专利名称：一种除生化战剂的净水滤芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮水净化领域，尤其涉及一种由复合材料制成的净水滤芯。本发明所提 供的滤芯，可广泛用于大型净水系统和便携式净水器。
背景技术：
.随着我国社会经济发展，水资源短缺和水环境污染问题越来越严重。突发性饮水公 共卫生事件时有发生，同时也面临着生化恐怖袭击的威胁，水源污染严重影响人体健康， 因此饮用水的安全卫生已引起社会各界的高度重视。饮用水净化方法有多种，采用吸附、 过滤方式的净水装置逐渐成为人们生活的必需品，但是，作为核心部件的滤芯的结构、 组成、性能影响净水装置的使用方式及效果。目前， 一般的饮水净化装置仅能在一定程 度上解决水的色度、浊度、微生物等轻度污染，普遍存在着净化方式单一、净化效果差 的问题，尤其对生化战剂的去除效果更差。二十世纪八十年代以来，国内外研制多种饮用水处理材料及净水技术，在消毒灭菌 方面主要有紫外线、臭氧、载银活性炭、分离膜等，这些技术对水中的细菌微生物有 一定的去除作用，但对病毒的去除效果较差，对化学污染物的去除效果更差，因此使用 受到一定限制。中国专利98110317. 0A主要采用熔喷滤芯、离子交换树脂、活性炭、超滤、矿砂、 生化矿物陶瓷芯等7种过滤材料制备的滤芯，用于保健饮水壶、家用保健饮水器；中国 专利02265824. 6采用活性炭、麦饭石、永磁体及三碘树脂为滤材制备多功能滤芯；中国 专利97231571. 3采用熔喷纤维缠绕在装填活性炭、麦饭石、三碘树脂等滤材的筒上制成 组合滤芯；中国专利200420058323. 8采用中空纤维超滤膜、活性炭制成复合净水滤芯。 中国专利89218266. 0采用碘树脂杀菌剂用于自来水净化。以上专利均未采用纳米核壳材 料及荷电材料，不能稳定有效地去除水中的生化战剂。发明内容为克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能去除水中生化战 剂的，并提供一种结构简单、使用方便、能除生化战剂的净水滤芯。 为此，本发明采用如下的技术方案-一种除生化战剂的净水滤芯，包括滤壳、滤芯层、进水口、出水口，所述滤芯层从 进水口始，依次为碘树脂滤层、纳米核壳材料滤层、荷电材料滤层。本发明的除生化战剂的净水滤芯，所述滤芯可以是柱形，所述的出水口和进水口分别设置在滤芯的顶端和底端。所述荷电材料滤层由荷正电材料制成，为颗粒型、纤维型 或膜型。所述纳米核壳材料滤层为颗粒型、纤维型或膜型。所述碘树脂滤层为颗粒型或 纤维型。采用化学消毒、活性炭吸附和膜分离等方式的净水装置，可有效地截留细菌，降低 水中有机物含量并改善水质，但存在功能单一、净水效果简单等问题，不能去除水中的 生物战剂和化学战剂。而采用本专利发明的净水滤芯既能去除水中的细菌、病毒等微生 物，又能去除水中有机污染物。同时，专利所述滤芯为一体化完整结构，可大可小，即 可用于大型净水系统，也可用于便携式净水器。我国是自然灾害多发地区，在地震、洪 涝等自然灾害下，除生化战剂净水滤芯将为防止发生疫情发挥积极作用，其操作简单、 携带使用方便等优点会受到人们欢迎。
图l:本发明的滤芯结构剖面示意图。图中标号说明如下1、 出水口2、 荷电材料滤层3、 纳米核壳材料滤层4、 碘树脂滤层5、 滤壳6、 进水口具体实施方式
本发明所提出的滤芯主要由碘树脂、纳米核壳材料及荷电材料一体化组合而成。 碘树脂包括三碘树脂、五碘树脂及高聚碘树脂。碘树脂是由离子交换树脂与聚碘溶 液在一定条件下，经处理合成的一种新型的消毒杀菌材料，是一类接触性、穿透性的消 毒介质。当菌体蛋白质在水中直接与聚碘树脂接触的瞬间，立即被进攻，发生变型、凝 固、菌体酶系统被破坏，致使病菌等微生物死亡。本滤芯所用的碘树脂有颗粒型和纤维 型。纳米核壳材料是以纳米氧化镁、纳米二氧化钛等纳米金属氧化物为基础材料，利用 化学分子设计和材料沉积的原理制备，通过分子转移、表面羟基氧负离子氧化切割等原 理对化学污染物实现催化降解。本滤芯所用的纳米核壳材料有颗粒型、纤维型和膜型。荷电材料是一类新型功能净水材料，包括荷正电材料和荷负电材料，本发明使用的 是荷正电材料，其表面带有较强的正电荷，通过正负电荷的相互吸引作用，吸附去除水 中带负电性的细菌、病毒等生物战剂。本滤芯所用的荷电材料有颗粒型、纤维型和膜型。下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述。本发明的滤芯外观设计为柱形，主要由进水口 (6)、碘树脂滤层(4)、纳米核壳 材料滤层(3)、荷电材料滤层(2)、滤壳(5)和出水口 (1)组成，主体由三层不同的过滤材料封装在滤壳(5)内，在滤壳底端和顶端分别是进水口 (6)和出水口 (1); 三层滤料组成的滤芯层依次为荷电材料滤层(2)、纳米核壳材料滤层(3)、碘树脂 滤层(4)。受生化战剂污染的水从进水口 (6)进入滤芯后，首先通过碘树脂滤层(4)，水中的细菌、病毒等微生物与碘树脂上的碘结合，碘快速破坏细菌体的蛋白质或酶而将其杀灭；然后通过纳米核壳材料滤层(3)，水中的化学战剂被吸附到纳米核壳材料滤层表面， 在不需要光照的条件下，纳米金属氧化物对化学战剂进行催化降解，破坏有机物结构； 最后水进入滤芯终端过滤单元的荷电材料滤层(2)，其荷电材料的分子结构中带有固定 正电基团，经过正负电荷的互相吸引，吸附前两级过滤层可能泄露入水中的细菌、病毒， 同时荷电滤层的截留作用可截留去除前两级滤层的脱落物，净水从出水口 (1)流出。碘树脂、纳米核壳材料、荷电材料均具有抑菌功能，使用后不会造成滤芯中细菌的 繁殖滋生，避免水质二次污染，可保证滤芯的使用安全以及净水效果。
权利要求
1.一种除生化战剂的净水滤芯，包括滤壳、滤芯层、进水口、出水口，其特征在于，所述滤芯层从进水口始，依次为碘树脂滤层、纳米核壳材料滤层、荷电材料滤层。
2. 根据权利要求1所述的除生化战剂的净水滤芯，其特征在于，所述滤芯为柱形， 所述的出水口和进水口分别设置在滤芯的顶端和底端。
3. 根据权利要求1所述的除生化战剂的净水滤芯，其特征在于，所述荷电材料滤层 由荷正电材料制成。
4. 根据权利要求1至3任意一项所述的净水滤芯，其特征在于，所述荷电材料滤层 为颗粒型、纤维型或膜型。
5. 根据权利要求1至3任意一项所述的净水滤芯，其特征在于，所述纳米核壳材料 滤层为颗粒型、纤维型或膜型。
6. 根据权利要求1至3任意一项所述的净水滤芯，其特征在于，所述碘树脂滤层为 颗粒型或纤维型。
全文摘要
本发明涉及饮水净化领域，尤其涉及一种除生化战剂的净水滤芯，包括滤壳、滤芯层、进水口、出水口，所述滤芯层依次为碘树脂滤层、纳米核壳材料滤层、荷电材料滤层。本发明提供的净水滤芯，能去除水中生化战剂，具有结构简单、使用方便的优点。
文档编号B01D24/12GK101254366SQ200710060349
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者宿红波, 朱孟府, 游秀东, 王海燕 申请人:中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所