一种复合纤维抗菌净水滤芯的制作方法

文档序号:11093423阅读:532来源:国知局
本发明涉及抗菌材料领域,尤其涉及一种复合纤维抗菌净水滤芯。
背景技术
:滤芯在过滤行业中一般作为初级过滤,但由于滤芯所用材料为有机物,同时自来水中的悬浮颗粒及部分胶体有机物在滤芯的纳污层聚集形成滤饼为细菌增长提供了适宜的场所,这些都易于滋生细菌,尤其在夏季环境适宜的情况下,细菌急剧增长,导致滤芯发霉发臭。作为能够安装到净水器中的滤芯,已知如下的滤芯:在圆筒状的外壳内,形成对具有功能性有效成分的添加剂(过滤器材料)进行收容的添加剂收容部、以及绕过该添加剂收容部的旁通流路,将原水从外壳下部导入添加剂收容部以及旁通流路,并使通过了添加剂收容部的含有功能性有效成分的水、和通过了旁通流路的旁通水,在外壳的上部空间中混合,而从外壳上部排出。专利文献1:日本特开2006-35214号公报,但是,在净水器中,还存在如罐型净水器那样、从上部导入原水而从下端排出净水的类型的使用净水滤芯的净水器,在所述净水器中适用上述现有技术的情况下,从上部流入的水可能抑制净水滤芯内的空气向上方移动,而在净水滤芯内的原水流入口的下部形成空气蓄积。并且,当在净水滤芯内形成这种空气蓄积时,该空气蓄积可能妨碍在净水滤芯中流动的水流,而使通过净水滤芯的水的流量变得不稳定。技术实现要素:为了解决上述技术问题,本发明提供了一种复合纤维抗菌净水滤芯。本发明制得的复合纤维抗菌净水滤芯能够克服上述缺点,本发明的复合纤维抗菌净水滤芯利用离子抗菌原理,能够有效地提高抗菌性能和使用寿命,避免了传统抗菌材料的抗菌性低下、使用寿命低和温度依赖性太强等问题。为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种复合纤维抗菌净水滤芯,所述滤芯以非织造布卷绕成桶装滤芯,在桶装滤芯外包覆一层PP抗菌单丝,在PP抗菌单丝外包覆一层PP抗菌复丝,所述PP抗菌单丝由抗菌粉体与PP粉制备而成,所述PP抗菌复丝由抗菌粉体与PP粉制备得到粉状聚丙烯腈共聚物,然后与二甲基甲酰胺纺丝制得。在本技术方案中,首先制备出适合在滤芯中存在的抗菌剂,一方面要对滤芯净化的水质不会有二次污染,另一方面又不会对人体产生危害,所以最终选择载银活性炭抗菌剂。对水中的厌氧菌和喜氧菌有极大的抗菌效果,本发明具有更强的活性和吸附力,在者活性炭内部负载了金属离子,对于水中的跟中金属具有强大的吸附力和抗菌性,再加之抗菌剂的杀菌作用,会让各种细菌及金属离子被吸附拦截,且原料简单,没有浪费,并且极大的改善了平常滤芯的细菌吸附饱和问题。作为优选,所述非织造布由活性炭纤维制得。作为优选,抗菌粉体的制备方法为:按质量比7:10将二氧化硅与去离子水混合制成悬浮液,按硝酸银:悬浮液的质量比为10:1的比例将硝酸银分散于悬浮液中,再将氧化镁分散于含有硝酸银的悬浮液中,氧化镁的加入量与硝酸银相同;将质量浓度为3.5g/L的硝酸锌溶液与含有硝酸银和氧化镁的悬浮液按体积比1:2的比例混合均匀,搅拌3h,制得混合液A;将硫代硫酸钠配置成pH为4.2-5的酸性溶液,将混合液A加入到硫代硫酸钠溶液中,体积比为2:1,得到混合液B,升温至100-115℃,保温2h后继续升温至120-160℃,保温3h后,加入混合液B质量的10%的活性炭,进行烘干,得到抗菌粉体。作为优选,PP抗菌单丝的制备方法为:抗菌粉与PP粉按质量比1:2比例加入抗菌粉与PP粉总质量1%的食用植物油,混匀,双螺杆造粒,将造成的粒拉丝,得到直径为0.5mm的PP抗菌单丝。作为优选,PP抗菌复丝的制备方法为:将抗菌粉体与PP粉按质量比1:2比例加入抗菌粉与PP粉总质量1%的食用植物油,混匀,通过计量泵打入到聚合釜中;接着将温度升温至35℃-55℃,进行聚合反应,时间1.5-2.0h;之后将聚合釜内的淤浆压到碱终止釜中,待反应终止;之后将淤浆送至脱水离心机,进行脱水、洗涤、干燥,冷却后拿出得到粉状聚丙烯腈共聚物;将得到的粉状聚丙烯腈共聚物加入到二甲基甲酰胺中,质量比为3:1;在齿轮计量泵中搅拌溶解后对其加热,温度150℃,然后压入喷丝板喷丝,得到聚丙烯腈纤维长丝;通过喷丝板出来的聚丙烯腈纤维长丝经过6m-10m长的垂直纺丝甬道,每一喷丝板中的纺丝甬道彼此排在一起,在纺丝甬道的顶部保温200℃-250℃,并且用300℃-400℃的惰性气体吹向聚丙烯腈纤维长丝;长丝在拉伸装置上拉伸8倍-12倍,拉伸温度155℃-170℃,拉伸成0.1—1mm的丝,然后进行纺丝,得到直径为2mm的PP抗菌复丝。作为优选,非织造布克重15-300/㎡,目数为50-200目。作为优选,桶装滤芯的内核外径150-1000mm,内径为50-500mm。本发明的有益效果是:本发明首先制备出适合在滤芯中存在的抗菌剂,一方面要对滤芯净化的水质不会有二次污染,另一方面又不会对人体产生危害,所以最终选择载银活性炭抗菌剂。对水中的厌氧菌和喜氧菌有极大的抗菌效果,本发明具有更强的活性和吸附力,在者活性炭内部负载了金属离子,对于水中的跟中金属具有强大的吸附力和抗菌性,再加之抗菌剂的杀菌作用,会让各种细菌及金属离子被吸附拦截,且原料简单,没有浪费,并且极大的改善了平常滤芯的细菌吸附饱和问题。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,但这些阐述并不对本发明做任何形式上的限定。除另有说明,否则本发明所用的所有科学和技术术语具有本发明所属和相关领域的一般技术人员通常所理解的含义。下面结合具体实施例对本发明做出进一步详细的阐述,但应当明白,实施例不应理解为对本发明保护范围的限制。实施例1一种复合纤维抗菌净水滤芯,所述滤芯以由活性炭纤维制得的非织造布卷绕成桶装滤芯,在桶装滤芯外包覆一层PP抗菌单丝,在PP抗菌单丝外包覆一层PP抗菌复丝,所述PP抗菌单丝由抗菌粉体与PP粉制备而成,所述PP抗菌复丝由抗菌粉体与PP粉制备得到粉状聚丙烯腈共聚物,然后与二甲基甲酰胺纺丝制得。非织造布克重15/㎡,目数为50-200目;桶装滤芯的内核外径150mm,内径为50mm。抗菌粉体的制备方法为:按质量比7:10将二氧化硅与去离子水混合制成悬浮液,按硝酸银:悬浮液的质量比为10:1的比例将硝酸银分散于悬浮液中,再将氧化镁分散于含有硝酸银的悬浮液中,氧化镁的加入量与硝酸银相同;将质量浓度为3.5g/L的硝酸锌溶液与含有硝酸银和氧化镁的悬浮液按体积比1:2的比例混合均匀,搅拌3h,制得混合液A;将硫代硫酸钠配置成pH为4.2的酸性溶液,将混合液A加入到硫代硫酸钠溶液中,体积比为2:1,得到混合液B,升温至100℃,保温2h后继续升温至120℃,保温3h后,加入混合液B质量的10%的活性炭,进行烘干,得到抗菌粉体。PP抗菌单丝的制备方法为:抗菌粉与PP粉按质量比1:2比例加入抗菌粉与PP粉总质量1%的食用植物油,混匀,双螺杆造粒,将造成的粒拉丝,得到直径为0.5mm的PP抗菌单丝。PP抗菌复丝的制备方法为:将抗菌粉体与PP粉按质量比1:2比例加入抗菌粉与PP粉总质量1%的食用植物油,混匀,通过计量泵打入到聚合釜中;接着将温度升温至35℃,进行聚合反应,时间1.5h;之后将聚合釜内的淤浆压到碱终止釜中,待反应终止;之后将淤浆送至脱水离心机,进行脱水、洗涤、干燥,冷却后拿出得到粉状聚丙烯腈共聚物;将得到的粉状聚丙烯腈共聚物加入到二甲基甲酰胺中,质量比为3:1;在齿轮计量泵中搅拌溶解后对其加热,温度150℃,然后压入最多含有200个喷丝孔的喷丝板喷丝,得到聚丙烯腈纤维长丝;通过喷丝板出来的聚丙烯腈纤维长丝经过6m长的垂直纺丝甬道,每一喷丝板中的纺丝甬道彼此排在一起,在纺丝甬道的顶部保温200℃,并且用300℃的惰性气体氮气吹向聚丙烯腈纤维长丝;长丝在拉伸装置上拉伸8倍,拉伸温度155℃,拉伸成0.1mm的丝,然后进行纺丝,得到直径为2mm的PP抗菌复丝。实施例2一种复合纤维抗菌净水滤芯,所述滤芯以由活性炭纤维制得的非织造布卷绕成桶装滤芯,在桶装滤芯外包覆一层PP抗菌单丝,在PP抗菌单丝外包覆一层PP抗菌复丝,所述PP抗菌单丝由抗菌粉体与PP粉制备而成,所述PP抗菌复丝由抗菌粉体与PP粉制备得到粉状聚丙烯腈共聚物,然后与二甲基甲酰胺纺丝制得。非织造布克重100/㎡,目数为50-200目;桶装滤芯的内核外径500mm,内径为200mm。抗菌粉体的制备方法为:按质量比7:10将二氧化硅与去离子水混合制成悬浮液,按硝酸银:悬浮液的质量比为10:1的比例将硝酸银分散于悬浮液中,再将氧化镁分散于含有硝酸银的悬浮液中,氧化镁的加入量与硝酸银相同;将质量浓度为3.5g/L的硝酸锌溶液与含有硝酸银和氧化镁的悬浮液按体积比1:2的比例混合均匀,搅拌3h,制得混合液A;将硫代硫酸钠配置成pH为4.6的酸性溶液,将混合液A加入到硫代硫酸钠溶液中,体积比为2:1,得到混合液B,升温至110℃,保温2h后继续升温至140℃,保温3h后,加入混合液B质量的10%的活性炭,进行烘干,得到抗菌粉体。PP抗菌单丝的制备方法为:抗菌粉与PP粉按质量比1:2比例加入抗菌粉与PP粉总质量1%的食用植物油,混匀,双螺杆造粒,将造成的粒拉丝,得到直径为0.5mm的PP抗菌单丝。PP抗菌复丝的制备方法为:将抗菌粉体与PP粉按质量比1:2比例加入抗菌粉与PP粉总质量1%的食用植物油,混匀,通过计量泵打入到聚合釜中;接着将温度升温至45℃,进行聚合反应,时间1.8h;之后将聚合釜内的淤浆压到碱终止釜中,待反应终止;之后将淤浆送至脱水离心机,进行脱水、洗涤、干燥,冷却后拿出得到粉状聚丙烯腈共聚物;将得到的粉状聚丙烯腈共聚物加入到二甲基甲酰胺中,质量比为3:1;在齿轮计量泵中搅拌溶解后对其加热,温度150℃,然后压入最多含有200个喷丝孔的喷丝板喷丝,得到聚丙烯腈纤维长丝;通过喷丝板出来的聚丙烯腈纤维长丝经过8m长的垂直纺丝甬道,每一喷丝板中的纺丝甬道彼此排在一起,在纺丝甬道的顶部保温230℃,并且用360℃的惰性气体吹向聚丙烯腈纤维长丝;长丝在拉伸装置上拉伸10倍,拉伸温度160℃,拉伸成0.5mm的丝,然后进行纺丝,得到直径为2mm的PP抗菌复丝。实施例3一种复合纤维抗菌净水滤芯,所述滤芯以由活性炭纤维制得的非织造布卷绕成桶装滤芯,在桶装滤芯外包覆一层PP抗菌单丝,在PP抗菌单丝外包覆一层PP抗菌复丝,所述PP抗菌单丝由抗菌粉体与PP粉制备而成,所述PP抗菌复丝由抗菌粉体与PP粉制备得到粉状聚丙烯腈共聚物,然后与二甲基甲酰胺纺丝制得。非织造布克重300/㎡,目数为50-200目;桶装滤芯的内核外径1000mm,内径为500mm。抗菌粉体的制备方法为:按质量比7:10将二氧化硅与去离子水混合制成悬浮液,按硝酸银:悬浮液的质量比为10:1的比例将硝酸银分散于悬浮液中,再将氧化镁分散于含有硝酸银的悬浮液中,氧化镁的加入量与硝酸银相同;将质量浓度为3.5g/L的硝酸锌溶液与含有硝酸银和氧化镁的悬浮液按体积比1:2的比例混合均匀,搅拌3h,制得混合液A;将硫代硫酸钠配置成pH为5的酸性溶液,将混合液A加入到硫代硫酸钠溶液中,体积比为2:1,得到混合液B,升温至115℃,保温2h后继续升温至160℃,保温3h后,加入混合液B质量的10%的活性炭,进行烘干,得到抗菌粉体。PP抗菌单丝的制备方法为:抗菌粉与PP粉按质量比1:2比例加入抗菌粉与PP粉总质量1%的食用植物油,混匀,双螺杆造粒,将造成的粒拉丝,得到直径为0.5mm的PP抗菌单丝。PP抗菌复丝的制备方法为:将抗菌粉体与PP粉按质量比1:2比例加入抗菌粉与PP粉总质量1%的食用植物油,混匀,通过计量泵打入到聚合釜中;接着将温度升温至55℃,进行聚合反应,时间2.0h;之后将聚合釜内的淤浆压到碱终止釜中,待反应终止;之后将淤浆送至脱水离心机,进行脱水、洗涤、干燥,冷却后拿出得到粉状聚丙烯腈共聚物;将得到的粉状聚丙烯腈共聚物加入到二甲基甲酰胺中,质量比为3:1;在齿轮计量泵中搅拌溶解后对其加热,温度150℃,然后压入最多含有200个喷丝孔的喷丝板喷丝,得到聚丙烯腈纤维长丝;通过喷丝板出来的聚丙烯腈纤维长丝经过10m长的垂直纺丝甬道,每一喷丝板中的纺丝甬道彼此排在一起,在纺丝甬道的顶部保温250℃,并且用400℃的惰性气体吹向聚丙烯腈纤维长丝;长丝在拉伸装置上拉伸12倍,拉伸温度170℃,拉伸成1mm的丝,然后进行纺丝,得到直径为2mm的PP抗菌复丝。表1:滤芯的应用:种类MIC(ppm)MIC(ppm)大肠杆菌150青霉菌156金黄色葡萄球菌148黑霉菌152本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页1 2 3 
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