CN114101146B - 一种石墨烯薄膜的制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯薄膜的制备装置，包括内部开设有加工通道的清洗烘干箱，清洗烘干箱的一侧构造有内置加热元器件的边缘倒角式凸台一，边缘倒角式凸台一的两端部均构造呈斜面，且边缘倒角式凸台一内侧斜面向下延伸至底端，并开设有浸水式清洗槽，浸水式清洗槽内可旋转连接安装有两组导料辊，且浸水式清洗槽内远离边缘倒角式凸台一的一侧设置有一组压覆辊，压覆辊远离边缘倒角式凸台一的一侧构造有一组连接清洗烘干箱的边缘倒角式凸台二，导料辊与压覆辊之间留有供石墨烯薄膜主体穿过的缝隙，浸水式清洗槽的一侧设置有连接水泵的注水口。该石墨烯薄膜的制备装置，结构合理，易于实现便捷可靠的石墨烯薄膜清洗烘干，推荐广泛使用。
Description
技术领域
本发明属于石墨烯薄膜制备技术领域，具体涉及一种石墨烯薄膜的制备装置。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯膜兼具高导热性和超柔性的材料的问世，对柔软电子器件的发展意义重大，从航空航天到智能手机，这种新型石墨烯膜展现出令人振奋的应用远景。
传统的石墨烯薄膜产线在生产后需进行清洗和干燥，且大多采用长产线风干的干燥方式，增加产线长度并易造成石墨烯薄膜在运输过程中出现再次沾染异物的风险，部分清洗干燥设备在生产过程中并无合理的温度把控方式，且无法快捷实现清洗后水液的去除，常导致设备内淋漓有清洗水液，影响加工环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯薄膜的制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯薄膜的制备装置，包括内部开设有加工通道的清洗烘干箱；
所述清洗烘干箱的一侧构造有内置加热元器件的边缘倒角式凸台一，所述边缘倒角式凸台一的两端部均构造呈斜面，且边缘倒角式凸台一内侧斜面向下延伸至底端，并开设有浸水式清洗槽，所述浸水式清洗槽内可旋转连接安装有两组导料辊，且浸水式清洗槽内远离边缘倒角式凸台一的一侧设置有一组压覆辊，所述压覆辊远离边缘倒角式凸台一的一侧构造有一组连接清洗烘干箱的边缘倒角式凸台二，所述导料辊与压覆辊之间留有供石墨烯薄膜主体穿过的缝隙，所述浸水式清洗槽的一侧设置有连接水泵的注水口，且浸水式清洗槽的底端安装有一组流量可调式排液管；
所述压覆辊的外缘面开设有朝向石墨烯薄膜主体上部的吸水槽二，所述边缘倒角式凸台二朝向石墨烯薄膜主体下部的一面开设有吸水槽一，所述清洗烘干箱的侧面设置有连通吸水槽二和吸水槽一的负压设备；
所述清洗烘干箱的加工通道中部设置有两组由张紧辊张紧的擦拭绒布，两组所述擦拭绒布之间留有供石墨烯薄膜主体穿过的间隙，且擦拭绒布的表面接触石墨烯薄膜主体的表面，所述清洗烘干箱的加工通道远离边缘倒角式凸台一的一侧安装有一组可调式烘干设备。
优选的，所述清洗烘干箱的加工通道上方由可拆卸的防护封盖封装。
优选的，所述导料辊与压覆辊的轴心相互平行，且导料辊的端部通过轴承座与清洗烘干箱可旋转连接配合，所述压覆辊相对浸水式清洗槽底部之间的距离大于导料辊相对浸水式清洗槽底部之间的距离。
优选的，所述流量可调式排液管包括对接清洗烘干箱底部的对接管体，且对接管体与浸水式清洗槽连通，所述对接管体的底端构造有同轴的排放管，且对接管体的上方设置有高度可调的盘型封盖，所述盘型封盖的边缘与对接管体的沿口间形成排水缝隙，其中排水缝隙的流量不大于注水口处的流量。
优选的，所述对接管体内构造有一组十字定位架，所述十字定位架的中部设置有一组与对接管体同轴的对接柱，所述盘型封盖上开设有供对接柱穿过的孔，且对接柱的外缘面套设有抵接盘型封盖的抵接弹簧，所述盘型封盖的顶部设置有一组限位环，所述对接柱的顶端外缘构造有外螺纹，所述限位环的内缘面开设有适配对接柱顶部外螺纹的内螺纹。
优选的，连通吸水槽二和吸水槽一的负压设备为一组固定安装于清洗烘干箱外侧的风泵，所述风泵通过一组具备分支管的负压管道与吸水槽二和吸水槽一相互连通。
优选的，所述张紧辊安装位置的两侧构造有连接清洗烘干箱内壁的耦合对接柱，所述张紧辊的两端构造有楔形凸块，且耦合对接柱朝向张紧辊的一侧开设有适配楔形凸块的凹槽。
优选的，所述可调式烘干设备包括对称设置的两组传动盘，所述传动盘朝向清洗烘干箱内壁的一侧构造有与传动盘同轴的对接轴，所述对接轴的端部通过滚子轴承与清洗烘干箱可旋转连接，两组所述传动盘之间安装有两组电热管，且一组所述传动盘的外缘面开设有啮合齿槽，所述清洗烘干箱的一侧安装有调节电机，且调节电机的电机轴延伸入清洗烘干箱内，且调节电机的电机轴端部装配有啮合啮合齿槽的齿轮。
本发明的技术效果和优点：该石墨烯薄膜的制备装置，得益于清洗烘干箱上边缘倒角式凸台一与边缘倒角式凸台二之间开设的浸水式清洗槽，在石墨烯薄膜主体往复于导料辊与压覆辊之间浸入浸水式清洗槽内的清洗液时可便捷的清洗，且得益于边缘倒角式凸台一内设置加热元器件，可提高浸水式清洗槽内水温，并防止石墨烯薄膜主体接触过冷的边缘倒角式凸台一或清洗液导致的温度骤降损伤；风泵通过负压管道连通吸水槽二和吸水槽一，实现两处的泵风，将石墨烯薄膜主体两侧大部分水分吸除，减少后续擦拭工序负担；擦拭绒布可通过张紧辊便捷的对接耦合对接柱实现安装或拆卸，便于擦拭绒布的更换，并擦拭石墨烯薄膜主体上残余水分方便后续烘干工作；可调式烘干设备再旋转时可调节两组电热管与石墨烯薄膜主体之间的距离，电热管与石墨烯薄膜主体之间的距离由调节电机驱动齿轮实现便捷调控。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明清洗烘干箱内部结构的结构示意图；
图3为本发明图2中A处结构的放大示意图；
图4为本发明流量可调式排液管的拆分示意图；
图5为本发明图2中B处结构的放大示意图；
图6为本发明可调式烘干设备的结构示意图。
图中：1清洗烘干箱、101边缘倒角式凸台一、102浸水式清洗槽、103边缘倒角式凸台二、10301吸水槽一、104注水口、2石墨烯薄膜主体、3导料辊、301轴承座、4压覆辊、401吸水槽二、5风泵、501负压管道、6流量可调式排液管、601对接管体、60101排放管、602十字定位架、60201对接柱、603盘型封盖、60301限位环、604抵接弹簧、7擦拭绒布、701张紧辊、70101耦合对接柱、8可调式烘干设备、801传动盘、80101对接轴、802电热管、803啮合齿槽、9调节电机、10防护封盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非单独定义指出的方向外，本文涉及的上、下、左、右、前、后、内和外等方向均是以本发明所示的图中的上、下、左、右、前、后、内和外等方向为准，在此一并说明。
本发明提供了如图1-6所示的一种石墨烯薄膜的制备装置，包括内部开设有加工通道的清洗烘干箱1；
所述清洗烘干箱1的一侧构造有内置加热元器件的边缘倒角式凸台一101(具体实施时，边缘倒角式凸台一采用金属材质，内部设置的加热元器件可选用任一型号，且金属材质的边缘延伸至浸水式清洗槽102底部，实现对水槽的升温，控制温度低于石墨烯薄膜主体2进入状态温度3-8℃为佳)，得益于清洗烘干箱1上边缘倒角式凸台一101与边缘倒角式凸台二103之间开设的浸水式清洗槽102，在石墨烯薄膜主体2往复于导料辊3与压覆辊4之间浸入浸水式清洗槽102内的清洗液时可便捷的清洗，且得益于边缘倒角式凸台一101内设置加热元器件，可提高浸水式清洗槽102内水温，并防止石墨烯薄膜主体2接触过冷的边缘倒角式凸台一101或清洗液导致的温度骤降损伤，所述边缘倒角式凸台一101的两端部均构造呈斜面，且边缘倒角式凸台一101内侧斜面向下延伸至底端，并开设有浸水式清洗槽102，所述浸水式清洗槽102内可旋转连接安装有两组导料辊3，且浸水式清洗槽102内远离边缘倒角式凸台一101的一侧设置有一组压覆辊4，所述压覆辊4远离边缘倒角式凸台一101的一侧构造有一组连接清洗烘干箱1的边缘倒角式凸台二103，所述导料辊3与压覆辊4之间留有供石墨烯薄膜主体2穿过的缝隙，所述浸水式清洗槽102的一侧设置有连接水泵的注水口104，且浸水式清洗槽102的底端安装有一组流量可调式排液管6；
所述压覆辊4的外缘面开设有朝向石墨烯薄膜主体2上部的吸水槽二401，所述边缘倒角式凸台二103朝向石墨烯薄膜主体2下部的一面开设有吸水槽一10301，所述清洗烘干箱1的侧面设置有连通吸水槽二401和吸水槽一10301的负压设备，风泵5通过负压管道501连通吸水槽二401和吸水槽一10301，实现两处的泵风，将石墨烯薄膜主体2两侧大部分水分吸除，减少后续擦拭工序负担；
所述清洗烘干箱1的加工通道中部设置有两组由张紧辊701张紧的擦拭绒布7，两组所述擦拭绒布7之间留有供石墨烯薄膜主体2穿过的间隙，且擦拭绒布7的表面接触石墨烯薄膜主体2的表面，所述清洗烘干箱1的加工通道远离边缘倒角式凸台一101的一侧安装有一组可调式烘干设备8。
具体的，所述清洗烘干箱1的加工通道上方由可拆卸的防护封盖10封装。
具体的，所述导料辊3与压覆辊4的轴心相互平行，且导料辊3的端部通过轴承座301与清洗烘干箱1可旋转连接配合，所述压覆辊4相对浸水式清洗槽102底部之间的距离大于导料辊3相对浸水式清洗槽102底部之间的距离。
具体的，所述流量可调式排液管6包括对接清洗烘干箱1底部的对接管体601，且对接管体601与浸水式清洗槽102连通，所述对接管体601的底端构造有同轴的排放管60101，且对接管体601的上方设置有高度可调的盘型封盖603，所述盘型封盖603的边缘与对接管体601的沿口间形成排水缝隙，其中排水缝隙的流量不大于注水口104处的流量。
具体的，所述对接管体601内构造有一组十字定位架602，所述十字定位架602的中部设置有一组与对接管体601同轴的对接柱60201，所述盘型封盖603上开设有供对接柱60201穿过的孔，且对接柱60201的外缘面套设有抵接盘型封盖603的抵接弹簧604，所述盘型封盖603的顶部设置有一组限位环60301，所述对接柱60201的顶端外缘构造有外螺纹，所述限位环60301的内缘面开设有适配对接柱60201顶部外螺纹的内螺纹。
具体的，连通吸水槽二401和吸水槽一10301的负压设备为一组固定安装于清洗烘干箱1外侧的风泵5，所述风泵5通过一组具备分支管的负压管道501与吸水槽二401和吸水槽一10301相互连通。
具体的，所述张紧辊701安装位置的两侧构造有连接清洗烘干箱1内壁的耦合对接柱70101，所述张紧辊701的两端构造有楔形凸块，且耦合对接柱70101朝向张紧辊701的一侧开设有适配楔形凸块的凹槽，擦拭绒布7可通过张紧辊701便捷的对接耦合对接柱70101实现安装或拆卸，便于擦拭绒布7的更换，并擦拭石墨烯薄膜主体2上残余水分方便后续烘干工作。
具体的，所述可调式烘干设备8包括对称设置的两组传动盘801，所述传动盘801朝向清洗烘干箱1内壁的一侧构造有与传动盘801同轴的对接轴80101，所述对接轴80101的端部通过滚子轴承与清洗烘干箱1可旋转连接，两组所述传动盘801之间安装有两组电热管802，且一组所述传动盘801的外缘面开设有啮合齿槽803，所述清洗烘干箱1的一侧安装有调节电机9，且调节电机9的电机轴延伸入清洗烘干箱1内，且调节电机9的电机轴端部装配有啮合啮合齿槽803的齿轮，可调式烘干设备8再旋转时可调节两组电热管802与石墨烯薄膜主体2之间的距离，电热管802与石墨烯薄膜主体2之间的距离由调节电机9驱动齿轮实现便捷调控。
工作原理，该石墨烯薄膜的制备装置，石墨烯薄膜主体2需从进入方向即边缘倒角式凸台一101安装方向进入，并在第一组导料辊3处从导料辊3下方穿过，并从第二组导料辊3的上方经过，最后从压覆辊4的下方经过且由边缘倒角式凸台二103抬升，经过两组擦拭绒布7时可先安装下部的一组擦拭绒布7待石墨烯薄膜主体2从下部的擦拭绒布7的上方经过后再安装上部的一组擦拭绒布7，并将石墨烯薄膜主体2的端部从两组电热管802之间穿过后接入输送设备，清洗烘干工作开始前，需调整注水口104的进水量，并调整流量可调式排液管6的排水量，通过控制限位环60301在对接柱60201上的高度控制十字定位架602与封盖603的间距，从而实现排水量的控制，保持水位没过导料辊3的底部且低于压覆辊4的底部，并提前开启边缘倒角式凸台一101内的加热元器件以及风泵5和电热管802，当石墨烯薄膜主体2输送至边缘倒角式凸台一101处时因边缘倒角式凸台一101受加热元器件预热，且热量穿导至浸水式清洗槽102内使得水温度升高，不会因骤冷影响石墨烯薄膜主体2的质量，在石墨烯薄膜主体2经由导料辊3下压清洗后，经过压覆辊4时从吸水槽二401处吸附上方大部分水分，且下方水分在经过吸水槽一10301处吸收，再经过擦拭绒布7进行擦拭，使用者可预先调节调节电机9驱动齿轮，使得可调式烘干设备8的啮合齿槽803受咬合而旋转，从而改变电热管802与石墨烯薄膜主体2之间的距离实现烘干强度的调整。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种石墨烯薄膜的制备装置，包括内部开设有加工通道的清洗烘干箱(1)；
其特征在于：所述清洗烘干箱(1)的一侧构造有内置加热元器件的边缘倒角式凸台一(101)，所述边缘倒角式凸台一(101)的两端部均构造呈斜面，且边缘倒角式凸台一(101)内侧斜面向下延伸至底端，并开设有浸水式清洗槽(102)，所述浸水式清洗槽(102)内可旋转连接安装有两组导料辊(3)，且浸水式清洗槽(102)内远离边缘倒角式凸台一(101)的一侧设置有一组压覆辊(4)，所述压覆辊(4)远离边缘倒角式凸台一(101)的一侧构造有一组连接清洗烘干箱(1)的边缘倒角式凸台二(103)，所述导料辊(3)与压覆辊(4)之间留有供石墨烯薄膜主体(2)穿过的缝隙，所述浸水式清洗槽(102)的一侧设置有连接水泵的注水口(104)，且浸水式清洗槽(102)的底端安装有一组流量可调式排液管(6)；
所述压覆辊(4)的外缘面开设有朝向石墨烯薄膜主体(2)上部的吸水槽二(401)，所述边缘倒角式凸台二(103)朝向石墨烯薄膜主体(2)下部的一面开设有吸水槽一(10301)，所述清洗烘干箱(1)的侧面设置有连通吸水槽二(401)和吸水槽一(10301)的负压设备；
所述清洗烘干箱(1)的加工通道中部设置有两组由张紧辊(701)张紧的擦拭绒布(7)，两组所述擦拭绒布(7)之间留有供石墨烯薄膜主体(2)穿过的间隙，且擦拭绒布(7)的表面接触石墨烯薄膜主体(2)的表面，所述清洗烘干箱(1)的加工通道远离边缘倒角式凸台一(101)的一侧安装有一组可调式烘干设备(8)。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备装置，其特征在于：所述清洗烘干箱(1)的加工通道上方由可拆卸的防护封盖(10)封装。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备装置，其特征在于：所述导料辊(3)与压覆辊(4)的轴心相互平行，且导料辊(3)的端部通过轴承座(301)与清洗烘干箱(1)可旋转连接配合，所述压覆辊(4)相对浸水式清洗槽(102)底部之间的距离大于导料辊(3)相对浸水式清洗槽(102)底部之间的距离。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备装置，其特征在于：所述流量可调式排液管(6)包括对接清洗烘干箱(1)底部的对接管体(601)，且对接管体(601)与浸水式清洗槽(102)连通，所述对接管体(601)的底端构造有同轴的排放管(60101)，且对接管体(601)的上方设置有高度可调的盘型封盖(603)，所述盘型封盖(603)的边缘与对接管体(601)的沿口间形成排水缝隙，其中排水缝隙的流量不大于注水口(104)处的流量。
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯薄膜的制备装置，其特征在于：所述对接管体(601)内构造有一组十字定位架(602)，所述十字定位架(602)的中部设置有一组与对接管体(601)同轴的对接柱(60201)，所述盘型封盖(603)上开设有供对接柱(60201)穿过的孔，且对接柱(60201)的外缘面套设有抵接盘型封盖(603)的抵接弹簧(604)，所述盘型封盖(603)的顶部设置有一组限位环(60301)，所述对接柱(60201)的顶端外缘构造有外螺纹，所述限位环(60301)的内缘面开设有适配对接柱(60201)顶部外螺纹的内螺纹。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备装置，其特征在于：连通吸水槽二(401)和吸水槽一(10301)的负压设备为一组固定安装于清洗烘干箱(1)外侧的风泵(5)，所述风泵(5)通过一组具备分支管的负压管道(501)与吸水槽二(401)和吸水槽一(10301)相互连通。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备装置，其特征在于：所述张紧辊(701)安装位置的两侧构造有连接清洗烘干箱(1)内壁的耦合对接柱(70101)，所述张紧辊(701)的两端构造有楔形凸块，且耦合对接柱(70101)朝向张紧辊(701)的一侧开设有适配楔形凸块的凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备装置，其特征在于：所述可调式烘干设备(8)包括对称设置的两组传动盘(801)，所述传动盘(801)朝向清洗烘干箱(1)内壁的一侧构造有与传动盘(801)同轴的对接轴(80101)，所述对接轴(80101)的端部通过滚子轴承与清洗烘干箱(1)可旋转连接，两组所述传动盘(801)之间安装有两组电热管(802)，且一组所述传动盘(801)的外缘面开设有啮合齿槽(803)，所述清洗烘干箱(1)的一侧安装有调节电机(9)，且调节电机(9)的电机轴延伸入清洗烘干箱(1)内，且调节电机(9)的电机轴端部装配有啮合啮合齿槽(803)的齿轮。
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