物质材料，具有极其优良的物理性能。相对于木材而言，竹材的弹性高、韧性强，其顺纹抗压强度为木材的 1.2~2 倍，而顺纹抗拉强度为木材的 2~25倍。

薄竹缠绕技术正是利用了竹材的特点来加工制造出性能优异的竹制品。首先是薄竹条的制备，将通过胶合、层积、重组等改性方式获得竹方材，进过软化刨切为厚度在 0.15~1.5mm 之间薄竹片或厚度为 0.15~1.5mm 之间的微薄竹片，然后根据具体的需要将片接长加工为所需的薄竹条。薄竹条制备完成后，利用氨基树脂作为胶黏剂，将薄竹条通过机械设备缠绕产品模型之上，等待胶黏剂固化后，再将产品进行脱模处理，经过检验最终获得所需的产品。

薄竹缠绕工艺的应用现状

工业应用

平素里我们所熟知的竹子还有这么多鲜为人知的用途，而且已不是停留在试验阶段，是真的变为现实。

而将薄竹条作为增强材料的薄竹缠绕技术尚属于一种新型的技术，应用途径较少，其中以一种薄竹缠绕复合管的产品较为成熟。这种复合管沿管径方向主要分为内衬层、增强层和外防护层 3 层。其中内衬层为用树脂及毡制作而成的内衬，起到防水作用。将薄竹片用衬布粘接、缝合或编织为一整条连续的带状竹条，施胶后将竹条通过机械往复式的缠绕在内衬层上，由环向层和螺旋层经过固化共同构成复合管的增强层，最后在增强层外喷涂防腐材料作为外防护层。这种采用竹缠绕技术制造而成的竹复合管成本低于绝大多数管材，使用寿命长、强度高、变形率低，是一种十分理想的工程用材。

▲竹缠绕复合管道

▲竹缠绕复合车厢

▲竹缠绕复合车厢内饰图

▲竹缠绕复合材料管廊

▲竹缠绕复合材料管廊施工中

家居应用

目前市面上对薄竹片的应用同对薄木材料的应用类似，主要是将薄竹片胶贴在人造板的表面制成装饰竹贴面板来使用。

▲竹制复合房屋

薄竹缠绕技术在家具中的应用可行性分析

造型

薄竹缠绕技术可以在曲线表面进行缠绕编织，其独特的产品制造技术非常适合非线性曲面产品的制造生产，能有效的解决家具制造中的实际问题。同时它以一种类似增材制造的技术来编织产品，能够极大地提高原材料的利用率。研究表明，竹材加工为薄竹片进行生产可使竹材的利用率达 47.38%~71.44% ，将传统的竹材利用率提高 1 倍左右。另一方面，相较于传统的家具框架式的支撑方式，直接利用材料进行变形弯曲来进行结构支撑，能使家具在造型上体现出一种灵活、通透和富有律动的美感。

▲采用材料变形弯曲作为支撑结构的家具

▲竹制装饰

竹材的纹理作为产品的外观装饰，缺乏像木材一样拥有充满变化的山峰状纹理，容易给人较为单调的视觉感受。竹编工艺的出现则有效地改善了竹材制品的表面装饰，丰富多样的编织手法赋予了竹制品表面更加多样化的纹理。竹编技艺在我国具有悠久的历史，匠人通过精湛的编织手法，将竹片、竹丝编织为多样几何连续性的编织图案，常常用在竹灯、竹篮、竹框等产品上，使竹制品得到了多样化的发展。竹编工艺在家具产品上的应用上，较少单独作为支撑结构，而是作为支撑架构的装饰面，起到美化产品外观，增强产品舒适度的作用。

▲竹制结构

使用薄竹缠绕技术制造竹家具产品则避免了开榫的步骤，取而代之的是直接在产品模型上进行缠绕编织制造，从而避免了家具连接处不牢固而产生的家具损坏。再者，集成竹材和重组竹的密度较大，制造而成家具质量大，搬运移动不便，而薄竹缠绕家具可制造为具有中空结构的家具，大大减轻了具的重量。

结语

目前，将薄竹缠绕技术应用在家具制造上，仍存在一些实际操作上问题，如表面处理、结构稳定性等的测定，这些问题都需要在实际的生产过程通过实践去不断发现和解决。但不可否认的是，薄竹缠绕技术的出现增加了竹材的利用途径，为竹家具的创新设计提供了一种新思路，开阔了进行竹家具设计的视野。薄竹缠绕家具目前仅停留在理论阶段，尚没有实际的产品可供参考，应多从已有的竹制产品中汲设计灵感，对薄竹缠绕家具的技术进行突破和创新，方能从理论到实践，使薄竹缠绕家具满足现代人的生活需求。