本發(fā)明涉及水凈化
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種能夠使凈化水具有溶油能力、抗菌效果好、可直接飲用的溶油凈水材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：水作為生命存在的基本條件和生命結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)本，人類與水資源密不可分。隨著人類社會的進(jìn)步和城市的發(fā)展，水被分為生活用水和飲用水，生活用水主要應(yīng)用于廚房等去污領(lǐng)域，由于廚具通常帶有油污，而水不具有溶油性，直接洗滌效果不理想，需要借助溶油劑進(jìn)行去污。然而，傳統(tǒng)的溶油劑的配方對人體和環(huán)境都具有一定的危害性，使用后產(chǎn)生的污水最環(huán)境造成惡劣的影響。市面上的溶油劑主要有以下三類：(1)水基型，成份主要為表面活性劑，強(qiáng)烈型的表面活性劑對人體有害，溫和型的表面活性劑除油污效果較差；(2)半水基型，通常清洗效果很好，但運(yùn)行成本較高，廢液不能再生回收，重復(fù)使用，含cod較高，需要進(jìn)行廢水處理；(3)溶劑型清洗劑，指不溶于水的有機(jī)溶劑。精密工業(yè)清洗使用的非水系清洗劑主要是烴類、氯代烴、氟代烴、溴代烴、醇類、有機(jī)硅油、萜烯等有機(jī)溶劑，通常不應(yīng)用于日常生活。近年來，市場上已出現(xiàn)了許多凈化水的技術(shù)和產(chǎn)品，包括化學(xué)藥品處理技術(shù)和產(chǎn)品、活性炭類過濾凈化處理技術(shù)和產(chǎn)品、離子交換樹脂處理技術(shù)和產(chǎn)品、麥飯石類凈化處理技術(shù)和產(chǎn)品等。中國專利文獻(xiàn)上公開了一種“去除水中氯和磷的凈水材料”，其公告號為cn106145297a，該發(fā)明以亞硫酸鈣、木魚石、電氣石為主要原材料，與輔料一起加水混合后高溫?zé)Y(jié)，即制得凈水材料。該凈水材料可有效去除水中的有害元素和雜質(zhì)，尤其對氯和磷去除效果最佳，并可釋放多種有益人體的微量元素，還能有效抑制細(xì)菌滋生。然而，被該材料凈化的水并不具有一定的溶油能力，依然需要依賴大量的溶油劑進(jìn)行有效去污。因此，探索一種能夠使得水具有溶油能力和抗菌效果的新型凈水材料，減少有害溶油劑的使用，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為了克服傳統(tǒng)凈水材料所處理的凈化水不具備溶油性的問題，提供了一種能夠使凈化水具有溶油能力、抗菌效果好、可直接飲用的溶油凈水材料。本發(fā)明還提供了一種工藝簡單的溶油凈水材料的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種溶油凈水材料，以溶油凈水材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述溶油凈水材料由以下質(zhì)量百分比的組份制成：遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體4％～15％，高嶺土35％～45％和多元復(fù)合抗菌材料40％～51％。本發(fā)明在凈水材料中加入適量的遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體，制得的凈水材料具有較高的表面子性能，可以對水產(chǎn)生活化作用，利用顆粒球表面的自由能激活震蕩水分子團(tuán)，降低水的表面張力，提高水的滲透和溶解力，從而產(chǎn)生一定的溶油能力，遠(yuǎn)紅外陶瓷粉末在溶油材料粉末中占比約為4％～15％時(shí)，可以達(dá)到最佳效果。加入高嶺土可以對水有過濾的作用，加入多元復(fù)合抗菌材料使得凈化水具有一定的抗菌性，對人體完全沒有害處可以正常飲用。本發(fā)明使用遠(yuǎn)紅外發(fā)射材料結(jié)合多元復(fù)合抗菌材料，制成溶油凈化材料，可以使通過材料的水具備一定的油污溶解力，在凈化水的同時(shí)使水具備一定的溶解性。其基本原理如下：物體中的電子震動(dòng)或激發(fā)，就會向外放出輻射能，一切物體只要在開氏零度以上都會有紅外線向外輻射。隨著輻射體材質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和溫度等諸多條件的不同，其輻射波長也各不相同。在輻射波段中，當(dāng)分子中的原子或原子團(tuán)從高能量的振動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芰康恼駝?dòng)狀態(tài)時(shí)，會產(chǎn)生2.5～25μm的遠(yuǎn)紅外輻射，當(dāng)水流經(jīng)顆粒球后，在其表面自由能的作用下，水的表面張力可從72×10-3n·m-1降低到60×10-3n·m-1。同時(shí)經(jīng)過表面自由能的激活震蕩，不但能活化水分子，使水分子不容易締合，而且還能活化其它高分子團(tuán)聚液體(如油酸、脂肪酸、氨基酸等)。作為優(yōu)選，以遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體由以下質(zhì)量百分比的組份組成：10％～20％的sio2、75％～80％的金屬氧化物，1％～5％的agcl。作為優(yōu)選，以遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述金屬氧化物由以下質(zhì)量百分比的組份組成：10％～20％的mno2，15％～30％的al2o3，4％～10％的cao，15％～30％的mgo，5％～20％的fe2o3，20％～40％的zro2。本發(fā)明通過優(yōu)選遠(yuǎn)紅外陶瓷結(jié)構(gòu)及組成成分，使產(chǎn)生的陶粒具有更高的活化作用，使通過材料的水具備一定的油污溶解力，在凈化水的同時(shí)使水具備一定的溶解性。作為優(yōu)選，所述高嶺土選用100～150目的煅燒高嶺土，所述高嶺土中鐵的質(zhì)量百分含量不超過0.5％，該范圍內(nèi)對水的凈化效果較佳。一種溶油凈水材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按照上述配比分別稱取遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體、高嶺土、多元復(fù)合抗菌材料進(jìn)行配料，充分混合后得到溶油材料混合泥；(2)將步驟(1)得到的溶油材料混合泥和水按照15％～20％的含水量混合，通過壓機(jī)壓制成溶油凈化球，壓機(jī)工作壓力為58.0～62.0mpa；(3)將步驟(2)得到的溶油凈化球放置于陶粒焙燒爐中，以恒溫速率從室溫升溫至190～200℃，保溫55～60min；然后以恒溫速率繼續(xù)升溫至1000～1100℃，保溫55～60min；接著再以恒溫速率降溫至480～500℃，過夜冷卻至105～110℃后，自然冷卻至室溫，完成溶油凈化球的燒制，得到溶油凈水材料。作為優(yōu)選，步驟(2)中所述溶油凈化球的粒徑為0.5～2mm。作為優(yōu)選，步驟(3)中所述恒溫速率為2～5℃/min。步驟(3)的燒制過程中采用程序升溫法，升溫與降溫均采用恒溫速率控制，在燒制過程中保證溶油凈化球的外形均顆粒均勻，無粉渣狀，保證其性能的穩(wěn)定性。本發(fā)明具有如下有益效果：(1)該溶油凈水材料對水的凈化過程無廢水產(chǎn)生，綠色環(huán)保；(2)溶油凈水材料凈化后的水具有油污溶解力，可以一定程度上祛除油污；(3)溶油凈水材料凈化后的水對人體沒有任何危害性，可以直接飲用及日常使用；(4)制備工藝簡單，采用程序升溫法，制得的溶油凈水材料顆粒均勻，性能穩(wěn)定。具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在本發(fā)明中，若非特指，所有設(shè)備和原料均可從市場購得或是本行業(yè)常用的，下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。實(shí)施例1(1)以溶油凈水材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，稱取遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體4％，煅燒高嶺土(100目，fe≤0.5％)45％，多元復(fù)合抗菌材料51％進(jìn)行配料，充分混合后得到溶油材料混合泥；其中，以多元復(fù)合抗菌材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，多元復(fù)合抗菌材料由以下組份組成：20％的銀-沸石，15％的銀-活性炭，45％的羧甲基殼聚糖和20％的zno；(2)將步驟(1)得到的溶油材料混合泥和水按照15％的含水量混合，通過壓機(jī)壓制成粒徑為0.5mm的溶油凈化球，壓機(jī)工作壓力為58.0mpa；(3)將步驟(2)得到的溶油凈化球放置于陶粒焙燒爐中，以2℃/min從室溫升溫至190℃，保溫55min；然后以3℃/min繼續(xù)升溫至10000℃，保溫55min；接著再以4℃/min降溫至480℃，過夜冷卻至105℃后，自然冷卻至室溫，完成溶油凈化球的燒制，得到溶油凈水材料。實(shí)施例2(1)以溶油凈水材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，稱取遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體15％，煅燒高嶺土(150目，fe≤0.5％)35％，多元復(fù)合抗菌材料50％進(jìn)行配料，充分混合后得到溶油材料混合泥；其中，以多元復(fù)合抗菌材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，多元復(fù)合抗菌材料由以下組份組成：25％的銀-磷酸鹽，10％的銀-硅膠，50％的tio2/ag+復(fù)合材料和15％的zno；(2)將步驟(1)得到的溶油材料混合泥和水按照20％的含水量混合，通過壓機(jī)壓制成粒徑為1.5mm的溶油凈化球，壓機(jī)工作壓力為62.0mpa；(3)將步驟(2)得到的溶油凈化球放置于陶粒焙燒爐中，以3℃/min從室溫升溫至200℃，保溫55min；然后以5℃/min繼續(xù)升溫至1100℃，保溫55min；接著再以2℃/min降溫至500℃，過夜冷卻至110℃后，自然冷卻至室溫，完成溶油凈化球的燒制，得到溶油凈水材料。實(shí)施例3(1)以溶油凈水材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，稱取遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體15％，煅燒高嶺土(120目，fe≤0.5％)45％，多元復(fù)合抗菌材料40％進(jìn)行配料，充分混合后得到溶油材料混合泥；其中，以多元復(fù)合抗菌材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，多元復(fù)合抗菌材料由以下組份組成：35％的銀-沸石，45％的羧甲基殼聚糖和20％的zno；(2)將步驟(1)得到的溶油材料混合泥和水按照16％的含水量混合，通過壓機(jī)壓制成粒徑為2mm的溶油凈化球，壓機(jī)工作壓力為59.0mpa；(3)將步驟(2)得到的溶油凈化球放置于陶粒焙燒爐中，以2℃/min從室溫升溫至195℃，保溫58min；然后以3℃/min繼續(xù)升溫至1050℃，保溫58min；接著再以4℃/min降溫至485℃，過夜冷卻至108℃后，自然冷卻至室溫，完成溶油凈化球的燒制，得到溶油凈水材料。實(shí)施例4(1)以溶油凈水材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，稱取遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體10％，煅燒高嶺土(110目，fe≤0.5％)45％，多元復(fù)合抗菌材料45％進(jìn)行配料，充分混合后得到溶油材料混合泥；其中，以多元復(fù)合抗菌材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，多元復(fù)合抗菌材料由以下組份組成：35％的銀-磷酸鹽，25％的tio2/ag+復(fù)合材料和40％的zno；(2)將步驟(1)得到的溶油材料混合泥和水按照17％的含水量混合，通過壓機(jī)壓制成粒徑為1mm的溶油凈化球，壓機(jī)工作壓力為60.0mpa；(3)將步驟(2)得到的溶油凈化球放置于陶粒焙燒爐中，以2℃/min從室溫升溫至195℃，保溫59min；然后以3℃/min繼續(xù)升溫至1050℃，保溫59min；接著再以4℃/min降溫至495℃，過夜冷卻至110℃后，自然冷卻至室溫，完成溶油凈化球的燒制，得到溶油凈水材料。實(shí)施例5(1)以溶油凈水材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，稱取遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體15％，煅燒高嶺土(130目，fe≤0.5％)40％，多元復(fù)合抗菌材料45％進(jìn)行配料，充分混合后得到溶油材料混合泥；其中，以多元復(fù)合抗菌材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，多元復(fù)合抗菌材料由以下組份組成：25％的羧甲基殼聚糖，25％的tio2/ag+復(fù)合材料和50％的銀-硅膠；(2)將步驟(1)得到的溶油材料混合泥和水按照18％的含水量混合，通過壓機(jī)壓制成粒徑為1.2mm的溶油凈化球，壓機(jī)工作壓力為61.0mpa；(3)將步驟(2)得到的溶油凈化球放置于陶粒焙燒爐中，以4℃/min從室溫升溫至195℃，保溫60min；然后以3℃/min繼續(xù)升溫至1050℃，保溫60min；接著再以5℃/min降溫至495℃，過夜冷卻至110℃后，自然冷卻至室溫，完成溶油凈化球的燒制，得到溶油凈水材料。實(shí)施例6(1)以溶油凈水材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，稱取遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體15％，煅燒高嶺土(140目，fe≤0.5％)39％，多元復(fù)合抗菌材料46％進(jìn)行配料，充分混合后得到溶油材料混合泥；其中，以多元復(fù)合抗菌材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，多元復(fù)合抗菌材料由以下組份組成：35％的銀-活性炭，25％的tio2/ag+復(fù)合材料和40％的銀-磷酸鹽；(2)將步驟(1)得到的溶油材料混合泥和水按照19％的含水量混合，通過壓機(jī)壓制成粒徑為0.9mm的溶油凈化球，壓機(jī)工作壓力為62.0mpa；(3)將步驟(2)得到的溶油凈化球放置于陶粒焙燒爐中，以2℃/min從室溫升溫至195℃，保溫60min；然后以3℃/min繼續(xù)升溫至1050℃，保溫60min；接著再以5℃/min降溫至495℃，過夜冷卻至106℃后，自然冷卻至室溫，完成溶油凈化球的燒制，得到溶油凈水材料。實(shí)施例7(1)以溶油凈水材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，稱取遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體14％，煅燒高嶺土(140目，fe≤0.5％)36％，多元復(fù)合抗菌材料50％進(jìn)行配料，充分混合后得到溶油材料混合泥；其中，以多元復(fù)合抗菌材料總質(zhì)量為基準(zhǔn)，多元復(fù)合抗菌材料由以下組份組成：35％的羧甲基殼聚糖，45％的tio2/ag+復(fù)合材料和20％的zno；(2)將步驟(1)得到的溶油材料混合泥和水按照20％的含水量混合，通過壓機(jī)壓制成粒徑為1.3mm的溶油凈化球，壓機(jī)工作壓力為58.0mpa；(3)將步驟(2)得到的溶油凈化球放置于陶粒焙燒爐中，以2℃/min從室溫升溫至195℃，保溫60min；然后以3℃/min繼續(xù)升溫至1050℃，保溫60min；接著再以5℃/min降溫至495℃，過夜冷卻至106℃后，自然冷卻至室溫，完成溶油凈化球的燒制，得到溶油凈水材料。具體的，實(shí)施例1-7中遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體的組份配比見表1：表1.遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體的組份配比表實(shí)施例sio2mno2al2o3caomgofe2o3zro2agcl110％10％15％4％15％5％40％1％212％13％16％10％16％8％20％5％310％10％15％4％30％9％20％2％410％10％30％5％17％5％20％3％515％20％15％4％15％5％22％4％611％11％15％6％15％20％21％1％720％12％17％5％16％6％23％1％對實(shí)施例1-7制得的溶油凈水材料進(jìn)行性能指標(biāo)檢測，檢測結(jié)果為：實(shí)施例1-7制得的溶油凈水材料的外形均呈現(xiàn)顆粒均勻，無粉渣狀，表面自由能平均為65.74n·m-1，ph值＞8.0，o17核磁共振頻率(hz)＜60，易潔性(g/m2)≤0.5。分別稱取50g實(shí)施例1-7制得的溶油凈水材料放入到500ml純凈水中，對不同時(shí)間段浸泡水的ph值和tds值進(jìn)行測試，測試結(jié)果的平均值見表2。表2.浸泡水質(zhì)測試結(jié)果平均值功能指標(biāo)phtds值(mg/l)3min7.53010min8.854830min9.257560min9.87112由表2可以看出，隨著浸泡時(shí)間的增加，ph值和tds值不斷變大，此外，經(jīng)測試浸泡水o17核磁共振半峰寬頻率為45hz，呈小分子團(tuán)狀態(tài)，具有較強(qiáng)的活性，進(jìn)一步說明浸泡水呈現(xiàn)弱堿性，水質(zhì)良好，作為飲用水對人體有益。為了更好的驗(yàn)證本發(fā)明的溶油凈水材料改善水的去油污性能，借鑒國家標(biāo)準(zhǔn)《日用瓷器易潔性檢測方法》里的重量檢測法，對實(shí)施例1-7制得的溶油凈水材料處理后所得的浸泡水的去油污性能做檢測，檢測結(jié)果見表3，瓷器易潔性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表4。表3.檢測結(jié)果表4.瓷器易潔性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)*易潔性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)源自國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t31859-2015《日用瓷器易潔性檢測方法》。經(jīng)過測試，對比表3和表4，結(jié)果表明本發(fā)明制得的溶油凈水材料處理后的親水清洗性能非常好，可以使通過材料的水具備一定的油污溶解力，在凈化水的同時(shí)使水具備一定的溶解性。當(dāng)前第1頁12