一種多孔過濾介質(zhì)及其制備方法
【專利摘要】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)行沖壓或擠壓成型，然后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)明一種過濾介質(zhì)，利用各種無毒無害具有吸附特性的多孔原材料，采用水性膠粘劑進(jìn)行粘結(jié)而成，在定型過程中利用吸附在原材料微孔中的水分通過加溫蒸發(fā)而達(dá)到疏通在施膠過程中原本被膠黏劑堵塞的微孔通道，充分的保證了原材料原本固有的吸附特性，并且水性膠粘劑制作成本低廉、安全環(huán)保。
【專利說明】一種多孔過濾介質(zhì)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多孔過濾介質(zhì)，特別是涉及一種多孔過濾介質(zhì)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著環(huán)境污染的加劇，水體污染日益嚴(yán)重。使用干凈、不含有對(duì)人體健康有影響元素的水源已經(jīng)成為消費(fèi)者生活中的一種追求了，凈水器就是在這種情況下發(fā)展起來的。
[0003]現(xiàn)階段，凈水器里面用于凈化飲用水的過濾介質(zhì)主要有PP棉、陶瓷、離子交換樹月旨、超濾膜、RO膜反滲透膜和活性炭等。PP棉主要用于過濾水中的鐵銹、泥沙及部分膠體等最基本的雜質(zhì)過濾；陶瓷過濾精度雖高，可以達(dá)到過濾水中細(xì)菌的級(jí)別，但是其硅藻土或高嶺土的吸附效率較低，對(duì)于水中的氯氣及其衍生物和重金屬等物質(zhì)過濾不徹底、另外陶瓷濾芯在制作過程中需要在1000度以上的高溫進(jìn)行燒結(jié)，能耗高；離子交換樹脂只能降低水的硬度，對(duì)水中其它的雜質(zhì)起不到過濾作用，主要用于工業(yè)方面，不適合飲用水的凈化。超濾膜的過濾作用如同陶瓷，并且毫無吸附作用，不能過濾水中的無機(jī)離子及小分子物質(zhì)如氯氣等，另外對(duì)于水中的顏色和其它味道也是無法去除的，同樣存在著過濾不徹底的問題；R0膜制出的水是不含任何離子的純水，主要用于海水淡化、生化制藥及實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域，不適合于人體飲用?；钚蕴窟^濾目前采取的形式有顆粒散炭濾芯和熱壓縮濾芯兩種，顆粒散炭濾芯是將顆粒炭裝在過濾筒中，水從濾筒的一端流入，從另一端流出進(jìn)行過濾；熱壓縮濾芯是將顆?；蚍蹱罨钚蕴颗c聚乙烯粉等有機(jī)熱熔膠粘劑混合后在加熱的條件下進(jìn)行擠壓成塊狀或管狀進(jìn)行過濾。對(duì)于這兩種過濾方式，前一種顆粒散炭在水流的沖刷作用下，易形成間隙過濾，并且顆粒表面吸附的雜質(zhì)在水流的沖刷以及炭粒相互摩擦的過程中，雜質(zhì)極易脫吸附而污染水質(zhì)，而且在使用過程中還經(jīng)常會(huì)有炭粉隨水流沖出進(jìn)入水中而影響飲用。后一種則因粘結(jié)劑在加熱的過程中流延到活性炭表面而堵塞其微孔，使得活性炭幾乎無吸附性，過濾效果大打折扣。近幾年市面上管狀在出現(xiàn)一種用超高分子量聚乙烯粉與活性炭粉混合，裝在特制的鋼模中在一定溫度下進(jìn)行燒結(jié)成型，制成所謂的燒結(jié)炭。如專利號(hào)2006101706629 一種分子篩結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法所提出的方案就是這種工藝，這種工藝制出來的產(chǎn)品雖然克服了前面兩種活性炭使用過程中存在的弊端，但由于其生產(chǎn)工藝比較原始，生產(chǎn)過程中操作繁瑣，品質(zhì)不易控制，而且生產(chǎn)成本較高，不適合大規(guī)模的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述濾芯在生產(chǎn)和使用過程中存在的一些問題，提供一種凈化飲用水用的多孔過濾介質(zhì)濾芯，尤其是一種以水基膠粘劑作為粘結(jié)過濾介質(zhì)的濾芯。這種濾芯不僅表面形成的孔徑致密、均勻，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蒸發(fā)干燥的過程中能夠起到疏通過濾介質(zhì)中的微孔通道，防止微孔堵塞，大大提高了該濾芯的整體過濾效果，彌補(bǔ)了市面上PP棉、陶瓷、超濾膜、顆粒散炭濾芯和熱壓縮濾芯在使用過程中存在的不足，同時(shí)又具備這幾種濾芯所具有的功能。制作過程中利用液壓機(jī)液壓或擠出機(jī)擠出成型，然后將成型的胚體放在烘箱中烘干水分定型，生產(chǎn)過程中操作方便，易于控制，生產(chǎn)速度快，成本低，同時(shí)水基膠粘劑的制作安全、環(huán)保。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種多孔過濾介質(zhì)。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述多孔過濾介質(zhì)的制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0008]一種多孔過濾介質(zhì)，其由包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成:
[0009]過濾原材料10—80粘結(jié)劑5—60增塑劑O—40固化劑0.05 一 15致孔劑0_40水0—30。
[0010]優(yōu)選，一種多孔過濾介質(zhì)，其由包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成:
[0011]過濾原材料20— 50粘結(jié)劑5 — 30增塑劑5 —15固化劑0.05 一 10致孔劑5_15水5—20。
[0012]更優(yōu)選，一種多孔過濾介質(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40粘結(jié)劑5增塑劑36固化劑2致孔劑3水14。
[0013]本發(fā)明中所述的過濾原材料是活性炭、沸石粉、硅藻土等具有比表面積大，微孔發(fā)達(dá)，對(duì)水中的各種有機(jī)物及無機(jī)物吸附效率高。優(yōu)選活性炭，其目數(shù)為小于30目。
[0014]本發(fā)明中所述的粘結(jié)劑是硅溶膠、高模數(shù)水玻璃、或其它具有熱固性的膠黏劑，優(yōu)選有效成分二氧化硅含量為40 %的硅溶膠，硅溶膠固化后主要成分為二氧化硅，二氧化硅在作為粘結(jié)劑的同時(shí)，自身對(duì)水體也有一定的凈化作用。
[0015]本發(fā)明中所述的增塑劑是0.1-20%聚乙烯醇水溶液或0.1-5%聚丙烯酰胺水溶液，優(yōu)選10%聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇固化后不溶于冷水，固化后增強(qiáng)產(chǎn)品的韌性，防止產(chǎn)品在使用時(shí)因水壓過大而開裂、損壞。
[0016]本發(fā)明中所述的固化劑是無機(jī)酸、有機(jī)酸或無機(jī)鹽，優(yōu)選無機(jī)酸鹽酸
[0017]本發(fā)明中所述的致孔劑是碳酸氫銨、偶氮二甲酰胺或揮發(fā)性醇類，優(yōu)選120度條件下分解的偶氮二甲酰胺
[0018]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。
[0019]本發(fā)明的一種多孔過濾介質(zhì)的制備方法，其包括以下步驟；
[0020]①按配方量百分比稱取各原料。
[0021 ] ②將水與過濾原材料及致孔劑混合攪拌均勻。
[0022]③將粘結(jié)劑與增塑劑混合攪拌均勻。
[0023]④將固化劑加入到步驟③己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0024]⑤將步驟④中拌好的原料立即加入到步驟②己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0025]⑥將步驟⑤中拌好的原料放入預(yù)先準(zhǔn)備好的模具中進(jìn)行沖壓或擠出機(jī)中擠壓成型，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)，在產(chǎn)品的兩端裝上連接端蓋，安裝于殼體內(nèi)的濾芯安裝處，即可。
[0026]本發(fā)明的一種多孔過濾介質(zhì)的固化溫度以不超過190度為準(zhǔn)，固化時(shí)間以烘干至產(chǎn)品中的水分含量小于1%為準(zhǔn)。
[0027]本發(fā)明的一種多孔過濾介質(zhì)，利用各種無毒無害具有吸附性的原材料為基料，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，具有微孔過濾、高效吸附和制作成本低廉、安全、環(huán)保兩大技術(shù)特點(diǎn)。(I)微孔過濾是指額定過濾精度高，微孔精度通過原料的細(xì)度和壓縮的密度可調(diào)節(jié)至孔徑為0.01微米的孔徑，可濾除水中的有害細(xì)菌，同時(shí)可快速高效的吸附水中的重金屬、殘余氯氣在內(nèi)的各種化學(xué)污染物以及顏色和味道等。(2)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，并且廢棄的產(chǎn)品丟在環(huán)境中不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何影響，同時(shí)固化溫度不超過190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，并且生產(chǎn)速度快，效率高。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]活性炭粉(60— 325目)40kg硅溶膠(50% 二氧化硅含量)5kgl0%含量聚乙烯醇水溶液36kg碳酸氫銨3kg檸檬酸2kg純水14kg其制備方法如下:
[0031]按配方量百分比稱取各原料，操作步驟如下:
[0032]①將純水與活性炭粉及碳酸氫銨混合攪拌均勻。
[0033]②將硅溶膠與聚乙烯醇水溶液混合攪拌均勻。
[0034]③將檸檬酸加入到步驟②己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0035]④將步驟③中拌好的原料立即加入到步驟①己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0036]⑤將步驟④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，放置3小時(shí)后，再放入烘箱內(nèi)緩慢升溫至170度，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)。
[0037]實(shí)施例2
[0038]活性炭粉(60— 325目)20kg硅藻土(40— 325目)20kg硅溶膠(40% 二氧化硅含量)5kgl0%含量聚乙烯醇水溶液36kg偶氮二甲酰胺3kg檸檬酸2kg純水14kg
[0039]其制備方法如下:
[0040]按配方量百分比稱取各原料，操作步驟如下:
[0041]①將純水與活性炭粉、硅藻土及偶氮二甲酰胺混合攪拌均勻。
[0042]②將硅溶膠與聚乙烯醇水溶液混合攪拌均勻。
[0043]③將檸檬酸加入到步驟②己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0044]④將步驟③中拌好的原料立即加入到步驟①己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0045]⑤將步驟④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，放置3小時(shí)后，再放入烘箱內(nèi)緩慢升溫至165度，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)。
[0046]實(shí)施例3
[0047]活性炭粉(60— 325目)30kg沸石(40— 325目)10kg3.8模數(shù)水玻璃5kg8%含量聚丙烯酰胺水溶液36kg偶氮二甲酰胺3kg鹽酸2kg純水14kg
[0048]其制備方法如下:
[0049]按配方量百分比稱取各原料，操作步驟如下:
[0050]①將純水與活性炭粉、沸石及偶氮二甲酰胺混合攪拌均勻。
[0051 ] ②將水玻璃與聚丙烯酰胺水溶液混合攪拌均勻。[0052]③將鹽酸加入到步驟②己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0053]④將步驟③中拌好的原料立即加入到步驟①己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0054]⑤將步驟④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，放置3小時(shí)后，再放入烘箱內(nèi)緩慢升溫至170度，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)。
[0055]實(shí)施例4
[0056]活性炭粉(60—325目)20kg 沸石(40—325 目)IOkg 硅藻土(40—325 目)10kg3.8模數(shù)水玻璃5kgl0%含量聚乙烯醇水溶液36kg偶氮二甲酰胺3kg鹽酸2kg純水14kg
[0057]其制備方法如下:
[0058]按配方量百分比稱取各原料，操作步驟如下:
[0059]①將純水與活性炭粉、沸石、硅藻土及偶氮二甲酰胺混合攪拌均勻。
[0060]②將水玻璃與聚乙烯醇水溶液混合攪拌均勻。
[0061 ] ③將鹽酸加入到步驟②己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0062]④將步驟③中拌好的原料立即加入到步驟①己拌好的原料中混合攪拌均勻。
[0063]⑤將步驟④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，放置3小時(shí)后，再放入烘箱內(nèi)緩慢升溫至170度，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)。
[0064]以上所述的僅是本發(fā)明的一種實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多孔過濾介質(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 — 80粘結(jié)劑5 — 60增塑劑O — 40固化劑0.05 一 15致孔劑0_40水O—30。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔過濾介質(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)為小于30目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔過濾介質(zhì)，其中所述的粘結(jié)劑是硅溶膠，其中二氧化娃的含量在5—60%之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多孔過濾介質(zhì)，其中所述的增塑劑是聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等其中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多孔過濾介質(zhì)，其中所述固化劑是無機(jī)酸、有機(jī)酸或無機(jī)鹽等其中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多孔過濾介質(zhì)，其中所述的致孔劑是碳酸氫銨、偶氮二甲酰胺或揮發(fā)性醇類等其中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多孔過濾介質(zhì)，其中所述的水是市政自來水或純水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔過濾介質(zhì)，其包括以下步驟: ①按配方量百分比稱取各原料； ②將水與過濾原材料及致孔劑 混合攪拌均勻； ③將粘結(jié)劑與增塑劑混合攪拌均勻 ④將固化劑加入到步驟③己拌好的原料中混合攪拌均勻； ⑤將步驟④中拌好的原料立即加入到步驟②己拌好的原料中混合攪拌均勻； ⑥將步驟⑤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)定形狀的多孔過濾介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種多孔過濾介質(zhì)的制備方法，其中所述的沖壓或擠壓力度為O — 50噸，烘烤溫度以不損壞形體中過濾原材料、粘結(jié)劑和增塑劑的理化性質(zhì)為準(zhǔn)，烘烤時(shí)間以型體中的水分含量小于1%為準(zhǔn)。
【文檔編號(hào)】B01J20/20GK103894016SQ201410157475
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】張順, 李敬 申請(qǐng)人:廣州康瑞環(huán)?？萍加邢薰?br>