本發(fā)明涉及凈水領(lǐng)域,尤其涉及一種多元離子抗菌陶瓷基濾芯及其制備方法。
背景技術(shù):
濾芯用于分離液體或者氣體中固體顆粒,或者使不同的物質(zhì)成分充分接觸,加快反應(yīng)時(shí)間,可保護(hù)設(shè)備的正常工作或者空氣的潔凈,當(dāng)流體進(jìn)入置有一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾芯后,其雜質(zhì)被阻擋,而清潔的流物通過濾芯流出。
在濾芯中,通常會添加有抗菌劑,以對過濾介質(zhì)起到殺菌作用。如申請?zhí)枮镃N201310139477.3的中國專利公開了一種濾芯,所述濾芯為由多層疊放的無紡布纏繞形成的中空管狀體,所述多層疊放的無紡布包括至少一層紡粘無紡布和至少一層熔噴無紡布,所述濾芯的各無紡布層間相互熱粘接,所述熔噴無紡布含有抗菌劑。該發(fā)明還提供了該濾芯的制造方法。還提供另一種濾芯及其制造方法。該發(fā)明實(shí)施例的濾芯,可以同時(shí)起到截留和殺菌的作用,可以去除水中的99.0%以上細(xì)菌。由于濾芯提高了抗菌性能,因此可延長濾芯的使用壽命,可以達(dá)到18月以上。
雖然上述濾芯中這些抗菌劑對細(xì)菌有顯著的預(yù)防抵制作用,但這些抗菌劑中有的抗菌劑的抗菌活性卻存在問題。
第一種:人們發(fā)現(xiàn)帶有長鏈烷基的季銨鹽基團(tuán)具有很強(qiáng)的抗菌性能,但是有機(jī)小分子抗菌劑存在易揮發(fā)、不易加工、化學(xué)穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),而且小分子抗菌劑會滲透進(jìn)人體皮膚,給人的生命安全帶來更大隱患。如申請?zhí)枮?01210313532.1的中國專利公開了一種抗菌基體材料,由以下重量份數(shù)的成份組成:50-60份聚對苯二甲酸乙二酯,5-10份抗菌劑,0.5-1.5份氧化聚乙烯,1-3份聚丁二醇,0.5-0.8份抗氧劑168。本發(fā)明的抗菌劑為異噻唑酮衍生物或季銨鹽類。
第二種:季膦鹽類中陽離子和分離子對聚季膦鹽抗菌活性有很大影響,若形成離子相對緊密的化合物,其抗菌性能就會降低。
第三種:有機(jī)錫類的抗菌劑。研究顯示,含有機(jī)錫抗菌團(tuán)的抗菌劑對于革蘭氏陰性細(xì)胞的殺滅率較低,在單體共聚后,會導(dǎo)致抗菌基因團(tuán)濃度的下降,抗菌活性也跟著下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種多元離子抗菌陶瓷基濾芯及其制備方法。本發(fā)明制得的多元離子抗菌陶瓷基濾芯能夠克服上述缺點(diǎn),本發(fā)明的多元離子抗菌陶瓷基濾芯利用離子抗菌原理和微磁電場技術(shù)原理,穩(wěn)定性好,抗菌活性高,且具有吸附能力;能夠有效地提高基體材料的抗菌性能和使用壽命。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:
一種多元離子抗菌陶瓷基濾芯,由以下質(zhì)量份的原料制得:
高嶺土 100-200份,
軟質(zhì)粘土 50-100份,
鎂質(zhì)粘土 50-100份,
石英砂 50-100份,
硅藻土粉 200-300份,
活性炭 45-55份,
二氧化硅 45-55份,
多元離子抗菌材料50-100份,
上述除多元離子抗菌材料外各原料總質(zhì)量1.4-1.6倍的水。
作為優(yōu)選,所述軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土的含水率為15-25%。
作為優(yōu)選,所述高嶺土的細(xì)度為400-600目。
本發(fā)明的多元離子抗菌陶瓷基濾芯中含有多元離子抗菌材料,其利用離子抗菌原理和微磁電場技術(shù)原理,穩(wěn)定性好,抗菌活性高,且具有吸附能力;能夠有效地提高濾芯的抗菌性能和使用壽命,避免了傳統(tǒng)基體材料中抗菌材料的抗菌性差,使用壽命低和溫度依賴性太強(qiáng)等問題。
其抗菌活性高的原因在于:由于濾芯內(nèi)部含有多種金屬離子,在濾芯內(nèi)部形成了原電池效應(yīng),這幾種金屬之間的價(jià)格差導(dǎo)致它們之間形成了電位差,這樣就會導(dǎo)致在水流通過時(shí)會因?yàn)殡娢徊钚纬呻娏?,在電流作用下會對水中的各種金屬進(jìn)行捕捉,減少水中各種金屬的含量。同時(shí)碳化后的纖維具有強(qiáng)大的吸附能力和活力,能夠?qū)⒖咕鷦┑男Чl(fā)揮到最大。
作為優(yōu)選,所述多元離子抗菌材料的制備方法為:
(1)先按質(zhì)量比0.5-0.6:1將二氧化硅與水混合,再將其加入到0.4-0.6倍質(zhì)量的水中,攪拌得到懸浮液;將硝酸銀、硝酸鋅和氧化鎂各自與懸浮液按質(zhì)量比1.5-2:1混合,得到三種溶液;將三種溶液分別用水浴控制離子吸附溫度,然后將三種溶液混合并持續(xù)攪拌至完全溶解,得到溶液A。
將二氧化硅先與一部分水混合,然后再加入到水中,如此能夠形成穩(wěn)定的懸浮液,如果直接將二氧化硅與全部水混合,便無法形成懸浮液。二氧化硅與各金屬離子結(jié)合后,作為載體,穩(wěn)定性好。
(2)先將銅熔融,接著添加鋅使鋅與銅熔融混合,然后添加木炭粉,其中銅、鋅、木炭粉的質(zhì)量比為1:1.4-1.6:2.8-3.2;混合均勻后降溫冷卻,研磨得到復(fù)合黃銅粉。
當(dāng)復(fù)合黃銅中鋅含量小于35%時(shí),鋅能溶于銅內(nèi)形成單相,成為單相黃銅。這種黃銅可塑性好,適于冷熱加壓加工,在材料中有助于穩(wěn)定材料的性能,也有助于抗菌劑的穩(wěn)定。
在制備過程中注意需要先溶解銅,因?yàn)殂~與鋅的溶解溫度不同,如果先溶解鋅的話會導(dǎo)致在還沒達(dá)到銅的溶解溫度時(shí)鋅就被蒸發(fā)消耗。在黃銅中加入木炭,會使抗菌材料在原有的抗菌效果下具有吸附力,而木炭作為抗菌材料中的載體和骨架,讓抗菌材料中的各種金屬離子被吸附,對于在材料中的應(yīng)用,更是在表面形成了抗菌膜,提高了滅菌率。
(3)按質(zhì)量比1.1-1.3:2將復(fù)合黃銅粉加入到溶液A中,形成混合物B;配制pH值為4.2-5的硝酸溶液,將混合物B加入到其1.8-2.2倍質(zhì)量的硝酸溶液中;升溫至100-140℃;配制冰醋酸和二乙醇胺總濃度為30-40wt%的溶液,添加至硝酸溶液中,產(chǎn)生沉淀并洗滌沉淀,然后升溫、洗滌重復(fù)多次;向溶液中添加溶液質(zhì)量0.3-0.4倍的二氧化鈦,烘干,冷卻后,得到多元離子抗菌材料。
將復(fù)合黃銅粉與溶液A混合,然后制得多元離子抗菌材料,抗菌材料中加入二氧化鈦,不僅能夠起到抗菌作用,而且能夠增加粉體白度和耐高溫性能的穩(wěn)定。
目前的基體材料中所添加的抗菌劑一般為以下三類:季銨鹽類抗菌劑、季膦鹽類抗菌劑、含有機(jī)錫基團(tuán)的抗菌劑。但是上述三種抗菌劑均存在各自的缺點(diǎn):
(1)含季銨鹽類抗菌劑的基體材料的抗菌能力受長鏈烷基的影響較大。是因?yàn)槠渲械腞1鏈的長短對抗菌能力影響較大,特別是其中的碳原子數(shù)量沒在10-16之間時(shí),抗菌劑對細(xì)菌基本沒有殺傷力,所以就必須要將碳原子控制在這之間,抗菌劑才會有效果,但這種技術(shù)和這種要求不僅成本高還很難達(dá)到。
(2)含有季膦鹽類的抗菌劑在離子緊密的情況下抗菌活性差。這種抗菌劑只有在形成自由離子的情況下,抗菌活性才會較為活躍,也就說,只有提高季膦鹽單體的含量,才能提高它的抗菌活性。雖然現(xiàn)在的技術(shù)可以合成含锍鹽基團(tuán)的聚合物,比小分子抗菌活性要好,但這種抗菌劑的熱穩(wěn)定性較差。而且這種環(huán)境下的抗菌劑不僅效果差更重要的是不安全。
(3)含有機(jī)錫基團(tuán)的抗菌劑對于革蘭氏陰性細(xì)胞的殺滅率較低。造成這種情況出現(xiàn)的原因是因?yàn)閱误w共聚后,由于抗菌基團(tuán)濃度的下降,抗菌活性也隨之下降。這種離子單體共聚是借助催化劑的作用使幾種單體分子活化成離子而進(jìn)行共聚的反應(yīng),這是現(xiàn)階段這種抗菌劑主要的合成方法。因?yàn)檫@種合成方法對金黃色葡萄色球菌有很好的殺滅率,所以克服其對革蘭氏陰性細(xì)胞的殺滅率低的問題是現(xiàn)在要解決的重點(diǎn)。
本發(fā)明的多元離子抗菌材料利用離子抗菌原理和微磁電場技術(shù)原理,形成了一種新型高效抗菌添加材料。有效地提高了基體材料的抗菌性能和使用壽命,避免了傳統(tǒng)抗菌材料的抗菌性低下、使用壽命低和溫度依賴性太強(qiáng)等問題,使一般的磁電基體材料符合了社會需求。其優(yōu)點(diǎn)具體為:
(1)多元離子抗菌材料通過離子抗菌的方法來提高抗菌能力。針對上述三種抗菌劑出現(xiàn)的問題,用于基體材料的多元離子抗菌材料在磁電的基礎(chǔ)上,通過離子抗菌的手段,吸附交換各種離子,穩(wěn)定了R1鏈的長短,將其控制在可控范圍內(nèi),使抗菌性達(dá)到最活躍的狀態(tài)。而對于離子出現(xiàn)緊密的狀態(tài)造成抗菌活性差的問題,在離子交換中可以將單個(gè)的季膦鹽單體含量提高以提高抗菌活性。而離子單體共聚可以使用離子交換法來打破這種局面,并且可以添加各種對人體無害的離子來使抗菌性能提高。
(2)多元離子抗菌材料可以有效干擾細(xì)胞壁的合成。細(xì)菌細(xì)胞壁重要組分為肽聚糖,離子抗菌劑對細(xì)胞壁的干擾作用,主要抑制多糖鏈與四肽交聯(lián)有連結(jié),從而使細(xì)胞壁失去完整性,失去了對滲透壓的保護(hù)作用,損害菌體而死亡。
多元離子抗菌材料可損傷細(xì)胞膜。細(xì)胞膜是細(xì)菌細(xì)胞生命活動重要的組成部分。因此,如細(xì)胞膜受損傷、破壞,將導(dǎo)致細(xì)菌死亡。
多元離子抗菌材料能夠抑制蛋白質(zhì)的合成。蛋白質(zhì)的合成過程變更、停止、使細(xì)菌死亡。蛋白質(zhì)對于細(xì)菌來說是物質(zhì)基礎(chǔ),是有機(jī)大分子,是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物,是生命活動的主要承擔(dān)者。沒有蛋白質(zhì)就沒有生命,而離子交換法破環(huán)了蛋白質(zhì)的合成過程,使整個(gè)過程變更或者停止,這樣細(xì)菌就停止生長或者死亡。
多元離子抗菌材料能夠干擾核酸的合成??偟恼f是阻礙遺傳信息的復(fù)制,包括DNA、RNA的合成,以及DNA模板轉(zhuǎn)錄mRNA等。
(3)添加有多元離子抗菌材料的基體材料的使用壽命長?;w材料的使用壽命一般和抗氧化直接相關(guān),抗氧化能力越好,使用壽命就越長;反之則相反。而多元離子抗菌材料的抗氧化加強(qiáng)是通過離子抗菌的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的,加強(qiáng)了耐氧化性,會讓其在一定時(shí)間內(nèi)保持其固有的屬性,不被氧化,延長其使用壽命。而且離子交換可以加入抗氧化的離子,使材料隔絕氧氣,提升材料的抗氧化,增加使用壽命。所以對比于其他的材料,添加有多元離子抗菌材料的基體材料使用壽命會比較長。
本發(fā)明通過磁場加強(qiáng)了復(fù)合金屬離子的電離活性和強(qiáng)度,有效地提高了抗菌滅菌性能,有效地防止細(xì)菌的滋生。
作為優(yōu)選,步驟(1)中,水浴加熱至28-35℃。
作為優(yōu)選,步驟(3)中,每次洗滌時(shí)冰醋酸和二乙醇胺的溶液的用量為硝酸溶液質(zhì)量的0.4-0.6倍;所述冰醋酸和二乙醇胺的溶液中,冰醋酸與二乙醇胺的質(zhì)量比為1:1.5-2.5。
作為優(yōu)選,步驟(3)中,烘干溫度為80-100℃。
一種多元離子抗菌陶瓷基濾芯的制備方法,包括以下步驟:
(A)配料:按配比分別稱取高嶺土、軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅各自放置于容器中備用。
(B)球磨:將準(zhǔn)備好的原料放入到球磨機(jī)中,添加配方量的水,球磨8-12min后,加入多元離子抗菌材料,繼續(xù)球磨混合8-12min后取出,過60-100目篩得到泥漿。
球磨后各物料混合均勻度高,且細(xì)度均一,便于后續(xù)燒結(jié)工序。
(C)燒結(jié):對泥漿進(jìn)行混合攪拌,然后放入模具中制模,脫模后得到濕坯,將濕坯放于通風(fēng)干燥處充分干燥;對干燥后的坯體進(jìn)行燒結(jié),在起始溫度22-28℃下,經(jīng)30-50min升溫至400-600℃,再經(jīng)30-50min升溫至800-950℃,最后經(jīng)30-50min升溫至1200-1300℃;保溫20-40min后自由冷卻至室溫。
本發(fā)明采用多梯度升溫?zé)Y(jié)工序,能夠使得燒結(jié)后的坯體內(nèi)部形成致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),過濾效果好。
(D)后處理:對冷卻后的坯體進(jìn)行打磨和切割后,制得多元離子抗菌陶瓷基濾芯。
作為優(yōu)選,步驟(B)中,所述球磨機(jī)中球的質(zhì)量為高嶺土、軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅總質(zhì)量的1.25-1.75倍。
作為優(yōu)選,步驟(C)中,制模過程為:將模具內(nèi)表面潤濕,將泥漿倒入模具中,吸漿30-50min后,倒出多余泥漿,修平模具坯口,再靜置40-80min后脫模。
與現(xiàn)有技術(shù)對比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的多元離子抗菌陶瓷基濾芯利用離子抗菌原理和微磁電場技術(shù)原理,穩(wěn)定性好,抗菌活性高,且具有吸附能力;能夠有效地提高基體材料的抗菌性能和使用壽命,避免了傳統(tǒng)基體材料中抗菌材料的抗菌性低下、使用壽命低和溫度依賴性太強(qiáng)等問題。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1
一種多元離子抗菌陶瓷基濾芯,由以下質(zhì)量份的原料制得:
高嶺土(細(xì)度為500目) 150份,
軟質(zhì)粘土(含水率為20%) 75份,
鎂質(zhì)粘土(含水率為20%) 75份,
石英砂 75份,
硅藻土粉 2500份,
活性炭 50份,
二氧化硅 50份,
多元離子抗菌材料75份,
上述除多元離子抗菌材料外各原料總質(zhì)量1.5倍的水。
上述多元離子抗菌陶瓷基濾芯的制備方法,包括以下步驟:
(A)配料:按配比分別稱取高嶺土、軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅各自放置于容器中備用。
(B)球磨:將準(zhǔn)備好的原料放入到球磨機(jī)中,添加配方量的水,球磨10min后,加入多元離子抗菌材料,繼續(xù)球磨混合10min后取出,過80目篩得到泥漿。其中,所述球磨機(jī)中球的質(zhì)量為高嶺土、軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅總質(zhì)量的1.5倍。
(C)燒結(jié):對泥漿進(jìn)行混合攪拌,然后將模具內(nèi)表面潤濕,將泥漿倒入模具中,吸漿40min后,倒出多余泥漿,修平模具坯口,再靜置60min后脫模。脫模后得到濕坯,將濕坯放于通風(fēng)干燥處充分干燥;對干燥后的坯體進(jìn)行燒結(jié),在起始溫度25℃下,經(jīng)40min升溫至500℃,再經(jīng)40min升溫至875℃,最后經(jīng)40min升溫至1250℃;保溫30min后自由冷卻至室溫。
(D)后處理:對冷卻后的坯體進(jìn)行打磨和切割后,制得多元離子抗菌陶瓷基濾芯。
其中,所述多元離子抗菌材料,由以下方法制得:
(1)先按質(zhì)量比0.55:1將二氧化硅與水混合,再將其加入到0.5倍質(zhì)量的水中,攪拌得到懸浮液;將硝酸銀、硝酸鋅和氧化鎂各自與懸浮液按質(zhì)量比1.8:1混合,得到三種溶液;將三種溶液分別用水浴加熱至30℃,然后將三種溶液混合并持續(xù)攪拌至完全溶解,得到溶液A。
(2)先將銅熔融,接著添加鋅使鋅與銅熔融混合,然后添加木炭粉,其中銅、鋅、木炭粉的質(zhì)量比為1:1.5:3;混合均勻后降溫冷卻,研磨得到復(fù)合黃銅粉。
(3)按質(zhì)量比1.2:2將復(fù)合黃銅粉加入到溶液A中,形成混合物B;pH值為4.6的硝酸溶液,將混合物B加入到其2倍質(zhì)量的硝酸溶液中;升溫至120℃;配制冰醋酸和二乙醇胺總濃度為35wt%的溶液(冰醋酸與二乙醇胺的質(zhì)量比為1:2),添加至硝酸溶液中,產(chǎn)生沉淀并洗滌沉淀,然后升溫、洗滌重復(fù)三次;每次洗滌時(shí)冰醋酸和二乙醇胺的溶液的用量為硝酸溶液質(zhì)量的0.5倍。向溶液中添加溶液質(zhì)量1/3的二氧化鈦,90℃烘干,冷卻后,得到多元離子抗菌材料。
實(shí)施例2
一種多元離子抗菌陶瓷基濾芯,由以下質(zhì)量份的原料制得:
高嶺土(細(xì)度為400目) 100份,
軟質(zhì)粘土(含水率為15%) 50-份,
鎂質(zhì)粘土(含水率為15%) 50份,
石英砂 50份,
硅藻土粉 200份,
活性炭 45份,
二氧化硅 45份,
多元離子抗菌材料50份,
上述除多元離子抗菌材料外各原料總質(zhì)量1.4倍的水。
上述多元離子抗菌陶瓷基濾芯的制備方法,包括以下步驟:
(A)配料:按配比分別稱取高嶺土、軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅各自放置于容器中備用。
(B)球磨:將準(zhǔn)備好的原料放入到球磨機(jī)中,添加配方量的水,球磨8min后,加入多元離子抗菌材料,繼續(xù)球磨混合8min后取出,過60目篩得到泥漿。其中,所述球磨機(jī)中球的質(zhì)量為高嶺土、軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅總質(zhì)量的1.25倍。
(C)燒結(jié):對泥漿進(jìn)行混合攪拌,然后將模具內(nèi)表面潤濕,將泥漿倒入模具中,吸漿30min后,倒出多余泥漿,修平模具坯口,再靜置40min后脫模。脫模后得到濕坯,將濕坯放于通風(fēng)干燥處充分干燥;對干燥后的坯體進(jìn)行燒結(jié),在起始溫度22℃下,經(jīng)30min升溫至400℃,再經(jīng)30min升溫至800℃,最后經(jīng)30min升溫至1200℃;保溫40min后自由冷卻至室溫。
(D)后處理:對冷卻后的坯體進(jìn)行打磨和切割后,制得多元離子抗菌陶瓷基濾芯。
其中,多元離子抗菌材料,由以下方法制得:
(1)先按質(zhì)量比0.5:1將二氧化硅與水混合,再將其加入到0.4倍質(zhì)量的水中,攪拌得到懸浮液;將硝酸銀、硝酸鋅和氧化鎂各自與懸浮液按質(zhì)量比1.5:1混合,得到三種溶液;將三種溶液分別用水浴加熱至28℃,然后將三種溶液混合并持續(xù)攪拌至完全溶解,得到溶液A。
(2)先將銅熔融,接著添加鋅使鋅與銅熔融混合,然后添加木炭粉,其中銅、鋅、木炭粉的質(zhì)量比為1:1.4:2.8;混合均勻后降溫冷卻,研磨得到復(fù)合黃銅粉。
(3)按質(zhì)量比1.2:2將復(fù)合黃銅粉加入到溶液A中,形成混合物B;配制pH值為4.2的硝酸溶液,將混合物B加入到其1.8倍質(zhì)量的硝酸溶液中;升溫至100℃;配制冰醋酸和二乙醇胺總濃度為30wt%的溶液(冰醋酸與二乙醇胺的質(zhì)量比為1:1.5),添加至硝酸溶液中,產(chǎn)生沉淀并洗滌沉淀,然后升溫、洗滌重復(fù)三;每次洗滌時(shí)冰醋酸和二乙醇胺的溶液的用量為硝酸溶液質(zhì)量的0.4倍。向溶液中添加溶液質(zhì)量0.3倍的二氧化鈦,80℃烘干,冷卻后,得到多元離子抗菌材料。
實(shí)施例3
一種多元離子抗菌陶瓷基濾芯,由以下質(zhì)量份的原料制得:
高嶺土(細(xì)度為600目) 200份,
軟質(zhì)粘土(含水率為25%) 50-100份,
鎂質(zhì)粘土(含水率為25%) 100份,
石英砂 100份,
硅藻土粉 300份,
活性炭 55份,
二氧化硅 55份,
多元離子抗菌材料 100份,
上述除多元離子抗菌材料外各原料總質(zhì)量1.6倍的水。
上述多元離子抗菌陶瓷基濾芯的制備方法,包括以下步驟:
(A)配料:按配比分別稱取高嶺土、軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅各自放置于容器中備用。
(B)球磨:將準(zhǔn)備好的原料放入到球磨機(jī)中,添加配方量的水,球磨12min后,加入多元離子抗菌材料,繼續(xù)球磨混合12min后取出,過100目篩得到泥漿。其中,所述球磨機(jī)中球的質(zhì)量為高嶺土、軟質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅總質(zhì)量的1.75倍。
(C)燒結(jié):對泥漿進(jìn)行混合攪拌,然后將模具內(nèi)表面潤濕,將泥漿倒入模具中,吸漿50min后,倒出多余泥漿,修平模具坯口,再靜置80min后脫模。脫模后得到濕坯,將濕坯放于通風(fēng)干燥處充分干燥;對干燥后的坯體進(jìn)行燒結(jié),在起始溫度-28℃下,經(jīng)50min升溫至600℃,再經(jīng)50min升溫至950℃,最后經(jīng)50min升溫至1300℃;保溫20min后自由冷卻至室溫。
(D)后處理:對冷卻后的坯體進(jìn)行打磨和切割后,制得多元離子抗菌陶瓷基濾芯。
其中,多元離子抗菌材料,由以下方法制得:
(1)先按質(zhì)量比0.6:1將二氧化硅與水混合,再將其加入到0.6倍質(zhì)量的水中,攪拌得到懸浮液;將硝酸銀、硝酸鋅和氧化鎂各自與懸浮液按質(zhì)量比2:1混合,得到三種溶液;將三種溶液分別用水浴加熱至35℃,然后將三種溶液混合并持續(xù)攪拌至完全溶解,得到溶液A。
(2)先將銅熔融,接著添加鋅使鋅與銅熔融混合,然后添加木炭粉,其中銅、鋅、木炭粉的質(zhì)量比為1:1.6:3.2;混合均勻后降溫冷卻,研磨得到復(fù)合黃銅粉。
(3)按質(zhì)量比1.1-1.3:2將復(fù)合黃銅粉加入到溶液A中,形成混合物B;配制pH值為5的硝酸溶液,將混合物B加入到其2.2倍質(zhì)量的硝酸溶液中;升溫至140℃;配制冰醋酸和二乙醇胺總濃度為40wt%的溶液(冰醋酸與二乙醇胺的質(zhì)量比為1:2.5),添加至硝酸溶液中,產(chǎn)生沉淀并洗滌沉淀,然后升溫、洗滌重復(fù)三次;每次洗滌時(shí)冰醋酸和二乙醇胺的溶液的用量為硝酸溶液質(zhì)量的0.6倍。向溶液中添加溶液質(zhì)量0.4倍的二氧化鈦,100℃烘干,冷卻后,得到多元離子抗菌材料。
對本發(fā)明的多元離子抗菌陶瓷基濾芯進(jìn)行出水抗菌性能的各種抗菌測試,測試結(jié)果如下:
原水水質(zhì)分析檢測:
經(jīng)過多元離子抗菌陶瓷基濾芯凈化后的水質(zhì)分析檢測:
本發(fā)明中所用原料、設(shè)備,若無特別說明,均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備;本發(fā)明中所用方法,若無特別說明,均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。