真竹 孟宗竹 強度。 『DASH村』

竹の一次加工 竹のこと|竹|京都|高野竹工株式会社

真竹 孟宗竹 強度

日本の文化を育んだ竹 私たち日本人と竹の関わりの歴史は古く、縄文時代の遺跡から竹を素材とした製品が出土しています。 日本人は古来より竹を有用な植物として利用してきたのです。 農業でも漁業でも、竹はごく身近にあって、軽くて加工性の高い素材として、例えば作物の収穫に用いる背負いかごや腰かごなど、用途にあわせて自分で編んだり職人に注文して使いやすい形や大きさの竹かごをいくつも持っていました。 伝統的な日本家屋にはいたる所に竹が使われていました。 土壁には竹を芯に塗り込めてありました。 この壁が寒さ、暑さ、湿気などを調整するなど、日本の気候に適した働きをしているのです。 堅牢で熱伝導率が高い竹材は、現在でも床材など住宅用資材として利用されています。 また、かごやざる、花器などの日用品から玩具だけでなく、日本文化を代表する茶道や華道の道具、笛や尺八などの楽器、竹刀や弓などの武道具などに用いられていることから、私たちの生活や文化に根差した素材だといえます。 さらに、竹は古来から積極的に日本各地に植えられ、手入れの行き届いた竹林は、美しい風景をかたちづくってきました。 しなやかでいて強く、多岐にわたる用途に活用できる竹は、まさに自然からの恵みであり、日本文化の伝承や人々の暮らしに欠かせない植物です。 目を見張る成長の早さ 分類の仕方や種類の数え方には諸説ありますが、一般に国内にある竹は約600種に及ぶとされています。 世界に目を向ければ1,200種ほどあるといいますから、その多様さに驚かされます。 竹は常緑性の多年生植物です。 毎年地下茎の節にある芽から新しい竹を誕生させ、わずか数カ月で立派な竹に成長するという特徴があります。 1日(24時間)に、マダケで121cm、モウソウチクで119cm伸びたという記録があります。 樹木で幹に当たる部分を竹類では竹稈(ちくかん)と呼びます。 竹の寿命は、竹稈が太いものほど長く、一般には20年ほどといわれています。 竹は上に伸びていきますが、樹木のように年輪を重ね、毎年竹稈が太くなることはありません。 竹は樹木と比較して成長が早く、種類や用途によって異なりますが、竹材として利用する場合は成長しはじめてから3年以上経った竹を使います。 伐採時期は一般的に成長の休止時期である晩秋から初冬が適期です。 また、ぐんぐん成長する竹稈と同じように、地下茎も生命力に溢れた伸長を示します。 土質や気象条件によって異なりますが、1年に5mも伸びたという記録があります。 3~4年目の地下茎がタケノコを最も量産し、5年目を過ぎると徐々に減っていきます。 それ以降は豊作(表年)と凶作(裏年)がほぼ隔年繰り返され、タケノコの収穫量に差が出てきます。 マダケ(真竹・苦竹) 直径18cm、高さ22mになる大型種です。 日本の自生種ではなく、江戸時代に中国から導入されたという記録があります。 節には環が1つあり、節間が比較的短く、材質部は厚いです。 建築や農漁業用資材として利用されていますが、弾力性にやや欠けるため、かごなどを編むには向きません。 春一番に芽を出すモウソウチクのタケノコは、ほのかに甘い独特の旨味があり、「春の味覚の王者」と言われています。 直径15cm、高さ20mになる大型種です。 節には環が2つあり、節間が長く、材質部は薄いです。 弾力性があるなど優れた材質をもつため、建築資材や竹細工などの工芸に利用されています。 また、竹の皮には黒褐色の斑点があり、無毛できれいな皮なので、食料品等の包装に使われてきました。 漢字で「苦竹」とも書くように、タケノコにやや苦味があり、アクが強いのが特徴です。

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竹について(竹の種類)

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竹刀選びの条件に、材質や素材を含めよう! せっかく買った新品の竹刀。 激しい稽古が続くと、 早いと一週間くらいで竹刀がダメになってしまう時があります。 もちろん稽古中の竹刀の使い方が悪かったり、 竹刀のメンテナンスを怠ったりしているのも理由かもしれませんが、 仕方のない場合が多いです。 そもそも竹刀は竹でできていますので、 長い期間使えるほど丈夫にはできていません。 剣道具の中では消耗品という扱いです。 しかし、 長持ちする材質を選べば、竹刀の寿命は変わっていきます。 竹刀を選ぶ時のポイントは、まず長さと重さ。 次に自分の手の大きさなど体に合った、使いやすいものを選びましょう。 今回はさらに3つ目のポイント、 材質について書いていきます。 真竹(まだけ) 桂竹(けいちく) 燻竹(くんちく) どのような違いがあるのか見ていきましょう。 真竹と桂竹の違い 現在販売されている竹刀の材料となる竹は、 中国から輸入されているものがほとんどです。 国内生産と言われている竹刀も、 中国からの輸入竹を使って国内で作っているものが多いです。 竹刀用に輸入されている竹にも種類があり、。 大きく分けて真竹と桂竹の2種類があります。 一般的に 真竹のほうが高価で、適度な柔軟性と硬さをもっている と言われています。 お店でも、真竹であることをアピールすることが多いです。 ささくれた時も削ってやればおさまり、長いこと使える と言われています。 また、良い竹が多いため、 職人さんが加工することも多いのが真竹の竹刀の特徴です。 一方、 桂竹は安価で硬い竹刀になります。 その硬さゆえに、 折れてしまったり、ささくれだすと中々おさまらなかったりと、 メンテナンス性が低いことが多いです。 しかし、 その硬さが好きで、桂竹を愛用して使っている人もいます。 桂竹を愛用している人に言わせると、 真竹は柔らかすぎるそうです (振った時の感覚らしく、私にはあまり分かりません) 真竹と桂竹について調べてみました! 真竹は肉が厚く弾力性があり、曲げや圧力に対する抵抗性が強いことから 細工物・工芸品などに最も多く利用されている品種です。 また柔らかいため日本にやってきたパンダの食用に用いられることもあります。 桂竹は材質が硬く曲がりにくいため、建築用に用いられることが多いです。 別名で台湾真竹と呼ばれているようなので、 たくさん種類のある竹の中では、真竹に近い竹刀向きの竹なのかもしれませんね。 竹はアジア圏で、世界の8割以上が生産されています。 その中でも温暖で湿潤な地域で良く育ちます。 竹刀に使われる竹は繊維が詰まっていて、 硬くてなおかつ弾力のあるものが最高です。 こういった竹は、比較的寒い地方のほうがよく取れるようです。 竹にこだわるのも、竹刀選びでは大切ですよね。 竹を燻してつくる燻竹って何? 最近よく見るようになった燻竹(くんちく) 普通の竹刀よりも少し色が濃くて黒っぽいのが特徴です。 みなさんのまわりで使っている人はいませんか? 燻竹とはとってきた竹を燻すことで竹の強度をあげたものです。 燻すために竹刀の色が黒くなっていますので、 この色が気に入って購入する人もいますよね。 では竹を燻すことによって何が起きるのか? 燻す時の炭の効果で、 竹の表面に炭素が浸透し、硬くなります。 また、竹の中の水分が抜けて身が締まり割れにくくなります。 先ほど真竹はやわらかくなりすぎるという話をしましたが、 燻すことによってしっかりとした硬さも手に入れることができます。 ただ、燻すという工程が入るぶん、 お値段のほうは少々割高になります。 値段を理解して黒くなった色が気に入ったのなら、 丈夫な燻竹を選ぶのもいいでしょう。 とにかく丈夫なカーボン竹刀!ただデメリットも・・・ 私が高校生ぐらいの時 (今から20年以上前ですが)に流行ったのがカーボン竹刀です。 竹ではなくカーボンを使用しているため、 竹の竹刀と比べると何倍も長持ちします。 ただ、 普及型の竹刀が2000円くらいなのに対して20000円以上する のが難点です。 値段が高い分長持ちはします。 しかし、2000円の竹刀の10倍長く使えるかというと、 それは少し難しいかもしれません。 カーボン竹刀は1種類しかありませんので、 ネットで購入する場合の個体差がほとんどなく、安心して買える というのは、カーボン竹刀ならではのメリットでしょう。 現在中学校の大会などでカーボン竹刀を使う選手はほとんど見なくなりました。 一時期は10人に1人はカーボン竹刀を持っていたように感じますが、 おそらく現在は100人に1人もいないような気がします。 おそらくカーボン竹刀のデメリットを感じる方が増えたからではないでしょうか。 カーボン竹刀のデメリット 1とにかく高い 2竹刀の手入れを覚えられない 3重い 4素材が硬くてしなるためか、打たれると痛い 特に 竹刀の手入れ(削ったり、油を吹いたり)を覚えられない のは、初心者にとってはかなりのデメリットです。 また、打突の感覚が竹とは違うため、 相手に痛い思いをさせたり、 良い打ちができなかったりと、 上達という面でも不向きだと考えられます。 しかし、カーボン竹刀はとにかく丈夫だというメリットがあります。 お金に余裕があるようでしたら、 予備用に一本竹刀袋に入れておく のがいいかもしれません。 また、胴張りのカーボン竹刀なども出ているようですので、 気に入ったものがあれば購入してみてはいかがでしょうか。 最後に 世の中には多くの竹刀が出回っています。 個体差を考えれば、同じ竹刀という物はこの世に一つもない と言ってもいいでしょう。 それが竹という植物を使って作る竹刀の良さでもあります。 ただ、同じ竹の種類、工法で作っていたとすれば、 人の感覚で分かるほどの違いは無いでしょう。 もし今の竹刀に不満があったり、 友人の竹刀を使った時に良かったりした時は、 竹の材質に注目するのも良いでしょう。 みなさんも 竹刀を選ぶときに、竹の種類や材質にこだわってみてはいかがでしょうか。 竹刀を買ったら練習しましょう!.

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竹の紹介:竹突き板,竹集成材,竹合板の通販

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二 無生長輪或年輪,縱斷面上不若木材有區分明顯之徑斷面與弦斷面。 三 竹材無橫向組織,故其劈裂抵抗力小。 四 竹材近表皮之維管束排列緊密,且維管束周圍含有韌皮纖維,故材質強韌,其彈性及抗彎強度均比木材者大。 五 竹材近表皮之外層硬度最大,故具堅硬強韌之性質。 六 竹材之收縮,依不同部位而異,且變化顯著。 一般而言,其收縮率比木材小。 二、竹材之外觀構造 竹類植物之器官包括竹稈之節間、竹節、稈基、稈柄及地下莖,根、枝與葉。 竹材在形態上,中空有節,其中空部分吾人稱之為髓腔,周圍的壁稱為竹稈壁,由外而內在加工利用上分別稱之為竹青、竹肉及竹簧 圖1。 各部位區分特徵如次述: 一 竹青:位於竹稈壁之最外層,細胞形體小,生長密實,細胞壁比率高且高度木質化,因內含葉綠素,故使竹稈外觀呈綠色。 由於質地堅硬,外表富含矽及蠟質,硬磨且光滑,是極佳竹製編織藝品之原料。 二 竹肉:屬於竹稈壁中間層之構造。 其由維管束組織(輸導組織、纖維細胞)及基本薄壁組織等所構成,為竹壁之主要部分。 橫斷面上之維管束形體由小而大,從竹稈壁外側往內側增加,且均勻散生於基本組織中,縱向平行排列,在節間中無橫向組織溝通。 由於缺乏形成層,故竹稈直徑無法每年加粗。 竹材之組織剖析圖 三 竹簧:竹稈壁之內側部位,由十數層長軸在弦向之鬆散細胞構成,由於細胞壁木質化程度高,故硬度高,也具有較脆之特性。 其為製漿時紙漿纖維之主要部分。 四 竹衣:竹黃內壁上,亦即髓腔之周圍,尚被覆一層薄膜,此構造由變形之細胞壁層,扁平化且上下左右彼此堆疊排列而成。 此層韌性佳,又名為笛膜。 三、竹材之解剖性質 竹材的節間細胞全為縱向排列,缺少如木材具有徑向分佈之薄壁細胞和射線細胞。 纖維平均長度隨品種而異,多在1. 00 mm之間,寬度0. 015~0. 顯微境下觀察竹材纖維彎曲狀。 薄壁細胞和石細胞大小形狀相似,較為均勻,多呈枕形和腰鼓形,桿狀較少,惟石細胞較多。 以超薄切片的高錳酸鉀染色觀察,薄層著色較厚較深,表示薄層之木質素含量較厚層者高。 謝榮生等人 1990 曾探討國產15種單稈竹及10種叢生竹進行解剖研究顯示,兩類竹材之維管束其纖維冠、纖維束及早成木質素管細胞在組織構造上差異頗大。 單稈竹僅具纖維冠纖維細胞,而叢生竹則具纖維冠外亦包含纖維細胞束。 周仕強 1992 以光學顯微鏡和電子顯微鏡觀察慈竹及黃竹二者之平均纖維長度約2 mm,其以帶狀薄壁纖維較多。 纖維細胞壁平均值差異不大,壁腔比約1:3。 吳順昭、謝榮生 1990 探討9種自中南美引進竹材 軔竹、青皮竹、大耳竹、花眉竹、變葉竹、馬來巨草竹、條紋巨草竹、南美刺竹及烏魯竹 之構造顯示,竹壁橫向維管束以中部最大;維管束尺寸與離第節間數及竹壁厚度成極著相關。 薄壁組織由基部往梢部遞減,而纖維與輸導組織則相反。 此以六種臺灣常見竹材之竹炭顯微結構圖為例說明竹材之微觀構造 圖2。 許玲瑛、李文昭,2011。 六種臺灣常見竹材之竹炭顯微結構圖 許玲瑛、李文昭,2011 四、竹材微觀結構與力學性質之關係 本質上竹材因具備強度高、彈性佳、性能穩定及密度小之優異特性,使得竹材之比強度和比剛度優於木材和鋼鐵等建材,故被廣泛應用於建築工程。 竹材之內部構造決定其性能,亦即竹材的微觀結構與力學性質間具有重要之相關性。 竹材主要係由具有載重作用之纖維厚壁細胞和傳遞載重之薄壁細胞所組成,其之所以具有優異的比強度和比剛度,主要因其厚壁細胞纖維排列整齊所致。 某些竹材之超微結構具有層狀次生壁結構,層狀紋理由不同纖維走向之交互寬窄層組成。 此種層狀竹壁結構在竹壁周圍的纖維上表現十分明顯,對竹材的抗彎強度具有重要之貢獻,而薄壁細胞纖維則無層狀紋理。 與其他植物比較之,竹另一重要之生長特徵為節間生長。 一般而言,竹材組織結構比木材簡單,維管束和竹稈呈平行排列,因此其抗劈裂性高,適合彎曲加工。 竹材之劈裂和切割等加工性均優於木材,約針葉材2倍。 竹材單位面積內之維管束數量、纖維束排列方向及纖維本身的強度均為影響竹材強度之重要因素。 竹材外皮層、維管束鞘、基本組織及內皮層對密度及抗壓強度均有顯著之影響,當外皮層及維管束鞘增加時,密度亦會增加;基本組織及內皮層增加,密度減少。 竹材之抗拉強度分別為針葉材4倍及闊葉樹材2倍。 五、竹材之物理及機械性質 一 物理性質 1. 比重 比重為決定竹材力學性質之重要因素,主要取決於纖維之含量、直徑及細胞壁厚度等因素。 一般竹材比重隨纖維含量增加而增加。 中國大陸產之竹種居全球之冠,比重分布值範圍亦甚廣,較低者如粉單竹(Bambusa chungii)0. 50,慈竹(Neosinocalamus affihis)0. 46;較高者如孟宗竹(毛竹)0. 81及剛竹(Phyllostachys sulphurea cv. Viridis)0. 83等竹類。 一般而言,竹稈比重分布以基部最大,越往上部越小。 此以大陸產10種竹種之2年生為例,叢生竹之實質比重較之散生竹者大,絕乾比重亦大於散生竹。 絕乾比重之變化則由基部至梢部、自內到外遞增,而孔隙度變化則與之相反,即從基部至梢部遞減。 竹材基本比重與纖維長度具有顯著之相關性,與纖維體積比、壁腔比和長寬比間也有顯著之相關性,而與纖維寬度、壁厚度及纖維含量則無顯著相關性。 呂兆良 1986 研究指出,竹材基本比重與纖維長度具有顯著之相關,與纖維體積比、壁腔比和長寬比間亦有顯著相關,而與纖維寬度、壁厚及纖維含量則無顯著相關。 杜複元 1992 探討浙江省10個竹種2年生竹材之實質比重、絕乾密度和孔隙度,顯示叢生竹實質比重較之散生竹者大1. 絕乾密度之變化從基部到梢部、從裏到外遞增,而孔隙度變化則反之,由基部到梢部遞減。 竹材基本密度與纖維長度兩者具有顯著之相關性,與纖維體積比量、壁腔比和長寬比間具顯著之相關性,而與纖維寬度、壁厚度及纖維含量無顯著相關。 竹材密度和竹材竹稈部位、竹齡、立地條件及竹種有關,竹稈上部和竹壁外側密度大,而基部和竹壁內側密度小。 竹材密度隨竹齡之增加而提高。 當立地條件佳,竹子生長快,維管束密度低,竹材的密度亦低。 呂錦明、劉哲政(1982)曾探討孟宗竹之稈壁厚度,顯示在稈基部者最厚,離地越高越薄,節間隨高度上升而增長,至中段附近又會隨高度上升而變短之趨勢。 依竹種而言,比重依序為桂竹0. 90、孟宗竹0. 81、麻竹0. 72、長枝竹0. 70、綠竹0. 51、刺竹0. 47;竹材容積比重分別為桂竹0. 47、孟宗竹0. 46、麻竹0. 40、長枝竹0. 35、綠竹0. 29、刺竹0. 各年生竹稈含水率以基部為高,向上則漸減。 唐讓雷 1990 研究國產6種重要竹材指出,竹材比重與竹稈部位、竹齡、立地條件及竹種等因子有關。 竹稈上部和竹壁外側比重較大,基部和竹壁內側比重較小;竹材比重隨年齡增長而不斷提高和變化。 當立地條件佳時,竹子生長亦快,維管束比重低,則竹材比重也低;反之立地條件差,竹子生長慢,竹材比重大;生長於降雨少、氣溫低地區之竹類其比重較大;而降雨多、溫度高之地區竹類其比重亦較小。 收縮膨潤性 竹材的收縮異方性以弦向收縮率最大、徑向次之、軸向最低,此與木材相似。 若以部位而言,弦向收縮則以竹壁外側最大,中央部位次之,而內側最小。 縱向收縮則與弦向之結果相反。 竹材維管束中之導管水分散失後會產生收縮現象,惟其收縮率較木材者小。 乾燥後之竹材吸水性很大,吸水使之形體體積膨脹,導致強度降低。 由於竹材的乾燥是竹材加工業者利用時不可或缺之重要工程,因此竹材在乾燥時應了解其乾燥相關技術及竹材之組織與構造,以免乾燥過程中發生各種乾燥缺點,而影響其品質。 竹壁外側的維管束細小且數量多,而內側維管束大而少,使得竹材乾燥時易發生劈裂。 一般竹材乾燥多採用自然乾燥法為之。 含水率 新伐採竹材之含水率受竹齡、部位及伐採季節之影響甚大。 表1為台灣數種經濟竹材其平均生材含水率於不同年齡之變化 谷雲川、王益真,1990。 表1 臺灣產經濟竹材平均生材含水率 谷雲川、王益真,1990 竹種 一年生 二年生 三年生 桂竹 47. 4 42. 8 38. 8 麻竹 69. 7 55. 0 41. 0 刺竹 66. 6 45. 9 42. 2 長枝竹 56. 7 44. 1 38. 8 孟宗竹 43. 7 41. 1 36. 6 綠竹 61. 3 48. 7 47. 9 竹變 63. 9 52. 0 38. 8 竹稈壁橫向含水率以竹內腔部位最高,而竹表皮側最低。 孟宗竹竹稈壁內側部位含水率105. 一年中,因季節性不同,伐採竹之含水率差異甚大,孟宗竹於夏季含水量最高為70. 不同竹種在同一生育地,其含水率亦有差異,主要歸因於細胞組成比率不同所致。 竹種組織鬆軟、導管直徑大及基本薄壁組織比例較多且體積較大者,其含水率會較高。 另叢生竹類含水率會稍高於單稈竹類。 二 機械性質 竹材重要之力學性質爲順紋抗拉強度和彈性模數、順紋抗壓強度和彈性模數及順紋剪切強度和順紋靜曲強度和彈性模數等。 竹材之力學強度隨含水率增高而降低,但當竹材處於絕乾狀態時,因質地變脆,強度反而下降。 竹材上部比下部之力學強度大,竹壁外側比內側力學強度大。 竹材力學強度一般隨竹齡增長而提高,但當竹材老化變脆時,強度反而下降。 立地條件越好,竹材力學強度越低,小徑材比大徑材力學強度高,有節全竹比無節竹段之抗壓強度和抗拉強度高,全竹劈開後之彎曲承載能力比全竹低,氣乾試樣之壓縮強度、抗拉強度、彈性模數和破裂模數比新鮮試樣高,竹壁外側之破裂模數較高,而彈性模數並無改變。 據葉民權 2011 引自依吳順昭教授之分析報告指出,若以抗彎強度及抗彎彈性模數為設計目的時,桂竹及刺竹在竹齡3年以後即可達最大值;麻竹及孟宗竹在竹齡4年以後強度較佳,而長枝竹在竹齡5年後強度較佳。 若以抗壓強度為設計目的時,各竹種在竹齡3年即能達到作為柱材之用途。 而不同竹種之間其機械強度亦有差異,其中桂竹及長枝竹有較優良之機械性質,孟宗竹次之,此可作為竹種應用於結構用材的選擇。 一般而言,竹材之比重與強度由上稈部向下稈部遞減。 相同比重,竹材具有高於木材強度之特性,竹節對一般強度性質有負面之影響,然而在縱向剪力方面,則有增強之效果,說明竹節對竹材原桿剛性之重要性。 相同比重之木竹材強度比較,如表2所示。 唐讓雷,1989。 一般林木在樹幹內之分佈,隨樹高增加而強度或比重呈下降之變異。 6 0. 8 0. 6 0. 8 Mpa提升至152. 9 Mpa;抗彎彈性模數則由10. 7 Gpa增至12. 3 Gpa。 顯示,竹稈高度強度之變異性。 另竹材之抗彎強度、抗壓強度值於生長3-5年間會達最大值,此與林木性質顯現極大之差異,同密度下之木竹材強度而言,竹材亦相對具有較佳之抗壓強度與抗彎強度。 Ibrahim 1995 研究顯示,竹齡對竹材之物理和機械性質影響甚鉅。 竹齡越大, 強度亦越大。 一般而言,竹齡與竹材之機械強度關係密切。 竹材維管束為竹材之 重要組成部分。 而維管束由許多厚壁纖維細胞組成,為影響竹材機械性質之重要指標。

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