抗菌過濾管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種抗菌過濾管，包括過濾管管體，該過濾管管體由混合有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯制成。本發(fā)明的抗菌過濾管強(qiáng)度更大，耐壓性更好，超高分子量聚乙烯與交聯(lián)劑混合均勻后，添加活性炭并混合均勻，然后進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)并擠出成型，活性炭包裹的更均勻，抗菌能力更強(qiáng)。此外，本發(fā)明的抗菌過濾管可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，成本低，具有非常好的應(yīng)用前景。
【專利說明】抗菌過濾管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管材【技術(shù)領(lǐng)域】，更特別涉及一種抗菌過濾管。
【背景技術(shù)】
[0002]超高分子量聚乙烯是由乙烯、丁二烯單體在催化劑的作用下聚合而成的平均分子量大于200萬的熱塑性工程塑料。該材料的綜合性能可長(zhǎng)期在-269~80?下使用，并稱為“令人異”的工程塑料。超高分子量聚乙烯工程塑料UHMW-PE生產(chǎn)技術(shù)在我國目前已日漸成熟，越來越多的工程中采用了該種材料。如化工管道，自來熟水管道，工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通運(yùn)輸，機(jī)械加工和國防科技等。但是，由于超高分子量聚乙烯存在熔體流動(dòng)性差，成型加工難，耐熱性差及應(yīng)力開裂等許多缺點(diǎn)，管道抗菌殺菌能力薄弱。而作為液體用過濾管存在耐壓低、強(qiáng)度差和加工難等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種抗菌過濾管，其耐壓性好、強(qiáng)度大且抗菌、殺菌能力強(qiáng)。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
在一方面，本發(fā)明提供了一種抗菌過濾管，包括過濾管管體，該過濾管管體由混合有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯制成。
[0005]優(yōu)選地，上述混合有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯由混合有交聯(lián)劑的超高分子量聚乙烯，與活性炭混合均勻后，通過化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)而制得。將活性炭與超高分子量聚乙烯先混合，然后再交聯(lián)，使得活性炭在聚乙烯內(nèi)分散更均勻，更進(jìn)一步使得過濾管的過濾效果更好。
[0006]優(yōu)選地，化學(xué)交聯(lián)劑為二叔丁基過氧化氫。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選地，二叔丁基過氧化氫的質(zhì)量為超高分子量聚乙烯的1%。~5%0。
[0008]在本發(fā)明中，通過化學(xué)交聯(lián)劑的交聯(lián)作用將混合有活性炭的超高分子量聚乙烯交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。具體地，本發(fā)明采用過氧化物二叔丁基過氧化氫對(duì)超高分子量聚乙烯在高溫下進(jìn)行交聯(lián)。二叔丁基過氧化氫分解并奪取聚合物上的H原子，產(chǎn)生烷基自由基，自由基上的碳原子再相互結(jié)合從而形成了網(wǎng)狀的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯，交聯(lián)型網(wǎng)狀聚乙烯具有更高的強(qiáng)度，且能耐受更高的溫度。本發(fā)明的交聯(lián)劑二叔丁基在交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后，在高溫下將隨著活性炭中所夾帶的水分蒸發(fā)掉，因而，所得到的混合有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯中不存在殘留交聯(lián)劑，更加環(huán)保，安全，使得本發(fā)明的過濾管可用于日常生活飲用水等領(lǐng)域。
[0009]進(jìn)一步地,超聞分子量聚乙烯的分子量為200萬以上。200萬分子量以上的超聞分子量聚乙烯具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，而 經(jīng)交聯(lián)劑交聯(lián)后則性能更進(jìn)一步改進(jìn)。
[0010]優(yōu)選地,超高分子量聚乙烯與活性炭的質(zhì)量比為3:1"!:1?；钚蕴康牧坎灰颂呋蛱停?yàn)檫^高比例的活性炭使得過濾管的強(qiáng)度降低，抗壓能力弱，影響使用，而過低的活性炭比例使得過濾管中活性炭的孔隙不夠多，影響過濾效果。
[0011]進(jìn)一步地，活性炭的粒徑為30-160目。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中活性炭的粒徑并不局限于此，活性炭的種類和顆粒大小可根據(jù)實(shí)際需要來選取，處理不同的物質(zhì)時(shí)選用不同的種類，比如,在用于過濾水,過濾空氣,過濾油,過濾有機(jī)溶劑等不同應(yīng)用中。
[0012]更進(jìn)一步地，過濾管管體內(nèi)部呈網(wǎng)狀且包括多個(gè)納米級(jí)小孔。內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由超高分子量聚乙烯烴交聯(lián)劑的交聯(lián)而引人的，而納米級(jí)小孔是由活性炭的自身孔隙所形成的。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中包裹有活性炭，活性炭的自身孔隙形成了過濾通道。
[0013]進(jìn)一步地，抗菌過濾管由混合有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯烴擠出機(jī)擠壓成型，抗菌過濾管能耐受的壓力為15~35公斤，能耐受的溫度可高達(dá)85、5°C。
[0014]本發(fā)明的抗菌過濾管經(jīng)由擠出機(jī)擠壓成型，過濾管的表面平整且具有諸多微孔，加工過程中，應(yīng)注意不僅要保持保持平整性而且要擠壓適當(dāng)，不能使得活性炭的空隙堵塞，否則達(dá)不到過濾效果。
[0015]混合有活性炭的超高分子量經(jīng)交聯(lián)劑交聯(lián)后，在結(jié)構(gòu)上形成了多個(gè)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)，使得材料的強(qiáng)度更大，耐壓性更強(qiáng)。在本發(fā)明中，先將超高分子量聚乙烯與交聯(lián)劑混合后，再與活性炭混合，然后再加熱并交聯(lián)，這樣，使得活性炭在聚乙烯中分布更均勻，過濾效果更好。本發(fā)明的抗菌過濾管從材料方面進(jìn)行了改進(jìn)，使得帶有孔隙的活性炭包裹在網(wǎng)狀聚乙烯中，不僅增強(qiáng)了過濾管的耐壓性和強(qiáng)度，使得過濾管壽命更長(zhǎng)久，過濾效果更好，而且抗菌能力也顯著提升。另外，本發(fā)明的抗菌過濾管還從加工工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，經(jīng)擠出機(jī)擠出制得，使得過濾管的外表面更光滑，結(jié)構(gòu)更緊密，抗壓力更強(qiáng)。
[0016]在另一方面，本發(fā)明還提供了一種抗菌過濾管的制備方法，包括以下步驟:
(O向超高分子量聚乙烯中添加交聯(lián)劑，并混合均勻得到混合物，其中交聯(lián)劑的質(zhì)量為超高分子量聚乙烯的1%。飛％。，且交聯(lián)劑為二叔丁基過氧化氫；
(2)在步驟(1)中所得的混合物中加入活性炭并混合均勻，其中活性炭與超高分子量聚乙烯的質(zhì)量比為1:廣1:3，接著向擠出機(jī)模具中加料并加熱，在18(T220°C的溫度下進(jìn)行交聯(lián)0.5^2.5小時(shí)后經(jīng)擠壓成型擠出，得到抗菌過濾管。該方法中，采取向模具中連續(xù)加料的方式，所加的混合料在模具中不斷向前移動(dòng)，在移動(dòng)的同時(shí)完成交聯(lián)反應(yīng)并從擠出機(jī)的出口不斷擠出，因而本發(fā)明的抗菌過濾管可連續(xù)生產(chǎn)。
[0017]優(yōu)選地，超聞分子量聚乙烯的分子量為200萬以上。
[0018]優(yōu)選地，活性炭的粒徑為30-160目。
[0019]混合時(shí)，選用高速混合機(jī)進(jìn)行高速混合，得到均勻混合物。
[0020]本發(fā)明的抗菌過濾管的制備方法，采用自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)方式，向模具中不斷地加料，所加的料不斷地向前移動(dòng)并完成交聯(lián)反應(yīng)從擠出機(jī)的出口成型擠出，提高了生產(chǎn)效率，降低了人力成本。本發(fā)明的抗菌過濾管中所混合的活性炭的量比較小，對(duì)環(huán)境的影響小且具有很好的抗菌性能。在本發(fā)明中，向200萬分子量以上的超高分量聚乙烯中加入微量的交聯(lián)劑并混合后，再添加特定比例的活性炭并混合均勻得到混合料，將混合料投料至模具中并對(duì)其加熱進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，最后經(jīng)由擠出機(jī)成型擠出。在此過程中，不僅形成了高強(qiáng)度的包裹有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯，而且化學(xué)交聯(lián)劑在高溫下?lián)]發(fā)掉，使得過濾管安全，環(huán)保。本發(fā)明可生產(chǎn)出有較高強(qiáng)度的超高分子量聚乙烯抗菌過濾管，外表面平整光滑，內(nèi)部成網(wǎng)狀，活性炭均勻分布于聚乙烯中，使得過濾管管體內(nèi)分布有大量微米級(jí)孔隙，實(shí)現(xiàn)了較高耐壓和耐沖性能，而且由于管體材料的變化，使得過濾管的耐溫性也進(jìn)一步改進(jìn)，達(dá)到85、5°C，可適用于熱污水處理等高溫環(huán)境。本發(fā)明的抗菌過濾管由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，使得超高分子量聚乙烯中活性炭的孔隙只有微米級(jí)，甚至是納米級(jí)，可以將常見的微生物、重金屬吸附在活性炭表面，起到過濾和抗菌的雙重功效，比超濾膜的功效更好，是水處理行業(yè)的理想的新型過濾器。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供了一種由超高分子量聚乙烯與交聯(lián)劑混合后，再與活性炭混合均勻，然后經(jīng)交聯(lián)劑交聯(lián)，并經(jīng)擠出機(jī)擠出而制得的抗菌過濾管，集過濾和抗菌為一體，強(qiáng)度高且耐高壓，耐高溫，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的抗菌過濾管的俯視示意圖。
[0023]圖中:1、過濾管管體；11、孔。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。
[0025]參閱圖1，圖中展示了本發(fā)明的抗菌過濾管的一優(yōu)選實(shí)施例，抗菌過濾管包括過濾管管體1，過濾管管體I大體呈圓柱形，沿軸心線開設(shè)有孔11，用于收集經(jīng)由過濾管管體I內(nèi)的活性炭的孔隙滲透的過濾后的流體。過濾管管體I由超高分子量聚乙烯與交聯(lián)劑混合后，再與活性炭混合，然后經(jīng)交聯(lián)劑完成交聯(lián)反應(yīng)，并經(jīng)由擠出機(jī)擠出而制成，活性炭的顆粒大小為30~160目，可根據(jù)實(shí) 際需要來調(diào)整。活性炭本身具有的吸附作用賦予了過濾管更好的過濾和吸附作用，且本發(fā)明的活性炭因粒徑較小，活性炭自身所帶的孔也具有非常小的尺寸，基本上為納米級(jí)別，這樣，過濾的作用更強(qiáng)，可真正起到抗菌作用，將微生物和其他雜質(zhì)吸附在過濾管上，而流體則通過孔隙流出，并經(jīng)由孔11排出。本發(fā)明的超高分子量聚乙烯與活性炭后再交聯(lián)使得活性炭包裹的更均勻，而交聯(lián)的聚乙烯也進(jìn)一步增加了強(qiáng)度，使得過濾管的強(qiáng)度更大，耐壓性更好，交聯(lián)劑為二叔丁基過氧化氫。在本發(fā)明中，超高分子量聚乙烯與活性炭的質(zhì)量比為3:1~1: 1，交聯(lián)劑的質(zhì)量為高分子量聚乙烯的1%。~5%。。
[0026]具體地，在本實(shí)施例中，向分子量為200萬以上的超高分子量聚乙烯中加入交聯(lián)劑二叔丁基過氧化氫均勻混合后得到混合物，然后按照超高分子量聚乙烯與活性炭的質(zhì)量比為2:1的比例向混合物中加入活性炭，經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后，然后經(jīng)大功率柱塞式擠出機(jī)注塞加料，將料加熱至18(T220°C進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)至交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束(大約I至1.5小時(shí))，最后冷卻(至大約40-50 V )并成型擠出，制得抗菌過濾管。其中交聯(lián)劑的質(zhì)量為高分子量聚乙烯的2%。，活性炭的粒徑為130目。交聯(lián)劑的交聯(lián)作用，使得超高分子量聚乙烯形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并包裹活性炭，內(nèi)過濾管管體內(nèi)形成蜂窩結(jié)構(gòu)，內(nèi)部平均孔隙大約為0.017微米左右。
[0027]本發(fā)明的抗菌過濾管并不限制于上述結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際需要來選擇具體結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的需要，采用不同粒徑的活性炭，制成的超高分子量聚乙烯抗菌過濾管，可廣泛地應(yīng)用于凈水處理，污水處理，空氣凈化等，去除揮發(fā)性化合物和空氣中的微塵，煙霧，臭味，甲苯和甲醇等污染物質(zhì)。在污水處理中可替代目前廣泛使用的潮流膜，比超濾膜具有更好的抗菌作用，而且清洗和更換都更方便，成本卻只有超濾膜的1/2，且比目前的燒結(jié)工藝制造速度快，性能更穩(wěn)定，具有非常好的應(yīng)用前景。
[0028]以上對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不僅僅限定于以上實(shí)施例，在本發(fā)明的所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中，只要掌握通常知識(shí)，就可以在其技術(shù)要旨范圍內(nèi)進(jìn)行多種多樣的變更。
【權(quán)利要求】
1.一種抗菌過濾管，包括過濾管管體(1)，其特征在于:所述過濾管管體(1)由混合有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌過濾管，其特征在于:所述混合有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯由混合有化學(xué)交聯(lián)劑的超高分子量聚乙烯，與活性炭混合均勻后，通過化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)而制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗菌過濾管，其特征在于:所述化學(xué)交聯(lián)劑為二叔丁基過氧化氫，所述二叔丁基過氧化氫的質(zhì)量為所述超高分子量聚乙烯的1%。飛％。。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗菌過濾管，其特征在于:所述超高分子量聚乙烯的分子量為200萬以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗菌過濾管，其特征在于:所述超高分子量聚乙烯與活性炭的質(zhì)量比為3:廣1:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌過濾管，其特征在于，所述活性炭的粒徑為30-160目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌過濾管，其特征在于:所述過濾管管體(1)內(nèi)部呈網(wǎng)狀且包括多個(gè)納米級(jí)小孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌過濾管，其特征在于:所述抗菌過濾管由混合有活性炭的交聯(lián)型超高分子量聚乙烯烴擠出機(jī)擠壓成型，所述抗菌過濾管能耐受的壓力為15~35公斤。
9.一種如權(quán)利要求1所述的抗菌過濾管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O向超高分子量聚乙烯中添加交聯(lián)劑，并混合均勻得到混合物，其中所述交聯(lián)劑的質(zhì) 量為所述超高分子量聚乙烯的1%。飛％。，且所述交聯(lián)劑為二叔丁基過氧化氫； (2)在步驟(1)中所得的混合物中加入活性炭并混合均勻，其中活性炭與超高分子量聚乙烯的質(zhì)量比為1:廣1:3，接著向擠出機(jī)模具中加料并加熱，在18(T220°C的溫度下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)0.5^2.5小時(shí)后經(jīng)擠壓成型擠出，得到所述抗菌過濾管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗菌過濾管，其特征在于:所述超高分子量聚乙烯的分子量為200萬以上，所述活性 炭的粒徑為30-160目。
【文檔編號(hào)】B01D35/00GK103816710SQ201410047077
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】陸向東 申請(qǐng)人:陸向東