專利名稱：一種過濾介質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾介質(zhì)，特別是涉及一種過濾介質(zhì)及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著環(huán)境污染的日益加劇，空氣與水的污染嚴(yán)重的威脅著人類的生活，凈化 空氣，凈化生活用水、工業(yè)用水已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的一個(gè)問題了?？諝鈨艋?、凈水器 等就是在這種情況下蓬勃發(fā)展起來的?，F(xiàn)階段，空氣凈化器和凈水器里面所用的核心部件過濾介質(zhì)(即人們通常所說的 濾芯)主要分為三大類第一類為單一攔截性介質(zhì)，如PP棉、超濾膜、反滲透膜等 ’第二類 為單一吸附性介質(zhì)，如顆粒散炭、陶粒、顆粒分子篩等。第三類是集吸附和攔截于一體的過 濾介質(zhì)，如陶瓷片、陶瓷管、用粘結(jié)劑將活性炭或其它吸附性原材料制成柱狀、中空管狀或 片狀的一體化過濾介質(zhì)。這三類過濾介質(zhì)的原理及缺點(diǎn)分別如下第一類單一攔截性介質(zhì) 利用介質(zhì)表面及內(nèi)部形成的微孔對被過濾的物質(zhì)中的雜質(zhì)進(jìn)行篩分。這類介質(zhì)對空氣中 的有毒有害氣體及空氣里比介質(zhì)微孔還小的微小顆粒等和水中由色素所引起的顏色、泥沙 味、鐵銹味、漂白粉味及比介質(zhì)微孔還小的微小顆粒等都是無法去除的，其過濾能力是極為 有限的，一般多用來作為初級過濾用；第二類單一吸附性介質(zhì)是將具有吸附性的散體濾料 裝在過濾筒中，過濾筒的兩端用無紡布之類的東西進(jìn)行阻隔，以防濾料在過濾時(shí)隨氣流或 水流沖出，過慮時(shí)，氣體或水從濾筒的一端流入，從濾筒的另一端流出，氣體或水經(jīng)過濾筒 時(shí)，依靠濾料自身的吸附特性對氣體或水中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附。這類介質(zhì)在過濾時(shí)一是為防 止過濾時(shí)介質(zhì)粉末隨氣流或水流沖出堵塞水流或氣流通道，使用的顆粒比較大，單位體積 內(nèi)濾料的吸附比表面積較小，二是在過濾的過程中顆粒濾料在氣流或水流的沖擊作用下濾 料之間相互摩擦，經(jīng)常有粉末析出到過濾后的氣體或水中，并且雜質(zhì)吸附到一定的程度后 在這種作用下還會脫吸附導(dǎo)致過濾后的氣體或水比過濾前還要臟，三是過濾時(shí)濾料在水流 或氣流的沖刷作用下濾料在濾筒中會散開而形成間隙過濾，使得過濾不充分。第三類集吸 附和攔截于一體的過濾雖然能夠克服前兩種單一性過濾介質(zhì)的弊端，但是陶瓷片陶瓷管的 原材料高嶺土、硅藻土原料的吸附能力又是極其有限的，對于一般的毒性氣體、水中的異色 異味重金屬等均是無法達(dá)到理想的效果的，并且800度以上的燒結(jié)制作工藝也是一個(gè)高能 耗的制作過程，正在使用中的用熱熔型粘結(jié)劑將活性炭或其它吸附性原材料制成柱狀、中 空管狀或片狀的一體化過濾介質(zhì)，由于在加熱擠壓的過程中熱熔膠粘劑流延到濾料表面而 堵塞微孔致使其失去吸附性，這種過濾介質(zhì)沒有什么吸附性，大多數(shù)時(shí)候只起到一個(gè)基本 的攔截作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述過濾介質(zhì)在過濾過程中存在的問題，提供一種過濾介質(zhì)，尤 其是一種以水基膠粘劑作為粘結(jié)劑的過濾介質(zhì)。這種過濾介質(zhì)不僅表面形成的孔徑致密、 均勻、過濾精度可以根據(jù)發(fā)孔劑的添加量進(jìn)行調(diào)整，有效的克服了過濾過程中過濾介質(zhì)的析出、雜質(zhì)的脫吸附及間隙過濾等問題，而且水基膠粘劑在水分的蒸發(fā)干燥過程中形成大 量的氣體，將過濾原材料表面原本已堵塞的微孔進(jìn)行疏通，使得制成的成品保持了原來的 吸附性，同時(shí)在制作的過程中還可以選用粉體濾料來制作，增大了單位體積內(nèi)濾料的吸附 比表面積，大大提高了該過濾介質(zhì)的整體過濾效果，同時(shí)水基膠粘劑的制作成本低廉、安 全、環(huán)保。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種過濾介質(zhì)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述過濾介質(zhì)的制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種過濾介質(zhì)，其由包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成；過濾原材料5-98水基粘結(jié)劑1-60發(fā)孔劑0_70水10_90優(yōu)選，一種過濾介質(zhì)，其由包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成；過濾原材料10-95水基粘結(jié)劑1-20發(fā)孔劑0_50水30-80更優(yōu)選，一種過濾介質(zhì)，其由包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成；過濾原材料38水基粘結(jié)劑8發(fā)孔劑3水51本發(fā)明中所述的過濾原材料是活性炭、硅藻土、高嶺土、沸石粉等其中的一種或幾 種材料的混合，其目數(shù)為大于20目。本發(fā)明中所述的水基粘結(jié)劑是聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、改性淀粉、明膠等。優(yōu) 選聚乙烯醇，聚乙烯醇在160-170度溫度條件下固化后不再溶于水，保證了制成的成品后 放在水中不再溶解，并且固化后的過濾介質(zhì)具有較好的韌性，能夠承受較大的水流或氣流 的沖擊，同時(shí)聚乙烯醇在200度以上的溫度時(shí)變成氣體揮發(fā)，便于對用過的產(chǎn)品中的過濾 原材料進(jìn)行回收與利用。本發(fā)明中所述的發(fā)孔劑是食品用碳酸氫銨、氨水、偶氮二甲酰胺等，用于調(diào)整成品 過濾介質(zhì)的空隙率及密實(shí)度，優(yōu)選食品用碳酸氫銨，根據(jù)過濾精度及密實(shí)度的要求，發(fā)孔劑 可以添加也可以不添加。本發(fā)明中所述的水是達(dá)到直飲標(biāo)準(zhǔn)的飲用水或純水，優(yōu)選純水。本發(fā)明的一種過濾介質(zhì)的制備方法，其包括以下步驟；①按配方量百分比稱取各原料。②將水與水基粘結(jié)劑聚乙烯醇加熱至90度以上混合攪拌制成膠液。
③將膠液與過濾原材料混合攪拌均勻。④將步驟③中拌好的原料放入預(yù)先準(zhǔn)備好的模具中進(jìn)行沖壓或擠壓成型，再在一定溫度下烘干型體中的水分進(jìn)行定型，即成為多孔的具有規(guī)定形狀的過濾介質(zhì)。本發(fā)明的一種過濾介質(zhì)的固化溫度為150-190度，固化時(shí)間以烘干至介質(zhì)形體中的水分含量小于3%為準(zhǔn)。本發(fā)明的一種過濾介質(zhì)，利用各種具有吸附性的原材料為原料，采用具有特殊的 物理化學(xué)性能的水基膠作為膠粘劑進(jìn)行粘結(jié)而成，具有過濾精度可控、高效吸附和產(chǎn)品使 用過后回收利用方便且制作成本低廉、安全、環(huán)保三大技術(shù)特點(diǎn)。(1)精度可控是指在過濾 原材料中添加發(fā)孔劑的劑量來控制過濾介質(zhì)表面的孔徑精度，同時(shí)可快速高效的吸附水或 空氣中的各種化學(xué)污染物以及顏色和味道等。(2)產(chǎn)品使用過后只需要在200度以上的條 件下進(jìn)行加熱，聚乙烯醇就會變成氣體揮發(fā)，留下吸附性原材料進(jìn)行回收利用，無需再進(jìn)行其它的物理或化學(xué)分離。(3)水基膠粘劑制作成本低，原料來源廣泛且生產(chǎn)過程安全、環(huán)保，不存在廢物及危險(xiǎn)物的排放，并且廢棄的過濾介質(zhì)丟在環(huán)境中不對環(huán)境產(chǎn)生任何影響， 同時(shí)固化溫度不超過200度，屬于低溫固化，既降低了工業(yè)成本，又符合工業(yè)節(jié)能的生產(chǎn)要 求。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例是為了進(jìn)一步舉例描述本發(fā)明，而不是以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1活性炭粉(60-325目)40聚乙烯醇7水53其制備方法如下按配方量百分比稱取各原料，操作步驟如下①按配方量百分比稱取各原料。②將水與水基粘結(jié)劑聚乙烯醇加熱至90度以上混合攪拌制成膠液。③將膠液與活性炭粉混合攪拌均勻。④將步驟③中拌好的原料放入預(yù)先準(zhǔn)備好的模具中進(jìn)行沖壓或擠壓成型，再緩慢 加溫到155-165度條件下烘干型體中的水分進(jìn)行定型，即成為多孔的具有規(guī)定形狀的過濾 介質(zhì)。實(shí)施例2活性炭粉(80-325目)25沸石粉(100-325目)12聚乙烯醇7碳酸氫銨3水53其制備方法如下按配方量百分比稱取各原料，操作步驟如下①按配方量百分比稱取各原料。②將水與水基粘結(jié)劑聚乙烯醇加熱至90度以上混合攪拌制成膠液。③將膠液與活性炭粉、沸石粉及碳酸氫銨混合攪拌均勻。④將步驟③中拌好的原料放入擠壓機(jī)中擠壓成管狀型體，再緩慢加溫到160-170 度條件下烘干型體中的水分進(jìn)行定型，即成為多孔的管狀過濾介質(zhì)。實(shí)施例3活性炭粉(200-325目)30硅藻土(40-325目)5聚乙烯醇5水60其制備方法如 下按配方量百分比稱取各原料，操作步驟如下①按配方量百分比稱取各原料。②將水與水基粘結(jié)劑聚乙烯醇加熱至90度以上混合攪拌制成膠液。③將膠液與活性炭粉及硅藻土混合攪拌均勻。④將步驟③中拌好的原料放入沖壓機(jī)中沖壓成塊狀，再緩慢加溫到160-170度條 件下烘干型體中的水分進(jìn)行定型，即成為多孔的塊狀過濾介質(zhì)。實(shí)施例4活性炭粉(80-325目)20高嶺土(100-325目)15聚乙烯醇9碳酸氫銨3水53其制備方法如下按配方量百分比稱取各原料，操作步驟如下
①按配方量百分比稱取各原料。②將水與水基粘結(jié)劑聚乙烯醇加熱至90度以上混合攪拌制成膠液。③將膠液與活性炭粉、高嶺土及碳酸氫銨混合攪拌均勻。④將步驟③中拌好的原料放入擠壓機(jī)中擠壓成管狀形體，再緩慢加溫到160-175度條件下烘干型體中的水分進(jìn)行定型，即成為多孔的管狀過濾介質(zhì)。以上對本發(fā)明所提供的過濾介質(zhì)及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并應(yīng)用了具體實(shí) 施例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的 思想在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上可能在實(shí)施過程中會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理 解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種過濾介質(zhì)，其由包括以下重量百分比的原料制備而成；過濾原材料5-98水基粘結(jié)劑1-60發(fā)孔劑0-70水10-90。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過濾介質(zhì)，其由包括以下重量百分比的原料制備而成； 過濾原材料10-95水基粘結(jié)劑1-20發(fā)孔劑0-50水30-80。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種過濾介質(zhì)，其由包括以下重量百分比的原料制備而成； 過濾原材料38水基粘結(jié)劑8發(fā)孔劑3水51。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過濾介質(zhì)，其中所述的過濾原材料是活性炭、硅藻土、高 嶺土、沸石粉等其中的一種或幾種材料的混合，其目數(shù)為大于20目。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種過濾介質(zhì)，其中所述的水基粘結(jié)劑是聚乙烯醇、羧甲基 纖維素鈉、改性淀粉、明膠等其中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種過濾介質(zhì)，其中所述發(fā)孔劑是碳酸氫銨、氨水、偶氮二甲 酰胺等其中的一種或幾種。依據(jù)成品過濾介質(zhì)過濾精度和密實(shí)度的具體要求而定，在制作 過濾介質(zhì)的過程中，過濾介質(zhì)可以添加，也可以不添加。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過濾介質(zhì)的制備方法，其包括以下步驟；①按配方量百分比稱取各原料。②將水與水基粘結(jié)劑混合攪拌制成膠液。③將膠液與過濾原材料混合攪拌均勻。④將步驟③中拌好的原料放入預(yù)先準(zhǔn)備好的模具中進(jìn)行沖壓或擠壓成型，再在一定溫 度下烘干型體中的水分進(jìn)行定型，即成為多孔的具有規(guī)定形狀的過濾介質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種過濾介質(zhì)的制備方法，其中所述的沖壓或擠壓力度為 0-50噸，烘烤溫度以不損壞形體中過濾原材料的理化性質(zhì)并且符合水基粘結(jié)劑的粘結(jié)特性 為準(zhǔn)，烘烤時(shí)間以型體中的水分含量小于3%為準(zhǔn)。
9.根據(jù)權(quán)利1至8中的任何一項(xiàng)所述的制備方法得到的過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)根據(jù)實(shí) 際需要可以制成管狀、塊狀、柱狀、條狀等各種形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過濾介質(zhì)，特別是涉及一種過濾介質(zhì)及其制備方法。本發(fā)明的過濾介質(zhì)在制備過程中按配方量百分比稱取各原料，按規(guī)定的步驟加料混合攪拌均勻之后，在事先預(yù)制好的模具中進(jìn)行擠壓或沖壓成型，然后在一定溫度下對型體進(jìn)行烘干、固化，即成為該過濾介質(zhì)。本發(fā)明中所采用的吸附性原材料活性炭、高嶺土、硅藻土等和水基粘結(jié)劑聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、改性淀粉等均為無毒無害原材料，制備時(shí)在常溫條件下進(jìn)行擠壓或沖壓成形，在高溫固化的過程中水分在蒸發(fā)的同時(shí)起到了疏通擠壓或沖壓過程中粘結(jié)劑堵塞吸附性原材料微孔的作用，使得制成的成品保持吸附性原材料原有的吸附特性同時(shí)又克服了過濾介質(zhì)在過濾時(shí)有介質(zhì)原材料析出的弊端。
文檔編號B01J20/20GK101837213SQ200910037920
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:張順