竹材物理分解是什么意思

竹材的构造是怎样的？

竹材内部的细微特征、细胞排列及组成成分。构造特点影响竹材的物理、化学及力学性质，对竹材干燥、防护和溶液渗透，以及竹材切削、篾编、胶合、压缩等加工技术都有很大关系，同时在竹类分类上亦有重要意义。竹材构造分宏观、微观及超微3种。

竹材宏观构造

在肉眼或扩大镜下所见到的竹材特征。包括竹青、竹肉、竹黄。竹青是竹壁的外侧部分，组织紧密，质地坚韧，表面光滑，覆有蜡层，绿色或黄色，有的竹种还具条纹及斑点（如黄金间碧玉竹及斑竹）；竹黄在竹壁内侧，组织疏松，质地脆弱，呈黄色；竹肉位于竹青及竹黄之间，由维管束及基本组织构成。竹壁维管束颜色较深，在横切面上呈麻点状，纵切面呈丝状或线状、平行排列；通过竹节时出现弯曲、分枝、联结，并形成节隔维管束。竹壁外侧维管束小而密，基本组织数量少；内侧维管束大而稀，基本组织数量多。竹材密度及力学强度是竹壁外侧大于内侧。

竹材微观构造

在显微镜下见到的竹材特征。竹材节间构造自外至内分表皮层、皮下层、皮层、基本组织、维管束、髓环及髓（见图）。

表皮层

竹壁最外的一层细胞，由长形细胞、栓质细胞、硅质细胞及气孔器构成。长形细胞数量最多，呈长方柱形，纵行排列整齐。栓质细胞和硅质细胞形状短小，常成对结合，散生于长形细胞行列之中。每平方毫米竹秆表皮上有数个至十几个气孔。

皮下层

由一至二层小形柱状细胞构成，胞壁较厚。丛生竹皮下层胞壁较薄，和皮层细胞无明显区别。

皮层

由数层至十几层细胞构成，比皮下层细胞稍大。皮层宽窄因竹种及竹秆部位不同而有差异。大秆竹种皮层细胞列数多于小秆竹种。同一竹种竹秆，基部皮层细胞列数多于梢部。如毛竹竹秆基部皮层细胞为10～12列，中部为5～6列，上部为2～3列。幼嫩竹秆皮层细胞含叶绿体，故秆面呈绿色。

基本组织

为一些多角形薄壁细胞，胞壁随竹秆年龄增大而逐渐加厚，具单纹孔。细胞大小不一，一般长度50～300微米，直径30～60微米。

维管束

散生于基本组织中，其大小和密度与竹秆部位、竹秆粗度及竹种有关。维管束横断面积一般为0.1～0.5平方毫米，每平方毫米竹材约有5～7个维管束。同一竹秆自下而上、自内而外，维管束横断面积逐渐减小，密度逐渐增大。同一竹种秆粗的维管束密度比秆细的小。维管束由韧皮部、木质部及其四周的纤维群所构成。韧皮中有筛管、伴胞及小形薄壁细胞。木质部有木质化的导管及木薄壁细胞。导管为环纹、螺纹、网纹或梯纹型，一般长度300～1200微米，直径15～200微米。纤维的大小和含量与竹秆部位和竹种有关。多数竹种纤维长2.1～2.7毫米，宽14～19微米，长宽比为119～172。竹秆纤维，在竹秆中段最长最粗，下段次之，上段最短最细；在竹壁中部最长最粗，内部次之，外部最短最细。纤维的长宽比，在竹秆上段最大，向下逐渐减小；在竹壁外部最大，向内逐渐减小。

髓环（竹黄主要成分）

为数层及十数层横向整齐排列的砖形细胞。胞壁木化增厚或较薄，与髓细胞无明显区别（如孝顺竹、御江箬竹）。

髓

为一些大形薄壁细胞，一般成膜状（竹衣、笛膜），有的成片状（如短穗竹）或海绵状（如矢竹、绿竹）。髓破坏后留下的空隙即竹秆中空部分称为髓腔。

不同竹种竹材上述各种组织的组成比例不同，33种竹种竹材的平均值为：纤维40.8%，导管6.1%，筛管及薄壁组织52.8%。散生竹与丛生竹在竹材构造上，有明显的区别。散生竹竹材的皮下层和皮层细胞的形状差异显著，基本组织细胞较粗而长，维管束中的纤维群没有被薄壁组织分隔的现象，原生木质部多为薄壁组织所填充。丛生竹竹材的皮下层和皮层细胞无显著区别，基本组织细胞短而细，维管束纤维群常有被薄壁组织分隔的现象，原生木质部皆成空腔，没有填充物。

竹材超微构造

一般光学显微镜不能观察到的竹材细胞壁的精细结构。只有借助电子显微镜和X射线衍射分析等方法才能对它进行观察研究。竹材细胞壁的主要成分为纤维素、半纤维素（杂多糖）和木质素。这三种物质紧密相连存在于一个系统中，纤维素是骨架，木质素是结壳物，半纤维素是连接纤维素与木质素的物质。竹材细胞壁中的纤维素，它的基本组成是一些长短不等的链状纤维素分子，这些分子链有规则地聚集在一起称为微团，由微团组成为一种丝状微团系统，即微纤丝，进而聚集成不同等级的纤丝。由纤丝组成了细胞壁层。目前只能观察到微纤丝的排列情况。竹秆各种细胞超微结构的共同特征是初生壁上微纤丝排列稀疏，交错成网状，此层很薄，相邻两细胞的初生壁与胞间层紧密相连成复合胞间层。次生壁呈宽窄交替的多层结构，宽层中微纤丝排列与细胞轴向近于平行，而窄层中微纤丝的排列近于垂直。各种细胞的特征如下：

纤维

存在于维管束鞘中，其细胞壁呈现宽窄交替的多层厚壁状，紧连初生壁的第一层次生壁其微纤丝走向与细胞轴成50°，从外层向内层各宽层中微纤丝排列由陡向斜，大致从2°～5°到10°～20°；与此相反，各窄层中微纤丝排列几乎是平行的，与细胞轴约成85°～90°。不存在典型的三生壁。某些竹种细胞内壁上有瘤层。在纵向壁上纹孔稀少，纹孔膜呈交错的网状结构。

薄壁细胞

围绕维管束的基本组织，由垂直伸长和近似正方体的两种薄壁细胞所组成。长薄壁细胞的次生壁具有宽窄交替的多层结构，层数多至15个。宽层（约0.2微米）微纤丝排列略呈弓形，埋于窄层（约0.04微米）中而呈鱼骨状。短的薄壁细胞为非木质化细胞。两种薄壁细胞均有瘤层。

导管分子

它们的次生壁由两个不同部分的环状组成：一个宽约0.2微米，微纤丝排列成平螺旋状，与细胞轴约成90°～95°；另一个宽约2.2微米，微纤丝排列成30°～90°。部分竹种有瘤层。细胞纵向壁上有大量的具缘纹孔，纹孔膜结构均匀，微纤丝排列成交错的网状结构。

筛管分子

筛管上的微纤丝围绕着细胞中心平行排列，且垂直于细胞轴。

纤维细胞壁的多层结构与木质化的多层薄壁细胞壁的结合，使竹秆具有很高的抗拉与抗弯强度。宽窄层微纤丝的交替排列对消除各向异性有利。

见木材构造、木材细胞壁构造。

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。

防水、防火处理

防水处理亦用涂布法和浸渍法。杀虫灭菌处理中的涂布剂和浸渍剂一般都兼有防水的作用。专用于防水的涂料有铝质厚漆、熟桐油、克鲁素油、松香、赛璐珞的丙酮溶液、熔化油沥青、松香脂和铅白清漆等。专用于防水的浸渍剂有煤焦油、松节油、明矾、醋酸等。专用于防水的浸渍液有磷酸铵、氟化钠、硫酸铵等。防火处理用涂布法，常用涂料有水玻璃、食盐、水柏油等。

脱油、漂白、着色处理

①竹材脱油：竹青表面有一蜡质层与污霉尘埃粘合一起，既不美观又妨碍加工，把竹青加热将蜡质熔化与污物一并除去称为脱油。竹材经过脱油处理后，表面光洁坚硬，并能防蛀防霉。竹材脱油有干法和湿法两种。干法是，将竹材用炭火烘烤后，把竹青上渗出的油脂和污物擦掉；湿法是，将竹材用热水煮沸1～2小时，取出来擦掉油脂，若水中放少量烧碱效果更好。②竹材漂白：先将竹材放在1%漂白粉水溶液中，浸1小时，再在5%醋酸溶液中煮沸半小时，最后将竹材浸入1～3%双氧水溶液中浸泡2小时。或将竹材放入密封容器中，通入二氧化硫气体，熏24小时。也可将竹材浸泡在淘米水中1～2昼夜。③竹材染色：可用碱性材料、药品、染料等着色原料，选表皮无损伤的竹材，先放在2%的烧碱或碳酸钠溶液中，煮沸3～5分钟，再放在碱性染料溶液中，煮沸半小时左右取出，将竹材表皮擦净后，再涂上稀硫酸（呈黑色）或稀硝酸（呈赤褐色），立刻用火烤，即可着色。若在涂上稀酸的竹秆上撒上一些不规则的烂泥浆，附着泥浆处不变色，就能在竹秆上现出不规则的花斑。在竹子砍伐前2～3个月，用稀酸泥浆，涂在竹秆上，砍伐后，竹秆表面也可产生黑棕色花斑。

定型处理

根据竹材受140～160℃高温后会失去弹性，变得柔软的特征，可根据制品加工的需要用人工的方法使弯曲竹材变直，弧形竹材展成平板，或使通直竹材成为一定形状。其方法：取半干的竹材于待处理部分洗涂一层豚油（不涂亦可），然后置于火上缓慢烘软或在微波炉上加热，到竹材表面分泌出竹油时，即可用力矫形，使达到所需要的形状后，立即用湿布抹上清水，或直接浸入水中，使其骤然冷却，这样便可完全定型，不再恢复原状。

培育处理

在竹材生长期用人工方法进行培育处理。竹笋长到高度为1～1.5米时，用一定大小的四方形木（铁）模槽，套在竹笋外面，使竹笋在模槽内伸长成为四方形竹。当竹笋长到上述同样高度1～1.5米时，用一小竹秆（或竹片）紧捆在笋尖部，竹笋成竹时，新竹秆上被压挤成一凹槽，即成凹竹。培育处理的方竹或凹竹制做的竹工艺品，别具一格。

翻黄

在竹制品的手工艺生产中，把竹材内皮（竹黄）展开成竹板的做法。其方法是，截取竹材的节间部分，将其周围的竹青劈去，再将竹黄衬在圆柱体上，用刨刨薄。然后纵向切开，放入沸水中蒸煮。待竹黄变柔韧时，取出趁热展开在平面上涂胶液，使两片竹黄相背胶合，或用一片竹黄与薄板胶合，再夹在两块平板之间加压。经一昼夜左右，即可胶合成平板。