一种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水处理技术领域，尤其是指一种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯及制 备方法。
【背景技术】
[0002] 自来水在净水处理过程中通常添加氯气作为消毒剂，氯和有机酸反应或含余氯的 自来水经加热后，产生致癌的副产品，如三氯甲烷等。氯本身也对人体产生危害，长期饮用 含余氯的水对呼吸系统有刺激性，长期使用含余氯的水洗浴对皮肤细胞及细胞间质造成伤 害。
[0003] 活性炭滤料利用其多孔性固体表面，吸附去除水中的有机物或有毒物质，使水得 到净化，其使用成本低。活性炭纤维具有重量极轻、比表面积大、孔径适中、分布均匀、吸附 速度快、杂质少等优点，也广泛运用于水净化。其对有机气体吸附能力比颗粒活性炭在空气 中高几倍至几十倍，在水溶液中高5-6倍，吸附速率快100-1000倍。但活性炭纤维制成工 艺复杂，且成本高。
[0004] 单独使用活性炭滤芯，重量偏重，吸附速率慢；单独使用活性炭纤维滤芯，成本偏 高。鉴于以上不足，使用活性炭活性炭纤维复合滤芯能综合两者优点。然而，从原料上看活 性炭为颗粒状，活性炭纤维为毡状，使用传统制作活性炭滤芯的烧结和挤出工艺，无法制备 活性炭活性炭纤维复合滤芯。
[0005] 活性炭活性炭纤维吸附性能优异，但使用过程中容易滋生细菌对饮用水造成二次 污染。现有技术中，抗菌活性碳滤芯大多添加无机银系列抗菌剂，抗菌剂或多或少渗析，影 响人体健康。
[0006] 有鉴于此，为克服所述缺陷，本发明研发出一种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯 及制备方法，本案由此产生。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯及制备方法，使得复 合滤芯使用成本低，吸附效果好，且能有效抑制细菌滋生。
[0008] 为达成上述目的，本发明的解决方案为：
[0009] -种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯，由以下组分按重量份配比而成：活性炭 40-50份，活性炭纤维35-40份，粘结剂10-15份，抗菌剂1-5份。
[0010] 进一步，粘结剂为聚乙稀醇。
[0011] 进一步，抗菌剂为羧甲基壳聚糖锌，结构式为：
[0012]
[0013] 进一步，羧甲基壳聚糖锌的制备方法为：一，制备羧甲基壳聚糖：取5-10g的壳聚 糖溶于50-100ml的质量百分比为20-25%醋酸溶液中，用200-300ml的丙酮沉淀，然后转 入带有搅拌的反应瓶中，加入5-10ml的质量百分比为25-30%NaOH溶液和5-10ml的异丙 醇，边搅拌边滴加6-12ml氯乙酸溶液，将混合均匀的液体微波反应l-5min，反应结束后调 pH值至中性，再用体积分数为80-85%的甲醇洗涤，干燥，即得羧甲基壳聚糖；
[0014] 二，制备羧甲基壳聚糖锌：取上述羧甲基壳聚糖配成质量分数为30-60%的溶液， 在室温搅拌下加入Zn(N03) 2,Zn(N03) 2的重量为羧甲基壳聚糖溶液重量的3倍，WZn(N0 3) 2:W 羧甲基壳聚糖溶液=3:1，反应l-2h，反应完成后用丙酮结晶，再用甲醇洗涤，最后置于 40-60 °C真空干燥，制得抗菌剂羧甲基壳聚糖锌。
[0015] 进一步，反应结束后用稀盐酸调pH值至中性。
[0016] -种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯制备方法，包括以下步骤：
[0017] -，原料粉碎筛分：将活性炭经和活性炭纤维粉碎处理后，经100-200目筛分；
[0018] 二，混合：将经筛分后的活性炭和活性炭纤维粉，粘结剂，抗菌剂和水混合均匀；
[0019] 三，胚体成型：混合后的物料在真空上料机上旋转成型，并进行干燥；
[0020] 四，烧结：将干燥的半成品胚体放入烘箱内，进行烧结处理；
[0021] 五，冷却：将烧结完成的样品进行冷却至室温。
[0022] 进一步，还包括包装步骤：将冷却后的样品进行真空包装，然后通风存储。
[0023] 采用上述方案后，本发明将活性炭与活性炭纤维复合，综合了活性炭和活性炭纤 维质量轻、价格便宜和吸附性能优异等优点，去除余氯效率达99%以上，抗菌剂还能有效抑 制水体细菌的滋生。
[0024] 本发明使用新型抗菌剂为羧甲基壳聚糖锌，经测试证实：羧甲基壳聚糖经过螯合 锌抗菌效果达99. 99%以上，且不会析出任何对人体有害的物质，作为一种绿色安全的抗菌 剂可有效的应用在家庭净水滤芯内。
【具体实施方式】
[0025] 以下结合具体实施例对本发明做详细描述。
[0026] 实施例一
[0027] -种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯，由以下组分按重量份配比而成：活性炭40 份，活性炭纤维40份，聚乙烯醇10份，羧甲基壳聚糖锌2份。羧甲基壳聚糖锌结构式为：
[0028]
[0029] 羧甲基壳聚糖锌的制备方法为：一，制备羧甲基壳聚糖：取5-10g的壳聚糖，分子 式为：
溶于50-1001111的质量百分比为20-25%醋酸溶 液中，用200-300ml的丙酮沉淀，然后转入带有搅拌的反应瓶中，加入5-10ml的质量百分比 为25-30%NaOH溶液和5-10ml的异丙醇，生成.
边搅拌边滴加 6-12ml氯乙酸溶液，
[0030] 将混合均匀的液体微波反应l_5min，
反应结束后用稀盐酸调pH值至中性，再用体积分数为80-85%的甲醇洗涤，干燥，即得羧甲 基壳聚糖；
[0031] 二，制备羧甲基壳聚糖锌：取上述羧甲基壳聚糖配成质量分数为30-60%的溶液，在 室温搅拌下加入Zn(N03) 2,Zn(N03)2的重量为羧甲基壳聚糖溶液重量的3倍，WZn(N0 3) 2:W羧甲 基壳聚糖溶液=3:1，反应l-2h，
反 应完成后用丙酮结晶，再用甲醇洗涤，最后置于40-60°C真空干燥，制得抗菌剂羧甲基壳聚 糖锌。
[0032] -种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯制备方法，包括以下步骤：
[0033] -，原料粉碎筛分：将活性炭经和活性炭纤维粉碎处理后，经100-200目筛分；
[0034] 二，混合：将经筛分后的活性炭40份和活性炭纤维粉40份，聚乙烯醇10,羧甲基 壳聚糖锌2份和水28份混合均匀；
[0035] 三，胚体成型：混合后的物料在真空上料机上旋转成型，并进行干燥；
[0036] 四，烧结：将干燥的半成品胚体放入150_160°C烘箱内，进行烧结处理；
[0037] 五，冷却：将烧结完成的样品进行冷却至室温；
[0038] 六，包装：将冷却后的样品进行真空包装，然后通风存储。
[0039] 实施例二
[0040] 一种抗菌活性炭活性炭纤维复合滤芯，由以下组分按重量份配比而成：活性炭50 份，活性炭纤维35份，聚乙烯醇10份