一種全新的竹材應用技術的製作方法

2023-12-03 01:52:16 1

專利名稱：一種全新的竹材應用技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用可再生的資源竹子，加工成竹片後構建房屋、家俱、竹門、竹 地板、竹牆體及竹建材等的實用技術。
背景技術：
雖然竹子是一種非常環保的可再生資源，而且竹材的硬度和抗衝擊強度都較一般 木材高，其順紋抗壓強度與順紋抗拉強度分別約為杉木的1. 5倍和2. 5倍。但為什麼竹製 品在家俱行業與建築行業所佔市場份額非常小，其原因主要在於，傳統的竹製品製作工藝 落後、款式單調、不被大眾所接受。而現在的「以竹代木」工藝又只看到了竹子不如木材弱 點的一面一直徑小、中間空心、外壁薄。為了「代木」將竹材精細加工成竹片後，用疊加的 方法將竹片熱壓或冷壓膠合成材，代替木材。結果既不經濟、又不環保，而且完全喪失了竹 材自身不同於木材的獨特風格與自然優點。

發明內容
直徑小，中間空，外壁薄的竹子自然生長高度竟能達到10米以上，這是大自然的 傑作、也是大自然給人們最好的啟示。本發明正是從中得到了啟發、創造發明了一種合理利 用竹材，充分發揮竹材的自然特點與風格，用現代竹加工的工藝技術與傳統的製作工藝相 結合，用簡練、節約、靈活巧妙的技法，將自然的竹材以竹片互相連接的方式，製作成適合現 代生活和現代建築的竹製品的實用製作技術。本發明充分地、最大限度地發揮了竹材自身 的特長，將竹材粗加工成竹片後，只對竹片與竹片的連接處進行精加工，之後僅僅利用竹片 與竹片之間互相靈活巧妙地連結，就能將竹片構建成不同需求製品的主體框架結構。例通 過本發明製作的竹製家俱，當竹片的相互連接部份加工精度達到一定程度時，整個構建制 作過程中可以不用任何粘膠劑，就能製作出堅固、耐用、精美而環保的成品。實施方案本發明的主要內容是直接利用竹片與竹片之間相互連接來構建製品、這裡僅以竹 片與竹片相互插入法為主要連接方法、來說明本發明的實施過程，並非只局限於這種連接 法。本發明結合圖⑴方塊流程加以說明流程中選材、斷料、開片、粗加工、防蛀黴、前期處理等與一般竹材處理方法類似， 這裡不作說明。根據各種不同用途、竹材前期處理會有所不同。1.精加工(一)-一由於開片後、竹片的長度與寬度基本確定，這時竹片只要根據 工藝要求對竹片與竹片相互連接之處進行精加工即可，其它非連接處可以不必加工。這與 一般的製作工藝有所不同，本發明在這裡沒有去掉竹材最堅韌的部份一竹青與竹黃，除 非工藝有製作的要求，這就大大降低了生產成本，並最大限度的利用了竹材。2.竹片(一)-一用精加工(一)加工出來的竹片稱竹片(一)。其主要用途是 構建網格面或直接構建框架備用。
3.網格面將竹片(一)與竹片(一)之間相互以插入法構成的空心面，當該 面的最大厚度小於2倍最寬竹片(一)的厚度時，稱該空心面為網格面。4.網格-—網格面中的每個由竹片圍成的小空間稱網格或網眼。在同一個網格面 中，每個網格的大小不一定相等。網格可以是正方形、三角形、長方形或稜形等。5.框架一由若干網格面連接而成的全封閉或半封閉的空心體稱框架。由竹片 (一)與竹片(一)相互連接直接構成的空心體，當該空心體的最小厚度大於等於2倍最 寬竹片(一)寬度時，也可稱為框架。由前面所述的框架、當框架與框架互相連接成全封閉 或半封閉的空心體也稱做框架。框架的形狀包括正方形、長方形、三角形、梯形、圓形、圓柱 形、球形等幾何形狀。6.填充一為了簡化表述，這時將用插入、鑲嵌、覆蓋、填入、注入等方法把材料填 入網格面的工藝方法統稱為填充。a.填充方法空面法一填充網格面一個表面的填充物的厚度、小於等於最小竹片(一)寬度 的20%時，稱空面法。如果只填充了一個表面稱單面空面法，如果填充兩個表面稱雙面空面 法。實面法一填充網格面一個表面的填充物的厚度、大於最小竹片(一)寬度20% 時，稱實面法。如果只填充一個表面稱單面實面法，如果填充兩個表面稱雙面實面法。實體法一如果填充後，網格中全部填滿不存在空隙時、稱實體填充。其它還有一些方法這裡就不一一介紹了。b.同一個網格面中每個網格可用不同的方法填充，例同一個網格面中一些網格 用空面法填充，另一些網格用實體法填充。c.同一個網格面中的兩個面，可以不同方法填充，例一個面用空面法填充，另一 個面用實面法填充。7.其它材料一網格面的填充物除用竹片外，還可採用其它任何滿足工藝要求的 材料來填充，例木材、玻璃、石材、人造石、金屬、水泥、塑料、樹脂、保溫材料等…。a.同一個網格面的兩個表面，可分別由不同的材料填充。例同一個網格面中，一 個面用防水材料填充，而另一個面用保溫材料填充。b.同一個網格面中的每個網格，可用不同的材料填充。例同一個網格面中，一些 網格用竹片填充，另一些網格用玻璃填充。8.精加工(二)-一除了對竹片的相互連接處精加工外、其它非連接處也要根據工 藝要求進行必要的加工。9.竹片(二)-一用精加工(二)加工出來的竹片，稱竹片(二)。其主要用途是 作為網格面或框架的表面填充材料，當然也可以直接用竹片(二)互相插入構成棒材、板材 或網格面，製作不需要填充物的竹製品。下面結合附圖加以進一步說明附圖(2)常用最基本竹片的示意

圖1附圖(3)常用最基本竹片的示意圖2附圖⑷構成網格面的插入法附圖(5)網格面四邊的插入法
附圖(6)用圖(2)中的相同的竹片互相插入後構成的網格面附圖(7)用圖(2)和圖(3)中的兩種竹片混合互相插入後構成的網格面附圖⑶用竹片構建成的竹門示意圖附圖(9)用竹片構建成的竹櫥櫃框架示意圖附圖(10)同一網格面中不同填充內容的示意圖附圖(11)用竹片構建成牆體框架的示意圖附圖(2)、附圖(3)是用插入法連接的最常用、最基本的竹片外形示意圖，在實際 應用中、竹片的外形與槽口的形狀都由具體工藝而定。圖(2)、圖(3)中3、13、(3、(1、6、€分別表示常用竹片的主要尺寸。其中a為竹片的加工厚度，在實際應用中，a為被加工後的槽口部份的竹片厚度， 一般自然竹的最大加工厚度可達10毫米左右。b為竹片的長度，自然竹的長度可達9米以上。因此一般都能滿足工藝要求。c為竹片的寬度，自然竹開片後在滿足工藝的條件下，最大開片寬度可達20-30毫 米左右，藉助現代加工技術竹材開片寬度可大於100毫米以上。d為槽口與槽口之間的間距距離，由工藝確定。改變d的尺寸可以改變網格面中網 眼的大小。e為槽口的深度，通常為1/2竹片寬度c，根據工藝要求，e可以大於或小於1/2竹 片寬度c的寬度。f為槽口的寬度，它的寬度與被插入竹片的槽口處的竹片厚度a相等。圖(2)、圖(3)不同之處是；圖⑵中竹片的槽口開在同一方向，而圖(3)中竹片 的槽口是錯開在兩個方向，其它完全一樣。圖(4)是竹片與竹片相互插入構成網格面的最基本方法。圖(5)是竹片與竹片相互插入封閉網格面四邊的最常用方法。圖(6)是用圖(2)中的竹片，按圖(4)的插入方法，互相插入構成的沒有封邊的網 格面，圖中的①②③三根竹片向下分別插入④⑤⑥三根竹片之中，是同一個方向插入構成 的網格面。圖(7)也是按圖⑷的方法互相插入構成的未封邊的網格面，但圖(7)的①②③ 是圖(2)中的竹片，而④⑤⑥是圖(3)中的竹片。圖中竹片①③是由下向上分別插入 ④⑤⑥，而竹片②是由上向下分別插入竹片④⑤⑥的。根據具體工藝的要求，在構造網格面的過程中，圖(6)、圖(7)可使用粘膠劑或其 它材質，幫助加強連接處的牢固度。在實際應用中圖(6)、圖(7)兩種網格面，也是構建成竹製品的最基本的網格面。 改變竹片中的a、b、c、d、e、f參數(尺寸)就可以構建成不同的網格面，來滿足各種各樣制 品的要求。在這中間其中竹片寬度c與槽口間距d這兩個參數變化最為靈活。例在同一 個網格面中每根竹片的寬度c可以不相同，在同一根竹片上每一段竹片的寬度c也可不相 同。同樣在同一根竹片上每一槽口的間距不一定要相同。這種通過基本網格面中竹片寬度 c與槽口間距d的變化，能非常方便地改變網格面中每個網格的高低與大小的變化，從而滿 足通過改變基本網格面來構建各種不同製品的需求。圖(8)就是通過在基本網格面上改變 c與d參數，用竹片構建成的竹門示意圖。
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當竹片構建成網格面後，如要用網格面直接製作成竹製品，此時就可根據工藝的 要求，對網格面進行填充。填充完畢後用圖(5)的插入法對網格面進行四周封邊，封邊後制 品基本完成。當然也可以先對網格面四周封邊，後再進行填充，具體根據工藝要求而定。圖 (8)就是這樣一個在基本網格面上，通過c、d的變化、結合用不同的填充方法與填充內容， 來實現用一個網格面構成竹門的實例。圖(8)中的較粗的實線表示網格面中多種構成網格面的竹片。圖中竹片①②③就 是同一根竹片上每段寬度c不相等及同一根竹片上槽口間間距明顯不相同的例子。圖中除 竹片①②③④⑤⑥⑦⑧⑨外其餘的竹片寬度c都相等，圖中竹片①②③每根竹片都由三段 組成E段、F段與G段，E段的竹片寬度與其它竹片相同，而G、F段竹片寬度較其它竹片的 兩邊都高出一些，假設其它c都為20毫米；F、G段兩邊每邊比其它竹片寬出5毫米，那麼F、 G段竹片的寬度c就為30毫米。同時E段竹片的槽口間距明顯大於F、G段竹片槽口的間 距。同樣竹片④⑤⑥⑦⑧⑨也由B、A、H三段組成，其中B段寬度c也與其它竹片的寬度相 等，而A、H段寬度c兩邊也比B段高出5毫米、與F、G段相同為30毫米，而竹片⑤⑥⑦⑧ 的B段槽口間距也明顯大於A、H段竹片的槽口間距，圖⑶中竹門的邊框與中間部份不同 的工藝要求就是通過網格面中竹片c與d的變化來實現的。圖中⑩為直條，由若干根竹片 組合而成。圖中(11)為三根橫條，每根橫條都由若干根竹片組合而成。圖中(12)是8塊 面材。直條⑩、三根橫條(11)與八塊面材可通過槽口互相連接組合成一塊整體面材，也可 以藉助粘膠劑、或其它材質將它們組合在一起、成為整體面材。然後用該塊整體面材，對竹 門中間部份由B段和E段組成的網格面進行填充。最後藉助於竹片①②③④⑤⑥⑦⑧⑨中 的G、F、A、H段的寬度對竹門的邊框網格面進行填充。邊框部份的網格面中，固定鉸鏈和固 定鎖芯處的網格面用實體填充法，其它網格面用實面填充法。在對竹門的邊框填充過程中、 同時也對中間部份的整體面料起到了壓緊固定的作用。竹門的另一面填充方法完全相同。 當然面材(12)可以選用竹材，也可以選用其它材料，例玻璃、人造石材等。竹門邊框的填 充方法與填充內容，也可以根據不同的工藝要求而變化。總之這種變化是十分方便和靈活 的，因此本發明在大規模的生產過程中，標準化與個性化能夠同時得到滿足。如果網格面構成後，要利用網格面來構建框架，那麼當竹片相互插入形成如圖(6) 圖(7)的網格面後、事先不要對網格面進行封邊與填充，這樣做的目的有2個1.使網格面 與網格面之間相互能實現穿透連接和滲透連接。2.使網格面與網格面之間相互連接時、一 個網格面能夠插入另一個網格面的任何部位。其結果是大大地加強了連接的靈活性和可靠 性。連接後使兩個網格面完全成為一個整體。所謂穿透連接一就是當兩個網格面相互連接時，在連接處、網格面的竹片互相 穿透對方網格面的連接，或由一個網格面的竹片穿透另一個網格面的連接，這種連接就稱 為穿透連接法。所謂滲透連接一就是當兩個網格面相互連接時，在連接處竹片互相串入對方網 格面，雖有一定深度，但未能穿透時，稱這種連接為滲透連接法。網格面與網格面之間相互的連接方法，多數都採用穿透連接法。例在構建家俱時， 若干個網格面只要通過相互穿透連接，就能構建成一個家俱框架。圖(9)就是一個利用8 個網格面相互穿透連接而成的櫥櫃框架示意圖。圖中①②為構成櫥櫃側面的網格面，④為 構成櫥櫃背部的網格面，⑤⑥為構成櫥櫃中間擱板的網格面，⑦為構成櫥櫃底部的網格面，⑧為櫥櫃中間的隔斷網格面。8個網格面通過相互穿透連接、緊密地組合在一起，構成了一 個牢固的櫥櫃框架整體。這時只要對框架進行填充、櫥櫃就可以製作完成。填充的方法和 內容、可根據工藝及個性化的需求任意變化，非常靈活方便。對圖(9)的櫥櫃框架兩側面的 網格面①②外面可用實面填充法，裡面可用空面填充法，櫥櫃的頂部網格面、可採用雙面空 面填充法，櫥櫃的底部網格面可採用單面實面填充法，而櫥櫃的⑤⑥中間擱板和⑧中間隔 斷的網格面，只要用竹片(二)構成網格面，此時就不必填充。填充內容；櫥櫃的裡、外面網 格面都可用竹材，或外面用竹材，裡面用鏡子玻璃，當然櫥櫃外面的兩側網格面，也可用其 它材料填充，或同一個網格面用不同的材料填充。圖(10)就是一個在同一網格面中用不同 材料填充的示意圖。圖中A是以網格為單位分別填充二種不同材料。圖中B是一排網格為 單位，分別填充二種不同的材料。圖中C是以四個網格為單位，分別填充不同的材料。從中 可以說明，用本發明構建竹製品是完全具有自己獨特的與眾不同的風格和特點。由於本發 明的靈活性和多變性，因此它在實現大規模標準化的同時，也能滿足個性化的需求，所以在 本發明的構建技術中，大規模標準化生產和個性化需求能達到高度的和諧統一。這裡再簡單地說明一下，用本發明構建房屋的實施過程。實際上構建房屋的方法 與構建一隻櫥櫃的方法基本相同，只是大同小異。在構建過程中，我們可以將櫥櫃的側面， 看作房屋的牆體，櫥櫃的擱板看作房屋的樓面，櫥櫃的底部和腳看作房屋的地面和地基，櫥 櫃的頂部看作是房頂，櫥櫃的中間隔斷也是房屋的中間隔斷，非常類同。當然我們用一個網 格面來構建一個櫥櫃的側面是非常理想的，但要構建一個牆體就不現實了。因此要構建房 屋的牆體，必須用多個網格面組成一個牆體框架，圖(11)就是一個用多個網格面構成牆體 的部分框架結構示意圖，圖中A為直立網格面，B為橫向網格面。圖中4個直立網格面和多 個橫向網格面通過互相穿透連接便組成了一個牆體框架。圖中A1、A2網格面及A1與A2中 間空隙部份全部採用實體填充法，填充材料是石子水泥等，圖中A2與A3的中間空間，全部 可以用實體填充保溫材料，網格面A3及A3到A4的中間空間，也可採用實體填充石子與水 泥等，而網格面A4空著暫不填充，留給以後裝飾備用。A4網格面的空著備用，給以後裝飾 帶來了很多方便，而且給滿足個性化的需求提供了一個無限的遐想空間。同樣；樓面、房頂、 地面及中間隔斷都必須用多個網格面組合成框架結構，(特別是樓面、房頂用竹片網格面組 合成框架結構，更能充分體現本發明的優點。)然後再用這些框架，通過相互之間穿透或滲 透連接，構建成一個完整的、整體房屋框架。最後根據工藝要求，對各部份進行填充，這樣一 幢與眾不同、具有自己獨特風格的房屋就構建成功。另外值得一提的是，本發明構建房屋的 過程中，能方便地預留門框與窗框，同時也可以有選擇性地將大型家俱與牆體或地面、樓面 的框架構建在一起，使大型家俱也成為整體房屋框架的一個部份，利於加固整體房屋框架 結構。由於本發明構建的房屋，整幢房屋是一個完整的整體網格面框架結構，因此質輕而堅 固，具有很好的抗衝擊與抗震能力。所以本發明的應用技術，非常適宜在地震頻發地區建造 房屋，給人們提供一個可靠、安全的生活環境。有益效果1.本發明一種全新的竹材應用技術，充分地、最大限度地發揮了竹材自身的特長， 將直徑小、中間空、外壁薄的、一直被人們認為不成材的竹材，變成了取之不盡、用之不竭的 有用之材、棟梁之材。2.本發明容易實現大規模的標準化生產。
3.本發明在實現大規模標準化生產的同時，也很容易實現滿足個性 化的需求。4.本發明構建製作的生產過程、運輸過程和製品的使用過程中、都能充分體現應 用本發明節能、環保的尤異的優勢。5.本發明實用性強、應用範圍廣。應用本發明的構建技術、能夠製造出真真無汙染 的、節能環保的綠色產品。6.本發明一種全新的竹材應用技術，非常適合在地震頻發地區建造房屋，這給那 些地震災後重建家園的地區，提供了一種用竹片構建房屋的、安全的、可靠的建築方案。
權利要求
一種全新的竹材應用技術，其特徵是利用竹片與竹片之間相互連接構建成房屋、家俱、竹門、竹地板、竹牆體、竹棒材、竹板材、竹梁材、竹建材等適合現代生活和現代建築的竹製品。
2.根據權利1所述的一種全新的竹材應用技術，其特徵是按不同的工藝要求，將竹材 加工成不同形狀的竹片和含有不同槽口的竹片，並以竹片為主要構件，以竹片與竹片之間 相互插入為主要連接方法，用現代的加工技術，結合鑲嵌等其它傳統的製作工藝，把竹片組 合成棒材、板材、網格面、框架、整體框架。然後根據工藝要求對網格面、框架、整體框架進行 填充，製作成適合現代生活和現代建築的竹製品，或以竹材為主體的製品。
3.根據權利1和權利2所述的一種全新的竹材應用技術，其特徵是按工藝要求將竹 材加工成所需的竹片。在加工成竹片前或後，必須對竹材或竹片進行必要的防蛀、防黴和整 形等處理工作。
4.根據權利1和權利2所述的一種全新的竹材應用技術，其特徵是在竹片與竹片之 間相互連接的過程中，連接處可以不用任何粘膠劑。為了簡化工藝，或加強連接處的連接強 度，這時連接處可使用其它材質幫助固緊、或使用粘膠劑、加強連接處的牢固度。
5.根據權利1和權利2所述的一種全新的竹材應用技術，其特徵是在竹片與竹片相 互連接構成網格面、框架或整體框架後，網格面、框架、整體框架可用各種方法、各種材料進 行填充，製作成竹製品。這裡將插入、鑲嵌、填入、注入等把材料填入網格面的工藝統稱為填 充。
6.根據權利2和權利5所述的網格面、框架、整體框架填充的特徵是在同一網格面、 框架的每個面可由不同的方法填充，在同一個網格面的每個網眼也可由不同的方法填充。 具體填充方法包括單面空面法、單面實面法、雙面空面法，雙面實面法及實體法等。
7.根據權利2和權利5所述的網格面、框架、整體框架的填充的特徵是在同一網格 面、框架的每個面可由不同的材料填充，在同一個網格面的每個網眼也可由不同的材料填 充。具體填充的材料除竹材以外可用木材、玻璃、石材、人造石、金屬、水泥、塑料、樹脂、保溫 材料等…。
8.根據權利1和權利2所述的一種全新的竹材應用技術，其特徵是由竹片與竹片相 互連接構成的網格面、框架、整體框架，其外立面可以是正方形、長方形、三角形、梯形、圓 形、圓柱形、球狀形等幾何形狀。
9.根據權利1所述的一種全新的竹材應用技術，其特徵是由該發明製作出的製品可 以是全部由竹片構建而成，也可以有部分竹片與其它材質混合構建而成。
10.根據權利1所述的一種全新的竹材應用技術，其特徵是由該發明製作出的製品可 以是成品、半成品、也可以是部件。
全文摘要
一種全新的竹材應用技術，合理地、充分地、最大限度地發揮了小小竹片的特長，該發明僅僅通過竹片與竹片之間相互巧妙地連接，就能把竹片構建成房屋、家具、竹門、竹地板、竹牆體、竹棒材、竹板材、竹梁材、竹建材等竹製品。該發明技術將直徑小，中間空，外壁薄的，一直被人們認為不成材的竹子，變成了取之不盡、用之不竭的有用之材、棟梁之材。由該技術構建的家具在整體構建過程中，可以做到不用任何粘膠劑，所製成的產品成為真真實實純天然的綠色環保產品。由該發明技術構建的房屋，是整體網格框架結構，質輕而堅固，因此能為地震頻發、災後重建地區提供一種節能、環保、安全可靠、抗衝擊力及抗地震能力強的廉價住房建築。
文檔編號B27M3/04GK101817194SQ20091004675
公開日2010年9月1日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者倪徵一, 倪蘇德 申請人:倪徵一;倪蘇德