专利名称：一种纳米锗滤芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种饮用水净化处理技术，具体地，本发明涉及一种含纳米锗(Ge)的 滤芯。
背景技术：
随着社会经济的不断进步和发展以及人民对日益增长的物质生活和健康需求的 提高，人们对饮用水的安全标准要求也越来越高。
例如，基于光催化饮用水净化技术。自来水经过加氯杀菌处理后，导致大量致癌 的有机氯化物的生成，使得自来水的水质及其口感都很差。国内的自来水中没有进行 有机物的净化处理。催化技术可以杀菌和净化有机毒物；可在不用氯气的情况下对 饮用水进行杀菌和有机污染物的净化，提高饮用水的质量和口感；也可以利用催化技 术直接净化游泳池而不需要投加化学药剂。可以发展为家庭，宾馆的末端催化净化组 件，或大型净化组件，具有广阔的市场前景。
又如，纳米抗菌材料。开发水不溶性的纳米无机抗菌和杀菌材料，采用无机复合 氧化物制备技术，合成了具有抗菌和杀菌性能的纳米无机材料以及多孔无机膜，目前 已经应用于口杯的水净化及，用于抗菌电器和家具，循环冷却水，卫生陶瓷，防生物 武器的杀菌过滤器等。
另外，已出现的饮用水有筒状净水，饮用水过滤器等，对饮用水进行过滤杂质、 净化、消毒、杀菌、乃至添加营养和保健成分。日前，市场上还出现了一些有改变水 的PH值功能的水杯产品。例如，"水宜生""托玛琳活效清肠杯"，利用盖上的矿物磁 场或杯底的矿物小陶球，产生永久磁场，在真空的密合回路的作用下，产生涡流磁电 场引力，配合杯壁纳米银涂层的水平传导相互推动，来电解水并释放大量的活效元素， 进而将普通的饮用水电解为弱碱性的生物活水。
然而，上述技术存在的问题是功能单一；PH值的不稳定性大，或使用麻烦；或 者基本上只是具有改变水的PH酸碱功能，和茶叶不能同用；另外，有时会产生二次或多次污染的问题。特别是，现实生活中，尽管人们对饮用水采用了多种的净化方式， 但或视了纯净水缺少对人体必须的微量元素的需要，影响了人的饮水健康。例如，医 学和科学研究证明，人体缺锗会使人体产生多种疾病，会使人精神萎靡不振，头晕目
眩、视力障碍、胸闷气短、心慌心悸、肌肉酸痛无力、缺锗还会使人易感冒、使人容 易患上肝胆疾病，肿瘤和癌症，心血管疾病、血脂高、关节炎、易衰老等疾病。
锗(Ge)的原子序为32，原子量为72.61锗原子核周围有32个电子，最外侧轨道 上的4个电子作不规则运动，遇温度上升，最外侧轨道上的一个电子就会受到催化而离 开轨道，而脱离了轨道的电子有助于调整生物的离子平衡，能使人的身体神经中枢生物 电路异常情况下恢复正常，使心脑恢复健康的功能，锗还有调节人体不正常电位和磁场 的功能，锗元素能夺取癌细胞的电子磁场，使癌细胞的电位下降，抑制癌症病情的恶化。 锗还同时被认为是一种能吃的氧，可抑制和修补癌症病人因放射治疗引起的伤害，常喝 含有微量锗元素的水，能使皮肤养颜抗衰老，不易产生皱纹，用富含有锗元素的水洗澡， 沐浴，能使皮肤光滑滋润，富有弹性，.且具有保湿性，然而，以往未见有含纳米锗的饮 用水净化处理材料问世，国外也未见有相似或相近的科学文献报导。
为克服现有技术的不足，本发明人从锗的生态环境与人体健康的关系和锗的生物 学功能着手，在探讨了人体对必须的微量元素-锗的需求后，设计出了一种可用于饮 用水净化处理的含纳米锗(Ge)滤芯，从而完成了本发明。
本发明的目的在于提供一种纳米锗滤芯。
发明内容
本发明提供了一种纳米锗滤芯，含有活性炭及电气石纳米粉末，其特征在于，所 述纳米锗滤芯包括纳米锗滤层(3)和内无纺布保护层(4)，在滤芯内侧形成过水用 空腔(7)，所述纳米锗滤芯材料包括下述组份
50-500nm纳米锗 50-500nm电气石纳米粉末 纳米银抗菌材料 热熔粉末 40-100目活性炭
0.2-3% (重量)， 5-20% (重量)， 3-5% (重量)， 5-20% (重量)， 余量％ (重量)。
锗有调节人体不正常电位和磁场的功能，锗元素能夺取癌细胞的电子磁场，使癌 细胞的电位下降，抑制癌症病情的恶化。具有活化人体免疫细胞、提高血液载氧量、发射远红外的功能。
电气石(托玛琳)是一种含硼及成分复杂的硅酸盐矿物， 一般为柱状结晶体形态， 它具有独特的压电效应和永久带电效应，对人体健康有多种促进作用可发射被称为
"生命之光"的波长4~14微米的远红外，与人体远红外波长想匹配，改善微循环；还
可释放被称为"空气维生素"的负离子。
为此，电气石具有保健功能特性。其中之一具有生物电极微电流。对人体的各 种细胞、各种组织(肌肉、神经等组织)和各种器官(心、脑等)，在相对静止状态 或活动状态时，都带有电位并发生电位变化，促进新陈代谢，调节中枢神经系统和植 物神经系统，调节大脑皮层的功能，对心脏节律和血液循环，特别是微循环都有有益 的改善作用；对于细胞膜细胞内外的体液调节，特别是离子的调换、能量交换、信息 交换都是一个良性的信号。其中之二具有使水一瞬间负离子化。可使人体体液呈弱 碱性，将身体调节到最佳状态；使活性氧无毒化，保证了健康的内环境，抵御了有害 因子的侵扰；使细胞活化，保证了新陈代谢正常进行；净化血液，清除了毒素；恢复 疲劳，保证旺盛的精力；调节植物神经系统的平衡，保证了内脏器官的正常运转；增 强了抗病能力，减少了疾病的发生；改善了过敏体质，防止了免疫变态性疾病的发生； 延缓衰老，促进健康长寿。
另外，电气石本身带有静电荷，在一定的条件下，便会产生连续永久的直流静电， 蔬菜水果保鲜，对水防垢、除垢和杀菌消毒。从生物工程角度讲，人体内存在着0. 06mA 的生物电流，这个数字与电气石产生的微弱电流相似。电气石的电流与人体的生物电 流相匹配，必然引起人体生物电的生物效应，如促进新陈代谢、调节中枢神经系统和 植物神经系统、细胞膜和细胞内外的体液调整等等。
纳米银抗菌粉为AGP-ZP003无机纳米银抗菌粉，是以磷酸锆为载体，通过离子交 换方法制得，其特点为抗菌性能优异、耐高温、不变色，效果持久、广谱抗菌、安全
在-
-个优选实施方式中; 纳米锗
电气石纳米粉末 纳米银抗菌材料 热熔粉末 活性炭
所述纳米锗滤芯材料包括下述组分
1-1.5% (重量)， 8-15% (重量)， 3-5% (重量)， 8-12% (重量)， 67-80% (重量)。在一个优选实施方式中所述饮用水净化处理材料所含纳米锗为100-200nm,所 述电气石纳米粉末为150-250nm。
在一个优选实施方式中所述饮用水净化处理材料所含纳米银抗菌材料为 100-400nm。
在一个优选实施方式中所述饮用水净化处理材料所含热溶粉末为热熔度在 80-100°C、粘度2000-7500厘泊、粒度80-120目的有机树脂粉末。
在一个优选实施方式中所述饮用水净化处理材料含有麦饭石材料5-10% (重量)。
在一个优选实施方式中所述饮用水净化处理材料所含活性炭的碘值为800-900。 在一个优选实施方式中成形后的含纳米锗饮用水净化处理材料孔隙度为 100-400nm。
在一个优选实施方式中所述饮用水净化处理材料所含热熔粉末选自聚乙烯、聚 氯乙烯、聚酰胺、聚酯、和聚酯酰胺的一种。
根据上述本发明的纳米锗滤芯，纳米锗滤层(3)的外侧设有外无纺布保护层(2), 所述外无纺布保护层外层设有外保护网(1)。
根据上述本发明的纳米锗滤芯，其特征在于，在所述滤芯的二端设置有保护端盖 (5)，端盖上设置有由橡胶或者塑胶制成的防漏垫圈(6)，所述滤芯为筒状。 (10)中间设有过水空腔(7)。
根据本发明的纳米锗滤芯，可使饮用水含有锗微量元素并具有高活性。使用了优 异过滤性能和具有广谱抗菌作用的纳米银活性碳，提高了过滤效果。采用电气石粉具 有压电性和热电性，并具有远红外的电磁辐射等独特的物理性能，能高效地吸附和过 滤自来水中的杂质、有害胶着物，去除水中有害物质和重金属微量元素。在抗菌消毒 的同时，经锗过滤处理的水具有调节人体不正常电位和磁场的功能，锗元素能夺取癌 细胞的电子磁场，使癌细胞的电位下降，抑制癌症病情的恶化，并具有活化人体免疫 细胞、提高血液载氧量、发射远红外的功能，适用于广大缺锗地区的缺锗人群，中老 年群体及癌症和肿瘤患者，具有较大的市场潜力。另外，全部材料可回收再生，也可 应用于作其它环保材料和生态农业无土栽培，生产富锗果蔬使用。
图1为本发明纳米锗滤芯的展开结构示意图。其中1、外保护网，2、外无纺布保护层，3、纳米锗滤层，4、内无纺布保护层， 5、保护端盖，6、防漏垫圈，7、过水空腔。
具体实施例方式
以下用实施例结合附图对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明 最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。
实施例1
将50-150nm的纳米锗0.5-0.8% (重量)，180-200咖的电气石纳米粉末5-10% (重量)，纳米银抗菌材料5% (重量)，热熔度在80-10(TC、粘度6000-7500厘泊、 粒度80-120目的热熔粉末聚酰胺(PA) 8-10% (重量)，及余量40-60目的活性炭加 入螺杆泵的搅拌箱中，边搅拌，边混合4-6分钟后，向一端滤芯状成形模内挤压成形， 成形后加以80-100。C的高温定型30秒-l分钟，即得到本发明的圆筒状纳米锗滤芯。 所述成形后的圆筒状纳米锗滤芯孔隙度为300-350nm。
将所述滤芯包一层外无纺布保护层2，最外围包有无纺部或聚丙烯制网状外保护 网l，在滤芯的内过水空腔设有内无防保护层，在该滤芯的二端设置有保护端盖5及 其防漏垫圈6，即成为圆筒状的纳米锗滤芯。
实施例2
本实施例圆筒状纳米锗滤芯材料的组分为150-200nm的纳米锗0.8-1.2% (重 量)，200-300nm的电气石纳米粉末10-15% (重量)，纳米银抗菌材料3% (重量)，热 熔度在80-IOO'C、粘度5000-5500厘泊、粒度100-120目的热熔粉末聚酯酰胺(PEA) 10-15% (重量)，及70% (重量)60-80目的活性炭。所述成形后的圆筒状纳米锗滤 芯孔隙度为300-400nm。其余实施方式同实施例1 。
实施例3
本实施例纳米锗滤芯的组分为250-300nm的纳米锗1.2-2% (重量)，300-400nm 的电气石纳米粉末15-20% (重量)，纳米银抗菌材料2. 5% (重量)，热熔度在100-120 °C、粘度3000-3500厘泊、粒度100-120目的热熔粉末聚乙烯(CDPE) 15-20% (重 量)，及60% (重量)40-60目的活性炭。所述成形后的圆筒状纳米锗滤芯孔隙度为400-500nm。其余实施方式如同实施例1 。 实施例4
本实施例纳米锗滤芯的组分为450-500nm的纳米锗1. 5-2. 1%(重量)，150-200nm 的电气石纳米粉末8-10% (重量)，纳米银抗菌材料4% (重量)，热熔度在100-120 。C、粘度2000-2500厘泊、粒度100-120目的热熔粉末聚氯乙烯(PVC) 10-12% (重 量)，及72-76 % (重量)40-60目的活性炭。所述成形后的圆筒状纳米锗滤芯孔隙度 为400-500nm。其余实施方式如同实施例1 。
实施例5
本实施例纳米锗滤芯的组分为150-200nm的纳米锗2. 5-3. 0%(重量)，150-200nm 的电气石纳米粉末15-20% (重量)，纳米银抗菌材料4% (重量)，热熔度在100-120 。C、粘度2000-2500厘泊、粒度100-120目的热熔粉末聚酯(PES) 17-20% (重量)， 麦饭石6-8% (重量)及55% (重量)40-60目的活性炭。所述成形后的圆筒状纳米锗 滤芯孔隙度为400-500nm。其余实施方式如同实施例1 。
实施例6
除了所述搅拌混合进行6-7分钟后，经螺旋挤压成形后加以80-145度的连续高 温l-2分钟定型冷却，其他实施方式同实施例l，制得本发明的纳米锗滤芯
实施例7
除了所述搅拌混合进行8-10分钟后，经螺旋挤压成形后加以75-110度的高温定 型冷却之外，其他实施方式同实施例2，制得本发明的纳米锗滤芯。
实施例8
除了所述搅拌混合进行8-10分钟后，经模具烧结成形后加以定型，其他实施方 式同实施例3，制得本发明的纳米锗滤芯。
使用例
将圆筒状纳米锗滤芯装入滤筒，使用时，水由滤桶的进水口进入滤桶内，(图中未示出)在自来水自身压力下，然后该过滤水体依次通过外无纺布保护层2、纳米锗 滤层3和内无纺布保护层到达内过空腔，往上，进入出水口，其中纳米锗滤层中所含 的纳米锗饮用水净化处理材料起滤去液体中的水中异味、藻类、絮凝化学物质、有害 胶着物，去除水中有害物质和重金属微量元素的作用。最后净化后的液体进入过水用 空腔7，经过该过水用空腔上端的保护端盖5内的设置的出水口然后从出水口流出， 即得到纯净的含微量锗元素的饮用水。
根据本发明的纳米锗滤芯，可使饮用水含有锗微量元素并具有高活性。使用了优 异过滤性能和具有广谱抗菌作用的纳米银活性碳，提高了过滤效果。采用电气石粉具 有压电性和热电性，并具有远红外的电磁辐射等独特的物理性能，能高效地吸附和过 滤自来水中的杂质、有害胶着物，去除水中有害物质和重金属微量元素。在抗菌消毒 的同时，经锗过滤处理的水具有调节人体不正常电位和磁场的功能，锗元素能夺取癌 细胞的电子磁场，使癌细胞的电位下降，抑制癌症病情的恶化，并具有活化人体免疫 细胞、提高血液载氧量、发射远红外的功能，适用于广大缺锗地区的缺锗人群，中老 年群体及癌症和肿瘤患者，具有较大的巿场潜力。另外，全部材料可回收再生，也可 应用于作其它环保材料和生态农业无土栽培，生产富锗果蔬使用。
权利要求
1. 一种纳米锗滤芯，含有活性炭及电气石纳米粉末，其特征在于，所述纳米锗滤芯包括纳米锗滤层(3)和内无纺布保护层(4)，在滤芯内侧形成过水用空腔(7)，所述纳米锗滤芯材料包括下述组份50-500nm纳米锗0.2-3％(重量)，50-500nm电气石纳米粉末5-20％(重量)，纳米银抗菌材料3-5％(重量)，热熔粉末 5-20％(重量)，40-100目活性炭余量％(重量)。
2. 如权利要求l所述的纳米锗滤芯，其特征在于，所述纳米锗滤芯材料包括下 述组份纳米锗 1-1.5% (重量)，电气石纳米粉末 8-15% (重量)，纳米银抗菌材料 3-5% (重量)，热熔粉末 8-12% (重量)，活性炭 67 -80% (重量)。
3. 如权利要求l所述的纳米锗滤芯，其特征在于，所述所述纳米锗滤芯材料含 纳米锗为100-200mn，所述电气石纳米粉末尺寸为150-250mn，所述纳米银抗菌材料 为100-400nm。
4. 如权利要求l所述的纳米锗滤芯，其特征在于，所含热溶粉末为热熔度在 80-100°C、粘度2000-7500厘泊、粒度80-120目的有机树脂粉末，所述活性炭的碘 值在800-900。
5. 如权利要求l所述的纳米锗滤芯，其特征在于，所述纳米锗滤芯材料含有麦 饭石材料5-10% (重量)。
6. 如权利要求1所述的纳米锗滤芯，其特征在于，成形后的所述纳米锗滤芯材料 孔隙度为100-400nm。
7. 如权利要求l所述的纳米锗滤芯，其特征在于，所述热熔粉末选自聚乙烯、 聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯和聚酯酰胺的一种。
8. 如权利要求l所述的纳米锗滤芯，其特征在于，纳米锗滤层(3)的外侧设有 外无纺布保护层(2)，所述外无纺布保护层外层设有外保护网(1)。
9. 如权利要求l所述的纳米锗滤芯，其特征在于，在所述滤芯的二端设置有保 护端盖(5)，保护端盖(5)外侧设置有由橡胶或者塑胶制成的防漏垫圈(6)，所述 滤芯为筒状。
10. 如权利要求9所述的纳米锗滤芯，其特征在于，所述滤芯中间设有过水空腔 (7)。
全文摘要
一种纳米锗滤芯，包括纳米锗滤层、内无纺布保护层及形成于滤芯内侧的过水用空腔。所述纳米锗滤芯材料包括纳米锗0.2-3％(重量)，电气石纳米粉末5-20％(重量)，纳米银抗菌材料1-10％(重量)，热熔粉末5-20％(重量)，活性炭余量％(重量)。另外，所述纳米硒滤层的外层可设有外无纺保护层及外保护网。根据本发明，使饮用水含有微量元素锗，并具有高活性，能高效地吸附和过滤自来水中的杂质、有害胶着物及重金属，抗菌消毒的同时，经锗过滤处理的水具有调节人体不正常电位和磁场的功能，使癌细胞的电位下降，抑制癌症病情的恶化，适用于广大缺锗地区的缺锗人群，中老年群体及癌症和肿瘤患者。
文档编号B01D39/20GK101411959SQ20081004205
公开日2009年4月22日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者张金松 申请人:张金松