多功能复合滤芯的制作方法

本实用新型涉及一种多功能滤芯，特别是涉及一种多功能复合滤芯。

背景技术：

饮用水污染问题，特别是重金属离子污染的威胁，越来越引起社会各界的高度重视。目前，一般的饮用水净化装置，存在净化方式单一、净化效果差的问题，滤芯作为饮用水净化装置的核心部件，滤芯的结构、性能影响净化装置的使用效果，现有的滤芯主要是单一材料制成，如活性炭滤芯、单一外压超滤膜等，其净化效果不佳，而简单地将几种滤芯串联，虽然能够提高饮水用的净化效果，但存在占用空间大、组装复杂、接头数量多等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能提高过滤效果的多功能复合滤芯。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

多功能复合滤芯，包括能使被滤介质依次过滤的多种滤材，所述多种滤材选自吸附滤材、交换滤材、反应滤材和拦截滤材中至少两种滤材的组合，且相邻的两种滤材为上述滤材中的异种滤材。

所述多种滤材沿过滤路径设置，至少包括有选自SGS聚合物的滤材。

所述多种滤材选自碳陶膜管，碳陶膜管和所述SGS聚合物形成交错设置的组合。

所述多种滤材内部分别形成被滤介质通过的过滤路径。

所述过滤路径内和/或所述过滤路径外设置所述SGS聚合物。

所述碳陶膜管和所述SGS聚合物之间设置有使被滤介质在SGS聚合物内形成最长过滤路径的滤壳。

所述多种滤材的形态选自片状、U型、膜状、膜丝状、颗粒状中的一种或多种的组合，和/或所述多种滤材相互贴设或间隔一段间距设置。

所述碳陶膜管由以下所述吸附滤材选替代：选自主动吸附滤材和被动吸附滤材中的一种或两种的组合；主动吸附滤材选自阳电荷膜、负离子膜、负离子颗粒层和极性离子筛中的一种或多种的组合；被动吸附滤材选自活性炭纤维膜、活性炭纤维层、炭陶瓷和炭陶管中的一种或多种的组合；

所述交换滤材选自离子交换纤维膜、离子交换活性炭纤维膜和离子交换树脂膜中的一种或多种的组合；

所述反应滤材选自亚硫酸钙颗粒层、离子筛颗粒、溴树脂、多聚碘树脂、金属颗粒、铜锌合金滤料和KDF铜合金滤料中的一种或多种的组合；

所述拦截滤材滤材选自过滤网、核孔膜、无纺布、PP膜、PE超滤物、超滤膜和PVDF超滤膜中的一种或多种的组合。

多功能复合滤芯还包括座体，座体上设置所述多种滤材，且座体上对应所述SGS聚合物设置有滤孔。

采用上述结构后，本实用新型的多功能复合滤芯具有以下有益效果：由于多种滤材选自吸附滤材、交换滤材、反应滤材和拦截滤材中的两种滤材或两种以上滤材的组合，且相邻的两种滤材为异种滤材；过滤时，被滤介质依次经具有不同过滤原理的滤材进行过滤，在同等尺寸、规格条件下，能成倍提高过滤功效，实现多种过滤功效；也就是说，在实现同等过滤功效的前提下，可大大缩小滤芯的外形尺寸、节省滤材。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的另一角度结构示意图。

图3为本实用新型的内部结构示意图。

图中：

滤材 1

第一层滤材 11 第二层滤材12

滤壳 2

滤孔 21

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

实施例一

本实施中的多功能复合滤芯主要包括能使被滤介质依次过滤的多种滤材。多种滤材选自吸附滤材、交换滤材、反应滤材和拦截滤材中的两种滤材或两种以上滤材的组合，且相邻的两种滤材为上述滤材中的异种滤材。

其中，多种滤材中的每种滤材分别为选自吸附滤材、交换滤材、反应滤材和拦截滤材中的单一的一种滤材。或者多种滤材中的每种滤材由选自吸附滤材、交换滤材、反应滤材和拦截滤材中的两种或两种以上滤材复合而成的复合滤材替代。例如，离子交换活性炭纤维膜是由离子交换纤维和活性炭纤维这两种滤材进行复合，从而制成这种复合滤材，也就是说，离子交换活性炭纤维膜中的离子交换纤维和活性炭纤维，完全复合在一起且无法将两者分离开来。

具体而言，各种滤材可如下选用：

1、吸附滤材选自主动吸附滤材和被动吸附滤材中的一种或两种的组合。主动吸附滤材选自阳电荷膜、负离子膜、负离子颗粒层和极性离子筛中的一种或多种的组合。被动吸附滤材选自活性炭纤维层、炭陶瓷和炭陶管中的一种或多种的组合。吸附滤材的过滤原理主要以吸附为主，同时上述各种吸附滤材本身对一定的分子团也具有一定的拦截功能。

2、交换滤材选自离子交换纤维膜、离子交换活性炭纤维膜、离子交换树脂膜中的一种或多种的组合。交换滤材的过滤原理主要以交换为主，上述各种交换滤材本身对一定的分子团也具有一定的拦截功能。

3、反应滤材选自亚硫酸钙颗粒层、离子筛颗粒、溴树脂、多聚碘树脂、金属颗粒、铜锌合金滤料和KDF铜合金滤料中的一种或多种的组合。反应滤材的过滤原理主要以反应为主，同时上述各种反应滤材本身对一定的分子团也具有一定的拦截功能。

4、拦截滤材滤材选自过滤网、核孔膜、无纺布、PP膜、PE超滤物、超滤膜和PVDF超滤膜中的一种或多种的组合。拦截滤材的过滤原理主要以拦截为主，设定拦截滤材上的微孔径，即可拦截相应的介质，同时无纺布等上述滤材本身也具有一定的吸附功能。

多种滤材沿过滤路径设置，且多种滤材选自离子交换纤维膜、活性炭纤维膜和超滤膜的组合。所谓过滤路径是指水流过滤所经过的路径，既可以包含被滤介质在多种滤材中的通过路径，也可以包含被滤介质经过多种滤材后，在滤壳内的

例如，沿过滤路径设置的多种滤材由下至上的第一层滤材、第二层滤材、第三层滤材、第四层滤材和第五层滤材依次为离子交换纤维膜、活性炭纤维膜、离子交换纤维膜、活性炭纤维膜和离子交换纤维膜，当然还可以加一层超滤膜。

多种滤材选自离子交换纤维膜和活性炭纤维膜构成的任意交错设置的交错组合滤材，该交错组合滤材还连通有超滤膜。

较佳地，在交错组合滤材内部形成过滤路径，该过滤路径内和/或过滤路径外设置超滤膜。

多种滤材形成往复的或曲折的过滤路径。

多种滤材的形态选自片状、U型、膜状、膜丝状、颗粒状中的一种或多种的组合。多种滤材相互贴设或间隔一段间距设置。

多功能复合滤芯还包括滤壳，滤壳包括内壳和外壳，内壳和外壳分别与座体相互扣合，滤壳内容置多种滤材。滤壳和/或座体上分别设置滤孔。被滤介质通过滤孔后，可在过滤路径中的多种滤材依次进行多重过滤。

具体而言，滤壳包括内外、下上或上下对应设置的内壳和外壳，内壳和外壳的敞口处扣合有座体，座体和内壳上分别设置有使被滤介质通过的滤孔，从而形成曲折的过滤路径，多种滤材对应设置在外壳内和内壳内。

滤壳呈圆柱型，圆柱型滤壳内设置环状交错组合滤材，交错组合滤材中部所形成的通孔内设置内壳，内壳内再设置超滤膜或者其他滤材。当然，也可在交错组合滤材中部通孔的出水口处向外接设内壳，内壳内设置超滤膜或者其他滤材。

超滤膜内还可设置杆件，以装配或支撑超滤膜，杆件端部还可与座体连接，从而将超滤膜装配在座体上。

实施例二

如图1至图3所示，本实施例中，多功能复合滤芯主要包括多种滤材1，多种滤材1沿过滤路径设置，多种滤材1中至少包括有SGS聚合物。另外，目前的SGS聚合物也有用于制作SGS聚合物改性沥青，其网址如下：

http://b2b.hc360.com/viewPics/supplyself pics/455644029.html。

当多种滤材为片状时，多种滤材选自碳陶膜管和SGS聚合物的任意交错设置的多层组合，由外至内、由内至外、由上至下或由下至上依次设置第一层滤材11和第二层滤材12。如图3所示，本实施例中，由外至内的第一层滤材11和第二层滤材12依次为碳陶膜管和SGS聚合物。当多种滤材为U型时，U型碳陶膜管和U型SGS聚合物可组成里外多层套合的组合，例如一层碳陶膜管、一层SGS聚合物、再一层碳陶膜管、再一层SGS聚合物，等等，以此类推。多种滤材内部分别形成被滤介质通过的过滤路径。过滤路径内和/或过滤路径外设置SGS聚合物。如图3所示，当然SGS聚合物内也可设置相应的过滤功能的滤材，也可不设置其他滤材。

较佳地，碳陶膜管和SGS聚合物之间设置有使被滤介质在SGS聚合物内形成最长过滤路径的滤壳2或内壳。碳陶膜管采用碳、陶复合成的膜管。例如，在倒U型的碳陶膜管内设置倒U型的SGS聚合物，碳陶膜管和SGS聚合物之间还可设置倒U型的滤壳2或内壳，滤壳2或内壳采用非过滤材质制成，且在滤壳2或内壳的U型封闭端开滤孔21，这样从碳陶膜管外经碳陶膜管第一次过滤后向上进入滤壳U型封闭端上的滤孔21，然后再进入SGS聚合物进行第2次过滤，最后从滤壳2或座体上的滤孔21中流出。

另外碳陶膜管可选自以下的多种滤材：选自吸附滤材、交换滤材、反应滤材和拦截滤材中的一种或两种的组合；或者多种滤材采用选自吸附滤材、交换滤材、反应滤材和拦截滤材中的两种或两种以上滤材复合而成的复合滤材的组合。

吸附滤材选自主动吸附滤材和被动吸附滤材中的一种或两种的组合；主动吸附滤材选自阳电荷膜、负离子膜、负离子颗粒层和极性离子筛中的一种或多种的组合；被动吸附滤材选自活性炭纤维膜、活性炭纤维层、炭陶瓷和炭陶管中的一种或多种的组合。

交换滤材选自离子交换纤维膜、离子交换活性炭纤维膜和离子交换树脂膜中的一种或多种的组合。

反应滤材选自亚硫酸钙颗粒层、离子筛颗粒、溴树脂、多聚碘树脂、金属颗粒、铜锌合金滤料和KDF铜合金滤料中的一种或多种的组合。

拦截滤材滤材选自过滤网、核孔膜、无纺布、PP膜、PE超滤物、超滤膜和PVDF超滤膜中的一种或多种的组合。

多功能复合滤芯还包括座体，座体上设置多种滤材，且座体上对应SGS聚合物设置有滤孔。

其中，SGS聚合物也可称之为SGS-聚合物、sgs聚合物、sgs-聚合物。SGS聚合物属于一种离子交换树脂，具有空间球状结构，可采用Geyser材料制成。SGS聚合物这种大分子化合物，可由多种单体合成，例如，间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、三聚氰胺、尿素等。SGS聚合物在合成过程中产生微球，微球是卷曲在油里的聚合物长链，这些微球被聚合后形成具有多孔和高机械强度的结构。微球具有巨大的比表面积，可达500m²/g，它表面自身覆盖活性基团，离子交换过程就在这些基因上进行。除去的离子直接和有化学活性的聚合物表面离去的典型离子(Na⁺)进行交换，向离子交换树脂颗粒内部扩散。因此，SGS聚合物过滤体积比率比普通的颗粒状离子交换树脂高出10-20倍。

SGS聚合物主要包括三种过滤原理：机械过滤、吸附过滤、离子交换过滤。机械杂质也可以称之为拦截过滤，机械杂质的除去主要在聚合物的表面层进行。所有大于滤材外孔尺寸的粒子的机械过滤在表面进行。过滤通道是复杂而曲折的且孔径是渐变的，阻止被过滤的杂质流出来进入纯水，这些杂质在有压力降时容易流入纯水。ARAGON复杂的内表面充当着微生物障碍物的作用。大多数细菌病毒都是椭圆形(从0.5至20.0mkm)，因此会被困在滤材弯曲的通道中。为了阻止聚合物中吸附的微生物生长，在滤材中还可嵌入完全阻止它们流入纯水中的银。滤材孔径可在0.01-3.5mKm(1mkm＝0.001mm)范围内任意变动。

而且，SGS聚合物还可同时具有阴离子、阳离子交换功能。例如：类型为ARAGON，单体为间苯二酚，再覆盖化合物为重金属、含氯有机化合物。溶解了的化学元素以及它们的化合物通过离子交换和吸附机制从水中除去。另外，ARAGON2是一种块状混合材料，由ARAGON聚合物、抑制细菌的银和离子交换树脂颗粒混合而成。硬盐、溶解的离子、胶离子、重金属及其化合物均因树脂和聚合物的离子交换性质被除去。离子交换树脂使ARAGON2除去硬盐的能力比ARAGON增强了12-15倍，能够除去活性氯、含氯化合物和有机化合物。

拟软化也是ARAGON材料独特的特征。水流过过滤材料时，硬盐的结构被改变了。因为，纯水中没有沉淀形成，软水获得了有利于生物生存的性质。

实施例三

本实施例中，多功能复合滤芯主要包括多种滤材1，多种滤材1沿过滤路径设置，多种滤材选自活性碳纤维膜和超滤膜任意交错设置的构成的交错组合滤材，该交错组合滤材还连通有SGS聚合物。

多功能复合滤芯还包括滤壳2，滤壳包括外壳、内壳和座体，座体上扣合1个外壳，该外壳内或上端部扣合内壳，同时该外壳的上端部还扣合另外1个外壳。上面的1个外壳、内壳和下面的座体上分别开有使被滤介质通过的滤孔21。在外壳、内壳和座体之间形成容置多种滤材1的滤腔，由上至下的滤腔内依次设有第一层滤材、第二层滤材和第三层滤材。第一层滤材、第二层滤材和第三层滤材依次为SGS聚合物、活性碳纤维和超滤膜。或者第一层滤材、第二层滤材和第三层滤材依次为SGS聚合物、活性碳纤维膜和超滤膜。

滤壳内以能拆装的方式设置多种滤材。滤壳内设置有杆件，杆件用以装配多种滤材。或者外壳、内壳和座体以能拆装的方式连接在一起。

滤壳内设置有密封结构，和/或各滤材之间分别设置有密封结构，密封结构能阻止被滤介质逃逸多种滤材，也就是说，密封结构能阻止被滤介质未经过滤流出滤壳2，进一步讲，进入滤壳的被滤介质会依次经过滤壳内的每种滤材进行多重过滤。密封结构采用密封圈、密封垫之类的结构，密封圈设置在外壳、内壳和座体的连接或衔接处，或者密封圈设置在各滤材与滤壳接触面之间。

活性碳纤维膜或活性碳纤维由阳电荷膜、负离子膜、负离子颗粒层、极性离子筛、活性炭纤维层、炭陶瓷和炭陶管中的一种或多种的组合替代。

超滤膜由过滤网、核孔膜、无纺布、PP膜、PE超滤物、超滤膜和PVDF超滤膜中的一种或多种的组合替代。

实施例四

本实施例与实施三的主要区别在于，多种滤材1选自SGS聚合物和活性炭纤维膜任意交错设置构成的交错组合滤材。例如，在外壳内的上部以能装卸的方式设置1个内壳，在外壳内的下部以能装卸的方式设置另外1个内壳，这样在上面的内壳内、2个内壳之间、下面的内壳内依次设置第一层滤材、第二层滤材和第三层滤材。第一层滤材、第二层滤材和第三层滤材可选自沿过滤路径设置的SGS聚合物、活性炭纤维膜和SGS聚合物。

活性炭纤维膜的替代品、多种滤材的形态、滤壳的结构、多种滤材在滤壳内的设置方式、滤壳与滤材之间的密封结构等均与实施例三相同，在此不再赘述。

实施例五

本实施例中，多功能复合滤芯主要包括多种滤材1，多种滤材1沿过滤路径设置。多种滤材1选自离子交换纤维膜和活性炭纤维膜构成的任意交错设置的交错组合滤材，且该交错组合滤材还连通有SGS聚合物。

例如，过滤路径上设置的多种滤材为SGS聚合物、离子交换纤维膜、活性炭纤维膜和离子交换纤维膜。

SGS聚合物内部形成过滤路径。SGS聚合物的过滤路径内和/或外设置交错组合滤材。SGS聚合物与交错组合滤材之间设置有使被滤介质交错组合滤材内形成最长过滤路径的滤壳2或内壳，下面以内壳为例进行说明。

多功能复合滤芯还包括座体，SGS聚合物、内壳和交错组合滤材设置在座体上，且座体上对应交错组合滤材开有滤孔。较佳地，滤壳的一端部连接座体，滤壳的另一端部对应交错组合滤材开有滤孔。具体而言，SGS聚合物的截面呈倒U型，SGS聚合物内由上至下依次设置第一层滤材、第二层滤材和第三层滤材。第一层滤材、第二层滤材和第三层滤材依次为离子交换纤维、活性碳纤维、离子交换纤维，从而构成交错组合滤材。交错组合滤材与SGS聚合物之间设置非滤材制成的内壳，这样多种滤材形成往复的或曲折的过滤路径。其中，离子交换纤维可由离子交换纤维膜替代，和/或活性碳纤维可由活性碳纤维膜替代。

上述实施例和附图并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。