一种全新的竹材应用技术的制作方法

专利名称：一种全新的竹材应用技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用可再生的资源竹子，加工成竹片后构建房屋、家俱、竹门、竹 地板、竹墙体及竹建材等的实用技术。
背景技术：
虽然竹子是一种非常环保的可再生资源，而且竹材的硬度和抗冲击强度都较一般 木材高，其顺纹抗压强度与顺纹抗拉强度分别约为杉木的1. 5倍和2. 5倍。但为什么竹制 品在家俱行业与建筑行业所占市场份额非常小，其原因主要在于，传统的竹制品制作工艺 落后、款式单调、不被大众所接受。而现在的“以竹代木”工艺又只看到了竹子不如木材弱 点的一面一直径小、中间空心、外壁薄。为了“代木”将竹材精细加工成竹片后，用叠加的 方法将竹片热压或冷压胶合成材，代替木材。结果既不经济、又不环保，而且完全丧失了竹 材自身不同于木材的独特风格与自然优点。

发明内容
直径小，中间空，外壁薄的竹子自然生长高度竟能达到10米以上，这是大自然的 杰作、也是大自然给人们最好的启示。本发明正是从中得到了启发、创造发明了一种合理利 用竹材，充分发挥竹材的自然特点与风格，用现代竹加工的工艺技术与传统的制作工艺相 结合，用简练、节约、灵活巧妙的技法，将自然的竹材以竹片互相连接的方式，制作成适合现 代生活和现代建筑的竹制品的实用制作技术。本发明充分地、最大限度地发挥了竹材自身 的特长，将竹材粗加工成竹片后，只对竹片与竹片的连接处进行精加工，之后仅仅利用竹片 与竹片之间互相灵活巧妙地连结，就能将竹片构建成不同需求制品的主体框架结构。例通 过本发明制作的竹制家俱，当竹片的相互连接部份加工精度达到一定程度时，整个构建制 作过程中可以不用任何粘胶剂，就能制作出坚固、耐用、精美而环保的成品。实施方案本发明的主要内容是直接利用竹片与竹片之间相互连接来构建制品、这里仅以竹 片与竹片相互插入法为主要连接方法、来说明本发明的实施过程，并非只局限于这种连接 法。本发明结合图⑴方块流程加以说明流程中选材、断料、开片、粗加工、防蛀霉、前期处理等与一般竹材处理方法类似， 这里不作说明。根据各种不同用途、竹材前期处理会有所不同。1.精加工(一)-一由于开片后、竹片的长度与宽度基本确定，这时竹片只要根据 工艺要求对竹片与竹片相互连接之处进行精加工即可，其它非连接处可以不必加工。这与 一般的制作工艺有所不同，本发明在这里没有去掉竹材最坚韧的部份一竹青与竹黄，除 非工艺有制作的要求，这就大大降低了生产成本，并最大限度的利用了竹材。2.竹片(一)-一用精加工(一)加工出来的竹片称竹片(一)。其主要用途是 构建网格面或直接构建框架备用。
3.网格面将竹片(一)与竹片(一)之间相互以插入法构成的空心面，当该 面的最大厚度小于2倍最宽竹片(一)的厚度时，称该空心面为网格面。4.网格-—网格面中的每个由竹片围成的小空间称网格或网眼。在同一个网格面 中，每个网格的大小不一定相等。网格可以是正方形、三角形、长方形或棱形等。5.框架一由若干网格面连接而成的全封闭或半封闭的空心体称框架。由竹片 (一)与竹片(一)相互连接直接构成的空心体，当该空心体的最小厚度大于等于2倍最 宽竹片(一)宽度时，也可称为框架。由前面所述的框架、当框架与框架互相连接成全封闭 或半封闭的空心体也称做框架。框架的形状包括正方形、长方形、三角形、梯形、圆形、圆柱 形、球形等几何形状。6.填充一为了简化表述，这时将用插入、镶嵌、覆盖、填入、注入等方法把材料填 入网格面的工艺方法统称为填充。a.填充方法空面法一填充网格面一个表面的填充物的厚度、小于等于最小竹片(一)宽度 的20%时，称空面法。如果只填充了一个表面称单面空面法，如果填充两个表面称双面空面 法。实面法一填充网格面一个表面的填充物的厚度、大于最小竹片(一)宽度20% 时，称实面法。如果只填充一个表面称单面实面法，如果填充两个表面称双面实面法。实体法一如果填充后，网格中全部填满不存在空隙时、称实体填充。其它还有一些方法这里就不一一介绍了。b.同一个网格面中每个网格可用不同的方法填充，例同一个网格面中一些网格 用空面法填充，另一些网格用实体法填充。c.同一个网格面中的两个面，可以不同方法填充，例一个面用空面法填充，另一 个面用实面法填充。7.其它材料一网格面的填充物除用竹片外，还可采用其它任何满足工艺要求的 材料来填充，例木材、玻璃、石材、人造石、金属、水泥、塑料、树脂、保温材料等…。a.同一个网格面的两个表面，可分别由不同的材料填充。例同一个网格面中，一 个面用防水材料填充，而另一个面用保温材料填充。b.同一个网格面中的每个网格，可用不同的材料填充。例同一个网格面中，一些 网格用竹片填充，另一些网格用玻璃填充。8.精加工(二)-一除了对竹片的相互连接处精加工外、其它非连接处也要根据工 艺要求进行必要的加工。9.竹片(二)-一用精加工(二)加工出来的竹片，称竹片(二)。其主要用途是 作为网格面或框架的表面填充材料，当然也可以直接用竹片(二)互相插入构成棒材、板材 或网格面，制作不需要填充物的竹制品。下面结合附图加以进一步说明附图(2)常用最基本竹片的示意

图1附图(3)常用最基本竹片的示意图2附图⑷构成网格面的插入法附图(5)网格面四边的插入法
附图(6)用图(2)中的相同的竹片互相插入后构成的网格面附图(7)用图(2)和图(3)中的两种竹片混合互相插入后构成的网格面附图⑶用竹片构建成的竹门示意图附图(9)用竹片构建成的竹橱柜框架示意图附图(10)同一网格面中不同填充内容的示意图附图(11)用竹片构建成墙体框架的示意图附图(2)、附图(3)是用插入法连接的最常用、最基本的竹片外形示意图，在实际 应用中、竹片的外形与槽口的形状都由具体工艺而定。图(2)、图(3)中3、13、(3、(1、6、€分别表示常用竹片的主要尺寸。其中a为竹片的加工厚度，在实际应用中，a为被加工后的槽口部份的竹片厚度， 一般自然竹的最大加工厚度可达10毫米左右。b为竹片的长度，自然竹的长度可达9米以上。因此一般都能满足工艺要求。c为竹片的宽度，自然竹开片后在满足工艺的条件下，最大开片宽度可达20-30毫 米左右，借助现代加工技术竹材开片宽度可大于100毫米以上。d为槽口与槽口之间的间距距离，由工艺确定。改变d的尺寸可以改变网格面中网 眼的大小。e为槽口的深度，通常为1/2竹片宽度c，根据工艺要求，e可以大于或小于1/2竹 片宽度c的宽度。f为槽口的宽度，它的宽度与被插入竹片的槽口处的竹片厚度a相等。图(2)、图(3)不同之处是；图⑵中竹片的槽口开在同一方向，而图(3)中竹片 的槽口是错开在两个方向，其它完全一样。图(4)是竹片与竹片相互插入构成网格面的最基本方法。图(5)是竹片与竹片相互插入封闭网格面四边的最常用方法。图(6)是用图(2)中的竹片，按图(4)的插入方法，互相插入构成的没有封边的网 格面，图中的①②③三根竹片向下分别插入④⑤⑥三根竹片之中，是同一个方向插入构成 的网格面。图(7)也是按图⑷的方法互相插入构成的未封边的网格面，但图(7)的①②③ 是图(2)中的竹片，而④⑤⑥是图(3)中的竹片。图中竹片①③是由下向上分别插入 ④⑤⑥，而竹片②是由上向下分别插入竹片④⑤⑥的。根据具体工艺的要求，在构造网格面的过程中，图(6)、图(7)可使用粘胶剂或其 它材质，帮助加强连接处的牢固度。在实际应用中图(6)、图(7)两种网格面，也是构建成竹制品的最基本的网格面。 改变竹片中的a、b、c、d、e、f参数(尺寸)就可以构建成不同的网格面，来满足各种各样制 品的要求。在这中间其中竹片宽度c与槽口间距d这两个参数变化最为灵活。例在同一 个网格面中每根竹片的宽度c可以不相同，在同一根竹片上每一段竹片的宽度c也可不相 同。同样在同一根竹片上每一槽口的间距不一定要相同。这种通过基本网格面中竹片宽度 c与槽口间距d的变化，能非常方便地改变网格面中每个网格的高低与大小的变化，从而满 足通过改变基本网格面来构建各种不同制品的需求。图(8)就是通过在基本网格面上改变 c与d参数，用竹片构建成的竹门示意图。
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当竹片构建成网格面后，如要用网格面直接制作成竹制品，此时就可根据工艺的 要求，对网格面进行填充。填充完毕后用图(5)的插入法对网格面进行四周封边，封边后制 品基本完成。当然也可以先对网格面四周封边，后再进行填充，具体根据工艺要求而定。图 (8)就是这样一个在基本网格面上，通过c、d的变化、结合用不同的填充方法与填充内容， 来实现用一个网格面构成竹门的实例。图(8)中的较粗的实线表示网格面中多种构成网格面的竹片。图中竹片①②③就 是同一根竹片上每段宽度c不相等及同一根竹片上槽口间间距明显不相同的例子。图中除 竹片①②③④⑤⑥⑦⑧⑨外其余的竹片宽度c都相等，图中竹片①②③每根竹片都由三段 组成E段、F段与G段，E段的竹片宽度与其它竹片相同，而G、F段竹片宽度较其它竹片的 两边都高出一些，假设其它c都为20毫米；F、G段两边每边比其它竹片宽出5毫米，那么F、 G段竹片的宽度c就为30毫米。同时E段竹片的槽口间距明显大于F、G段竹片槽口的间 距。同样竹片④⑤⑥⑦⑧⑨也由B、A、H三段组成，其中B段宽度c也与其它竹片的宽度相 等，而A、H段宽度c两边也比B段高出5毫米、与F、G段相同为30毫米，而竹片⑤⑥⑦⑧ 的B段槽口间距也明显大于A、H段竹片的槽口间距，图⑶中竹门的边框与中间部份不同 的工艺要求就是通过网格面中竹片c与d的变化来实现的。图中⑩为直条，由若干根竹片 组合而成。图中(11)为三根横条，每根横条都由若干根竹片组合而成。图中(12)是8块 面材。直条⑩、三根横条(11)与八块面材可通过槽口互相连接组合成一块整体面材，也可 以借助粘胶剂、或其它材质将它们组合在一起、成为整体面材。然后用该块整体面材，对竹 门中间部份由B段和E段组成的网格面进行填充。最后借助于竹片①②③④⑤⑥⑦⑧⑨中 的G、F、A、H段的宽度对竹门的边框网格面进行填充。边框部份的网格面中，固定铰链和固 定锁芯处的网格面用实体填充法，其它网格面用实面填充法。在对竹门的边框填充过程中、 同时也对中间部份的整体面料起到了压紧固定的作用。竹门的另一面填充方法完全相同。 当然面材(12)可以选用竹材，也可以选用其它材料，例玻璃、人造石材等。竹门边框的填 充方法与填充内容，也可以根据不同的工艺要求而变化。总之这种变化是十分方便和灵活 的，因此本发明在大规模的生产过程中，标准化与个性化能够同时得到满足。如果网格面构成后，要利用网格面来构建框架，那么当竹片相互插入形成如图(6) 图(7)的网格面后、事先不要对网格面进行封边与填充，这样做的目的有2个1.使网格面 与网格面之间相互能实现穿透连接和渗透连接。2.使网格面与网格面之间相互连接时、一 个网格面能够插入另一个网格面的任何部位。其结果是大大地加强了连接的灵活性和可靠 性。连接后使两个网格面完全成为一个整体。所谓穿透连接一就是当两个网格面相互连接时，在连接处、网格面的竹片互相 穿透对方网格面的连接，或由一个网格面的竹片穿透另一个网格面的连接，这种连接就称 为穿透连接法。所谓渗透连接一就是当两个网格面相互连接时，在连接处竹片互相串入对方网 格面，虽有一定深度，但未能穿透时，称这种连接为渗透连接法。网格面与网格面之间相互的连接方法，多数都采用穿透连接法。例在构建家俱时， 若干个网格面只要通过相互穿透连接，就能构建成一个家俱框架。图(9)就是一个利用8 个网格面相互穿透连接而成的橱柜框架示意图。图中①②为构成橱柜侧面的网格面，④为 构成橱柜背部的网格面，⑤⑥为构成橱柜中间搁板的网格面，⑦为构成橱柜底部的网格面，⑧为橱柜中间的隔断网格面。8个网格面通过相互穿透连接、紧密地组合在一起，构成了一 个牢固的橱柜框架整体。这时只要对框架进行填充、橱柜就可以制作完成。填充的方法和 内容、可根据工艺及个性化的需求任意变化，非常灵活方便。对图(9)的橱柜框架两侧面的 网格面①②外面可用实面填充法，里面可用空面填充法，橱柜的顶部网格面、可采用双面空 面填充法，橱柜的底部网格面可采用单面实面填充法，而橱柜的⑤⑥中间搁板和⑧中间隔 断的网格面，只要用竹片(二)构成网格面，此时就不必填充。填充内容；橱柜的里、外面网 格面都可用竹材，或外面用竹材，里面用镜子玻璃，当然橱柜外面的两侧网格面，也可用其 它材料填充，或同一个网格面用不同的材料填充。图(10)就是一个在同一网格面中用不同 材料填充的示意图。图中A是以网格为单位分别填充二种不同材料。图中B是一排网格为 单位，分别填充二种不同的材料。图中C是以四个网格为单位，分别填充不同的材料。从中 可以说明，用本发明构建竹制品是完全具有自己独特的与众不同的风格和特点。由于本发 明的灵活性和多变性，因此它在实现大规模标准化的同时，也能满足个性化的需求，所以在 本发明的构建技术中，大规模标准化生产和个性化需求能达到高度的和谐统一。这里再简单地说明一下，用本发明构建房屋的实施过程。实际上构建房屋的方法 与构建一只橱柜的方法基本相同，只是大同小异。在构建过程中，我们可以将橱柜的侧面， 看作房屋的墙体，橱柜的搁板看作房屋的楼面，橱柜的底部和脚看作房屋的地面和地基，橱 柜的顶部看作是房顶，橱柜的中间隔断也是房屋的中间隔断，非常类同。当然我们用一个网 格面来构建一个橱柜的侧面是非常理想的，但要构建一个墙体就不现实了。因此要构建房 屋的墙体，必须用多个网格面组成一个墙体框架，图(11)就是一个用多个网格面构成墙体 的部分框架结构示意图，图中A为直立网格面，B为横向网格面。图中4个直立网格面和多 个横向网格面通过互相穿透连接便组成了一个墙体框架。图中A1、A2网格面及A1与A2中 间空隙部份全部采用实体填充法，填充材料是石子水泥等，图中A2与A3的中间空间，全部 可以用实体填充保温材料，网格面A3及A3到A4的中间空间，也可采用实体填充石子与水 泥等，而网格面A4空着暂不填充，留给以后装饰备用。A4网格面的空着备用，给以后装饰 带来了很多方便，而且给满足个性化的需求提供了一个无限的遐想空间。同样；楼面、房顶、 地面及中间隔断都必须用多个网格面组合成框架结构，(特别是楼面、房顶用竹片网格面组 合成框架结构，更能充分体现本发明的优点。)然后再用这些框架，通过相互之间穿透或渗 透连接，构建成一个完整的、整体房屋框架。最后根据工艺要求，对各部份进行填充，这样一 幢与众不同、具有自己独特风格的房屋就构建成功。另外值得一提的是，本发明构建房屋的 过程中，能方便地预留门框与窗框，同时也可以有选择性地将大型家俱与墙体或地面、楼面 的框架构建在一起，使大型家俱也成为整体房屋框架的一个部份，利于加固整体房屋框架 结构。由于本发明构建的房屋，整幢房屋是一个完整的整体网格面框架结构，因此质轻而坚 固，具有很好的抗冲击与抗震能力。所以本发明的应用技术，非常适宜在地震频发地区建造 房屋，给人们提供一个可靠、安全的生活环境。有益效果1.本发明一种全新的竹材应用技术，充分地、最大限度地发挥了竹材自身的特长， 将直径小、中间空、外壁薄的、一直被人们认为不成材的竹材，变成了取之不尽、用之不竭的 有用之材、栋梁之材。2.本发明容易实现大规模的标准化生产。
3.本发明在实现大规模标准化生产的同时，也很容易实现满足个性 化的需求。4.本发明构建制作的生产过程、运输过程和制品的使用过程中、都能充分体现应 用本发明节能、环保的尤异的优势。5.本发明实用性强、应用范围广。应用本发明的构建技术、能够制造出真真无污染 的、节能环保的绿色产品。6.本发明一种全新的竹材应用技术，非常适合在地震频发地区建造房屋，这给那 些地震灾后重建家园的地区，提供了一种用竹片构建房屋的、安全的、可靠的建筑方案。
权利要求
一种全新的竹材应用技术，其特征是利用竹片与竹片之间相互连接构建成房屋、家俱、竹门、竹地板、竹墙体、竹棒材、竹板材、竹梁材、竹建材等适合现代生活和现代建筑的竹制品。
2.根据权利1所述的一种全新的竹材应用技术，其特征是按不同的工艺要求，将竹材 加工成不同形状的竹片和含有不同槽口的竹片，并以竹片为主要构件，以竹片与竹片之间 相互插入为主要连接方法，用现代的加工技术，结合镶嵌等其它传统的制作工艺，把竹片组 合成棒材、板材、网格面、框架、整体框架。然后根据工艺要求对网格面、框架、整体框架进行 填充，制作成适合现代生活和现代建筑的竹制品，或以竹材为主体的制品。
3.根据权利1和权利2所述的一种全新的竹材应用技术，其特征是按工艺要求将竹 材加工成所需的竹片。在加工成竹片前或后，必须对竹材或竹片进行必要的防蛀、防霉和整 形等处理工作。
4.根据权利1和权利2所述的一种全新的竹材应用技术，其特征是在竹片与竹片之 间相互连接的过程中，连接处可以不用任何粘胶剂。为了简化工艺，或加强连接处的连接强 度，这时连接处可使用其它材质帮助固紧、或使用粘胶剂、加强连接处的牢固度。
5.根据权利1和权利2所述的一种全新的竹材应用技术，其特征是在竹片与竹片相 互连接构成网格面、框架或整体框架后，网格面、框架、整体框架可用各种方法、各种材料进 行填充，制作成竹制品。这里将插入、镶嵌、填入、注入等把材料填入网格面的工艺统称为填 充。
6.根据权利2和权利5所述的网格面、框架、整体框架填充的特征是在同一网格面、 框架的每个面可由不同的方法填充，在同一个网格面的每个网眼也可由不同的方法填充。 具体填充方法包括单面空面法、单面实面法、双面空面法，双面实面法及实体法等。
7.根据权利2和权利5所述的网格面、框架、整体框架的填充的特征是在同一网格 面、框架的每个面可由不同的材料填充，在同一个网格面的每个网眼也可由不同的材料填 充。具体填充的材料除竹材以外可用木材、玻璃、石材、人造石、金属、水泥、塑料、树脂、保温 材料等…。
8.根据权利1和权利2所述的一种全新的竹材应用技术，其特征是由竹片与竹片相 互连接构成的网格面、框架、整体框架，其外立面可以是正方形、长方形、三角形、梯形、圆 形、圆柱形、球状形等几何形状。
9.根据权利1所述的一种全新的竹材应用技术，其特征是由该发明制作出的制品可 以是全部由竹片构建而成，也可以有部分竹片与其它材质混合构建而成。
10.根据权利1所述的一种全新的竹材应用技术，其特征是由该发明制作出的制品可 以是成品、半成品、也可以是部件。
全文摘要
一种全新的竹材应用技术，合理地、充分地、最大限度地发挥了小小竹片的特长，该发明仅仅通过竹片与竹片之间相互巧妙地连接，就能把竹片构建成房屋、家具、竹门、竹地板、竹墙体、竹棒材、竹板材、竹梁材、竹建材等竹制品。该发明技术将直径小，中间空，外壁薄的，一直被人们认为不成材的竹子，变成了取之不尽、用之不竭的有用之材、栋梁之材。由该技术构建的家具在整体构建过程中，可以做到不用任何粘胶剂，所制成的产品成为真真实实纯天然的绿色环保产品。由该发明技术构建的房屋，是整体网格框架结构，质轻而坚固，因此能为地震频发、灾后重建地区提供一种节能、环保、安全可靠、抗冲击力及抗地震能力强的廉价住房建筑。
文档编号B27M3/04GK101817194SQ20091004675
公开日2010年9月1日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者倪征一, 倪苏德 申请人:倪征一;倪苏德