本發(fā)明涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以碳纖維原絲廢絲制備的碳纖維球及其應(yīng)用方法，該碳纖維球可以在廢水處理中作為過(guò)濾材料。
背景技術(shù)：
在碳纖維原絲工業(yè)化生產(chǎn)中，不可避免的會(huì)有廢絲的產(chǎn)生，目前我國(guó)每年產(chǎn)生的廢絲總量在10萬(wàn)噸左右，若不加以回收，必然會(huì)帶來(lái)資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。因此加強(qiáng)對(duì)廢絲的綜合利用，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，具有廣闊的發(fā)展前景。
隨著水資源的日益緊缺，從而推動(dòng)了以深床過(guò)濾為主的水處理技術(shù)的發(fā)展，深床過(guò)濾技術(shù)的關(guān)鍵是過(guò)濾介質(zhì)。以人工合成纖維制成的纖維球?yàn)V料具有巨大的比表面積、較高的孔隙率，過(guò)濾速率快、處理能力大、循環(huán)利用率高等特點(diǎn)，這是其它濾料所不具備的。目前市場(chǎng)的有的纖維球過(guò)濾器采用壓力式過(guò)濾，以纖維球?yàn)闉V料，該過(guò)濾器具有過(guò)濾速度快、處理量大、處理效果好、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種行業(yè)廢水生物處理后的直接過(guò)濾、廢水回用、深度處理預(yù)處理、工業(yè)給水及游泳池循環(huán)水處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種碳纖維球，相比以其他纖維制備的纖維球，本發(fā)明以碳纖維原絲廢絲制備的碳纖維球質(zhì)量更輕、比表面積更大、耐磨損、循環(huán)利用率更高，實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用，擴(kuò)展了廢絲的應(yīng)用領(lǐng)域。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
一種碳纖維球，所述碳纖維球是由碳纖維原絲廢絲通過(guò)編織方法制備而成，所述碳纖維球重量為0.3～1g、比重為1.170～1.185g/cm3，充填密度為30～70kg/cm3。
作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，所述碳纖維原絲廢絲的單絲強(qiáng)度≥6.5CN/dtex，單絲纖度≤1.2dtex。
作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，所述編織方法為編織、包纏、釘串或盤(pán)結(jié)。
本發(fā)明還提供了一種如上所述的碳纖維球在污水處理中的應(yīng)用方法，具體是將碳纖維球填充于纖維球過(guò)濾器中，使碳纖維球的水處理量為3～8m3/h、過(guò)濾面積為0.5～3.0m2；在首次使用完后，用水清洗碳纖維球3～5min，在80℃下烘干2～4h后即可循環(huán)使用。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明將碳纖維原絲廢絲通過(guò)物理編織方法制備成碳纖維球，該碳纖維球重量為0.3～1g，充填密度為30～70kg/cm3，該碳纖維球具有巨大的比表面積、較高的孔隙率，過(guò)濾速率快、處理能力大、循環(huán)利用率高等特點(diǎn)，可以作為污水處理過(guò)濾材料。本發(fā)明以低纖度、高強(qiáng)度的碳纖維原絲廢絲制備碳纖維球，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，并利用了碳纖維原絲具有細(xì)旦化、高強(qiáng)度的特點(diǎn)，提高了碳纖維球的性能。本發(fā)明所述的應(yīng)用方法簡(jiǎn)單，碳纖維球可以循環(huán)使用4～6次，碳纖維球?qū)ξ鬯须s質(zhì)的過(guò)濾效率為75～95％。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
一種碳纖維球，該碳纖維球是由碳纖維原絲廢絲通過(guò)編織方法制備而成，該碳纖維球重量為0.3～1g、比重為1.170～1.185g/cm3，充填密度為30～70kg/cm3。
上述碳纖維原絲廢絲的單絲強(qiáng)度≥6.5CN/dtex，單絲纖度≤1.2dtex。
編織方法優(yōu)選為為編織、包纏、釘串或盤(pán)結(jié)。
本發(fā)明還提供了一種如上所述的碳纖維球在污水處理中的應(yīng)用方法，具體是將碳纖維球填充于纖維球過(guò)濾器中，使碳纖維球的水處理量為3～8m3/h、過(guò)濾面積為0.5～3.0m2；在首次使用完后，用水清洗碳纖維球3～5min，在80℃下烘干2～4h后即可循環(huán)使用。
實(shí)施例1：
本實(shí)施例的碳纖維球是以碳纖維原絲廢絲為原料、通過(guò)編織方法處理制備得到，所用的碳纖維原絲廢絲的單絲強(qiáng)度為6.5CN/dtex、單絲纖度為1.12dtex，所制得的碳纖維球的重量為0.5g、比重為1.18g/cm3、充填密度為35kg/cm3。將該碳纖維球應(yīng)用于污水處理中，具體是將纖維球填充至纖維球過(guò)濾器中，經(jīng)測(cè)試，該碳纖維球在污水處理量為3m3/h、過(guò)濾面積為0.5m2，該碳纖維球?qū)ξ鬯须s質(zhì)的過(guò)濾效率為90％。過(guò)濾結(jié)束后，用水清洗3min，在80℃下烘干2h，該碳纖維球可以繼續(xù)循環(huán)使用4次。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例的碳纖維球是以碳纖維原絲廢絲為原料、通過(guò)編織方法處理制備得到，所用的碳纖維原絲廢絲的單絲強(qiáng)度為7.5CN/dtex、單絲纖度為0.85dtex，所制得的碳纖維球的重量為0.7g、比重為1.17g/cm3、充填密度為50kg/cm3。將該碳纖維球應(yīng)用于污水處理中，具體是將纖維球填充至纖維球過(guò)濾器中，經(jīng)測(cè)試，該碳纖維球在污水處理量為7m3/h、過(guò)濾面積為2m2，該碳纖維球?qū)ξ鬯须s質(zhì)的過(guò)濾效率為87％。過(guò)濾結(jié)束后，用水清洗5min，在80℃下烘干3h，該碳纖維球可以繼續(xù)循環(huán)使用5次。
實(shí)施例3：
本實(shí)施例的碳纖維球是以碳纖維原絲廢絲為原料、通過(guò)編織方法處理制備得到，所用的碳纖維原絲廢絲的單絲強(qiáng)度為9.5CN/dtex、單絲纖度為0.95dtex，所制得的碳纖維球的重量為0.5g、比重為1.18g/cm3、充填密度為65kg/cm3。將該碳纖維球應(yīng)用于污水處理中，具體是將纖維球填充至纖維球過(guò)濾器中，經(jīng)測(cè)試，該碳纖維球在污水處理量為5m3/h、過(guò)濾面積為1.2m2，該碳纖維球?qū)ξ鬯须s質(zhì)的過(guò)濾效率為94％。過(guò)濾結(jié)束后，用水清洗3min，在80℃下烘干2h，該碳纖維球可以繼續(xù)循環(huán)使用6次。
實(shí)施例4：
本實(shí)施例的碳纖維球是以碳纖維原絲廢絲為原料、通過(guò)編織方法處理制備得到，所用的碳纖維原絲廢絲的單絲強(qiáng)度為11.6CN/dtex、單絲纖度為1.2dtex，所制得的碳纖維球的重量為0.9g、比重為1.175g/cm3、充填密度為45kg/cm3。將該碳纖維球應(yīng)用于污水處理中，具體是將纖維球填充至纖維球過(guò)濾器中，經(jīng)測(cè)試，該碳纖維球在污水處理量為4m3/h、過(guò)濾面積為1.5m2，該碳纖維球?qū)ξ鬯须s質(zhì)的過(guò)濾效率為82％。過(guò)濾結(jié)束后，用水清洗4min，在80℃下烘干2.5h，該碳纖維球可以繼續(xù)循環(huán)使用4次。
上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來(lái)限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。