CN104787998B - 一种玻璃钢化粪池的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种玻璃钢化粪池的生产工艺，进行树脂胶液配制，裁布制成纤维，将缠绕纤维在树脂胶液中进行浸胶制成缠绕纤维；制作刮板、隔板和石英砂；用封头坯体与所述缠绕纤维结合制成封头，并将刮板卷成化粪池筒坯；将隔板和封头与化粪池筒坯镶嵌在一起制成芯模；将缠绕纤维缠绕在芯模上形成内缠绕层；将包裹有石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍后缠绕在内缠绕层上形成夹砂层；将缠绕纤维缠绕在夹砂层上形成外缠绕层，制成初成型化粪池；再进行固化、修整、检验然后入库。如此，本发明生产的玻璃钢化粪池更加牢固耐用，流程更加简洁合理，成品率和生产效率显著提高。本发明还提出一种由前述工艺制备的玻璃钢化粪池的生产设备，使用灵活方便。

Description

一种玻璃钢化粪池的生产工艺

技术领域

本发明涉及化粪池加工工艺和化粪池设备领域，具体涉及一种玻璃钢化粪池的生产工艺。

背景技术

玻璃钢化粪池的结构已为公知，如中国实用新型专利CN200920101361.X公开一种玻璃钢化粪池，结构中包括横置的玻璃钢罐体，玻璃钢罐体两端均为拱形封板作为罐体封头，玻璃钢罐体左端设置有进水管，右端设置有出水管，在玻璃钢罐体腔内设有前隔板和后隔板，前隔板和后隔板将罐体内腔分为沉淀池和过滤段，在前隔板和后隔板面板上分别开有溢流孔和通气孔，玻璃钢罐体上对应沉淀池和过滤段处分别设置沉淀池清掏管和过滤段清陶管，沉淀池清掏管和过滤段清陶管的外端口分别设有沉淀池清掏管管套和过滤段清陶管管套，在进水管的上方玻璃钢罐体上设有疏通管，疏通管的外端口设有疏通管管套。进水管和出水管端口分别设有进水管柔性软连接管和出水管柔性软连接管。在玻璃钢罐体的上方设有落水管，疏通管的侧壁开有排气口并连接有排气管，疏通管通过排气管与落水管连通。玻璃钢罐体外表面设有环状加强带。

前述实用新型较常见，其生产加工工艺也较成熟，但是市场上现有的这类生产工艺均过于复杂笨拙，流程繁琐，操作不便，生产效率和成品率均不理想，实用性有待提高。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产的玻璃钢化粪池更加牢固耐用，流程更加简洁合理，成品率和生产效率显著提高，实用性强的玻璃钢化粪池的生产工艺。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种玻璃钢化粪池的生产工艺，包括如下步骤：

(1)进行树脂胶液配制，裁布制成纤维，将纤维在树脂胶液中进行浸胶制成缠绕纤维；制作刮板、隔板和石英砂；

(2)用封头坯体与所述缠绕纤维结合制成封头，并将上述刮板卷成化粪池筒坯；

(3)将上述隔板和封头与上述化粪池筒坯镶嵌在一起制成芯模；

(4)将上述缠绕纤维以相应缠绕方法缠绕在上述芯模上形成内缠绕层；

(5)将包裹有上述石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍缠绕在上述内缠绕层上形成夹砂层；

(6)将上述缠绕纤维以相应缠绕方法缠绕在上述夹砂层上形成外缠绕层，制成初成型化粪池；

(7)将上述初成型化粪池送入固化站进行固化；

(8)对固化后的上述初成型化粪池进行修整制成化粪池；

(9)对化粪池进行检验然后入库。

在上述步骤(1)中，上述纤维在浸胶前要进行烘干处理；在60-80℃下对上述纤维烘干23-25小时。

在上述步骤(1)中，上述树脂胶液的树脂基体的断裂伸长率与上述纤维的断裂伸长率相匹配，上述纤维在浸胶时采用浸胶槽，并保持浸胶槽内的水恒温，保证上述树脂胶液的粘度为0.35-1Pa·s，控制纤维浸胶的含胶量质量百分数为17-25％。

上述纤维为不起毛不断头且张力均匀的无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维。

利用增强型浸润剂对上述无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维进行表面处理提高浸润性和粘附性；利用气液相氧化法、表面清洁法、电沉积或电聚合 法对上述碳纤维进行表面处理提高浸润性和粘附性。

上述树脂胶液的树脂基体采用双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、不饱和聚醋树脂或双马来酰亚胺树脂。

在上述步骤(4)中，上述缠绕纤维采用螺旋缠绕与环向缠绕交替进行；且所述缠绕纤维的缠绕角偏离测地线缠绕角8-10°，缠绕速度为0.8-0.9m/s。

在上述步骤(4)中，上述缠绕纤维的初始缠绕张力为缠绕纤维强度的5-10％，且缠绕张力随着缠绕层数的增加逐层递减或每隔2-3层递减一次。

在上述步骤(5)中，对上述初成型化粪池进行固化时，升温速度为0.5-1℃/min。

缠绕一定厚度后，对已缠绕的缠绕纤维进行固化，打磨处理后再进行相应厚度的逐层缠绕和固化，直至达到设计厚度。

采用上述技术方案后，与现有技术相比，本发明的玻璃钢化粪池的生产工艺，突破传统玻璃钢化粪池的工艺流程形式，生产的玻璃钢化粪池更加牢固耐用，流程更加简洁合理，成品率和生产效率显著提高，实用性强。

本发明还提出一种玻璃钢化粪池的生产设备，突破传统生产设备的构造形式，在实际生产中，驱动装置带动驱动转轴转动，对化粪池第一封头进行驱动，从动转轴及整个化粪池跟着转动，对纤维进行相应的缠绕来生产化粪池；与现有技术相比，本发明的玻璃钢化粪池的生产设备，其可适应各种形状和尺寸参数的化粪池生产，使用灵活，操作方便，结构新颖合理，实用性强。

附图说明

图1为本发明的使用状态结构示意图。

图中：

1-第一支架 2-第二支架

3-驱动转轴 31-第一连接装置

311-第一连接环 312-第一连接杆

4-从动转轴 41-第二连接装置

411-第二连接环 412-第二连接杆

5-驱动装置 51-输出轴

52-驱动连杆 6-化粪池

61-第一封头 62-第二封头。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。

本发明的一种玻璃钢化粪池的生产工艺，包括如下步骤：

(1)进行树脂胶液配制，裁布制成纤维，将纤维在树脂胶液中进行浸胶制成缠绕纤维；制作刮板、隔板和石英砂；

(2)用封头坯体与所述缠绕纤维结合制成封头，并将上述刮板卷成化粪池筒坯；

(3)将上述隔板和封头与上述化粪池筒坯镶嵌在一起制成芯模；

(4)将上述缠绕纤维以相应缠绕方法缠绕在上述芯模上形成内缠绕层；

(5)将包裹有上述石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍缠绕在上述内缠绕层上形成夹砂层；

(6)将上述缠绕纤维以相应缠绕方法缠绕在上述夹砂层上形成外缠绕层，制成初成型化粪池；

(7)将上述初成型化粪池送入固化站进行固化；

(8)对固化后的上述初成型化粪池进行修整制成化粪池；

(9)对化粪池进行检验然后入库。

为了增强制品的强度和耐老化性能，优选地，在上述步骤(1)中，上述纤维在浸胶前要进行烘干处理；在60-80℃下对上述纤维烘干23-25小时。

为了便于胶液中的气泡逸出并保证浸胶充分，控制纤维含胶量，以及保证缠绕纤维的强度，优选地，在上述步骤(1)中，上述树脂胶液的树脂基体的断裂伸长率与上述纤维的断裂伸长率相匹配，上述纤维在浸胶时采用浸胶槽，并保持浸胶槽内的水恒温，保证上述树脂胶液的粘度为0.35-1Pa·s，控制纤维浸胶的含胶量质量百分数为17-25％。

优选地，上述纤维为不起毛不断头且张力均匀的无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维。具体采用哪种材料可根据实际要求进行选取。

根据前述纤维材料的不同，性能各异，优选地，利用增强型浸润剂对上述无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维进行表面处理提高浸润性和粘附性；利用气液相氧化法、表面清洁法、电沉积或电聚合法对上述碳纤维进行表面处理提高浸润性和粘附性。

优选地，上述树脂胶液的树脂基体采用双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、不饱和聚醋树脂或双马来酰亚胺树脂。

为了保证缠绕纤维不出现滑线，且保证纤维浸胶时间，优选地，在上述步骤(4)中，上述缠绕纤维采用螺旋缠绕与环向缠绕交替进行；且所述缠绕纤维的缠绕角偏离测地线缠绕角8-10°，缠绕速度为0.8-0.9m/s。

为了不影响含胶量和均匀度，以及避免出现纤维内松外紧和褶皱状，优选地，在上述步骤(4)中，上述缠绕纤维的初始缠绕张力为缠绕纤维强度的5-10％，且缠绕张力随着缠绕层数的增加逐层递减或每隔2-3层递减一次。

溶剂等低分子物质容易急剧逸出而形成大量的气泡，特别在低沸点组分的沸点以下时(如丙酮)，优选地，在上述步骤(5)中，对上述初成型化粪池进行固化时，升温速度为0.5-1℃/min。

进一步为了防止壁厚较大的玻璃钢化粪池发生纤维内松外紧和褶皱状，优选地，缠绕一定厚度后，对已缠绕的缠绕纤维进行固化，打磨处理 后再进行相应厚度的逐层缠绕和固化，直至达到设计厚度。

更加具体地描述如下：

缠绕工艺在实际中还包括以下内容：

1)根据制品使用和设计要求、技术质量指标，进行结构造型、缠绕线型和芯模设计；

2)选择原材料；

3)根据制品强度要求、原材料性能及缠绕线型进行缠绕层数计算；

4)根据选定的原材料和工艺方法，制定工艺流程及工艺参数；

5)根据缠绕线型选定缠绕设备，或为缠绕设备设计提供参数。

一、原材料

纤维缠绕所用原材料主要是纤维增强材料和树脂基体两大类。选择原则主要有三条：缠绕制品的使用性能要求，即制品的各项设计性能指标；工艺性及经济性要求。

1、增强材料

应用最广、量最大的是玻璃纤维，主要为无碱、中碱无捻粗纱，高强纤维。此外还有碳纤维、芳纶纤维等。

选用要求：(1)航空和航天制品多选用性能优异的碳纤维和芳纶纤维，一般民用制品多选用连续玻璃纤维；(2)满足制品的性能要求。例如：无碱玻璃纤维耐水性、耐碱性及电性能优良；中碱玻璃纤维耐酸性能突出，且价格比无碱玻璃纤维低约30％,是我国独有的，应大力研究推广应用；(3)纤维都必须进行表面处理，以改善与树脂基体的浸润性和粘附性。玻璃纤维应采用优良的增强型浸润剂，碳纤维则应采用气液相氧化法、表面清洁法、电沉积与电聚合法等进行表面处理，以改善表面结构，提高表面活性；(4)与树脂浸渍性好，浸透速度快；(5)各股纤维张力均匀；(6)不起毛不断头。

2、树脂基体

树脂基体一般是指合成树脂与各种助剂组成的树脂体系。复合材料制品的工艺性、耐热性、耐老化性及耐化学腐蚀性主要取决于树脂基体。同时所选用的树脂体系对成型的复合材料的压缩强度、层间剪切强度等力学性能的也有重要影响。常温使用的内压容器，一般采用双酚A型环氧树脂；高温使用的容器则采用酚醛型环氧树脂或脂肪族环氧树脂；一般管道和贮罐多采用不饱和聚醋树脂；航空航天制品采用具有突出断裂韧性与耐湿热性能的双马来酰亚胺树脂。

选用要求：(1)工艺性。粘度和适用期是最重要的工艺特性，适用期至少4小时以上。为保证纤维浸渍完全，含胶量均匀，纱片中的气泡尽量逸出，要求粘度通常控制在0.35-1 Pa·s范围内；(2)树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹配，方能获得满意的力学性能；(3)固化收缩率低，毒性、刺激性小；(4)来源广泛，价格低。

二、缠绕类型的选择

一种制品，应选定哪类缠绕，取决于下列因素。

1、制品的结构形状和几何尺寸

螺旋缠绕应用普遍，对于长形管状制品是最为理想的。平面缠绕主要用于球形、扁椭球、长径比小于4的筒形容器的缠绕。此外，也适用于两封头不等极孔容器的缠绕。对这类容器如果采用螺旋缠绕，为保证两个极孔不同的封头实现等张力封头结构，则要求在两个封头上都按照各自的测地线缠绕，而这种双重缠绕角的实现是比较困难的。若两封头不按测地线进行缠绕，就势必要增加产品重量。而对于平面缠绕，两极孔不同则影响不大。为防止纤维打滑，平面缠绕通常采用预浸纱(干法)缠绕。同时，极孔直径一般不得超过筒体直径的30％。

2、强度要求

螺旋缠绕，纤维在筒身上交叉程度相当大，从强度观点看是不利的。因为交叉点处的纤维在承载状态下有被拉直的趋势，纤维交叉程度大就容 易产生分层和损坏。其次，由于纤维交叉孔隙率偏高，而孔隙率是使制品剪切强度降低的主要原因。平面缠绕，纤维在筒体是不交叉的，而以完整的缠绕层依次逐层重叠，排列较好。因此，平面缠绕可望获得高强度，并因而减轻制品重量。

3、荷载特性

当制品受到内压以外的荷载，如火箭发动机的飞行荷载或一般弯曲荷载时，平面和环向组合缠绕的设计灵活性较大。只要改变各方向纤维的用量就能独立且方便地调整纵向和环向强度。

螺旋缠绕结构，在设计和工艺上对于内压以外荷载的适应性都较差。首先分析筒形内压容器，当仅受内压荷载时，采用纯螺旋缠绕，实现等强度很困难。计算表明，纯螺旋缠绕筒体等强度缠绕角为54°44′。但无论对整个容器(包括封头和筒体)的等强度设计或是工艺上都存在困难。问题出在封头上。对于制品封头形状尺寸既定的条件下，其封头测地线也是固定的。因此，可能因54°44′远远偏离测地线缠绕角而滑线，工艺上无法实现。即使勉强不滑线，也是保证了筒身的等强度而破坏了封头等强度(等张力封头的纤维缠绕轨迹必须是测地线)，给封头的设计造成困难。当r＝Rsin54.7°时，筒身和封头才能同时实现等强度设计。纯螺旋缠绕对于内压以外荷载的适应性也较差。主要是缠绕角度受均匀布满几何条件限制而不能随意调整，于是在承载过程中，必然导致树脂承受较大的载荷，树脂基体的蠕变和疲劳性能趋于恶化，往往在较低纤维应力下就发生破坏。这种情况在持久荷载应力状态下更容易造成制品剪切破坏。所以纤维缠绕内压容器极少采用纯螺旋缠绕，多采用螺旋缠绕加环向的组合线型缠绕。在平面缠绕中，上述情况将会减轻。虽然平面缠绕封头纤维受力不均匀，没有等张力封头理想，但是纤维应力变化不大。当极孔与圆筒半径比r₀/R＝0.4时，纤维应力变化为12％。

4、缠绕设备

究竟采用哪种类型的缠绕机，要根据制品的结构和几何尺寸、缠绕线型等综合考虑决定。一般螺旋缠绕及螺旋加环向缠绕采用卧式小车环链式缠绕机。而平面缠绕或平面加环向缠绕一般采用摇臂式或跑道式缠绕机。目前，各种缠绕线型都可以在微机控制多轴缠绕机上实现。

三、螺旋缠绕线型参数选择

1、缠绕角

选定线型的缠绕角应等于或接近测地线缠绕角，这样不仅可以保证缠绕成型时不滑线，而且也满足封头的等强度要求。对于一个几何尺寸确定的具体制品，在满足均匀布满条件的线型表中可能找不到与测地线缠绕角相对应的线型，于是就不能按测地线缠绕了。但是应该选取尽量接近测地线缠绕角的线型。否则，过大或过小于测地线缠绕角都是不利的。

实践证明，湿法缠绕时实际缠绕角应控制在与测地线缠绕角(a₀＝sin-1r₀/R)偏离8°-10°内，纤维在封头曲面上才不致于滑线。

2、切点数

选择少切点线型。切点数越多，纤维交叉次数越多，使极孔附近区域的纤维堆积架空现象严重，导致应力集中，影响纤维强度的发挥。

3、封头包络圆

极孔包络圆应逐渐扩大，使纤维在极孔周围排布均匀，减轻纤维在极孔附近的堆积。这不仅是为了减弱应力集中程度，也是为了不致使封头外形曲线发生过大变化，同时有利于纤维强度的发挥。

4、缠绕程序

在缠绕程序上，螺旋缠绕应与环向缠绕交替进行。

四、缠绕工艺参数

缠绕工艺过程中的主要工艺参数有纤维烘干和热处理、纱片宽度、缠绕张力、缠绕速度、固化制度、环境温度、湿度、胶液浸渍及含量分布等。

选择合理的缠绕工艺参数是充分发挥原料特性，制造高质量纤维缠绕 制品的重要条件。影响纤维缠绕制品性能的主要工艺参数如下。

1、纤维热处理和烘干

缠绕成型用的玻璃纤维一般都选用1200Tex、2400Tex、4800Tex的缠绕专用纱，这种缠绕用玻璃纤维粗纱都是采用增强型浸润剂，但使用前的烘干处理时间应更长些。

由于纤维使用的各种浸润剂通常都是水溶性的，以及存储不当也会吸附大量水分。纤维表面的这些过量游离水分不仅影响树脂基体与纤维的粘合，同时将引起应力腐蚀，并使微裂纹等缺陷进一步扩展，从而使制品强度和耐老化性能下降。因此，纤维在使用前需要烘干处理。纤维烘干制度视纤维含水量和纱团的大小而定，通常无捻纱在60-80℃烘干24h，用烘干纱缠绕的制品强度比未经烘干处理纱的制品强度高4％。

2、浸胶与胶液含量

含胶量对制品的性能影响很大，表现在：

1)影响制品的质量和厚度；

2)含胶量过高使制品强度降低，容易使制品内部胶液分布不均匀，造成应力集中，引起局部破坏；

3)含胶量过低会使制品孔隙率增加，使制品气密性、耐老化性能及剪切强度下降，同时也影响纤维强度的发挥。

因此，纤维浸胶过程中必须严格控制含胶量，保证整个缠绕过程前后含胶量均匀(制品厚度方向胶液分布均匀)。纤维缠绕制品的含胶量，须根据制品使用要求而定，一般含胶量范围为17-25％(质量含量)，以20％为最佳。

纤维含胶量是在浸胶过程中进行控制的。浸胶过程可以分为二个阶段：首先是将胶液涂敷在纤维表面。之后，胶液向增强材料内部扩散和渗透。这两个阶段通常是同时进行的。浸胶方式主要有两种：沉浸式浸胶通过挤胶辊压力来控制含胶量；表面带胶式浸胶通过调节刮刀与胶辊的距离，以 改变胶辊表面胶层厚度，而达到控制含胶量量的目的。浸胶槽应装备恒温水域，以控制胶液温度(粘度)。对高温固化树脂基体，胶槽水温一般控制在40℃左右。对常温固化树脂基体。水温一般控制在20℃左右。

影响含胶量的因素很多，主要有胶液粘度、缠绕张力、浸胶时间及刮胶机构效能等。

为保证纤维浸渍充分，树脂含量均匀，并使纱片中的气泡尽量逸出，要求胶液粘度要低，通常控制在0.35-1.0Pas范围内。采用加热(胶槽恒温)和加入稀释剂可以有效控制胶液粘度。但都带来一定副作用。提高温度会缩短树脂胶液的适用期；加入溶剂，在成型时若去除不净会在制品中形成气泡，影响制品强度。但如果选择合适的加热温度和易挥发的溶剂，或采用活性稀释剂，或对胶纱采取烘干措施等，上述问题会得到克服。

3、缠绕张力

缠绕张力是指在缠绕过程中，纤维所受到的张紧力。是缠绕工艺的重要参数。缠绕过程中纤维所受张力的大小、各束纤维张力的均匀性,以及各缠绕层之间纤维的张力均匀性，对制品的性能质量影响很大。

1)对复合材料制品机械性能的影响：制品的强度和抗疲劳性能与缠绕张力有密切关系。张力过小，制品强度偏低，内衬充压时的变形较大，变形越大其抗疲劳性能就越差；张力过大，则纤维磨损增大，从而使制品强度下降。若张力波动较大，使各层纤维的初始应力状态不同，不能同时承载，也导致整个制品强度下降。

2)对复合材料制品密实程度的影响：在缠绕成型过程中，由于胶液中有挥发性气体的存在.使制品中产生许多微孔。过多的微孔不仅使制品机械性能下降，而且会使制品气密性变差。缠绕张力是控制和限制孔隙含量的决定性因素之一。

3)对复合材料含胶量的影响：缠绕张力增大，含胶量降低。张力波动也使缠绕制品内外层胶质含量不均，导致不均匀的应力分布而影响制品性 能。大量实践和研究表明，在缠绕过程中，如果纤维张力选择不当或不能得到有效控制，可导致最终制品的强度损失20-30％。所以，在复合材料缠绕加工中，必须对缠绕张力加以有效控制，以发挥缠绕工艺的优势，加工出合格的复合材料制品。

缠绕张力的大小，可以通过计算确定，根据经验，一般初张力可以按照纤维强度的5-10％选取。

缠绕各层间张力对制品的力学性能亦有影响。如果缠绕张力始终保持一致，则会使制品各缠绕层之间出现内松外紧现象，使内层纤维张力降低，甚至松弛，造成纤维皱褶。固化后，纤维初始应力不均匀状态会大大降低制品强度和疲劳性能。

为避免出现内松外紧现象，可以采用逐层纤维张力递减的方法，尽可能使各层纤维在缠绕完成后所受的张力相等。纤维缠绕时的张力递减值可以通过计算确定，根据经验，一般取每层递减5-l0N每层递减比较麻烦，可简化为每2-3层递减一次。递减值等于逐层递减之和。实践证明，采用缠绕张力递减法制成的容器爆破强度比未采用张力递减法的容器高10％以上。施加张力的方法，对干法缠绕是通过纱团转动的摩擦阻力；对于湿法缠绕，则是通过纤维浸胶的张力辊施加，张力辊的直径应大于50mm.

4、缠绕速度

纱带缠绕到芯模上的线速度称为缠绕速度，它反映缠绕过程的生产效率。缠绕速度由芯模旋转和绕丝嘴运动线速度决定。在湿法缠绕中，缠绕速度受到浸胶时间和设备能力的限制。缠绕速度过快，纤维浸胶时间短，不易浸透。缠绕速度慢，则生产效率低。在湿法生产过程中，缠绕速度最大不能超过0.9m/s。

干法缠绕中，缠绕速度受预浸纤维加热时间和设备能力的限制。速度过快，预浸纤维的加热时间过短，纱片粘度达不到要求。在干法缠绕生产过程中，小车速度最大不得超过0.75m/s。

5、固化制度

缠绕成型制品的固化工艺分加热固化和常温固化两种。固化制度是保证制品充分固化的重要条件，直接影响制品的物化性能和机械性能。不论采用哪一种固化方法，制品在固化过程中均需要缓慢转动，以保证制品受热均匀和防止流胶。加热固化制度包括加热的温度范围、升温速度、恒温温度及保温时间。加热的温度范围是由缠绕制品采用的树脂种类决定的，下面对固化的各工序进行说明。

1)升温速度

升温阶段要平稳，升温速度不应太快。否则，由于化学反应激烈；溶剂等低分子物质容易急剧逸出而形成大量的气泡。特别在低沸点组分的沸点以下时(如丙酮)，为了赶出气泡，升温应慢些。过了丙酮沸点后，升温可适当快些。纤维缠绕复合材料制品的导热系数仅为金属的1/150,升温速度快，必然使结构各部分温差很大。特别是为使制品内部达到反映温度而又不使外表层温度过高甚至固化(不仅内部挥发物会发不出来，而且易产生很大内应力)，升温速度应严格控制，通常采用的升温速度为0.5-1℃/min。

2)恒温

指固化温度在某一温度值保温一定时间，通常最高固化温度下，要保证足够的恒温时间。最高固化温度值取决于树脂体系，主要由DTA(自动差热分析)或DSC(热失重分析)测定的树脂放热曲线来确定。保温时间取决于两方面：一是树脂聚合反应所需时间；二是传热时间，即通过不稳定导热使制品内部达到最高固化温度所需的时间。目的是使树脂固化完全，并使制品各部分固化收缩均匀平衡，避免由内应力引起的变形和开裂。

3)降温冷却

制品固化完成后应该在固化炉(或烘箱)封闭状态下自然降温或控制降温，不宜采用快速冷却方式。由于纤维缠绕制品结构中，顺纤维方向与 垂直纤维方向的线膨胀系数相差近4倍，制品从较高温度若不缓慢冷却，各方向各部位收缩就不一致，特别是垂直纤维方向的树脂基体将承受拉应力(温度应力)，而垂直纤维方向的拉伸强度比纯树脂还要低，因此就可能发生开裂破坏。

4)分层固化

对于厚壁缠绕制品，应采用分层缠绕固化的方法。此法是在模具上缠绕一定厚度后，使其固化，冷却至室温，打磨处理后再进行二次缠绕，依次循环，直至达到设计厚度。分层缠绕的优点是：纤维位置及时得到固定，不致发生纤维皱褶和松散；树脂不易在层间渗透，提高容器内外层质量均匀性。分层固化的缺点是：工艺复杂，能耗较大。

6、环境温度、湿度

树脂粘度随温度降低而增加，为了保证胶纱在缠绕过程中的浸渍效果，同时也要避免某些固化剂低温析出(如647酸酐在0-8℃便结晶)，故纤维缠绕过程的环境温度一定要控制在15℃以上。可用红外线灯烘烤制品表面，以保证表面温度在40℃左右，可有效提高制品质量。

缠绕过程中湿度不应过大，否则纤维吸潮后缠绕到制品上会产生纤维与树脂间粘接力降低，同时加速制品的老化等问题。

本发明的一种玻璃钢化粪池的生产设备，如图1所示，包括第一支架1、第二支架2、驱动转轴3、从动转轴4和驱动装置5。

第一支架1和第二支架2两个分别对应化粪池6两端，驱动转轴3枢接于第一支架1上承载化粪池6的第一封头61，从动转轴4枢接于第二支架2上承载化粪池6的第二封头62，驱动装置5对驱动转轴3进行驱动；驱动转轴3和从动转轴4处于同一直线上。本发明在实际生产中，驱动装置5带动驱动转轴3转动，对化粪池6第一封头61进行驱动，从动转轴4及整个化粪池6跟着转动，对纤维进行相应的缠绕来生产玻璃钢化粪池。

为了具体实现驱动转轴3与第一封头61的连接，从动转轴4与第二封 头62的连接，优选地，驱动转轴3具有与第一封头61连接的第一连接装置31，第一连接装置31包括与第一封头61同轴连接的第一连接环311，和多个连接于第一连接环311与驱动转轴3之间的第一连接杆312；从动转轴4具有与第二封头62连接的第二连接装置41，第二连接装置41包括与第二封头62同轴连接的第二连接环411，和多个连接于第二连接环411与从动转轴4之间的第二连接杆412。这样的结构简单且牢固稳定，为稳定生产提供了可靠的保障。

优选地，多个第一连接杆312由多个较短的第一连接杆312和多个较长的第一连接杆312组成；较短的第一连接杆312与第一连接环311的连接处，与较长的第一连接杆312与第一连接环311的连接处相间隔设置；较短的第一连接杆312与驱动转轴3的连接处，处于较长的第一连接杆312与驱动转轴3的连接处的外侧；

多个第二连接杆412由多个较短的第二连接杆412和多个较长的第二连接杆412组成；较短的第二连接杆412与第二连接环411的连接处，与较长的第二连接杆412与第二连接环411的连接处相间隔设置；较短的第二连接杆412与从动转轴4的连接处，处于较长的第二连接杆412与从动转轴4的连接处的外侧。具体结构可为，较短的第一连接杆312与第一连接环311的连接处，与较长的第一连接杆312与第一连接环311的连接处在第一连接环311上呈等间隔的环形分布；较短的第二连接杆412与第二连接环411的连接处，与较长的第二连接杆412与第二连接环411的连接处在第二连接环411上呈等间隔的环形分布，而且较短的第一连接杆312和较长的第一连接杆312形成空间三角形牢固结构，较短的第二连接杆412和较长的第二连接杆412也形成空间三角形牢固结构，整体结构使驱动转轴3和从动转轴4对第一封头61和第二封头62进行均匀且牢固的稳定承载，为稳定生产玻璃钢化粪池6提供了进一步可靠的保障。

为了具体实现驱动装置5对驱动转轴3的驱动及连接，优选地，驱动 装置5具有输出轴51，输出轴51通过驱动连杆52与驱动转轴3驱动连接。

优选地，输出轴51具有与输出轴51相垂直的第一横轴，驱动连杆52的两端分别具有与驱动连杆52相垂直的第二横轴和第三横轴，驱动转轴3具有与驱动转轴3相垂直的第四横轴；所述第一横轴的中部与所述第二横轴的中部呈十字交叉枢接在一起；所述第三横轴与所述第四横轴的中部呈十字交叉枢接在一起。具体结构可为，第一横轴的两端与输出轴51枢接在一起，或第二横轴的两端与驱动连杆52枢接在一起；第三横轴的两端与驱动连杆52枢接在一起，或第四横轴的两端与驱动转轴3枢接在一起。这样，即使输出轴51与驱动转轴3不处于同一直线上时，驱动装置5也可对驱动转轴3进行转动驱动，为驱动转轴3调节高度进而适应各种形状和尺寸参数的化粪池生产加工提供了有力的支持。

本发明的玻璃钢化粪池的生产设备，可适应各种形状和尺寸的玻璃钢化粪池；第一横轴、第二横轴、第三横轴和第四横轴的具体结构，及各自与相应连接处的连接形式可根据实际要求进行调整和设计，更广义地讲，驱动装置和驱动连杆的具体形式，及驱动连杆与输出轴和驱动转轴的连接形式也可进行更加广泛的选择和设计；较短的第一连接杆和较长的第一连接杆，以及较短的第二连接杆和较长的第二连接杆的具体尺寸、数量、设置位置和分布形式等均可根据实际要求进行调整和设计；驱动转轴和从动转轴的具体形式，及二者与第一支架和第二支架的枢接形式，与第一封头和第二封头的连接形式等均可根据实际要求进行调整和设计；第一支架和第二支架的具体形式可根据实际要求进行调整和设计，如可为稳定的梯形台状的金属框架形式。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)进行树脂胶液配制，裁布制成纤维，将纤维在树脂胶液中进行浸胶制成缠绕纤维；制作刮板、隔板和石英砂；

(2)用封头坯体与所述缠绕纤维结合制成封头，并将上述刮板卷成化粪池筒坯；

(3)将上述隔板和封头与上述化粪池筒坯镶嵌在一起制成芯模；

(4)将上述缠绕纤维以相应缠绕方法缠绕在上述芯模上形成内缠绕层；

(5)将包裹有上述石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍后缠绕在上述内缠绕层上形成夹砂层；

(6)将上述缠绕纤维以相应缠绕方法缠绕在上述夹砂层上形成外缠绕层，制成初成型化粪池；

(7)将上述初成型化粪池送入固化站进行固化；

(8)对固化后的上述初成型化粪池进行修整制成化粪池；

(9)对化粪池进行检验然后入库。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于：在上述步骤(1)中，上述纤维在浸胶前要进行烘干处理；在60-80℃下对上述纤维烘干23-25小时。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于：在上述步骤(1)中，上述树脂胶液的树脂基体的断裂伸长率与上述纤维的断裂伸长率相匹配，上述纤维在浸胶时采用浸胶槽，并保持浸胶槽内的水恒温，保证上述树脂胶液的粘度为0.35-1Pa·s，控制纤维浸胶的含胶量质量百分数为17-25％。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于：上述纤维为不起毛不断头且张力均匀的无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维；利用增强型浸润剂对所述无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维进行表面处理提高浸润性和粘附性；利用气液相氧化法、表面清洁法、电沉积或电聚合法对所述碳纤维进行表面处理提高浸润性和粘附性；上述树脂胶液的树脂基体采用双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、不饱和聚醋树脂或双马来酰亚胺树脂。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于：在上述步骤(4)中，上述缠绕纤维采用螺旋缠绕与环向缠绕交替进行；且所述缠绕纤维的缠绕角偏离测地线缠绕角8-10°，缠绕速度为0.8-0.9m/s。

6.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于：在上述步骤(4)中，上述缠绕纤维的初始缠绕张力为缠绕纤维强度的5-10％，且缠绕张力随着缠绕层数的增加逐层递减或每隔2-3层递减一次。

7.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于：在上述步骤(5)中，对上述初成型化粪池进行固化时，升温速度为0.5-1℃/min。

8.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于：缠绕一定厚度后，对已缠绕的缠绕纤维进行固化，打磨处理后再进行相应厚度的逐层缠绕和固化，直至达到设计厚度。