专利名称：一种柔性环保橡塑水窖及其制备方法
技术领域：
本发明属于旱区农业生产与生态环境建设节水、蓄水及保水技术领域，涉及一种水窖，具体涉及一种用于解决缺水地区集雨节灌、小型加工业、生活及生态用水的雨水存贮柔性橡塑水窖及其制备方法。
背景技术：
目前我国雨水集蓄多以胶泥、水泥砂浆抹面或混凝土防渗来修建水窖及蓄水池等作为雨水存储设施。若修建30m3水窖，平均需要4～5人，工期达15～30天左右，其投资需3000～15000元，建设周期长、费用高，较深的水窖或蓄水池施工危险、成窖过程技术要求高，大规模施工质量难以保证。成窖后水窖易渗漏，水质得不到保证。快速成窖集雨蓄水技术是发展雨水利用技术的迫切要求。目前，由于橡塑工业发展，一次性成型橡塑窖体在国外已有应用，但成本太高。我国目前也能制造各种容积的塑料容器，20m3造价约21000元左右，平均每平方米的单位造价为1000元以上，其价格昂贵且运输不便。基于我国贫困缺水地区的实际，该塑料容器难以在广大农村及偏远缺水地区的雨水集蓄工程中推广使用。
发明内容
针对上述雨水集蓄利用工程蓄水设施建设速度低，成本高、容易渗漏的缺陷，本发明的目的在于，寻求一种价格低廉，运输方便，成窖速度快，寿命长且便于企业化、标准化和规模化生产的用于储存雨水的柔性橡塑水窖及其制备方法。
实现上述发明目的的技术方案是一种用于储存雨水的柔性橡塑水窖，包括立式或卧式的橡塑窖袋体，其特征在于，在该橡塑窖袋体的底端设有排污口，橡塑窖袋体的顶端设有排气阀，橡塑窖袋体一个侧面的上下分别设有雨水进口和取水口，雨水进口和取水口上分别装有阀门，在橡塑窖袋体的周边上，靠近雨水进口和取水口侧根据需要设有橡胶窖位置固定带；所述的橡塑窖袋体由补强帆布、保护帆布和外层、中层、内层橡胶粘合而成；外层橡胶选自耐磨损、耐日照、耐臭氧的氯丁橡胶，中层橡胶为天然橡胶，其分子式为(C5H8)n，其中n为10000左右，用于两层或多层帆布的连接；内层胶为天然胶，其分子式为(C5H8)n，其中n为10000左右，内含3～5％食品级软化油、8～12％碳黑及纳米钙填料、1～3％防老剂和6～7％硫化剂。
实现上述用于储存雨水的柔性橡塑水窖的制备方法，包括下列步骤①选择制备橡塑窖袋体的材料，即补强帆布、保护帆布和外层、中层、内层橡胶；补强帆布和保护帆布分别为锦纶帆布和维纶帆布；外层橡胶选自耐磨损、耐日照、耐臭氧的氯丁橡胶，中层橡胶为天然橡胶，其分子式为(C5H8)n，其中n为10000左右；内层胶为天然胶，其分子式为(C5H8)n，其中n为10000左右，内含3～5％食品级软化油、8～12％碳黑及纳米钙填料、1～3％防老剂和6～7％硫化剂；②将上述外层、中层、内层所用的生胶进行塑炼，塑炼后加入配合剂混炼，再经热炼，与补强帆布、保护帆布压延使带体成型；③然后经过带体硫化工序对带体进行检验，合格后按规格裁断带体，并将带体打毛，然后搭缝，完成橡塑窖袋体形状；④通过搭缝硫化使之成为无缝的橡塑窖袋体；⑤检验合格的橡塑窖袋体即可在各个部位设置排水口、排气阀、雨水进口和取水口，在靠近雨水进口和取水口侧装配加强橡胶固定带，完成柔性橡塑水窖的制作。
本发明的其它一些特点是，所述的帆布为锦纶帆布和维纶帆布。
所述的橡塑窖袋体的周围还根据需要布设有固定锚索。
经试验证明，本发明与常规水窖相比，制造简单，可以充分利用企业进行标准化批量生产，水窖容积可以根据要求制造，一般为10～300m3，最大可达3000m3；因属柔性水窖，折叠运输及安装比较方便即可安放在地上又可放在地下。该型水窖一般寿命为15～25年以上，一次性经济成窖在100元/m3左右，较常规水窖节省投资20％～30％，节省成窖时间80％以上。该柔性橡塑水窖无论在寿命、经济、用水安全、使用便利程度等方面，明显优于现行各种集雨存贮设施。该型水窖可广泛应用于不同集雨区，特别是对解决偏远缺水地区农业、小型加工业、生活及生态用水具有重要的实际意义。
图1是本发明的卧式结构主视图；图2是图1的俯视图；图3是图2的C-C剖视图(以圆型断面为例)；图4是橡塑窖袋体的层面图。
以下结合附图对本发明作进一步的说明。
具体实施例方式
参见附图，本发明用于储存雨水的柔性橡塑水窖，包括卧式5或立式的橡塑窖袋体。橡塑窖袋体5由补强帆布8、保护帆布9和外层、中层、内层橡胶7复合组成，在该橡塑窖袋体5的底端设有排污口6，橡塑窖袋体的上端的一侧设有排气阀3，橡塑窖袋体5一个侧面的上下分别设有雨水进口1和取水口2，雨水进口和取水口及排污口上分别装有阀门，在橡塑窖袋体的周边上根据实际需要设有橡胶窖位置固定带4，当然，位置固定带4可以是多条，可以设置在橡塑窖袋体外围的任何部位；橡塑窖袋体周围还根据需要布设有固定锚索。
由于橡塑窖袋体5由补强帆布8和保护帆布9并确保气密性的橡胶层7构成，能够承受窖袋张力，橡胶层7分为外层、中层、内层橡胶层，分布在窖袋体中发挥其各层橡胶的功效。外层通常采用耐磨损、耐日照、耐臭氧等性能的特种橡胶，如氯丁橡胶或乙烯·丙烯·二烯这样的单分子(EPDM)橡胶以及氯磺酰化聚乙烯合成橡胶(氯锡酸盐丙烯橡胶)以提高橡胶的耐久性。中层橡胶是直接保护帆布的橡胶层，对两层或多层帆布起连接作用，给予橡胶和布层之间较好的粘结性；内层橡胶，除了保护帆布的功能外，还具有较高的水密性和气密性，能够保持橡塑窖袋体内的水质。
进水口1采用圆形标准进水接口，以便与集流供水设备连接；断面尺寸根据集流场大小和集流规模进行设计。
出水口2采用圆形标准进水接口，以便与用水设施连接；断面尺寸根据用水量大小和规模进行设计。
排气阀3用于在窖袋充水时排气。
排污口6采用标准接口。当水窖较小，可用出水口2代替，实行用水排污交替工作。
补强帆布8和保护帆布9分别为锦纶帆布和维纶帆布，帆布强度高，耐撕裂性好，耐疲劳性好，与橡胶具有良好的粘合性能。
外层橡胶为氯丁橡胶，分子式为 它具有耐磨损，耐日照，耐热，耐臭氧，耐水，耐寒等特性，用以保护补强帆布层。或者选用乙烯·丙烯·二烯这样的单分子(EPDM)橡胶以及氯磺酰化聚乙烯合成橡胶，本领域的技术人员很容易得到这样的材料。
中层橡胶为天然胶，其分子式为(C5H8)n，n约为10000左右。它主要的特性是粘合性能，对两层或多层帆布起连接作用。
内层橡胶除保护帆布外，还具有较高的水密性和气密性。内层胶主要采用天然胶((C5H8)n，n约为10000左右)，内配3～5％食品级软化油、8～12％碳黑和纳米钙充当填料，1～3％防老化剂，6～7％硫化剂等，以使橡胶除保护水质和帆布外，还具有较高的水密性和气密性。
本发明的橡塑窖袋体的制备方法的流程如下将生胶进行塑炼，塑炼后加入配合剂混炼，再经热炼，与帆布压延使带体成型，经过带体硫化工序对带体进行检验，合格后按规格裁断带体，并将带体打毛，然后搭缝成型，然后通过搭缝硫化使之成为无缝窖袋后通过检验即可。
检验合格的橡塑窖袋体即可在各个部位设置排水口、排气阀、雨水进口和取水口，在靠近雨水进口和取水口侧装配加强橡胶固定带，完成柔性橡塑水窖的制作。
该柔性橡塑水窖可以是卧式的，或是立式的，蓄满水为圆柱或椭圆拄形状，即可安放在地上又可放在地下，根据地上蓄积井水检验，蓄水1年左右，在温度变化-27°～42°之间，水质与井水对照基本无变化，只是大肠菌群超标，可通过煮沸消毒。该型水窖一般寿命为20～25年以上，一次性经济成窖在100元/m3左右，较常规水窖节省投资20％～30％，节省成窖时间80％以上。
以下是本发明采用的橡塑窖袋体的试验测试报告试验条件室温23℃湿度50％试样厚度2±0.3mm试样宽度4±0.1mm
权利要求
1.一种用于存储雨水的柔性橡塑水窖，包括立式或卧式(5)的橡塑窖袋体，其特征在于，在该橡塑窖袋体(5)的底端设有排污口(6)，橡塑窖袋体的顶端设有排气阀(3)，橡塑窖袋体(5)一个侧面的上下分别设有雨水进口(1)和取水口(2)，雨水进口、取水口及排污口上分别装有阀门，在橡塑窖袋体的周边上，靠近雨水进口和取水口侧根据需要设有橡胶窖位置固定带(4)；所述的橡塑窖袋体(5)由补强帆布、保护帆布和外层、中层、内层橡胶粘合而成；其中的外层橡胶选自耐磨损、耐日照、耐臭氧的氯丁橡胶；中层橡胶为天然胶，用于两层或多层帆布的连接，其分子式为(C5H8)n，其中n为10000；内层胶为天然胶，其分子式为(C5H8)n，其中n为10000，内含3～5％食品级软化油、8～12％碳黑和纳米钙填料、1～3％防老剂和6～7％硫化剂。
2.如权利要求1所述的用于储存雨水的柔性橡塑水窖，其特征在于，所述的帆布为锦纶帆布和维纶帆布。
3.如权利要求1所述的用于储存雨水的柔性橡塑水窖，其特征在于，所述的橡塑窖袋体的周围根据需要还布设有固定锚索。
4.如权利要求1所述的用于储存雨水的柔性橡塑水窖，其特征在于，所述的外层橡胶层或者是乙烯·丙烯·二烯单分子橡胶或氯磺酰化聚乙烯合成橡胶。
5.一种实现权利要求1所述的用于储存雨水的柔性橡塑水窖的制备方法，其特征在于，包括下列步骤①选择制备橡塑窖袋体的材料，即补强帆布、保护帆布和外层、中层、内层橡胶，并进行无缝化及耐久性处理；补强帆布和保护帆布分别为锦纶帆布和维纶帆布；外层橡胶选自耐磨损、耐日照、耐臭氧的氯丁橡胶，中层橡胶为天然橡胶，其分子式为(C5H8)n，其中n为10000左右；内层胶为天然胶，其分子式为(C5H8)n，其中n为10000左右，内含3～5％食品级软化油、8～12％碳黑和纳米钙填料、1～3％防老剂和6～7％硫化剂；②将上述外层、中层、内层所用的生胶进行塑炼，塑炼后加入配合剂混炼，再经热炼，与补强帆布、保护帆布压延使带体成型；③然后经过带体硫化工序对带体进行检验，合格后按规格裁断带体，并将带体打毛，然后搭缝，完成橡塑窖袋体形状；④通过搭缝硫化使之成为无缝的橡塑窖袋体；⑤检验合格的橡塑窖袋体即可在各个部位设置排水口、排气阀、雨水进口和取水口，在靠近雨水进口和取水口侧根据需要装配窖体位置固定带，完成柔性橡塑水窖的制作。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的外层橡胶或者选自乙烯·丙烯·二烯单分子橡胶或氯磺酰化聚乙烯合成橡胶。
全文摘要
本发明公开了一种用于储存雨水的环保型柔性橡塑水窖及其制备方法，该柔性橡塑水窖包括橡塑窖袋体，橡塑窖袋体由补强帆布、保护帆布和外层、中层、内层橡胶复合组成，容积为10～300m
文档编号B65D88/16GK1749492SQ20051009601
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月12日 优先权日2005年9月12日
发明者高建恩, 张芳海, 朱德兰, 郭建伟, 李少斌, 丁蕊, 肖克飚 申请人:西北农林科技大学, 青岛华海环保工业有限公司, 中国科学院水利部水土保持研究所, 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心