一、引言
隨著當(dāng)今社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,“舊時王謝堂前燕,飛入尋常百姓家”,鋼琴已經(jīng)逐漸走近普羅大眾,走進(jìn)千家萬戶。
而世界之大,氣象萬千,所有的鋼琴用戶除了重點關(guān)注鋼琴的彈奏性能、音色等方面以外,更多的都會對鋼琴的耐候性問題懷有極高的關(guān)注度。一臺鋼琴在世界任何地區(qū)的各種氣候環(huán)境下都能保持初始設(shè)計所賦予的使用性能確實很困難,但是通過現(xiàn)代鋼琴制造技術(shù)并非不可能實現(xiàn)的。
世界一流的高檔鋼琴特別是三角鋼琴由于選材精良,工藝精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn),以及多種現(xiàn)代鋼琴制造技術(shù)保障其產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐候性,被廣大鋼琴用戶所認(rèn)可。
二、耐候性對于鋼琴的重要性
鋼琴的耐候性是為鋼琴提供在不同的國家地區(qū)不同的氣候、濕度差別環(huán)境下都能處于穩(wěn)定的狀態(tài),能夠保持傳動零部件運動靈活,保持初始設(shè)計和制造狀態(tài)性能,是音準(zhǔn)、音質(zhì)和彈奏性能持久穩(wěn)定的重要保證。因此,若要制造深得客戶信賴的鋼琴,必須得在提高鋼琴耐候性方面下功夫。
三、影響鋼琴的耐候性的因素
影響鋼琴的耐候性主要有三大方面的因素,一是木材的干燥處理,二是外觀涂飾工藝,三是氈呢類材料的化學(xué)處理。
因此,嚴(yán)格細(xì)致的材料處理工藝對鋼琴耐候性具有極其重要的意義,有關(guān)于這三方面的工藝細(xì)節(jié)都是所有鋼琴生產(chǎn)企業(yè)不愿意公開的技術(shù)秘密。但有一點是相同的,就是各個鋼琴生產(chǎn)企業(yè)都將與耐候性有關(guān)的木材干燥處理工藝、外觀涂飾工藝和氈呢類材料的化學(xué)處理等列為保障鋼琴產(chǎn)品具有優(yōu)良耐候性的重大技術(shù)關(guān)注點,不能有絲毫的馬虎。
1.木材的干燥處理
眾所周知,鋼琴是由張弦、擊弦機械、踏瓣機械、外殼四大部分組成。整臺鋼琴約有八千個零部件,除張弦系統(tǒng)的鐵板、琴弦及相關(guān)的螺絲等連接件,整臺鋼琴均為木材構(gòu)成。一架純實木制作的鋼琴需要耗原木近1立方米。
木材是一種天然生長的有機體,木材與金屬及其他材料相比較而言,具有許多金屬和其他材料是無法比擬的優(yōu)點:①木材可以任意鋸、刨、銑、鉆等,做成各式各樣的零部件,例如鋼琴外殼和擊弦機零部件;②木材質(zhì)輕而強度高,如,紅松木材順紋理的抗拉強度與相對密度的比值近似等于鋼材;③木材具有天然的美麗花紋、光澤和顏色,能起到特殊的裝飾作用,深受喜愛;④木材還具有優(yōu)良的共振性能,是制造樂器的最好的材料。
基于鋼琴的工藝結(jié)構(gòu),一臺好的鋼琴最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的技術(shù)之一是木材處理技術(shù),木材的選材和處理過程是決定鋼琴品質(zhì)檔次的前提。
嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪静母稍锾幚砟軌蛴行岣吣静牡哪秃蛐裕U箱撉俚母鞣N木制零部件具有合適的含水率和較高的尺寸穩(wěn)定性。木材的干燥要經(jīng)過自然干燥、人工干燥兩個過程。木材含水率必須要保持在6%-8%,這樣的含水率才能確保鋼琴在任何氣候環(huán)境下的穩(wěn)定性。
以音板的干燥處理為例說明,將原先選好的坯料通過一年以上的自然干燥,使其含水率降到15%左右;然后通過人工干燥(如干燥爐),使木材含水率繼續(xù)下降到6%-8%為好,避免因木材的干燥引發(fā)音板的變形。制作完畢后再涂以音板漆,以此來保證木材與外界溫度、濕度相對平衡,達(dá)到木材物理性質(zhì)的相對穩(wěn)定,如此一來則充分地保證了音板的質(zhì)量和穩(wěn)定性。而高檔三角鋼琴音板等重要木制零部件,至少有10年以上風(fēng)干期,特殊制造的高級演奏會用鋼琴的音板甚至需要風(fēng)干期達(dá)20年以上。漫長的定性時間需要嚴(yán)格細(xì)致和持之以恒的管理。
此外,部分鋼琴生產(chǎn)企業(yè)還會在生產(chǎn)過程中增加耐候處理工藝,尤其是對關(guān)鍵木制零部件進(jìn)行二次干燥靜置處理,使得鋼琴在不同的國家地區(qū)不同的氣候環(huán)境下處于更為穩(wěn)定的狀態(tài),音準(zhǔn)、音質(zhì)和彈奏性能更加持久穩(wěn)定。
2.外觀涂飾工藝
鋼琴表面的涂層約0.6mm厚,起隔絕空氣、水分、日光、酸堿物腐蝕,保護(hù)鋼琴部件及裝飾作用。假設(shè)鋼琴外觀涂飾缺乏耐候性考慮,在環(huán)境氣候發(fā)生變化時會出現(xiàn)炸漆、爆漆、白化、變黃等等的現(xiàn)象,使鋼琴的美觀度下降,降低其本身原有的裝飾價值。
目前來講,應(yīng)用于鋼琴外觀油漆涂飾的材料主要有大漆、硝基漆(NC)、不飽和聚酯樹脂(PE)、雙組分聚氨酯(PU)。
大漆是最早用于鋼琴外觀的涂飾材料,是漆樹的樹液,但用其制作的漆膜會隨時間老化并出現(xiàn)龜裂,現(xiàn)在已經(jīng)很少使用。
后來的鋼琴涂飾普遍使用硝基漆(NC),它是屬于單液自干型,優(yōu)點在于操作簡單,干燥迅速,無使用時間限制;但具有某些嚴(yán)重缺陷,如不耐溶劑,物化性較差,需要多次涂飾以及漆膜硬度不夠、白化、黃變。而白化、黃變是鋼琴耐候性有所欠缺的表現(xiàn)。鋼琴外觀涂飾的白化、黃變可以通過油漆復(fù)合配方進(jìn)行改善,進(jìn)而提高鋼琴外觀的耐候性。
①防白化:雨天或濕度高時,涂料噴涂時會白化,通常用較慢干的混合溶劑稀釋,或添加防白水(如BCS);
②防黃變:硝基漆經(jīng)一段時間或經(jīng)紫外線照射均會變黃,對要求耐黃變的產(chǎn)品,要選擇適當(dāng)?shù)牡灼岷徒鹩汀?br />
隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展,不飽和聚酯樹脂越來越普遍地應(yīng)用在涂裝領(lǐng)域。不飽和聚酯樹脂的固化是通過化學(xué)反應(yīng),可分為蠟封型和氣干型。其特點在于漆膜較厚,豐滿度及光澤特優(yōu),透明度高,流平性好,原漆顏色淺、易噴涂,涂膜具有超高硬度。由于其出色的穩(wěn)定性以及上述特點,逐漸應(yīng)用在鋼琴的外觀涂飾。不飽和聚酯樹脂出色的穩(wěn)定性是保證鋼琴外觀具有良好耐候性的基礎(chǔ)。
近年由于雙組分聚氨酯的綜合性能好,在全球油漆涂飾領(lǐng)域逐步推廣應(yīng)用,它以物理干燥為主、化學(xué)干燥為輔,因此在干燥穩(wěn)定后漆膜是一個完整的整體,不會存在遇到磕碰就掉漆的現(xiàn)象。雙組分聚氨酯與其他漆種相比,在相同硬度下,由于氫鍵的作用,雙組分聚氨酯漆膜的斷裂伸長率最高,韌性佳;漆膜對木材有優(yōu)良的附著力;優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性??墒牵僮鼽c有使用時間限制,易黃變,加入耐黃劑后有刺激性氣味、單價高。刺激性氣味、單價高是制約雙組分聚氨酯的大范圍推廣應(yīng)用的因素之一。
3.氈呢類材料的化學(xué)處理
鋼琴制造中所使用的氈呢類產(chǎn)品能起到襯、墊、消音、減震、敲擊等作用。這些氈呢大部分都是采用羊毛進(jìn)行制作,羊毛制品突出的優(yōu)點是彈性好,織物厚實、挺括。但,氈呢等羊毛織物具有一個弊端——隨著濕度的增加,吸濕率也在不斷的增加。因此,對于鋼琴來說,在濕度增大的時候,不僅木材容易產(chǎn)生變化,關(guān)鍵部件所用的氈呢類羊毛織物會反暄增厚,進(jìn)而出現(xiàn)造成擊弦機制動受阻,琴鍵不起,影響音色等各種情況。因此,多數(shù)鋼琴生產(chǎn)企業(yè)會根據(jù)實際情況,利用有關(guān)的化學(xué)處理液對所使用的氈呢類產(chǎn)品進(jìn)行拒水、拒油、防污等化學(xué)處理。
四、結(jié)論
嚴(yán)格細(xì)致的材料處理工藝(木材干燥處理工藝、外觀涂飾工藝和氈呢類材料的化學(xué)處理)對于鋼琴耐候性具有極其重要的意義??梢灶A(yù)見,當(dāng)木材的選材和干燥處理過程得當(dāng),雙組分聚氨酯得到大范圍推廣應(yīng)用,良好的氈呢處理,都會為鋼琴的耐候性的大幅提升提供最有力的支持,無論是外觀方面或彈奏性能方面。