矿磁管路式净水器的制作方法

文档序号:11541570阅读:270来源:国知局
矿磁管路式净水器的制造方法与工艺

本实用新型涉及净水器领域,尤其涉及一种矿磁管路式净水器。



背景技术:

饮用自来水、中水及其它工业用水,经过河流、水处理工厂和城市的管网的长途运输后,大量的矿物质和各种盐类被溶入水体,缔结成了大的水分子团,同时还会滋生出各种细菌,在到达使用点之前,已经接近了饱和状态,失去了溶解和清洁能力。

在当今社会健康和环境保护的社会引领潮流下,大批的科研和工程技术人员,对水的净化进行了大量的研究和开发,其中也不乏专著、论文和实用产品。并研发出一系列的产品:

滤芯式净水器,采用的是滤芯结构,根据不同的需求,可以搭配不同的滤芯,优点是价格比较便宜,过滤精度比较高(含有超滤芯的)。缺点是滤芯寿命比较短(例如PP棉的寿命在3-5个月,活性炭寿命在半年左右,超滤寿命1-2年),出水量小,只适合饮用。

纯水机,采用的是RO反渗透技术,最早出现在航空事业中,是为了为航空员解决饮用水而研发的,优点是出水精度高(除了水分子,任何物质都过不去),缺点是净化后的水过于纯,缺少对人体有益的微量元素,平均出一杯纯水,要产生3杯废水,同时必须用电。

离子水机,通过电解的方式,将水电解为酸碱两种水,碱性水用来饮用(因为人体人是酸性结构,经常饮用碱性水,可以调节酸碱平衡,促进新陈代谢),酸性水用来洗浴(或者用来杀菌消毒),同时通过电解,改变水的分子团(将水改变为6个分子团的小分子团)。

磁化水机,优点:通过磁化,改变水的分子团,更利于人体吸收。缺点:有肠胃疾病的人慎用,因为磁化水对肠胃有一定的刺激。

中央净水器,将净水器安装在家里的总进水管上,使家里的所有用水都净化,优点是滤料寿命长(最短的也有5年),操作方便,同时带有反冲洗功能,可以延长滤料寿命。缺点是净化精度不是特别高,如果用来处理饮用水,效果不是特别好。

经过大量实验发现,现有的产品存在各种不同的缺点,例如滤芯寿命比较短、净化后的水过于纯,缺少对人体有益的微量元素、废水量大,不能充分的吸收重金属以及细菌、病毒等微小物体。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种矿磁管路式净水器。本实用新型针对水中重金属以及细菌、病毒等微小物体现有净水技术难以低成本去除的弊端,创造性地采用了强磁场结合矿物还原吸附,实现了低成本、高效率去除水体中重金属元素、细菌病毒等微小有害物质。本实用新型采用管路式的方法,使水经过多级矿磁化的方法,吸附重金属以及细菌、病毒等微小物体,提高水的质量。本实用新型采用矿化的方式还可以给水中添加微量对人体有益的元素,增强水的口感。

本实用新型的具体技术方案为:一种矿磁管路式净水器,包括按水流方向依次连接的

一级矿磁滤筒;所述一级矿磁滤筒包括:

上盖;所述上盖上设有分隔的进水口和出水口;

外滤筒;所述外滤筒顶部与上盖连接;

内滤筒;所述内滤筒设于外滤筒内,内滤筒顶部与上盖连接且与上盖进水口连通,内滤筒底部为封闭端;

透水滤管;所述透水滤管设于外滤筒内,透水滤管顶部与上盖连接且与上盖出水口连通;

单极磁聚焦装置;若干单极磁聚焦装置间隔套设于所述内滤筒表面上以形成完全覆盖内滤筒的磁场;单极磁聚焦装置包括:

磁屏蔽套;所述磁屏蔽套的内周面上设有轴向的隔板,所述磁屏蔽套的内壁、隔板、内滤筒外壁合围形成的空间构成永磁体槽;

永磁体块;所述永磁体块设于所述永磁体槽内;

矿化球;所述矿化球填充于内滤筒内;

二级矿磁滤筒;所述二级矿磁滤筒的结构与一级矿磁滤筒相同;

陶瓷滤筒;所述陶瓷滤筒包括:

三级滤筒上盖;所述三级滤筒上盖上设有分隔的接水口和产水口;

三级外滤筒;所述三级外滤筒顶部与三级滤筒上盖连接且与接水口连通;

陶瓷滤芯;所述陶瓷滤芯设于三级外滤筒内,陶瓷滤芯顶部与三级滤筒上盖连接且与产水口连通;

净化球;所述净化球填充于三级外滤筒内。

本实用新型采用了强磁场结合矿物还原吸附,能够低成本、高效率去除水体中重金属元素、细菌病毒等微小有害物质。

①.矿化工作原理

本实用新型通过在滤筒中加入适当的矿化球,形成一个矿化区间。其中矿化球不但可以以其本身的矿物特性形成原电池效应,在水中形成一个微电解场,并且在永磁场作用下,电场作用得以加强。主动捕捉吸附水中的重金属和细菌病毒作用,还可以微量的持续不断的溶出对人体健康有益的常量和微量元素。

②.磁化工作原理

本实用新型通过单极磁聚焦装置来实现对水的磁化,通过套于内滤筒上的磁屏蔽套进行屏蔽,且让永磁体块包裹住整个内滤筒,并使每个单极磁聚焦装置的永磁磁场方向在隔板的左右下,沿着内滤筒轴向延伸。根据永磁体块的数量在内滤筒对称方向放上不同的磁极,根据磁感线从N级到S级的原理,从而使内滤筒完全覆盖磁场中。

由于需要水通过内滤筒时,能达到充分的磁化,所以在设计时采用二级磁化,水进入内滤筒后,在内滤筒中经过一个磁场,使其在该区域内得到充分的磁化。经过两次充、退磁的方过程使水中的氢键的角度偏移大约6°。充分使水中的大分子团变成小分子团。

水经过磁化区发生了一系列理化反应:

反应一:

水中的余氯在强磁场的作用下和水发生反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸经过分解盐酸和新生态氧(臭氧O3),新生态氧可以杀菌、灭藻、消毒。

而盐酸电离生成氯离子和氢离子,氯离子和水中的钙、镁、钠、钾等离子生成钙盐、镁盐、钠盐和钾盐等。生成对人有益的物质,这就是磁化水的神奇所在。经磁化后的自来水保留了自来水的优点,克服了自来水的不足,提升了自来水的质量,使普通自来水更方便,快捷,安全的改造成千家万户都能生饮的健康好水。

水经过磁化后,自来水还发生了一系列其他反应:

1、氢键角从105度改变成了99度;

2、自来水从大分子团(13-15)变成了小分子团(4-6);

3、水分子获得了能量,有序排列;

4、增强了活性、溶解力、渗透力,表面张力。

反应二:

水垢(碳酸钙)与磁化水在加热轻快下发生反应,从而达到除垢的作用。

作为优选,所述内滤筒内形成的磁场强度为5000高斯。

作为优选,所述磁屏蔽套、隔板为镀锌铁材料。

作为优选,所述永磁体块的数量至少为4块。

作为优选,所述永磁体块为钕铁硼材料。

作为优选,所述净化球的材料为活性炭。

作为优选,所述透水滤管底部为开口。底部开口能够加速水净化速度,

作为优选,所述矿化球由碳酸硅、麦饭石、硅藻土、托玛琳按质量比1:1:5:1复合压制而成。

作为优选,所述陶瓷滤芯由以下质量份的原料制得:

高岭土100-200份,

软质粘土50-100份,

镁质粘土50-100份,

石英砂50-100份,

硅藻土粉200-300份,

活性炭45-55份,

二氧化硅45-55份,

多元离子抗菌材料50-100份,

上述除多元离子抗菌材料外各原料总质量1.4-1.6倍的水。

作为优选,所述软质粘土、镁质粘土的含水率为15-25%。

作为优选,所述高岭土的细度为400-600目。

本实用新型的陶瓷滤芯中含有多元离子抗菌材料,其利用离子抗菌原理和微磁电场技术原理,稳定性好,抗菌活性高,且具有吸附能力;能够有效地提高滤芯的抗菌性能和使用寿命,避免了传统基体材料中抗菌材料的抗菌性差,使用寿命低和温度依赖性太强等问题。

其抗菌活性高的原因在于:由于滤芯内部含有多种金属离子,在滤芯内部形成了原电池效应,这几种金属之间的价格差导致它们之间形成了电位差,这样就会导致在水流通过时会因为电位差形成电流,在电流作用下会对水中的各种金属进行捕捉,减少水中各种金属的含量。同时碳化后的纤维具有强大的吸附能力和活力,能够将抗菌剂的效果发挥到最大。

作为优选,所述多元离子抗菌材料的制备方法为:

(1)先按质量比0.5-0.6:1将二氧化硅与水混合,再将其加入到0.4-0.6倍质量的水中,搅拌得到悬浮液;将硝酸银、硝酸锌和氧化镁各自与悬浮液按质量比1.5-2:1混合,得到三种溶液;将三种溶液分别用水浴控制离子吸附温度,然后将三种溶液混合并持续搅拌至完全溶解,得到溶液A。

将二氧化硅先与一部分水混合,然后再加入到水中,如此能够形成稳定的悬浮液,如果直接将二氧化硅与全部水混合,便无法形成悬浮液。二氧化硅与各金属离子结合后,作为载体,稳定性好。

(2)先将铜熔融,接着添加锌使锌与铜熔融混合,然后添加木炭粉,其中铜、锌、木炭粉的质量比为1:1.4-1.6:2.8-3.2;混合均匀后降温冷却,研磨得到复合黄铜粉。

当复合黄铜中锌含量小于35%时,锌能溶于铜内形成单相,成为单相黄铜。这种黄铜可塑性好,适于冷热加压加工,在材料中有助于稳定材料的性能,也有助于抗菌剂的稳定。

在制备过程中注意需要先溶解铜,因为铜与锌的溶解温度不同,如果先溶解锌的话会导致在还没达到铜的溶解温度时锌就被蒸发消耗。在黄铜中加入木炭,会使抗菌材料在原有的抗菌效果下具有吸附力,而木炭作为抗菌材料中的载体和骨架,让抗菌材料中的各种金属离子被吸附,对于在材料中的应用,更是在表面形成了抗菌膜,提高了灭菌率。

(3)按质量比1.1-1.3:2将复合黄铜粉加入到溶液A中,形成混合物B;配制pH值为4.2-5的硝酸溶液,将混合物B加入到其1.8-2.2倍质量的硝酸溶液中;升温至100-140℃;配制冰醋酸和二乙醇胺总浓度为30-40wt%的溶液,添加至硝酸溶液中,产生沉淀并洗涤沉淀,然后升温、洗涤重复多次;向溶液中添加溶液质量0.3-0.4倍的二氧化钛,烘干,冷却后,得到多元离子抗菌材料。

将复合黄铜粉与溶液A混合,然后制得多元离子抗菌材料,抗菌材料中加入二氧化钛,不仅能够起到抗菌作用,而且能够增加粉体白度和耐高温性能的稳定。

目前的基体材料中所添加的抗菌剂一般为以下三类:季铵盐类抗菌剂、季膦盐类抗菌剂、含有机锡基团的抗菌剂。但是上述三种抗菌剂均存在各自的缺点:

(1)含季铵盐类抗菌剂的基体材料的抗菌能力受长链烷基的影响较大。是因为其中的R1链的长短对抗菌能力影响较大,特别是其中的碳原子数量没在10-16之间时,抗菌剂对细菌基本没有杀伤力,所以就必须要将碳原子控制在这之间,抗菌剂才会有效果,但这种技术和这种要求不仅成本高还很难达到。

(2)含有季膦盐类的抗菌剂在离子紧密的情况下抗菌活性差。这种抗菌剂只有在形成自由离子的情况下,抗菌活性才会较为活跃,也就说,只有提高季膦盐单体的含量,才能提高它的抗菌活性。虽然现在的技术可以合成含锍盐基团的聚合物,比小分子抗菌活性要好,但这种抗菌剂的热稳定性较差。而且这种环境下的抗菌剂不仅效果差更重要的是不安全。

(3)含有机锡基团的抗菌剂对于革兰氏阴性细胞的杀灭率较低。造成这种情况出现的原因是因为单体共聚后,由于抗菌基团浓度的下降,抗菌活性也随之下降。这种离子单体共聚是借助催化剂的作用使几种单体分子活化成离子而进行共聚的反应,这是现阶段这种抗菌剂主要的合成方法。因为这种合成方法对金黄色葡萄色球菌有很好的杀灭率,所以克服其对革兰氏阴性细胞的杀灭率低的问题是现在要解决的重点。

本实用新型的多元离子抗菌材料利用离子抗菌原理和微磁电场技术原理,形成了一种新型高效抗菌添加材料。有效地提高了基体材料的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,使一般的磁电基体材料符合了社会需求。其优点具体为:

(1)多元离子抗菌材料通过离子抗菌的方法来提高抗菌能力。针对上述三种抗菌剂出现的问题,用于基体材料的多元离子抗菌材料在磁电的基础上,通过离子抗菌的手段,吸附交换各种离子,稳定了R1链的长短,将其控制在可控范围内,使抗菌性达到最活跃的状态。而对于离子出现紧密的状态造成抗菌活性差的问题,在离子交换中可以将单个的季膦盐单体含量提高以提高抗菌活性。而离子单体共聚可以使用离子交换法来打破这种局面,并且可以添加各种对人体无害的离子来使抗菌性能提高。

(2)多元离子抗菌材料可以有效干扰细胞壁的合成。细菌细胞壁重要组分为肽聚糖,离子抗菌剂对细胞壁的干扰作用,主要抑制多糖链与四肽交联有连结,从而使细胞壁失去完整性,失去了对渗透压的保护作用,损害菌体而死亡。

多元离子抗菌材料可损伤细胞膜。细胞膜是细菌细胞生命活动重要的组成部分。因此,如细胞膜受损伤、破坏,将导致细菌死亡。

多元离子抗菌材料能够抑制蛋白质的合成。蛋白质的合成过程变更、停止、使细菌死亡。蛋白质对于细菌来说是物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命,而离子交换法破环了蛋白质的合成过程,使整个过程变更或者停止,这样细菌就停止生长或者死亡。

多元离子抗菌材料能够干扰核酸的合成。总的说是阻碍遗传信息的复制,包括DNA、RNA的合成,以及DNA模板转录mRNA等。

(3)添加有多元离子抗菌材料的基体材料的使用寿命长。基体材料的使用寿命一般和抗氧化直接相关,抗氧化能力越好,使用寿命就越长;反之则相反。而多元离子抗菌材料的抗氧化加强是通过离子抗菌的技术来实现的,加强了耐氧化性,会让其在一定时间内保持其固有的属性,不被氧化,延长其使用寿命。而且离子交换可以加入抗氧化的离子,使材料隔绝氧气,提升材料的抗氧化,增加使用寿命。所以对比于其他的材料,添加有多元离子抗菌材料的基体材料使用寿命会比较长。

本实用新型通过磁场加强了复合金属离子的电离活性和强度,有效地提高了抗菌灭菌性能,有效地防止细菌的滋生。

作为优选,步骤(1)中,水浴加热至28-35℃。

作为优选,步骤(3)中,每次洗涤时冰醋酸和二乙醇胺的溶液的用量为硝酸溶液质量的0.4-0.6倍;所述冰醋酸和二乙醇胺的溶液中,冰醋酸与二乙醇胺的质量比为1:1.5-2.5。

作为优选,步骤(3)中,烘干温度为80-100℃。

一种陶瓷滤芯的制备方法,包括以下步骤:

(A)配料:按配比分别称取高岭土、软质粘土、镁质粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅各自放置于容器中备用。

(B)球磨:将准备好的原料放入到球磨机中,添加配方量的水,球磨8-12min后,加入多元离子抗菌材料,继续球磨混合8-12min后取出,过60-100目筛得到泥浆。

球磨后各物料混合均匀度高,且细度均一,便于后续烧结工序。

(C)烧结:对泥浆进行混合搅拌,然后放入模具中制模,脱模后得到湿坯,将湿坯放于通风干燥处充分干燥;对干燥后的坯体进行烧结,在起始温度22-28℃下,经30-50min升温至400-600℃,再经30-50min升温至800-950℃,最后经30-50min升温至1200-1300℃;保温20-40min后自由冷却至室温。

本实用新型采用多梯度升温烧结工序,能够使得烧结后的坯体内部形成致密的三维网络结构,过滤效果好。

(D)后处理:对冷却后的坯体进行打磨和切割后,制得陶瓷滤芯。

作为优选,步骤(B)中,所述球磨机中球的质量为高岭土、软质粘土、镁质粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅总质量的1.25-1.75倍。

作为优选,步骤(C)中,制模过程为:将模具内表面润湿,将泥浆倒入模具中,吸浆30-50min后,倒出多余泥浆,修平模具坯口,再静置40-80min后脱模。

与现有技术对比,本实用新型的有益效果是:

1.本实用新型针对水中重金属以及细菌、病毒等毒害物质,现有净水技术难以低成本去除的弊端,创造性地采用了强磁场结合矿物还原吸附,实现了低成本、高效率去除水体中重金属元素、细菌病毒等有害物质。

2.本实用新型采用管路式的方法,可以大流量、低成本、高效率的,将普通自来水中的毒害物质去除的同时,生成有利于健康的洁净、磁化、矿化活性水,并且生产、安装成本相对低廉,易于推广。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图;

图2为本实用新型单极磁聚焦装置的一种结构示意图。

附图标记为:一级矿磁滤筒1、二级矿磁滤筒2、陶瓷滤筒3、上盖11、外滤筒12、内滤筒13、透水滤管14、单极磁聚焦装置15、矿化球16、三级滤筒上盖31、三级外滤筒32、陶瓷滤芯33、净化球34、进水口111、出水口112、磁屏蔽套151、隔板152、永磁体块153、接水口311、产水口312。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1所示,一种矿磁管路式净水器,包括按水流方向依次连接的

一级矿磁滤筒1;所述一级矿磁滤筒包括:

上盖11;所述上盖上设有分隔的进水口111和出水口112;

外滤筒12;所述外滤筒顶部与上盖连接;

内滤筒13;所述内滤筒设于外滤筒内,内滤筒顶部与上盖连接且与上盖进水口连通,内滤筒底部为封闭端;

透水滤管14;所述透水滤管设于外滤筒内,透水滤管顶部与上盖连接且与上盖出水口连通;透水滤管底部为开口。

单极磁聚焦装置15;若干单极磁聚焦装置间隔套设于所述内滤筒表面上以形成完全覆盖内滤筒的强度为5000高斯的磁场;如图2所示,单极磁聚焦装置包括:

磁屏蔽套151;所述磁屏蔽套的内周面上设有轴向的隔板152,所述磁屏蔽套的内壁、隔板、内滤筒外壁合围形成的空间构成永磁体槽;所述磁屏蔽套、隔板为镀锌铁材料。

永磁体块(钕铁硼)153;八块所述永磁体块设于所述永磁体槽内;

矿化球16;所述矿化球填充于内滤筒内;矿化球由碳酸硅、麦饭石、硅藻土、托玛琳按质量比1:1:5:1复合压制而成。

二级矿磁滤筒2;所述二级矿磁滤筒的结构与一级矿磁滤筒相同;

陶瓷滤筒3;所述三级滤筒包括:

三级滤筒上盖31;所述三级滤筒上盖上设有分隔的接水口311和产水口312;

三级外滤筒32;所述三级外滤筒顶部与三级滤筒上盖连接且与接水口连通;

陶瓷滤芯33;所述陶瓷滤芯设于三级外滤筒内,陶瓷滤芯顶部与三级滤筒上盖连接且与产水口连通;

净化球(活性炭)34;所述净化球填充于三级外滤筒内。

实施例2

实施例1中的陶瓷滤芯,由以下质量份的原料制得:

高岭土(细度为500目)150份,

软质粘土(含水率为20%)75份,

镁质粘土(含水率为20%)75份,

石英砂75份,

硅藻土粉2500份,

活性炭50份,

二氧化硅50份,

多元离子抗菌材料75份,

上述除多元离子抗菌材料外各原料总质量1.5倍的水。

上述陶瓷滤芯的制备方法,包括以下步骤:

(A)配料:按配比分别称取高岭土、软质粘土、镁质粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅各自放置于容器中备用。

(B)球磨:将准备好的原料放入到球磨机中,添加配方量的水,球磨10min后,加入多元离子抗菌材料,继续球磨混合10min后取出,过80目筛得到泥浆。其中,所述球磨机中球的质量为高岭土、软质粘土、镁质粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅总质量的1.5倍。

(C)烧结:对泥浆进行混合搅拌,然后将模具内表面润湿,将泥浆倒入模具中,吸浆40min后,倒出多余泥浆,修平模具坯口,再静置60min后脱模。脱模后得到湿坯,将湿坯放于通风干燥处充分干燥;对干燥后的坯体进行烧结,在起始温度25℃下,经40min升温至500℃,再经40min升温至875℃,最后经40min升温至1250℃;保温30min后自由冷却至室温。

(D)后处理:对冷却后的坯体进行打磨和切割后,制得陶瓷滤芯。

其中,所述多元离子抗菌材料,由以下方法制得:

(1)先按质量比0.55:1将二氧化硅与水混合,再将其加入到0.5倍质量的水中,搅拌得到悬浮液;将硝酸银、硝酸锌和氧化镁各自与悬浮液按质量比1.8:1混合,得到三种溶液;将三种溶液分别用水浴加热至30℃,然后将三种溶液混合并持续搅拌至完全溶解,得到溶液A。

(2)先将铜熔融,接着添加锌使锌与铜熔融混合,然后添加木炭粉,其中铜、锌、木炭粉的质量比为1:1.5:3;混合均匀后降温冷却,研磨得到复合黄铜粉。

(3)按质量比1.2:2将复合黄铜粉加入到溶液A中,形成混合物B;pH值为4.6的硝酸溶液,将混合物B加入到其2倍质量的硝酸溶液中;升温至120℃;配制冰醋酸和二乙醇胺总浓度为35wt%的溶液(冰醋酸与二乙醇胺的质量比为1:2),添加至硝酸溶液中,产生沉淀并洗涤沉淀,然后升温、洗涤重复三次;每次洗涤时冰醋酸和二乙醇胺的溶液的用量为硝酸溶液质量的0.5倍。向溶液中添加溶液质量1/3的二氧化钛,90℃烘干,冷却后,得到多元离子抗菌材料。

实施例3

实施例1中的陶瓷滤芯,也可以由以下质量份的原料制得:

高岭土(细度为400目)100份,

软质粘土(含水率为15%)50-份,

镁质粘土(含水率为15%)50份,

石英砂50份,

硅藻土粉200份,

活性炭45份,

二氧化硅45份,

多元离子抗菌材料50份,

上述除多元离子抗菌材料外各原料总质量1.4倍的水。

上述陶瓷滤芯的制备方法,包括以下步骤:

(A)配料:按配比分别称取高岭土、软质粘土、镁质粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅各自放置于容器中备用。

(B)球磨:将准备好的原料放入到球磨机中,添加配方量的水,球磨8min后,加入多元离子抗菌材料,继续球磨混合8min后取出,过60目筛得到泥浆。其中,所述球磨机中球的质量为高岭土、软质粘土、镁质粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅总质量的1.25倍。

(C)烧结:对泥浆进行混合搅拌,然后将模具内表面润湿,将泥浆倒入模具中,吸浆30min后,倒出多余泥浆,修平模具坯口,再静置40min后脱模。脱模后得到湿坯,将湿坯放于通风干燥处充分干燥;对干燥后的坯体进行烧结,在起始温度22℃下,经30min升温至400℃,再经30min升温至800℃,最后经30min升温至1200℃;保温40min后自由冷却至室温。

(D)后处理:对冷却后的坯体进行打磨和切割后,制得陶瓷滤芯。

其中,多元离子抗菌材料,由以下方法制得:

(1)先按质量比0.5:1将二氧化硅与水混合,再将其加入到0.4倍质量的水中,搅拌得到悬浮液;将硝酸银、硝酸锌和氧化镁各自与悬浮液按质量比1.5:1混合,得到三种溶液;将三种溶液分别用水浴加热至28℃,然后将三种溶液混合并持续搅拌至完全溶解,得到溶液A。

(2)先将铜熔融,接着添加锌使锌与铜熔融混合,然后添加木炭粉,其中铜、锌、木炭粉的质量比为1:1.4:2.8;混合均匀后降温冷却,研磨得到复合黄铜粉。

(3)按质量比1.2:2将复合黄铜粉加入到溶液A中,形成混合物B;配制pH值为4.2的硝酸溶液,将混合物B加入到其1.8倍质量的硝酸溶液中;升温至100℃;配制冰醋酸和二乙醇胺总浓度为30wt%的溶液(冰醋酸与二乙醇胺的质量比为1:1.5),添加至硝酸溶液中,产生沉淀并洗涤沉淀,然后升温、洗涤重复三;每次洗涤时冰醋酸和二乙醇胺的溶液的用量为硝酸溶液质量的0.4倍。向溶液中添加溶液质量0.3倍的二氧化钛,80℃烘干,冷却后,得到多元离子抗菌材料。

实施例4

实施例1中的陶瓷滤芯,还可以由以下质量份的原料制得:

高岭土(细度为600目)200份,

软质粘土(含水率为25%)50-100份,

镁质粘土(含水率为25%)100份,

石英砂100份,

硅藻土粉300份,

活性炭55份,

二氧化硅55份,

多元离子抗菌材料100份,

上述除多元离子抗菌材料外各原料总质量1.6倍的水。

上述陶瓷滤芯的制备方法,包括以下步骤:

(A)配料:按配比分别称取高岭土、软质粘土、镁质粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅各自放置于容器中备用。

(B)球磨:将准备好的原料放入到球磨机中,添加配方量的水,球磨12min后,加入多元离子抗菌材料,继续球磨混合12min后取出,过100目筛得到泥浆。其中,所述球磨机中球的质量为高岭土、软质粘土、镁质粘土、石英砂、硅藻土粉、活性炭和二氧化硅总质量的1.75倍。

(C)烧结:对泥浆进行混合搅拌,然后将模具内表面润湿,将泥浆倒入模具中,吸浆50min后,倒出多余泥浆,修平模具坯口,再静置80min后脱模。脱模后得到湿坯,将湿坯放于通风干燥处充分干燥;对干燥后的坯体进行烧结,在起始温度-28℃下,经50min升温至600℃,再经50min升温至950℃,最后经50min升温至1300℃;保温20min后自由冷却至室温。

(D)后处理:对冷却后的坯体进行打磨和切割后,制得陶瓷滤芯。

其中,多元离子抗菌材料,由以下方法制得:

(1)先按质量比0.6:1将二氧化硅与水混合,再将其加入到0.6倍质量的水中,搅拌得到悬浮液;将硝酸银、硝酸锌和氧化镁各自与悬浮液按质量比2:1混合,得到三种溶液;将三种溶液分别用水浴加热至35℃,然后将三种溶液混合并持续搅拌至完全溶解,得到溶液A。

(2)先将铜熔融,接着添加锌使锌与铜熔融混合,然后添加木炭粉,其中铜、锌、木炭粉的质量比为1:1.6:3.2;混合均匀后降温冷却,研磨得到复合黄铜粉。

(3)按质量比1.1-1.3:2将复合黄铜粉加入到溶液A中,形成混合物B;配制pH值为5的硝酸溶液,将混合物B加入到其2.2倍质量的硝酸溶液中;升温至140℃;配制冰醋酸和二乙醇胺总浓度为40wt%的溶液(冰醋酸与二乙醇胺的质量比为1:2.5),添加至硝酸溶液中,产生沉淀并洗涤沉淀,然后升温、洗涤重复三次;每次洗涤时冰醋酸和二乙醇胺的溶液的用量为硝酸溶液质量的0.6倍。向溶液中添加溶液质量0.4倍的二氧化钛,100℃烘干,冷却后,得到多元离子抗菌材料。

本实用新型中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本实用新型中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型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,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

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