一种碳纤维水洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及碳纤维生产领域，特别是涉及一种碳纤维水洗装置。


背景技术：

2.碳纤维是一种含碳量在92％以上的新型纤维材料，具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐高温、抗摩擦、高导电性、导热、较好的电磁屏蔽及可忽略不计的热膨胀系数等一系列优异性能；它具备“外柔内刚”的特性，有“黑黄金”之称，是新一代增强纤维。近年来，碳纤维被广泛应用于航空航天、汽车、新能源、运动器材、土木建筑及医疗等众多领域。
3.在碳纤维生产过程中，为了去除碳纤维经过表面处理后丝束上残留的电解质，需要对其进行水洗，否则将会影响碳纤维及其复合材料的性能。传统的水洗工艺包括浸渍法、喷淋法及超声水洗法。但传统的浸渍法用水量较大，且水洗不彻底，电解质的残留较高；若要达到较高的清洗程度，浸渍法所用设备的占地较多。目前国内碳纤维生产过程中水洗设备存在上述问题，水洗效果不理想，处理效率较低，设备较长结构不紧凑占地面积大，增加了生产投资成本。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有碳纤维水洗设备水洗效果差，处理效率低，设备占地面积大的技术问题，提供一种水洗效果好，处理效率高，结构紧凑的碳纤维水洗装置。
5.本实用新型提供一种碳纤维水洗装置，设有外壳，外壳设有碳纤维出口和入口，碳纤维出口和入口设有导辊，外壳由溢流挡板隔成水洗槽，水洗槽底部和外壳上部设有导辊，溢流挡板上方设有喷淋管，水洗槽的非操作侧设有通过开口相连接的过滤槽，过滤槽侧面设有出水口，出水口通过循环泵与喷淋管连通，水洗槽内部安装有电导率检测仪。
6.优选地，外壳由溢流挡板隔成五级水洗槽，五级水洗槽高度由第五级水洗槽到第一级水洗槽依次降低，第五级水洗槽底部通入脱盐水，脱盐水依次向前一级水洗槽溢流。
7.优选地，外壳入口处设有与第一级水洗槽相连接的溢流槽，溢流槽内铺有过滤棉，脱盐水经过过滤棉过滤后进入溢流槽。
8.优选地，第五级水洗槽底部设有穿透外壳的用于通入脱盐水的进水口。
9.优选地，碳纤维出口和入口导辊为槽辊，五级水洗槽底部各设有一个导辊，外壳上部设有四个导辊，水洗槽底部和外壳上部导辊为光辊。
10.优选地，第五级水洗槽内部安装有电导率检测仪。
11.优选地，过滤槽内部有两层斜立过滤棉。
12.本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型的碳纤维水洗装置，通过呈阶梯状的五级水洗槽使装置结构更合理，更节省空间，增大了浸洗效果；通过设计的过滤槽，保证循环泵、喷淋冲洗系统连续稳定运行；通过设置阶梯状的五级水洗槽、循环泵及喷淋管，增大了脱盐水的利用效率，减少了脱盐水的使用量，提高了水洗效果。
附图说明
14.图1是本实用新型的整体结构示意图；
15.图2是本实用新型第一级水洗槽及其过滤槽立面图；
16.图3是本实用新型水洗槽与其过滤槽间隔板平面示意图。
17.附图符号说明：
18.1.水洗装置外壳；11.溢流槽；111.排水口；112.过滤棉；12.溢流挡板；13.第一级水洗槽；14.第二级水洗槽；15.第三级水洗槽；16.第四级水洗槽；17.第五级水洗槽；18.隔板；181.开口；19.进水口；2.底部光辊；3.槽辊；4.上部光辊；5.过滤槽；51.出水口；52.第二过滤棉； 6.喷淋管；7.循环泵；81.第一阀门；82.第二阀门；9.电导率检测仪； 10.地坑。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，以使本实用新型所属技术领域的技术人员能够容易实施本实用新型。
20.如图1所示，本实用新型设有水洗装置外壳1及由溢流挡板12隔成的五级水洗槽，即第一级水洗槽13、第二级水洗槽14、第三级水洗槽15、第四级水洗槽16和第五级水洗槽17，五级水洗槽呈阶梯状，五级水洗槽底部均有一个导辊，水洗装置外壳1上部共六个导辊，其中两个槽辊3，四个上部光辊4，水洗装置外壳出入口的导辊为槽辊3，可使碳纤维有序进入和离开第五级水洗槽17，可有效防止并丝和缠丝。溢流挡板12上方均有一个喷淋管6；第五级水洗槽17外部有一个穿透水洗装置外壳1的进水口19，可将新鲜脱盐水通入第五级水洗槽17，通过溢流挡板12向五级水洗槽补充新鲜脱盐水；从第五级水洗槽17底部通入洁净的脱盐水，由于第五级水洗槽17内脱盐水溶液的电导率最低(酸或碱电解质含量最低)，脱盐水从第五级水洗槽17通过溢流挡板12溢流进入第四级水洗槽 16，然后溶液依次向前一级水洗槽溢流，从第五级水洗槽17到第一级水洗槽13内脱盐水电导率值逐级增高，充分利用了脱盐水。在第一级水洗槽13向溢流槽11溢流，经过滤棉112后去除溶液中毛丝，经排水口111 排向地坑10，以防再利用时阻塞设备。
21.第五级水洗槽17内部安装有电导率检测仪9，可检测第五级水洗槽 17中溶液的电导率，通过此电导率来确定碳纤维经水洗后所携带的电解质的含量是否符合要求。
22.如图2和图3所示，五级水洗槽的非操作侧均有一个通过隔板18相连接的过滤槽5，隔板18上设有开口181，过滤槽5内部有两层斜立的第二过滤棉52，第二过滤棉52可去除溶液中的碳纤维毛丝，过滤槽5侧面有一个出水口51，出水口51与循环泵7相连，循环泵7将水洗槽内的溶液供给该级水洗槽溢流挡板12上方的喷淋管6，对溶液进行循环利用，节约脱盐水使用量。
23.本实施例提供的碳纤维水洗装置的工作流程如下：
24.步骤1：打开第二阀门82，向第五级水洗槽17内注入脱盐水，并通过顶部溢流挡板12溢流，依次注满第四级水洗槽16、第三级水洗槽15、第二级水洗槽14和第一级水洗槽13；
25.步骤2：依次打开五个第一阀门81、启动五台循环泵7，对五级水洗槽内的脱盐水循环使用，增大脱盐水的利用率，提高水洗效果；
26.步骤3：碳纤维通过入口槽辊3进入第一级水洗槽13，通过底部光辊2和上部光辊4，依次在第二水洗槽14、第三级水洗槽15、第四级水洗槽16和第五级水洗槽17内进行洗涤，再
经过出口处槽辊3离开水洗装置外壳1；
27.综上，在本实施例中，按照本实施例的碳纤维水洗装置，通过打开第二阀门82，将脱盐水依次注满五级水洗槽，溶液经过过滤槽5，去除了溶液中的碳纤维毛丝，打开五个第一阀门81，启动五个循环泵7，将水洗槽内的溶液进入该水洗槽前的溢流挡板12上方的喷淋管对碳纤维进行冲洗，对脱盐水溶液实现了循环利用，且五级水洗槽呈阶梯状，且通过溢流从第五级水洗槽17依次通过第四级水洗槽16、第三级水洗槽14、第二级水洗槽14和第一级水洗槽13，在第一级水洗槽13中对碳纤维初步洗涤后通过溢流槽11进入地坑10，充分利用了脱盐水溶液。
28.本实施例水洗装置及传统水洗装置中脱盐水使用量及经五级水洗槽后电导率如表1所示。
[0029][0030]
表1
[0031]
从表1可知，本实施例水洗装置中脱盐水使用量为5m3/h，只有传统水洗装置用水量的四分之一，但最后一级水洗槽中溶液的电导率仅为0.5 μs/cm，大大小于传统水洗装置的电导率。从此表可以看出，本实施例水洗装置增大了脱盐水的利用率，减少了脱盐水的使用量，提高了水洗效果。
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以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。