本发明涉及过滤滤芯技术领域,具体地说,涉及一种复合净水滤芯及其制备方法。
背景技术:
利用反渗透膜方式净水后,水几乎变成“纯水”,长期饮用这样的水,身体会渐渐缺乏k、na、ca、mg、cu、mo等“营养”,因此常增加麦饭石、高岭土、椰壳炭等物质制备后置净水滤芯,增加矿物质浓度,使饮用水口味甘甜。但该种后置滤芯自身极易滋生细菌,随后产生污染及异味。
现有专利中,cn103768869a中公开了一种复合活性炭超滤滤芯及其制备方法,其滤芯的组成与质量比含量为活性炭50~65,硅藻土5~10,高岭土29.8~35,抗菌剂0.1~0.5,金属离子添加剂0~3,石墨烯微片0.1~1.5。将石墨烯微片放入n-甲基吡咯烷酮水溶液中分散为2~25g/l的石墨烯微片分散液;将硅藻土、高岭土、活性炭、抗菌剂、金属离子添加剂和石墨烯微片分散液球磨后,取出浆料,熟化后得到注浆成型用的浆料,倒入石膏模的型腔中,待在石膏模内壁吸附的胚体厚度为8~15mm后,倒出未吸附的流动浆料,获得空心滤芯胚体,脱气处理后,把滤芯胚体从石膏模内脱出,得到滤芯生坯,干燥烧结还原,冷却,即得复合活性炭超滤滤芯。但该方法的烧结温度需850-920℃、烧结时间较长。
技术实现要素:
针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种复合净水滤芯及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种复合净水滤芯,包括以下质量含量的各组分:
口感改善因子5%-20%、活性炭68%-90%、抗菌剂3%-5%、粘结剂2%-15%。
优选地,所述口感改善因子选自硅藻土、麦饭石、高岭土、膨润土及天然远红外矿化石中的一种或几种。
优选地,所述口感改善因子的颗粒目数为80-200目。
优选地,所述活性炭为椰壳活性炭、木质活性炭或煤质活性炭中的一种或几种。
优选地,所述活性炭的颗粒目数为40-200目。
优选地,所述粘结剂为pe树脂、pe粉、eva粉末的一种或几种。
优选地,所述抗菌剂为石墨烯复合抗菌剂,包括质量分数为5-20%的石墨烯和80-95%的复合剂,所述复合剂选自单甲酯单钠、苯甲酸钠、富马酸、喹诺酮类中的一种或几种。
本发明还提供了一种复合净水滤芯的制备方法,包括以下步骤:
a、将口感改善因子和活性炭研磨成颗粒后,与抗菌剂、粘接剂混合,搅拌均匀;
b、将步骤a获得的混合物均匀放入成型模具中,然后进行升温烧结;
c、将步骤b处理后的成型模具进行梯度降温,即得所述石墨烯复合净水滤芯。
优选地,步骤a中,所述搅拌速度为50-500rmp,搅拌时间为20-40min;
步骤b中,所述升温烧结的具体条件为:模具在200-350℃下开始烧结,并以1℃/min-10℃/min的升温速度进行升温烧结30-70min。
优选地,步骤c中,所述梯度降温的具体步骤为:模具以5℃/min-10℃/min的降温速度进行降温5-20min,之后保持该温度10-60min;然后再以10℃/min-20℃/min的降温速度降至室温。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明通过在滤芯生产中添加抗菌剂,在保留原有矿物质的同时,能有效去除细菌污染问题,改善饮用水口感。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一种复合滤芯的制备方法,具体步骤如下:
1、将硅藻土研磨成目数为80目的颗粒状,同时将椰壳活性炭研磨成目数为200目的颗粒状,之后按表1的质量百分含量配比添加抗菌剂(按石墨烯5%、单甲酯单钠95%配比而成)及粘结剂(pe树脂),进行混合,50rmp的搅拌速度下搅拌40min,使物料混合均匀。
2、将混合物料放入成型模具中,并通过机械震动的方法使混合物料在模具中填料均匀,使模具中的各部分都填充有混合物料。
3、再将模具放入烧结炉,使模具在200℃下开始烧结,并以10℃/min升温速度对模具进行升温烧结70min,使模具内的混合物料中的粘结剂完全挥发。
4、将模具从烧结炉中取出后,并对模具进行梯度降温(以5℃/min的降温速度进行降温20min,之后保持该温度10min;之后以20℃/min的降温速度降至室温),待模具降温冷却后,打开模具,既得所述石墨烯复合净水滤芯。
实施例2
本实施例提供了一种石墨烯阻垢滤芯的制备方法,具体步骤如下:
1、将麦饭石研磨成目数为100目的颗粒状,同时将木质活性炭研磨成目数为40目的颗粒状,之后按表1的质量配比添加抗菌剂(按石墨烯10%、苯甲酸钠90%配比而成)及粘结剂(pe粉),进行混合,200rmp的搅拌速度下搅拌30min,使物料混合均匀。
2、将混合物料放入成型模具中,并通过机械震动的方法使混合物料在模具中填料均匀,使模具中的各部分都填充有混合物料。
3、再将模具放入烧结炉,使模具在280℃下开始烧结,并以5℃/min升温速度对模具进行升温烧结50min,使模具内的混合物料中的粘结剂完全挥发。
4、将模具从烧结炉中取出后,并对模具进行梯度降温(以10℃/min的降温速度进行降温5min,之后保持该温度60min;之后以10℃/min的降温速度降至室温),待模具降温冷却后,打开模具,既得所诉石墨烯复合净水滤芯。
实施例3
本实施例提供了一种石墨烯阻垢滤芯的制备方法,具体步骤如下:
1、将高岭土研磨成目数为200目的颗粒状,同时将煤质活性炭研磨成目数为100目的颗粒状,之后按表1的质量配比添加抗菌剂(按石墨烯20%、富马酸80%配比而成)及粘结剂(eva粉),进行混合,500rpm的搅拌速度下搅拌20min,使物料混合均匀。
2、将混合物料放入成型模具中,并通过机械震动的方法使混合物料在模具中填料均匀,使模具中的各部分都填充有混合物料。
3、再将模具放入烧结炉,使模具在350℃下开始烧结,并以1℃/min升温速度对模具进行升温烧结30min,使模具内的混合物料中的粘结剂完全挥发。
4、将模具从烧结炉中取出后,并对模具进行梯度降温(以8℃/min的降温速度进行降温10min,之后保持该温度30min;之后以15℃/min的降温速度降至室温),待模具降温冷却后,打开模具,既得所诉石墨烯复合净水滤芯。
实施例4
本实施例提供了一种石墨烯阻垢滤芯的制备方法,具体步骤如下:
1、将膨润土研磨成目数为80目的颗粒状,同时将椰壳活性炭研磨成目数为100目的颗粒状,之后按表1的质量配比添加抗菌剂(按石墨烯15%、喹诺酮类85%配比而成)及粘结剂(pe树脂),进行混合,200rpm的搅拌速度下搅拌20min,使物料混合均匀。
步骤2-4与实施例1相同。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同,不同之处仅在于:本实施例的抗菌剂按石墨烯15%、单甲酯单钠85%配比而成。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同,不同之处仅在于:本对比例的抗菌剂按石墨烯5%、苯甲酸钠95%配比而成。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同,不同之处仅在于:本对比例的抗菌剂按石墨烯2%、单甲酯单钠98%配比而成。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同,不同之处仅在于:本对比例的抗菌剂按石墨烯25%、单甲酯单钠75%配比而成。
表1
对比例1
本对比例与实施例1的方法基本相同,不同之处仅在于:步骤1中,本对比例采用的硅藻土研磨成目数为60目的颗粒状。
对比例2
本对比例与实施例2的方法基本相同,不同之处仅在于:步骤1中,本对比例采用的木质活性炭研磨成目数为20目的颗粒状。
对比例3
本对比例与实施例1的方法基本相同,不同之处仅在于:步骤3中,本对比例采用250℃下恒温烧结。
对比例4
本对比例与实施例3的方法基本相同,不同之处仅在于:步骤3中,本对比例烧结开始温度为400℃。
对比例5
本对比例与实施例3的方法基本相同,不同之处仅在于:步骤4中,本对比例采用以8℃/min的降温速度持续降温至室温进行冷却。
对比例6-8
本对比例6-8与实施例1的方法基本相同,不同之处仅在于:对比例6-8的步骤1中,各组分的质量百分含量配比如表1所示。
性能测试
将各实施例和对比例制备的复合净水滤芯进行性能测试,测试方法如下:
矿物质含量测试方法:利用tccao17电感耦合等离子发射光谱仪,根据gb/t5750.6-2006检测市政水经过石墨烯复合滤芯后钾离子、钠离子及钙离子的浓度含量;
抗菌率:对该石墨烯复合滤芯按照astm-e2149-13a测试24h后对金黄色葡萄球菌的抗菌率;
饮用水口感:测试员直接饮用过滤后的水,结果分为口味甘甜,口味一般,口味干涩三种。
结果如表1所示。
表2
本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。