[發明專利]一種復合浮體材料結構

在審

• 申請號: 201710323208.0
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107018813A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 楊承峰;高廷東;王鵬;徐小卿;段得春
• 申請（專利權）人: 楊承峰
• 主分類號: A01G9/02
• 分類號: A01G9/02;A01G31/02;C02F3/32
• 代理公司: 濟南魯科專利代理有限公司37214
• 代理人: 周長義,崔民海

技術領域

本發明專利是一種復合浮體材料的結構，屬于應用材料領域，該結構可應用于各類需要產生浮力的場合，尤其是應用于生物浮床的使用中，作為浮體材料產生足夠的浮力，同時滿足強度、耐久性、造價等各方面的苛刻要求。

背景技術

浮床作為一種水生植物種植工具已經有悠久歷史，但因其效益不高，所以發展緩慢，研究并不深入，使用也不普及。在過去，浮體材料一般都使用竹木等材料，幾年來隨著化學工業的發展，大多使用發泡塑料、充氣球、筒等幾種常見材料，也有使用不銹鋼浮筒、浮球作為浮體的。這些常見的材料有些造價較高，如充氣球、筒等，同時存在著破裂后喪失浮力的危險；有些則強度很低，容易破碎而造成污染等問題。近年來，隨著水體污染的日益加重，河流、水庫作為水源地，其水質受到重視，生物浮床作為一種水質處理手段，開始進行深入詳細的研究，該方法依靠植物的吸附作用來改善水質，與化學方法處理水質相比較，該方法沒有副作用，不會增加環境負擔。同時，生物浮床可以種植有價值的作物如蔬菜、高品質有機水稻等，也可以種植一些花卉，在改善水質的同事形成景觀，提高環境觀賞性。作為其核心材料和技術，浮體材料的研制也就受到了關注。本發明是根據這種需求進行的，其目的是發明一種強度高、價格低廉、單位體積浮力大的浮體材料結構，以加快生物浮床的推廣應用。

發明內容

本發明之目的是發明一種復合浮體材料結構，在浮床上使用，在滿足浮力、強度、耐久性要求的前提下，使得浮床整體價格降低，以便于推廣應用。實現本發明的目的所采取的技術方案是：一種復合浮體材料結構，包括有聚苯乙烯泡沫內芯，其特征在于：聚苯乙烯泡沫內芯上布設插入式墊塊，對應墊塊的位置設置橫向筋，聚苯乙烯泡沫內芯的四周均勻設布橫向筋和縱向筋，橫向筋和縱向筋采用捆扎方式連接在一起，在聚苯乙烯泡沫內芯的外層設置聚氨酯發泡保護層，將橫向筋、縱向筋包裹在其中，形成復合浮體材料結構體。所述的橫向筋、縱向筋和聚苯乙烯泡沫內芯隔開一定距離。

本發明采取聚苯乙烯泡沫材料是最常用的浮體材料，價格便宜、浮力大，加工廠眾多，容易獲取；但是強度很低，容易破碎。為了提高該材料的強度，在聚苯乙烯泡沫材料的表面，加設加強筋，放進根據使用要求設計好的模具內，注入聚氨酯發泡劑，聚氨酯材料在模具內發泡，包裹加強筋和聚苯乙烯泡沫，充滿整個模具，形成復合結構體。聚氨酯的強度和韌性是可調的，可以根據不同的需要調整配方，以達到要求的強度。

附圖說明：

圖1為本發明的正視圖；

圖2 為本發明的剖面圖。

圖中， 1、聚苯乙烯泡沫內芯；2、聚氨酯發泡保護層；3、橫向筋；4、縱向筋；5、插入式墊塊。

具體實施方式：

參照附圖，一種復合浮體材料結構，包括有聚苯乙烯泡沫內芯1，其特征在于：聚苯乙烯泡沫內芯1上布設插入式墊塊5，對應墊塊5的位置設置橫向筋3，聚苯乙烯泡沫內芯1的四周均勻設布橫向筋3和縱向筋4，橫向筋3和縱向筋4采用捆扎方式連接在一起，在聚苯乙烯泡沫內芯1的外層設置聚氨酯發泡保護層2，將橫向筋3、縱向筋4包裹在其中，形成復合浮體材料結構體。所述的橫向筋3、縱向筋4和聚苯乙烯泡沫內芯1隔開一定距離。

本發明的制造過程如下：

根據浮床的設計尺寸，確定單塊浮體的具體尺寸，然后確定聚苯乙烯泡沫內芯1的大小、聚氨酯發泡保護層2的厚度，利用電熱絲切割出聚苯乙烯泡沫內芯1，在聚苯乙烯泡沫內芯1上布設插入式墊塊5，墊塊5的位置和橫向筋3相對應，目的是將橫向筋3、縱向筋4和聚苯乙烯泡沫內芯1隔開一定距離，形成聚氨酯發泡保護層，將加筋包裹在聚氨酯層2內，以增加整體性。橫向筋3和縱向筋4布均勻設在聚苯乙烯泡沫內芯1的四周，采用捆扎方式連接在一起。橫向筋3的高度大于聚苯乙烯泡沫內芯1的高度，兩端伸出；縱向筋4長于的長度，兩端伸出，其目的是在模具內起到支撐作用，使得整個結構居于模具的中心。加工完后，將整個結構放置到已經加工好的模具內，聚苯乙烯泡沫內芯1及其加筋居于模具的中心。向模具內注入雙組份聚氨酯，聚氨酯在模具內發泡，形成聚氨酯發泡保護層2，橫向筋3、縱向筋4包裹在其中，形成復合結構體。

經過試驗和實際應用，按照該結構制造的浮體，強度高，浮力大，造價低，容易加工，是一種值得大力推廣應用的浮體結構。

目前使用該結構浮體所組裝的浮床，已經應用于實際工程中，浮床浮力大，整體性好，可以上人及小推車進行種植、管理、收獲、維護等操作，使用效果良好。