專利名稱：纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣出料罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于沼氣實(shí)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一類纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合 材料沼氣出料罐。
二.
背景技術(shù)：
沼氣是一種重要的、廉價的、可再生的生物能源，具有巨大發(fā)展?jié)摿?。目? 全國已建有約2000萬口農(nóng)村家用沼氣池。由于沼氣在其生產(chǎn)過程中伴隨著有機(jī) 物質(zhì)在厭氧條件下經(jīng)微生物發(fā)酵消化不斷產(chǎn)生沼氣的同時也在不斷產(chǎn)生需定期 清除的物料一沼液、沼渣。沼液沼渣既可為種植提供優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，也可為養(yǎng)殖 提供優(yōu)質(zhì)飼料。沼氣事業(yè)已從單一的能源效益發(fā)展到以沼氣為紐帶，集種植業(yè)、 養(yǎng)殖業(yè)及農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)為一體的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。為了加速沼氣發(fā)展，人們對沼 氣池定期出料的專用設(shè)備也越來越重視。根據(jù)沼氣池的大小不同及其所采用的出
料方式不同，出料設(shè)備主要有三種類型 一是人力出料、人力運(yùn)輸。采用人力抽
取出料器，將渣液從沼氣池出料口取出并注入安放在人力車上的出料罐內(nèi)，運(yùn)至 施肥處，不耗電、造價低，適應(yīng)農(nóng)戶用肥習(xí)慣，該法適用于農(nóng)戶小型沼氣池。二 是機(jī)動出料，出、運(yùn)分離。采用以電機(jī)或柴油機(jī)為動力的出料泵，通過軟管下池 將渣液一起吸出池外，并注入安置在運(yùn)輸車輛上的出料罐內(nèi)，泵、車分離， 一臺 泵可為多輛車配套。該法具有出料速度快，運(yùn)輸方式靈活等特點(diǎn)，適用于中型或 較大型沼氣池。三是連續(xù)出料，泵、罐同車，抽、運(yùn)合一。將出料泵與出料罐安 置于同一輛手扶拖拉機(jī)或小四輪車輛上，利用機(jī)動車動力，自吸式抽取沼氣池內(nèi) 的渣液，注入罐內(nèi)，并將其運(yùn)送到需用處，還可利用機(jī)動車的勢能和動力一邊運(yùn) 動一邊進(jìn)行田間施肥或噴灑施肥。 一車一機(jī)多用，其適用范圍最廣。但是，不管 采用何種出料方式，出料罐都是各種專用出料設(shè)備的主要器件之一。
由于沼氣池的出料方式不同，目前所用沼氣出料罐的容積、形狀、結(jié)構(gòu)也不
盡相同。其容積一般從0.2—3立方米，其形狀多為臥式橢圓筒形、臥式圓柱筒 形，也有橡膠袋形。從所用材料而言，主要為薄鋼板焊接件和少量塑料、橡膠制 品。鋼質(zhì)出料罐強(qiáng)度高，制作工藝成熟，可標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，適于大批量化生產(chǎn)， 但罐體重、易腐蝕、易結(jié)垢，隨鋼板價格持續(xù)攀升，其性價比優(yōu)勢在消退。塑料 出料罐耐腐蝕，不結(jié)垢，重量輕，但制造工藝復(fù)雜，原材料價格上漲，其批量化 生產(chǎn)已受到制約。柔軟的橡膠袋，其性能不適于沼氣出料罐的定型產(chǎn)品。
三. 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對上述背景技術(shù)中現(xiàn)有各種材質(zhì)沼氣出料罐的不 足之處，根據(jù)沼氣出料罐的使用技術(shù)要求，充分發(fā)揮復(fù)合材料性能的可合理設(shè)計 性、材料與結(jié)構(gòu)的同一性和成型工藝的靈活性三大優(yōu)勢，通過采用層合結(jié)構(gòu)、納 米技術(shù)、混雜纖維增強(qiáng)等措施，使各層分工合作，各組分材料相互揚(yáng)長避短，優(yōu) 勢互補(bǔ)，為用戶提供一種兼具重量輕、強(qiáng)度高、密封性好、耐腐蝕、耐磨損、不 結(jié)垢，使用壽命長，性價比高的纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣出料罐。該類 出料罐適用于上述三種類型的出料設(shè)備和出料方式。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的先根據(jù)沼氣池容積和沼液沼渣采用的出料 方式和出料罐的運(yùn)載車輛不同，以確定出料罐的容積和形狀是圓柱筒型、橢圓筒 型或平底圓弧型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，再按照設(shè)計圖樣和復(fù)合材料配方及其鋪層結(jié)構(gòu)
形式，采用手糊工藝、常溫模壓工藝、纏繞工藝等制造出料罐的構(gòu)件，然后通過 組合定位，樹脂粘接、密封連接等方式將構(gòu)件組合在一起，再進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理即可 制成不同形狀、不同容積的纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣出料罐。本實(shí)用新 型纖維增強(qiáng)熱固樹脂納米復(fù)合材料沼氣出料罐所用的基體材料為不飽和聚脂、環(huán) 氧、酚醛樹脂中的一種；增強(qiáng)材料為無堿、中堿玻璃纖維及其制品和合成纖維無 紡布；功能材料為無機(jī)納米微粒和針狀硅灰石短纖維等。該出料罐的構(gòu)件均為層 合結(jié)構(gòu)，由內(nèi)向外依次為功能內(nèi)襯層(1)、次內(nèi)層(2)、強(qiáng)度層(3)和外表恩4)。其 配方、鋪層結(jié)構(gòu)和功能分述如下。
本實(shí)用新型纖維增強(qiáng)熱固樹脂納米復(fù)合材料沼氣出料罐，其功能內(nèi)襯層〔1〕 是用加有適量碳酸鈣、二氧化硅等無機(jī)納米微粒中一種和針狀硅灰石短纖維的不 飽和聚酯、環(huán)氧、酚醛等熱固性樹脂中的一種浸漬合成纖維無紡布或玻璃纖維表 面氈制成的耐磨損、耐腐蝕、抗沖擊的富樹脂層。
本實(shí)用新型纖維增強(qiáng)熱固樹脂納米復(fù)合材料沼氣出料罐的次內(nèi)層(2)是用中 堿或無堿玻璃纖維氈或玻璃纖維織物增強(qiáng)加有針狀硅灰石短纖維和無機(jī)納米微 粒的不飽和聚酯、環(huán)氧、酚醛等熱固樹脂中的一種制成的耐腐蝕、抗?jié)B透層。
本實(shí)用新型纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣出料罐的強(qiáng)度層(3)是用中堿、 無堿、無捻玻璃纖維方格布手糊成型或連續(xù)玻璃纖維纏繞成型增強(qiáng)加有水合氧化 鋁等無機(jī)微粉的熱固樹脂，是沼氣池出料罐的強(qiáng)度、剛度主結(jié)構(gòu)層。
本實(shí)用新型纖維增強(qiáng)熱固樹脂納米復(fù)合材料沼氣出料罐的外表層(4)是用玻 璃纖維表面氈增強(qiáng)加有針狀硅灰石短纖維和重晶石微粉的不飽和聚酯、環(huán)氧、酚 醛等熱固樹脂中的一種制成的富樹脂層，可有效提高外表層的抗老化性能和抗沖 擊性能。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料代替鋼材等 制成沼氣出料罐，且由于分層使用納米微粒、無機(jī)礦物纖維、玻璃纖維及其織物 等，可共同協(xié)效、增強(qiáng)、改善復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐磨、耐腐蝕、抗老化、抗 滲密封性能等，能有效保證該沼氣出料罐長期安全可靠工作。
本實(shí)用新型的有益效果是可根據(jù)其使用技術(shù)要求，在與鋼沼氣出料罐相比其 綜合成本略有降低的前提下，可使納米復(fù)合材料沼氣出料罐的重量輕、強(qiáng)度高、 耐腐蝕、密封性好、節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，延長使用壽命，性價比優(yōu)，且適于工廠化大 批量生產(chǎn)，以滿足沼氣產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的需要，其生態(tài)環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)社會效益顯 著，推廣應(yīng)用前景廣闊。
四.

附圖1.纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣出料罐示意圖 圖中，l功能內(nèi)襯層2次內(nèi)層3強(qiáng)度層4外表層5封頭6抽真空孔 7罐體 8擋板9進(jìn)料口 IO出料口
(人工出料和機(jī)械出料罐可省去抽真空孔) 附圖2.纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣出料罐壁層合結(jié)構(gòu)示意圖 圖中，l功能內(nèi)襯層2次內(nèi)層3強(qiáng)度層4外表層
五.具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述 實(shí)施例1
采用不飽和聚脂樹脂及其它原材料、輔助材料制造。按照先分別加工構(gòu)件， 再定位組合進(jìn)行后加工程序來制造纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣罐。如附圖
1所示，自動連續(xù)出料罐的封頭(5〕為扁球殼狀構(gòu)件；抽真空孔〔6〕、進(jìn)料口
〔9〕、出料口 (10〕均為圓柱筒狀構(gòu)件；隔板〔8〕為帶90°折邊帶通孔圓板，
隔板與封頭配套使用，其形狀與主尺寸相同。這些構(gòu)件均采用陰模手糊成型或常
溫模壓成型工藝制造，罐體(7)形狀與封頭、隔板形狀完全相同，可以是圓柱筒型、 橢圓柱筒形、或平底圓拱型。其操作步驟如下
1〉采用手糊成型工藝，先在預(yù)制好的扁球狀封頭陰模、圓筒型抽真空孔、 進(jìn)料孔、出料孔陰模、盤狀隔板陰模上均勻噴刷脫模劑，然后按外表層配方配料， 噴涂膠液浸漬表面氈成型外表層(4);待其初步凝膠后，再按強(qiáng)度層配方配料，疊 層鋪敷玻璃布，成型強(qiáng)度層(3);再按次內(nèi)層配方配料，鋪敷玻纖氈成型次內(nèi)層(2); 按功能內(nèi)襯層配方配料，浸漬玻纖表面氈或合成纖維無紡布成型內(nèi)襯層(4);四層 總厚度要分別達(dá)各構(gòu)件的設(shè)計厚度，待其固化脫模，修整加工便為成品。
2〉根據(jù)出料罐的容積和封頭、隔板主尺寸，按功能內(nèi)襯層、次內(nèi)層的配方 和設(shè)計厚度手糊成型復(fù)合材料罐體薄板；
3〉將兩封頭、兩隔板與罐體薄板定位，組合成罐體毛坯體，然后可采用手 糊工藝在其上按照強(qiáng)度層、外表層的配方配料，分別成型出強(qiáng)度層和外表層，也 可采用纏繞工藝，轉(zhuǎn)動毛坯體，在其上纏繞成型強(qiáng)度層和外表層，固化后便制得 該出料罐罐體。
4〉在罐體上開挖抽真空孔、進(jìn)料口、出料口并將相應(yīng)的預(yù)制好的真空孔、 出料口、進(jìn)料口構(gòu)件膠接定位，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，便制成復(fù)合材料沼氣出料罐。 實(shí)施例2
采用不飽和聚脂樹脂及其它原材料、輔助材料制造，其封頭、隔板、抽真空 孑L、進(jìn)料口、出料口等構(gòu)件的制作方法與實(shí)施例l相同，不同之處在于罐體的制
造方法采用兩半模手糊成型。其操作步驟如下
1〉按縱剖罐體筒殼的一半翻制兩件陰模，其中一件模具加有承插翻邊，以便 兩罐體件安裝定位；
2>在模具上均勻噴刷脫模劑，然后按外表層配方配制不飽和聚脂樹脂膠液， 噴涂膠液浸漬表面氈成型外表層；待其初步凝膠后，再按強(qiáng)度層配方配料疊層鋪 敷玻璃布，成型強(qiáng)度層；再按次內(nèi)層配方配料，鋪敷玻纖氈成型次內(nèi)層；再按功 能內(nèi)襯層配方配料，浸漬玻纖表面氈或合成纖維無紡布成型內(nèi)襯層；再按功能內(nèi) 襯層配方配料，浸漬玻纖表面氈或合成纖維無紡布成型內(nèi)襯層。四層總厚度達(dá)罐 體設(shè)計厚度，待其固化脫模休整，即為罐體構(gòu)件；
3〉將兩封頭、兩隔板與罐體兩構(gòu)件定位、組合、粘接補(bǔ)強(qiáng)，便制得出料罐體。
4〉在罐體上開挖抽真空孔、進(jìn)料口、出料口并將相應(yīng)的預(yù)制好的真空孔、出 料口、進(jìn)料口構(gòu)件膠接定位，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，便制成復(fù)合材料沼氣出料罐。
權(quán)利要求1. 纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣出料罐，其形狀為臥式橢圓筒形、臥式圓筒形和臥式平底圓拱形，其構(gòu)造特征在于罐壁為層合結(jié)構(gòu)，由內(nèi)向外依次為功能內(nèi)襯層〔1〕、次內(nèi)層〔2〕、強(qiáng)度層〔3〕和外表層〔4〕。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料沼氣出料罐，其特征在于功能 內(nèi)襯層〔1〕為玻璃纖維增強(qiáng)加入無機(jī)納米微粒的熱固樹脂耐腐 蝕、耐磨損富樹脂層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料沼氣出料罐，其特征在于次內(nèi) 層(2)為玻璃纖維氈、硅灰石纖維共同增強(qiáng)加有無機(jī)納米微粒 的熱固樹脂耐腐蝕、抗?jié)B透層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合材料沼氣出料罐，其特征在于強(qiáng)度 層(3〕為玻璃纖維增強(qiáng)熱固樹脂主結(jié)構(gòu)層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合材料沼氣出料罐，其特征在于外表層(4〕為玻璃纖維增強(qiáng)熱固樹脂抗老化層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一類纖維增強(qiáng)熱固樹脂基復(fù)合材料沼氣出料罐。該復(fù)合材料沼氣出料罐為臥式橢圓柱筒型、圓柱筒型、平底柱筒型，適用于人力出料、機(jī)動出料、連續(xù)出料三種方式。該罐壁為層合結(jié)構(gòu)，由內(nèi)向外依次為功能內(nèi)襯層、次內(nèi)層、強(qiáng)度層、外表層，其特點(diǎn)是功能內(nèi)襯層為含有無機(jī)納米微粒的短纖維增強(qiáng)富樹脂層；次內(nèi)層為含有礦物短纖維和無機(jī)納米微粒；強(qiáng)度層為玻璃纖維及其織物增強(qiáng)熱固樹脂；外表層為含有抗老化組分的礦物纖維、玻璃纖維增強(qiáng)層。該復(fù)合材料沼氣出料罐兼具重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊、密封性好，節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，使用壽命長等性能，適于工廠化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化大批量生產(chǎn)，生態(tài)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)社會效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號C12M1/107GK201206144SQ2008200188
公開日2009年3月11日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者李茂國, 蘇衍良 申請人:李茂國;蘇衍良