1 前言
     玻璃鋼食品罐是食品釀造行業(yè)最近幾年應(yīng)用的一種新型貯罐。它與傳統(tǒng)的不銹鋼罐相比，具有造價(jià)低、衛(wèi)生、質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于玻璃鋼食品罐的設(shè)計(jì)，為了能夠排凈物料，罐內(nèi)底部要求必須制作內(nèi)斜底，底內(nèi)填充物一般有以下兩種：聚氨酯泡沫或樹脂砂漿。而在實(shí)際應(yīng)用中，以上兩種填充物均存在著一定弊端，那么研究新的制造工藝、采用新型材料對(duì)于提高玻璃制品整體性能、降低生產(chǎn)成本、推廣玻璃鋼制品有著重要的意義。
2 罐底設(shè)計(jì)
     2.1 內(nèi)斜底的設(shè)計(jì)
     玻璃鋼食品罐多用于釀造行業(yè)，對(duì)于液態(tài)物料，為了將其排凈，制作內(nèi)斜底是簡(jiǎn)單有效的方法。斜底是在制作好的玻璃鋼罐內(nèi)制作，它由玻璃鋼格板、填充物及斜底面板組成。見圖1。
           

      2.2 填充物的設(shè)計(jì)
      玻璃鋼斜底質(zhì)量的好壞，關(guān)鍵在于斜底填充物的設(shè)計(jì)和制造。設(shè)計(jì)斜底內(nèi)填充物時(shí)，幾年前使用硬質(zhì)聚氨酯泡沫。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是以異氰酸酯和多元醇為基本原料聚合而成的結(jié)構(gòu)致密的微孔泡沫體，它具有質(zhì)量輕、絕緣、防震、吸音、耐油、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)異性能；與其它泡沫塑料相比還具有無毒、無異味、氣泡均勻、耐溫等特性；它對(duì)金屬、混凝土、磚石、木材、玻璃、纖維等有很強(qiáng)的自粘性；添加阻燃劑的制品有離火自熄；在使用中，應(yīng)用快速混合發(fā)泡技術(shù)，既可以澆注成預(yù)制板材或構(gòu)件，又可現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡成型。但這種材料的壓縮強(qiáng)度只有0.3MPa，用這種材料制作斜底，必須在底部設(shè)計(jì)數(shù)量多的玻璃鋼格板，而且必須有專門的發(fā)泡技術(shù)人員制作，質(zhì)量才能保證，這樣使得成本增加。一般制造廠家為了降低成本，工廠自己購買聚氨酯泡沫的原材料制作，這樣制作的斜底往往質(zhì)量難以保證，在使用一段時(shí)間后，因?yàn)槊軐?shí)度不夠，壓縮強(qiáng)度低，使斜底表面出現(xiàn)凹陷，不利于食品罐消毒清洗，因此，這種填充物慢慢被淘汰。
      最近兩年樹脂砂漿取代了硬質(zhì)聚氨酯泡沫，解  決了以前存在的問題，強(qiáng)度也提高許多，但斜底重量居高不下，給貯罐運(yùn)輸帶來很多麻煩，現(xiàn)場(chǎng)制作又增加很多費(fèi)用，給制造方帶來了新的難題。由此看來，開發(fā)一種新型填充斜底的材料，勢(shì)在必行。
      為此，我們開發(fā)了一種新型斜底填充料—陶粒。陶粒又名粘土陶粒，采用粘土或淤泥，頁巖為主要原料，通過高溫焙燒，膨化而成，是一種優(yōu)良人造輕骨料，由于其內(nèi)部呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)，因而具有無毒、剛度高、防火、耐腐蝕等各項(xiàng)功能，被譽(yù)為是“最優(yōu)良的輕質(zhì)建筑材料”，在工程應(yīng)用中，可解決重量、防火、隔熱、保溫等難題。陶粒以價(jià)廉物美、環(huán)保、容易制作等優(yōu)點(diǎn)，大量應(yīng)用于預(yù)制墻板（干墻）、間墻、輕質(zhì)混凝土、屋面保溫、混凝土預(yù)制件、小型輕質(zhì)砌塊、陶粒磚等。
      鑒于陶粒的以上優(yōu)點(diǎn)，可將其混入樹脂砂漿中，這樣就大大減低了斜底的重量。另外，通過科學(xué)合理的配比設(shè)計(jì)，減少玻璃鋼格板，也可以達(dá)到斜底所需壓縮強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)，既克服了以前聚氨酯泡沫、樹脂砂漿所帶來的弊端，又簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成本。
3 實(shí)驗(yàn)部分
       首先，參照國標(biāo)《GB/T1448纖維增強(qiáng)塑料壓縮性能試驗(yàn)方法》，制作80X80X100的鋼制方形模具，然后將模具內(nèi)涂上脫模劑，按一定比例配好樹脂砂漿陶粒放入模具中，待樣品固化好后，脫模。樣品常溫放置24小時(shí)后，在萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表1。
          

經(jīng)計(jì)算，一般填充物的壓縮強(qiáng)度達(dá)到2MPa,對(duì)于直徑3600mm 150m3食品貯罐，150噸的物料對(duì)斜底的壓縮是安全的,其安全系數(shù)大于10,從表1可以看出,陶粒樹脂砂漿作為食品罐斜底的填充物,壓縮強(qiáng)度已滿足使用要求。
4 實(shí)例應(yīng)用
      我公司簽訂十臺(tái)直徑3600mm 100m3醬油食品貯罐，底部需要制作斜底，我們將這種新型材料應(yīng)用到這個(gè)合同上，經(jīng)計(jì)算：直徑3600mm的貯罐，1.3°斜底，改用陶粒樹脂砂漿填充比用純樹脂砂漿填充，斜底重量減輕50%，原材料費(fèi)用降低30％以上。從工藝質(zhì)量角度上，在廠內(nèi)制作斜底，工藝容易控制，質(zhì)量好保證，同時(shí)，增強(qiáng)了設(shè)備的使用可靠性。
        隨后，將這項(xiàng)工藝應(yīng)用到直徑4000mm 120m3醬油食品容器十臺(tái)，直徑2800mm 60m3醬油食品容器六臺(tái)。
        這些玻璃鋼食品貯罐均已正式投入使用兩年以上，經(jīng)過我們跟蹤用戶，使用情況良好。
5 結(jié)論
       由試驗(yàn)結(jié)果、制造工藝、成本構(gòu)成和應(yīng)用實(shí)踐可見，陶粒以其無毒、輕質(zhì)、高剛、價(jià)廉、導(dǎo)熱系數(shù)低等特點(diǎn)，是一種理想的玻璃鋼食品罐內(nèi)斜底填充材料。在內(nèi)斜底制造過程中，聚氨酯泡沫的低壓縮強(qiáng)度和樹脂砂漿的超重等問題，都可以由陶粒樹脂砂漿來解決。