[實用新型]碳纖維填料

有效

• 申請號: 201520867658.2
• 申請日: 2015-11-04
• 公開（公告）號: CN205199130U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 景徐榮
• 申請（專利權）人: 宜興市中碳科技有限公司
• 主分類號: B01D39/02
• 分類號: B01D39/02;B01D39/06;B01D24/00
• 代理公司: 宜興市天宇知識產權事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 周舟

技術領域

本實用新型涉及碳纖維制品領域，尤其涉及碳纖維填料，應用于環保水處理。

背景技術

纖維束材料

它采用高分子纖維束作為過濾材料，單絲直徑可達幾十微米到幾微米，屬于微米級過濾材料（砂濾器屬于毫米級），具有巨大的比表面積，對水中的顆粒的截留和吸附能力有極大的提高。對水中懸浮物的去除率可接近100%，經良好混凝處理的水，懸浮物含量為20mg/L時，過濾出水懸浮物可達1mg/L以下。對細菌、病毒、大分子有機物、膠體、鐵等雜質有明顯地去除作用。

由于纖維束濾料除濁率高于傳統濾料，經對纖維束濾池的濾后水作常規化驗，氨、氮、亞硝酸鹽氮含量比顆粒濾料低20——25%，鐵、錳低20——30%。耗氧量和微生物等指標，也均有降低。

在相同情況下，纖維束濾料和傳統濾料濾池相比，纖維束濾池的濾速、過濾周期、濾水量和水頭損失等運行參數，均優于均粒濾料濾池。

經計算，均粒濾料MSC為664kg/m3，纖維濾料的MSC為2024kg/m3，纖維濾料池比均粒濾料池高3倍，說明纖維束濾料的過濾性能優于顆粒濾料。

纖維束濾料避免了顆粒濾料的粒徑不能向下縮小的限制，使濾料的直徑達到了μm級，大大增加了濾料的比表面積，使其達到了3500m2/m3，增加了水中懸浮固體與濾料的接觸機會和濾料的吸附能力，從而提高了濾后水質，束狀纖維濾料的孔隙度大于0.9，不增加過濾阻力就能增加截污容量，而且濾速高，過濾周期長。。

纖維束濾料使用周期10年以上，避免了傳統濾料經常填補和定期更換的麻煩，減少了工人勞動強度和停水檢修的時間。

碳纖維（carbonfiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。

碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。

碳纖維與傳統的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。

現有技術的纖維束填料雖然能很好的進行過濾吸附，并且清洗方便可循環利用，但其強度較低，長期使用后容易斷裂，并且重量也較重，導致能耗升高，有待改進。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種結構簡單、過濾效果好，使用壽命長，重量輕的碳纖維填料。

為實現本實用新型目的，提供了以下技術方案：碳纖維填料，包括上下半球形殼體，上下殼體的對接面設置有相互配接的卡扣卡接，構成一球型結構，上下殼體表面為網格狀，其特征在于上下半球形殼體內設置有中心管，沿中心管側壁放射狀地延伸出若干條骨架筋，所述骨架筋上纏繞有填料絲束，所述填料絲束包括碳纖維絲束、腈綸改性纖維束，兩者混合纏繞于骨架筋上，骨架筋由主筋以及主筋上延伸出的若干條支筋構成，所述中心管側壁均布有通孔，填料絲束從中心管上下端口穿入，從中心管側壁的通孔穿出纏繞于骨架筋上。

作為優選，所述上下殼體為軟性塑料條編織成的網格狀。

作為優選，碳纖維絲束采用通過引進官能團結構進行了表面改性的碳纖維絲束。

作為優選，中心管采用塑料套管。

作為優選，每束碳纖維絲束中碳纖維的根數為30000根。

作為優選，腈綸改性纖維束的每束腈綸改性纖維的根數為2000~2900根。

本實用新型有益效果：本實用新型通過對球形填料的改進，設置碳纖維束，大大提高了過濾效果，延長了使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為上下半球形殼體示意圖。

具體實施方式

實施例1:碳纖維填料，包括上下半球形殼體（1.1、1.2），上下殼體（1.1、1.2）的對接面設置有相互配接的卡扣卡接，構成一球型結構，上下殼體（1.1、1.2）表面為網格狀，上下半球形殼體（1.1、1.2）內設置有中心管2，沿中心管2側壁放射狀地延伸出4條骨架筋3，所述骨架筋3上纏繞有填料絲束4，所述填料絲束4包括碳纖維絲束、腈綸改性纖維束，兩者混合纏繞于骨架筋3上，骨架筋3由主筋3.1以及主筋3.1上延伸出的3條支筋3.2構成，所述中心管2側壁均布有通孔2.1，填料絲束4從中心管2上下端口穿入，從中心管2側壁的通孔2.1穿出纏繞于骨架筋3上。所述上下殼體（1.1、1.2）為軟性塑料條編織成的網格狀。碳纖維絲束采用通過引進官能團結構進行了表面改性的碳纖維絲束。中心管2采用塑料套管。每束碳纖維絲束中碳纖維的根數為30000根。腈綸改性纖維束的每束腈綸改性纖維的根數為2000~2900根。