一种新型复合滤芯及其制备方法与流程

本发明涉及反渗透净水机领域，尤其涉及一种新型复合滤芯及其制备方法。

背景技术：

反渗透膜部件是净水机的核心部件，直接决定了净水器的过滤效果。现有的反渗透膜元件依据形状及制作方法可分为卷式、管式、板式及中空纤维式，其中卷式反渗透膜元件具有水流分布均匀、耐污染程度高、更换费用低、外部管路简单、易于清洗维护保养和设计自由度大等许多优点，成为目前主要膜元件结构形式。为了节省空间和安装使用方便，传统的反渗透膜部件都是采用单个膜袋沿中心产水管螺旋缠绕的方式，形成多层紧密的膜袋层构成的圆柱状构成。中心产水管作为集水管，膜袋的多层纯水收集到中心产水管，最后通过纯水出口提供干净纯水。另外，目前还出现了由多个膜袋构成的反渗透膜部件。这种多膜袋反渗透膜部件主要包括中心集水管和多个膜袋，中心集水管的侧面设有若干排与每个膜袋对应的进水口，中心集水管的内部靠近一端处设有隔断，其原理同传统的单膜袋类似，只不过将一个膜袋变为多个膜袋，减少了单个流道长度，并减轻了部分流道阻力。

目前，家用反渗透净水机能够有效的去除水中钙离子、镁离子、细菌、有机物、无机物、金属离子和放射性物质等，已经成为国内大多数用户购买净水机的首选。但是，反渗透膜在制备过程中，残留的单体有机物、膜片的膜孔保护剂以及反渗透膜元件出水的ph值的改变、未完全净化的小分子有机物等因素都会影响反渗透膜产水的口感。因此，反渗透净水机的最后一级滤芯经常使用活性炭颗粒或者活性炭棒来进一步改善口感。

然而，增加一级活性炭滤芯会使整个反渗透净水机的成本增加、体积增大且不方便用户对滤芯进行更换，同时增加的一些管路还存在漏水风险等问题。因此，有必要提供一种新的复合滤芯以简化反渗透净水机的结构。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新型复合滤芯及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明公开了一种新型复合滤芯，包括中心管和膜袋组件，所述膜袋组件卷绕于所述中心管的外周且沿所述中心管的径向层叠；所述膜袋组件包括纯水导布和膜袋，所述纯水导布一端与所述中心管粘接，所述膜袋铺设于所述纯水导布之上，所述膜袋靠近所述中心管一端与所述纯水导布粘接，所述膜袋包括膜片和浓水格网，所述浓水格网靠近所述中心管一端与所述膜片粘接，所述膜袋组件还包括铺设于所述膜袋之上的吸附层，所述吸附层靠近所述中心管一端与所述膜袋粘接。

进一步地，所述膜片包括第一膜片和第二膜片，所述浓水格网设置于所述第一膜片与所述第二膜片之间。

优选地，所述膜袋组件为一组。

优选地，所述膜袋组件至少有两组。

进一步地，所述吸附层包括活性炭纤维布。

优选地，所述吸附层为活性炭纤维布。

优选地，所述吸附层由活性炭纤维布与第一纯水导布拼接而成。

进一步地，所述活性炭纤维布靠近所述中心管设置。

优选地，所述吸附层包括第一纯水导布以及设置于所述第一纯水导布之上的活性炭纤维布。

进一步地，所述膜片为反渗透膜片或超滤膜片。

本发明还公开了一种新型复合滤芯的制备方法，包括如下步骤：

s1、将中心管与纯水导布的一端粘接为一体；

s2、在纯水导布上铺设膜袋，所述膜袋包括膜片和浓水格网，将所述浓水格网靠近所述中心管一端与所述膜片粘接；

s3、在所述膜袋上铺设吸附层，将所述吸附层靠近所述中心管一端与所述膜袋粘接；

s4、将所述纯水导布、所述膜袋与所述吸附层组成膜袋组件，再将所述膜袋组件卷绕于所述中心管的外周且沿所述中心管的径向层叠即得复合滤芯。

进一步地，所述膜片包括第一膜片和第二膜片，所述浓水格网设置于所述第一膜片与所述第二膜片之间。

优选地，所述膜袋组件为一组。

优选地，所述膜袋组件至少有两组。

进一步地，所述吸附层包括活性炭纤维布。

优选地，所述吸附层为活性炭纤维布。

优选地，所述吸附层由活性炭纤维布与第一纯水导布拼接而成。

进一步地，所述活性炭纤维布靠近所述中心管设置。

优选地，所述吸附层包括第一纯水导布以及设置于所述第一纯水导布之上的活性炭纤维布。

进一步地，所述膜片为反渗透膜片或超滤膜片。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的新型复合滤芯，在膜袋组件中增加了吸附层，可直接通过该滤芯将水中的小分子有机物以及膜孔保护剂等吸附，改善了净化水的口感；

（2）本发明的新型复合滤芯，不需要增加一级滤芯便可实现较好的过滤效果，降低了净水机的成本；

（3）本发明的新型复合滤芯，结构简单、体积小，易于实现大规模工业化生产；

（4）本发明的新型复合滤芯的制备方法，直接将吸附层与膜袋、纯水导布复合后卷制得到复合滤芯，简单易行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例1的一种新型复合滤芯结构示意图；

图2是本发明实施例2的一种新型复合滤芯结构示意图；

图3是本发明实施例3的一种新型复合滤芯结构示意图。

其中，图中附图标记对应为：1-活性炭纤维布，2-膜片，21-第一膜片，22-第二膜片，3-浓水格网，4-纯水导布，41-第一纯水导布，5-中心管。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1。如图所示，本发明公开了一种新型复合滤芯，包括中心管5和膜袋组件，所述膜袋组件卷绕于所述中心管5的外周且沿所述中心管5的径向层叠；所述膜袋组件包括纯水导布4和膜袋，所述纯水导布4一端与所述中心管5粘接，所述膜袋铺设于所述纯水导布4之上，所述膜袋靠近所述中心管5一端与所述纯水导布4粘接，所述膜袋包括膜片2和浓水格网3，所述浓水格网3靠近所述中心管5一端与所述膜片2粘接，所述膜片2为反渗透膜片，所述膜片2包括第一膜片21和第二膜片22，所述浓水格网3设置于所述第一膜片21与所述第二膜片22之间；所述膜袋组件还包括铺设于所述膜袋之上的活性炭纤维布1，所述活性炭纤维布1靠近所述中心管5一端与所述膜袋粘接。所述膜袋组件为一组。

本发明实施例提供的一种新型复合滤芯的工作原理如下：原水经纯水导布4进入膜袋，先通过滤芯中的浓水格网3，在压力下渗透进入膜片2中，然后在膜袋外部产生第一净化水，第一净化水经活性炭纤维布1过滤，活性炭纤维布1吸附第一净化水中残留的小分子有机物以及膜片的膜孔保护剂后产出第二净化水，再流向中心管5中，即可饮用。

本发明还公开了本实施例中复合滤芯的制备方法，包括如下步骤：

s1、将中心管5与纯水导布4的一端粘接为一体；

s2、在纯水导布4上铺设膜袋，所述膜袋包括膜片2和浓水格网3，所述膜片2包括第一膜片21和第二膜片22，将所述浓水格网3设置于所述第一膜片21与所述第二膜片22之间，将所述浓水格网3靠近所述中心管5一端与所述膜片2粘接，所述膜片2为反渗透膜片；

s3、在所述膜袋上铺设活性炭纤维布1，将所述活性炭纤维布1靠近所述中心管5一端与所述膜袋粘接；

s4、所述纯水导布4、所述膜袋与所述吸附层构成膜袋组件，将一组所述膜袋组件卷绕于所述中心管5的外周且沿所述中心管5的径向层叠即得复合滤芯。

实验测试，用常规工艺卷制的400g反渗透膜元件和本实施案例1卷制的400g反渗透膜元件做三氯甲烷加标测试平行实验。测试温度为25℃，取等体积的水分别放入两个相同的容器中，控制两个容器中三氯甲烷浓度均为2ppm，将两个反渗透膜元件分别放入两个容器中，通水30分钟后，分别测试两容器的净化水中三氯甲烷的浓度；常规工艺卷制膜元件净化水中三氯甲烷浓度为0.72ppm；本实施案例净化水中三氯甲烷浓度小于0.01ppm。

实施例2

请参阅图2。如图所示，本发明公开了一种新型复合滤芯，包括中心管5和膜袋组件，所述膜袋组件卷绕于所述中心管5的外周且沿所述中心管5的径向层叠；所述膜袋组件包括纯水导布4和膜袋，所述纯水导布4一端与所述中心管5粘接，所述膜袋铺设于所述纯水导布4之上，所述膜袋靠近所述中心管5一端与所述纯水导布4粘接，所述膜袋包括膜片2和浓水格网3，所述浓水格网3靠近所述中心管5一端与所述膜片2粘接，所述膜片2为超滤膜片，所述膜片2包括第一膜片21和第二膜片22，所述浓水格网3设置于所述第一膜片21与所述第二膜片22之间；所述膜袋组件还包括铺设于所述膜袋之上的吸附层，所述吸附层靠近所述中心管5一端与所述膜袋粘接。所述吸附层由活性炭纤维布1与第一纯水导布41拼接而成，所述活性炭纤维布1靠近所述中心管5设置。所述膜袋组件为两组。

本发明实施例提供的一种新型复合滤芯的工作原理如下：原水经纯水导布4进入膜袋，先通过滤芯中的浓水格网3，在压力下渗透进入膜片2中，然后在膜袋外部产生第一净化水，第一净化水经吸附层过滤，吸附层吸附第一净化水中残留的小分子有机物以及膜片的膜孔保护剂后产出第二净化水，再流向中心管5中，即可饮用。

本发明还公开了本实施例中复合滤芯的制备方法，包括如下步骤：

s1、将中心管5与纯水导布4的一端粘接为一体；

s2、在纯水导布4上铺设膜袋，所述膜袋包括膜片2和浓水格网3，所述膜片2包括第一膜片21和第二膜片22，将所述浓水格网3设置于所述第一膜片21与所述第二膜片22之间，将所述浓水格网3靠近所述中心管5一端与所述膜片2粘接，所述膜片2为超滤膜片；

s3、在所述膜袋上铺设吸附层，将所述吸附层靠近所述中心管5一端与所述膜袋粘接；所述吸附层由活性炭纤维布1与第一纯水导布41拼接而成，所述活性炭纤维布1靠近所述中心管5设置；

s4、所述纯水导布4、所述膜袋与所述吸附层构成膜袋组件，将两组所述膜袋组件卷绕于所述中心管5的外周且沿所述中心管5的径向层叠即得复合滤芯。

实验测试，用常规工艺卷制的100g反渗透膜元件和本实施案例2卷制的100g反渗透膜元件做三氯甲烷加标测试平行实验。测试温度为25℃，取等体积的水分别放入两个相同的容器中，控制两个容器中三氯甲烷浓度均为2ppm，将两个反渗透膜元件分别放入两个容器中，通水30分钟后，分别测试两容器的净化水中三氯甲烷的浓度；常规工艺卷制膜元件净化水中三氯甲烷浓度为0.61ppm；本实施案例净化水中三氯甲烷浓度小于0.01ppm。

实施例3

请参阅图3。如图所示，本发明公开了一种新型复合滤芯，包括中心管5和膜袋组件，所述膜袋组件卷绕于所述中心管5的外周且沿所述中心管5的径向层叠；所述膜袋组件包括纯水导布4和膜袋，所述纯水导布4一端与所述中心管5粘接，所述膜袋铺设于所述纯水导布4之上，所述膜袋靠近所述中心管5一端与所述纯水导布4粘接，所述膜袋包括膜片2和浓水格网3，所述浓水格网3靠近所述中心管5一端与所述膜片2粘接，所述膜片2为反渗透膜片，所述膜片2包括第一膜片21和第二膜片22，所述浓水格网3设置于所述第一膜片21与所述第二膜片22之间；所述膜袋组件还包括铺设于所述膜袋之上的吸附层，所述吸附层靠近所述中心管5一端与所述膜袋粘接。所述吸附层包括第一纯水导布41以及设置于所述第一纯水导布41之上的活性炭纤维布1。所述膜袋组件为三组。

本发明实施例提供的一种新型复合滤芯的工作原理如下：原水经纯水导布4进入膜袋，先通过滤芯中的浓水格网3，在压力下渗透进入膜片2中，然后在膜袋外部产生第一净化水，第一净化水经吸附层过滤，吸附层吸附第一净化水中残留的小分子有机物以及膜片的膜孔保护剂后产出第二净化水，再流向中心管5中，即可饮用。

本发明还公开了本实施例中复合滤芯的制备方法，包括如下步骤：

s1、将中心管5与纯水导布4的一端粘接为一体；

s2、在纯水导布4上铺设膜袋，所述膜袋包括膜片2和浓水格网3，所述膜片2包括第一膜片21和第二膜片22，将所述浓水格网3设置于所述第一膜片21与所述第二膜片22之间，将所述浓水格网3靠近所述中心管5一端与所述膜片2粘接，所述膜片2为反渗透膜片；

s3、在所述膜袋上铺设吸附层，将所述吸附层靠近所述中心管5一端与所述膜袋粘接；所述吸附层包括第一纯水导布41以及设置于所述第一纯水导布41之上的活性炭纤维布1；

s4、所述纯水导布4、所述膜袋与所述吸附层构成膜袋组件，将三组所述膜袋组件卷绕于所述中心管5的外周且沿所述中心管5的径向层叠即得复合滤芯。

实验测试，用常规工艺卷制的400g反渗透膜元件和本实施案例3卷制的400g反渗透膜元件做三氯甲烷加标测试平行实验。测试温度为25℃，取等体积的水分别放入两个相同的容器中，控制两个容器中三氯甲烷浓度均为2ppm，将两个反渗透膜元件分别放入两个容器中，通水30分钟后，分别测试两容器的净化水中三氯甲烷的浓度；常规工艺卷制膜元件净化水中三氯甲烷浓度为0.78ppm；本实施案例净化水中三氯甲烷浓度小于0.01ppm。

实施例4

本发明公开了一种新型复合滤芯，包括中心管5和膜袋组件，所述膜袋组件卷绕于所述中心管5的外周且沿所述中心管5的径向层叠；所述膜袋组件包括纯水导布4和膜袋，所述纯水导布4一端与所述中心管5粘接，所述膜袋铺设于所述纯水导布4之上，所述膜袋靠近所述中心管5一端与所述纯水导布4粘接，所述膜袋包括膜片2和浓水格网3，所述浓水格网3靠近所述中心管5一端与所述膜片2粘接，所述膜片2为反渗透膜片，所述膜片2包括第一膜片21和第二膜片22，所述浓水格网3设置于所述第一膜片21与所述第二膜片22之间；所述膜袋组件还包括铺设于所述膜袋之上的吸附层，所述吸附层靠近所述中心管5一端与所述膜袋粘接。所述吸附层由活性炭纤维布1与第一纯水导布41拼接而成，所述第一纯水导布41靠近所述中心管5设置。所述膜袋组件为一组。

本发明实施例提供的一种新型复合滤芯的工作原理如下：原水经纯水导布4进入膜袋，先通过滤芯中的浓水格网3，在压力下渗透进入膜片2中，然后在膜袋外部产生第一净化水，第一净化水经吸附层过滤，吸附层吸附第一净化水中残留的小分子有机物以及膜片的膜孔保护剂后产出第二净化水，再流向中心管5中，即可饮用。

本发明还公开了本实施例中复合滤芯的制备方法，包括如下步骤：

s1、将中心管5与纯水导布4的一端粘接为一体；

s2、在纯水导布4上铺设膜袋，所述膜袋包括膜片2和浓水格网3，所述膜片2包括第一膜片21和第二膜片22，将所述浓水格网3设置于所述第一膜片21与所述第二膜片22之间，将所述浓水格网3靠近所述中心管5一端与所述膜片2粘接，所述膜片2为反渗透膜片；

s3、在所述膜袋上铺设吸附层，将所述吸附层靠近所述中心管5一端与所述膜袋粘接；所述吸附层由活性炭纤维布1与第一纯水导布41拼接而成，所述第一纯水导布41靠近所述中心管5设置；

s4、所述纯水导布4、所述膜袋与所述吸附层构成膜袋组件，将一组所述膜袋组件卷绕于所述中心管5的外周且沿所述中心管5的径向层叠即得复合滤芯。

实验测试，用常规工艺卷制的50g反渗透膜元件和本实施案例4卷制的50g反渗透膜元件做三氯甲烷加标测试平行实验。测试温度为25℃，取等体积的水分别放入两个相同的容器中，控制两个容器中三氯甲烷浓度均为2ppm，将两个反渗透膜元件分别放入两个容器中，通水30分钟后，分别测试两容器的净化水中三氯甲烷的浓度；常规工艺卷制膜元件净化水中三氯甲烷浓度为0.47ppm；本实施案例净化水中三氯甲烷浓度小于0.01ppm。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的新型复合滤芯，在膜袋组件中增加了吸附层，可直接通过该滤芯将水中的小分子有机物以及膜孔保护剂等吸附，改善了净化水的口感；

（2）本发明的新型复合滤芯，不需要增加一级滤芯便可实现较好的过滤效果，降低了净水机的成本；

（3）本发明的新型复合滤芯，结构简单、体积小，易于实现大规模工业化生产；

（4）本发明的新型复合滤芯的制备方法，直接将吸附层与膜袋、纯水导布复合后卷制得到复合滤芯，简单易行。

以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，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和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。