一种便于连接的竹筒端头的制作方法与流程

本发明是一种便于连接的竹筒端头的制作方法，属于木材工业中的竹材加工技术领域。

背景技术：

随着木材资源的短缺，人们环保意识的增强，寻找理想的代用材料成了家具行业急需解决的难题。

竹材作为一种生物材料，是植物中作为结构材的最好的原料之一，竹材圆筒结构是天然形成的奇妙的结构，这种结构符合材料力学中的等强度设计原理，它具有强度高、弹性好、性能稳定、密度小的特点。竹材圆筒结构是天然形成的奇妙的结构，这种结构符合材料力学中的等强度设计原理，由于圆竹壁薄中空，截面多为不规则的圆形，且除竹节外无横向组织，加上竹材的径级大小不规格，如何将其设计成可以快速装配的部件（如家具、竹房屋）又是一难点。为此，根据竹材的特殊结构，将其端部进行特殊加工处理，这样可以很方便与锯材、板材等连接制作为家具、房屋等。

我国的竹子资源集中分布在长江以南的14个省、市、自治区。我国竹林面积和竹材产量已由1950年130万公顷和160万吨，到年底，竹林面积增加到2011年的673万公顷，竹材16.44亿根。我国有大型竹材如巨龙竹、龙竹、云南麻竹、小叶龙竹等，这些竹材的竹杆粗大通直，是作为家居及建筑的理想材料。

随着社会经济的发展和人口的增加，全球环境压力加大，各国政府和人民的环境意识加强，认识到生态循环的重要性，竹子具有一次造林成功，地下茎即可年年行鞭、出笋、成竹，年年择伐，生生不息，永续利用。竹子生长迅速，生长周期短。竹材具有资源的可持续性，不破坏森林资源。

技术实现要素：

本发明提出的是一种便于连接的竹筒端头的制作方法，其目的在于利用竹筒结构合理、强度高、弹性好、中空保温的特点，提出了一种生产成本低、无任何化学试剂添加、加工工艺可控、成型周期短。连接稳定性好，便于连接的规格化竹筒端头的制作方法。

本发明的技术解决方案：一种便于连接的竹筒端头的制作方法，包括如下工艺步骤：

（1）圆竹端部竹壁等厚及开槽等分加工；

（2）圆竹的高温饱和蒸汽处理；

（3）圆竹端部的压缩及弯曲定型规格化；

（4）圆竹的干燥处理。

所述步骤（1）圆竹端部竹壁等厚及开槽等分加工：直径为30～300mm的新鲜竹筒，截成200～5000mm长，内节靠边打通，靠端部20-60mm以竹筒外壁为基准，在加工时遇到竹节，先将外层竹节去除，与无节处平齐，竹黄部分去掉2～8mm，端头竹壁厚度一定，并将端部外圆和内圆倒角1～3mm，然后将其锯切分成3～16等分，开槽深度最多到竹壁等厚处。

所述竹筒壁厚小于3.5mm的，竹黄部分不去除。

所述步骤（2）圆竹的高温饱和蒸汽处理：将竹筒倾斜放到小车上，倾斜角度为确保加热过程中的冷凝水能排出竹筒，小车推进压力罐内并关好罐门，然后向罐内通入饱和蒸汽，在温度为130～180℃的饱和蒸汽压力罐中处理10～60分钟，接着将罐内蒸汽排出泄压。

所述步骤（3）圆竹端部的压缩及弯曲定型规格化：将刚出压力罐的竹筒保温，并乘热在设备上将其端头等分后的一部分竹片向内弯曲成型，端头压缩成比外径平均值小1～12mm的环状，同时剩余部分竹片向外弯曲压平撑开成平面，在外圆面套上紧固件固定定型。

所述紧固件为不锈钢、木质材料或塑料件，紧固件随竹筒一同干燥，或者干燥后拆除。

所述内弯曲和向外弯曲的竹片比例为0:1~1:0。

所述步骤（4）圆竹的干燥处理：将压缩定型好的圆竹放到干燥窑中，最高温度80～110℃烘干至含水率11-15%，得到无裂缝的圆竹部件。

本发明的有益效果：

1）经过高温饱和蒸汽热处理，竹筒含水率高塑性也高，可以确保干燥时无裂缝，能保持圆竹原来的最佳结构强度，外层致密的结构使得虫菌等不能进入，具有尺寸稳定性好、防腐、防蛀和防霉等功效。

2）竹材中的半纤维素和木素的玻璃化转变温度降低，后续干燥过程中在高于此玻璃化温度下干燥，竹筒以及压缩部分的干燥不会造成开裂，圆竹及处理部分可以达到无裂缝干燥。

3）利用圆竹本身强度高的特点，将竹筒作为承重件而与预先加工对应的装配孔槽的板材组装，可以做到标准快速装配连接，且由于圆竹与板材之间的连接为榫卯结构，结构牢固稳定性好、且重量轻。。

4）圆竹部件为最佳结构圆形，生产成本低，无需任何机械加工，无任何化学试剂添加，成型周期短。

附图说明

附图1是竹筒端头结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案进一步说明

一种竹筒端头便于连接的制作方法，包括如下工艺步骤：（1）圆竹端部竹壁等厚及开槽等分加工；（2）圆竹的高温饱和蒸汽处理；（3）圆竹端部的压缩及弯曲定型规格化；（4）圆竹的干燥处理。

所述的步骤（1）圆竹端部竹壁等厚及开槽等分加工，直径为30～300mm的新鲜竹筒，按要求截成200～5000mm长，内节靠边打通，靠端部20-60mm以竹筒外壁为基准（在加工时遇到竹节，先将外层竹节去除，与无节处平齐），通过钻孔、铣削的方法将竹黄部分去掉2-8mm，并将端部外圆和内圆倒角1-3mm。然后将其锯切分成3～16等分，开槽最多到等厚处。竹筒壁厚小于3mm的，竹黄部分可以不去除。

所述的步骤（2）圆竹的高温饱和蒸汽处理，将竹筒倾斜放到放到小车上，确保加热过程中的冷凝水能排出竹筒，小车推进推进压力罐内并关好罐门，然后向罐内通入饱和蒸汽，在温度为130～180℃的饱和蒸汽压力罐中处理10-60分钟，接着将罐内蒸汽通到其他需要处理的压力罐内泄压。

所述的步骤（3）圆竹端部的压缩及弯曲定型规格化，将刚出压力罐的竹筒保温，并乘热在设备上将其端头分开一部分竹片向内弯曲成，端头压缩比外径平均值小1-12mm的环状（竹片之间可能有空隙），同时还有部分竹片向外弯曲压平撑开成一平面，并将其固定住，见图1。该紧固件可以不锈钢、木质材料，也可以是塑料件等，该紧固件可以随竹筒一同用于连接，也可以待干燥后拆下来。

所述的步骤（4）圆竹的干燥处理，将压缩定型好的圆竹放到干燥窑中，最高温度80-110℃烘干至含水率11-15%，可以得到无裂缝的圆竹部件；该圆竹也可以进行气干。

该圆竹经过以上处理后，可以作为家具部件，或建筑的部件。

实施例1

一种竹筒端头便于连接的制作方法如下：

（1）圆竹端部竹壁等厚及开槽等分加工，直径为110mm的新鲜毛竹竹筒，按要求截成750mm长，内节靠边打通，靠端部50mm以竹筒外壁为基准（在加工时遇到竹节，先将外层竹节去除，与无节处平齐），通过铣削的方法将竹黄部分去掉3mm，并将端部外圆和内圆倒角2mm。然后将其锯切分成8偶数等分，开槽深度最多到竹黄去掉处。

（2）圆竹的高温饱和蒸汽处理，将竹筒倾斜放到放到小车上，确保加热过程中的冷凝水能排出竹筒，小车推进推进压力罐内并关好罐门，然后向罐内通入饱和蒸汽，在温度为180℃的饱和蒸汽压力罐中处理15分钟，接着将罐内蒸汽通到其他需要处理的压力罐内泄压。

（3）圆竹端部的压缩及弯曲定型规格化，将刚出压力罐的竹筒保温，并乘热在设备上将其端头分开一部分竹片向内弯曲成，端头压缩比外径平均值小6mm的环状（竹片之间可能有空隙），同时还有部分竹片向外弯曲压平撑开成一平面，并将其用不锈钢紧固件固定住。

（4）圆竹的干燥处理，将压缩定型好的圆竹放到干燥窑中，最高温度100℃烘干至含水率12%，可以得到无裂缝的圆竹部件。

实施例2

一种竹筒端头便于连接的制作方法如下：

（1）圆竹端部竹壁等厚加工，直径为50mm的新鲜慈竹竹筒，按要求截成600mm长，内节靠边打通，将端部外圆和内圆各倒角1mm。然后将其锯切分成4等分，开槽深度为40mm。

（2）圆竹的高温饱和蒸汽处理，将竹筒倾斜放到放到小车上，确保加热过程中的冷凝水能排出竹筒，小车推进推进压力罐内并关好罐门，然后向罐内通入饱和蒸汽，在温度为130℃的饱和蒸汽压力罐中处理15分钟，接着将罐内蒸汽通到其他需要处理的压力罐内泄压。

（3）圆竹端部的压缩及弯曲定型规格化，将刚出压力罐的竹筒保温，并乘热在设备上将其端头分开4竹片向内弯曲，端头压缩比外径平均值小6mm的环状，并将其用塑料件紧固件固定住。

（4）圆竹的干燥处理，将压缩定型好的圆竹放到干燥窑中，最高温度80℃烘干至含水率14%，可以得到无裂缝的圆竹部件。