CN107018813A - 一种复合浮体材料结构 - Google Patents

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王鹏
徐小卿
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Abstract

本发明涉及一种复合浮体材料结构，包括有聚苯乙烯泡沫内芯（1），其特征在于：聚苯乙烯泡沫内芯（1）上布设插入式垫块（5），对应垫块（5）的位置设置横向筋（3），聚苯乙烯泡沫内芯（1）的四周均匀设布横向筋（3）和纵向筋（4），横向筋（3）和纵向筋（4）采用捆扎方式连接在一起，在聚苯乙烯泡沫内芯（1）的外层设置聚氨酯发泡保护层（2），将横向筋（3）、纵向筋（4）包裹在其中，形成复合浮体材料结构体。所述的横向筋（3）、纵向筋（4）和聚苯乙烯泡沫内芯（1）隔开一定距离。本发明是在聚苯乙烯泡沫材料的表面加设加强筋，注入聚氨酯发泡剂，提高了强度、韧性和浮力。

Description

一种复合浮体材料结构
技术领域
本发明专利是一种复合浮体材料的结构，属于应用材料领域，该结构可应用于各类需要产生浮力的场合，尤其是应用于生物浮床的使用中，作为浮体材料产生足够的浮力，同时满足强度、耐久性、造价等各方面的苛刻要求。
背景技术
浮床作为一种水生植物种植工具已经有悠久历史，但因其效益不高，所以发展缓慢，研究并不深入，使用也不普及。在过去，浮体材料一般都使用竹木等材料，几年来随着化学工业的发展，大多使用发泡塑料、充气球、筒等几种常见材料，也有使用不锈钢浮筒、浮球作为浮体的。这些常见的材料有些造价较高，如充气球、筒等，同时存在着破裂后丧失浮力的危险；有些则强度很低，容易破碎而造成污染等问题。近年来，随着水体污染的日益加重，河流、水库作为水源地，其水质受到重视，生物浮床作为一种水质处理手段，开始进行深入详细的研究，该方法依靠植物的吸附作用来改善水质，与化学方法处理水质相比较，该方法没有副作用，不会增加环境负担。同时，生物浮床可以种植有价值的作物如蔬菜、高品质有机水稻等，也可以种植一些花卉，在改善水质的同事形成景观，提高环境观赏性。作为其核心材料和技术，浮体材料的研制也就受到了关注。本发明是根据这种需求进行的，其目的是发明一种强度高、价格低廉、单位体积浮力大的浮体材料结构，以加快生物浮床的推广应用。
发明内容
本发明之目的是发明一种复合浮体材料结构，在浮床上使用，在满足浮力、强度、耐久性要求的前提下，使得浮床整体价格降低，以便于推广应用。实现本发明的目的所采取的技术方案是：一种复合浮体材料结构，包括有聚苯乙烯泡沫内芯，其特征在于：聚苯乙烯泡沫内芯上布设插入式垫块，对应垫块的位置设置横向筋，聚苯乙烯泡沫内芯的四周均匀设布横向筋和纵向筋，横向筋和纵向筋采用捆扎方式连接在一起，在聚苯乙烯泡沫内芯的外层设置聚氨酯发泡保护层，将横向筋、纵向筋包裹在其中，形成复合浮体材料结构体。所述的横向筋、纵向筋和聚苯乙烯泡沫内芯隔开一定距离。
本发明采取聚苯乙烯泡沫材料是最常用的浮体材料，价格便宜、浮力大，加工厂众多，容易获取；但是强度很低，容易破碎。为了提高该材料的强度，在聚苯乙烯泡沫材料的表面，加设加强筋，放进根据使用要求设计好的模具内，注入聚氨酯发泡剂，聚氨酯材料在模具内发泡，包裹加强筋和聚苯乙烯泡沫，充满整个模具，形成复合结构体。聚氨酯的强度和韧性是可调的，可以根据不同的需要调整配方，以达到要求的强度。
附图说明：
图1为本发明的正视图；
图2 为本发明的剖面图。
图中， 1、聚苯乙烯泡沫内芯；2、聚氨酯发泡保护层；3、横向筋；4、纵向筋；5、插入式垫块。
具体实施方式：
参照附图，一种复合浮体材料结构，包括有聚苯乙烯泡沫内芯1，其特征在于：聚苯乙烯泡沫内芯1上布设插入式垫块5，对应垫块5的位置设置横向筋3，聚苯乙烯泡沫内芯1的四周均匀设布横向筋3和纵向筋4，横向筋3和纵向筋4采用捆扎方式连接在一起，在聚苯乙烯泡沫内芯1的外层设置聚氨酯发泡保护层2，将横向筋3、纵向筋4包裹在其中，形成复合浮体材料结构体。所述的横向筋3、纵向筋4和聚苯乙烯泡沫内芯1隔开一定距离。
本发明的制造过程如下：
根据浮床的设计尺寸，确定单块浮体的具体尺寸，然后确定聚苯乙烯泡沫内芯1的大小、聚氨酯发泡保护层2的厚度，利用电热丝切割出聚苯乙烯泡沫内芯1，在聚苯乙烯泡沫内芯1上布设插入式垫块5，垫块5的位置和横向筋3相对应，目的是将横向筋3、纵向筋4和聚苯乙烯泡沫内芯1隔开一定距离，形成聚氨酯发泡保护层，将加筋包裹在聚氨酯层2内，以增加整体性。横向筋3和纵向筋4布均匀设在聚苯乙烯泡沫内芯1的四周，采用捆扎方式连接在一起。横向筋3的高度大于聚苯乙烯泡沫内芯1的高度，两端伸出；纵向筋4长于的长度，两端伸出，其目的是在模具内起到支撑作用，使得整个结构居于模具的中心。加工完后，将整个结构放置到已经加工好的模具内，聚苯乙烯泡沫内芯1及其加筋居于模具的中心。向模具内注入双组份聚氨酯，聚氨酯在模具内发泡，形成聚氨酯发泡保护层2，横向筋3、纵向筋4包裹在其中，形成复合结构体。
经过试验和实际应用，按照该结构制造的浮体，强度高，浮力大，造价低，容易加工，是一种值得大力推广应用的浮体结构。
目前使用该结构浮体所组装的浮床，已经应用于实际工程中，浮床浮力大，整体性好，可以上人及小推车进行种植、管理、收获、维护等操作，使用效果良好。

Claims (2)

1.一种复合浮体材料结构，包括有聚苯乙烯泡沫内芯（1），其特征在于：聚苯乙烯泡沫内芯（1）上布设插入式垫块（5），对应垫块（5）的位置设置横向筋（3），聚苯乙烯泡沫内芯（1）的四周均匀设布横向筋（3）和纵向筋（4），横向筋（3）和纵向筋（4）采用捆扎方式连接在一起，在聚苯乙烯泡沫内芯（1）的外层设置聚氨酯发泡保护层（2），将横向筋（3）、纵向筋（4）包裹在其中，形成复合浮体材料结构体。
2.按照权利要求1所述的复合浮体材料结构，其特征在于：所述的横向筋（3）、纵向筋（4）和聚苯乙烯泡沫内芯（1）隔开一定距离。
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