用增强的粘合剂制备过滤介质的方法

专利名称：用增强的粘合剂制备过滤介质的方法
技术领域：
本发明涉及一种水过滤介质，其具有直接固定于用于制造过滤介质的粘合剂材料上的带电材料。还可向所述粘合剂中直接添加微生物拦截增强剂。在一个实施方案中，本发明涉及制备过滤介质的方法，所述过滤介质具有带电材料和微生物拦截增强剂，所述两种物质都直接粘附到粘合剂材料上。然后，将制得的增强的粘合剂与芯部过滤介质合并以制备过滤介质。
背景技术：
一般地，在使用或不使用生物活性金属的条件下，利用带电材料和/或任意一种相容性微生物拦截增强剂对形成过滤系统中的芯部过滤介质的碳或活性炭纤维或结构进行化学处理。然后，将粉末、微粒或纤维形式的粘合剂或热塑性材料进行合并以提供更高强度。在某些情况中，利用带电材料和相容性微生物拦截增强剂对活性炭/粘合剂的组合进行化学处理。先前技术没有教导，在添加或不添加带电材料的条件下，将带电材料直接合并入粘合剂中或将微生物拦截能力直接合并入粘合剂中。包含阳离子银络合物的微生物拦截增强剂在本领域内是已知的。通常，将这些试剂位于碳块或纤维过滤器上以净化水并展示优异的病毒和细菌拦截功能。已知的是，在这些应用中对所述试剂进行沉积的方法是相当复杂的。阳离子银络合物(带电材料)通常以两步处理法直接在活性炭上形成。所述活性炭利用阳离子材料进行处理并然后利用银氨络合物进行处理以形成阳离子银-胺-卤化物络合物。该方法已经由如下美国专利部分教导6630016、6835311、6953604、6959820、6998058、7008537、7011753 和 7144533，所述专利授予 Koslow 并受让给 KX Technologies, LLC.。通过将硝酸银溶液与氯化钠溶液反应以使得氯化银沉淀，可制备银氨络合物。将氯化银彻底洗涤以完全除去硝酸根离子。在漂洗期间对硝酸根离子的浓度进行监测。然后使用大量氨水溶液将氯化银溶解以形成银氨络合物溶液。然后对活性炭进行处理并在约300 干燥一段时间，典型地过夜。本发明不同于该已知方法，因为将带电材料或微生物拦截增强剂或所述两者直接添加至为活性炭提供结构整体性的粘合剂材料中。

发明内容
考虑到先前技术的问题和不足，因此本发明的目的是提供一种用于将微生物拦截在过滤介质内的更有效的化学方法。本发明的另一个目的是提供一种在过滤介质制造过程期间在将粘合剂材料与芯部过滤介质材料合并之前将带电材料直接合并到粘合剂材料上的方法。本发明的另一个目的是提供一种在过滤介质制造过程期间将微生物拦截增强剂直接合并到粘合剂材料上的方法。
本发明的还另一个目的是，通过将微生物拦截增强剂直接添加至粘合剂材料或添加至具有与其连接的带电材料的粘合剂材料中，并通过降低在过滤器芯部介质自身内另外直接合并的溴化钠和带电材料的量，并进一步消除氯化钠和氨的使用而简化在芯部过滤介质内并入微生物拦截增强剂的方法、以及简化所述方法的化学品的方法。本发明的另一个目的是通过向粘合剂材料中添加带电材料并将所述带电材料与粘合剂上的微生物拦截增强剂合并来提高碳块过滤器优于现有技术的生物拦截能力，以便不会降低可获得的活性炭的表面积。本发明的另外目的是提供一种将生物拦截能力并入碳过滤器中的方法，所述碳过滤器容纳更多种筛网尺寸的活性炭。本发明的还另一个目的是提供一种使用粘合剂材料来控制带电材料和微生物拦截增强剂在碳块过滤介质中的分布的方法。根据说明书，将使得本发明的另外其他目的和优势部分明显且部分明确。在本发明中实现了对于本领域技术人员所理解的上述和其他目的，在第一方面中，本发明涉及一种制备具有微生物拦截能力的过滤介质的方法，所述方法包括将带电材料直接合并到粘合剂材料上，形成带电的粘合剂材料；将芯部过滤介质与所述带电的粘合剂材料合并；以及利用所述合并的芯部过滤介质和所述带电的粘合剂材料形成过滤介质。形成所述过滤介质的步骤可包括将所述合并的芯部过滤介质与带电的粘合剂挤出或压制成型为固体复合材料或块。所述带电材料可包括胶体；小的带电分子；或直链或支化的聚合物，所述聚合物在沿聚合物链的长度上具有带正电的原子，所述带正电的原子具有与其缔合的平衡离子。更具体地，所述带电材料可包括溴化钠与二烯丙基二甲基氯化铵的均聚物或聚-DADMAC的溶液。在第二方面中，本发明涉及一种制备具有微生物拦截能力的过滤介质的方法，所述方法包括将带电材料、微生物拦截增强剂和粘合剂材料合并以形成增强的粘合剂；将芯部过滤介质与所述增强的粘合剂合并；以及利用所述芯部过滤介质和所述增强的粘合剂形成过滤介质。所述微生物拦截增强剂可包含生物活性金属盐溶液，所述溶液包括生物活性金属。可将溴化银直接添加至带电的粘合剂中。在第三方面中，本发明涉及一种制备具有微生物拦截能力的过滤介质的方法，所述方法包括将粘合剂材料与聚丙烯酸(PAA)合并以形成粘合剂-PAA组合物，所述PAA为35%的水溶液且所述PAA的量为所述粘合剂材料的约0. 19T10重量％ ；以所述粘合剂材料的189T72重量％的量将所述粘合剂-PAA组合物在去离子水中稀释；对所述粘合剂-PAA组合物进行干燥并压碎成粉末；将按所述粘合剂材料的重量百分比计为约19T5%的带电材料与按所述芯部过滤介质的量计为约0. 059T0. 5重量％的AgBr混合；在所述粘合剂-PAA组合物的189T54重量％的量下将去离子水与所述带电材料和AgBr混合以形成带电材料-AgBr溶液；将所述带电材料-AgBr溶液与所述粘合剂-PAA组合物合并并对制得的组合物干燥以形成增强的粘合剂；将芯部过滤介质与所述增强的粘合剂合并；以及利用所述芯部过滤介质与所述增强的粘合剂形成所述过滤介质。在第四方面中，本发明涉及一种制备具有微生物拦截能力的过滤介质的方法，所述方法包括将带电材料、微生物拦截增强剂和粘合剂材料合并以形成增强的粘合剂，包括将所述粘合剂材料与聚丙烯酸(PAA)合并，所述PAA为35%的水溶液且所述PAA的量为所述粘合剂材料的约0. 19T10重量％ ;将所述PAA和粘合剂材料的组合物在去离子水中稀释以形成粘合剂-PAA组合物，所述去离子水的量为所述粘合剂材料的189T72重量％ ;将所述粘合剂材料的约19T5重量％的量的带电材料与所述芯部过滤介质的约0. 059T0. 5重量％的量的AgBr合并；将所述带电材料、AgBr和粘合剂-PAA组合物混入去离子水中，所述去离子水的量为所述粘合剂-PAA组合物的189T54重量％ ;对制得的带电材料、AgBr、粘合剂-PAA组合物进行干燥；将芯部过滤介质与所述增强的粘合剂合并；以及利用所述芯部过滤介质与所述增强的粘合剂形成所述过滤介质。在第五方面中，本发明涉及一种带电的粘合剂，包含与带电材料组合的处于粉末、微粒或纤维形式的粘合剂材料，所述带电材料包括胶体；小的带电分子；或直链或支化的聚合物，所述聚合物在沿着聚合物链的长度上具有带正电的原子，所述带正电的原子具有与其缔合的平衡离子。在第六方面中，本发明涉及一种具有微生物拦截能力的中间过滤介质，包含带电的粘合剂，其包括在粘合剂材料与芯部过滤介质合并之前且在施加热之前直接固定到粘合剂材料上的带电材料；和与所述带电的粘合剂材料合并的所述芯部过滤介质。所述中间过 滤介质可包括在带电的粘合剂与芯部过滤介质合并之前并施加热之前通过将至少一种微生物拦截增强剂合并到带电的粘合剂上而增强的带电的粘合剂。 在第七方面中，本发明涉及一种具有微生物拦截能力的过滤器，包含具有芯部过滤介质和带电的粘合剂的过滤介质，其中所述带电的粘合剂包括粘合剂材料，所述粘合剂材料具有在与所述芯部过滤介质合并之前直接固定到所述粘合剂材料上的导电材料，且其中所述过滤介质在施加热之后具有分散在整个的芯部过滤介质中的带电的粘合剂；封装所述过滤介质的外壳；和将所述过滤介质密封在所述外壳中的端盖。所述过滤器可包括通过在带电的粘合剂与芯部过滤介质合并之前并施加热之前将至少一种微生物拦截增强剂合并到带电的粘合剂上而增强的带电的粘合剂。所述过滤器可还包括成型为复合块结构、螺旋-卷绕板或折叠板的过滤介质。附图
简述特别地，在附属权利要求书中列出了认为是本发明新颖且基本特性的本发明的特征。所述特征仅用于显示目的且不是按比例绘制的。然而，关于操作的组织和方法，结合附图并通过参考如下详细说明可最好地理解本发明本身，在所述附图中图I是在向芯部过滤介质中添加粘合剂并加热之前利用带电材料和微生物拦截增强剂涂覆的粘合剂材料的图。图2是在熔化工艺之后图I的粘合剂。图3是显示固定到根据本发明的粘合剂材料上的带电颗粒在碳块各个层上的分布及其对压降的影响的图。图4A是过滤器的等距视图，所述过滤器具有以复合块结构形成的本发明的过滤介质。图4B是过滤器的等距视图，所述过滤器具有以折叠板方式形成的本发明的过滤介质。图4C是过滤器的等距视图，所述过滤器具有以螺旋一卷绕板方式形成的本发明的过滤介质。
图4D是图4C的过滤介质的细节图。实施本发明的方式在描述本发明的优选实施方案中，本文中参考附图中的图广4，其中相同的数字表示本发明相同的特征。在制备本发明至少一个实施方案的过滤介质的方法中,将芯部过滤介质材料与已经提前用带电材料进行了处理的粘合剂材料合并。在一个实施方案中，将芯部过滤介质与已经提前用带电材料和微生物拦截增强剂进行了处理的粘合剂材料合并。过滤介质通常使用适当孔结构、电荷材料、化学处理或其组合并入提供微生物拦截能力的微孔结构。所述微孔结构包含活性颗粒的阵列，所述活性颗粒具有特定的孔结构以及吸附剂和/或吸收剂性质。所述阵列能够为成型为粘着介质的粘接或固定颗粒的固体复合块、独块、陶瓷烛行物或平板复合材料，其都可用作粘合剂或负载粘接材料。通过本领 域中已知的方法如挤出、成型或滑动铸造可制备这些颗粒。为了获得期望的结果，所述微孔材料能够具有2微米数量级的平均流程，但是具有特殊的平均流程不是用于实践本发明的先决条件。在通过参考并入本文中的、早先识别的引用的Koslow先前技术中，用于处理芯部过滤介质表面的化学处理工艺利用带电或阳离子材料与微生物拦截增强剂如生物活性金属之间的协同相互作用，当所述微生物拦截增强剂与所述芯部过滤介质合并时，可提供接触时微生物污染物的广谱下降。通过与芯部过滤介质合并的阳离子材料所提供的电荷有助于微生物污染物的电动态拦截，同时紧密孔结构提供短扩散通道，并因此使得流动流体中的微生物污染物向微孔结构表面的快速扩散动力学。为了实施本发明的至少一个实施方案，将芯部过滤介质与已经提前与带电材料、微生物拦截增强剂或所述两者合并的粘合剂材料合并，以最终形成用于过滤系统中的完整的过滤介质。图I描绘了利用带电材料12和微生物拦截增强剂14涂覆的粘合剂10。这些成分可具有多种类型，且下面进行确认。应注意，尽管未列出，但还可将与所识别材料族相关的材料用于本发明中，且所提供的列表不包括所有这种材料，相反是所述材料和满足本发明工作的材料族的代表性实例。可将具有直接利用带电材料进行处理的并且具有或不具有微生物拦截增强剂的粘合剂的微孔过滤介质用作复合块、平板、折叠的介质，或根据用途和过滤器的外壳设计用作螺旋卷绕介质。其可用于几乎所有类型的过滤，包括用于工业、商业和家庭用途的水和空气的过滤。芯部过滤介质所使用的芯部过滤介质可包含吸附剂和/或吸收剂活性颗粒的阵列。所述活性材料可以处于使用湿法放置或干法放置介质工艺的微粒、粉末或粒状形式，且包括但不限于，活性炭、活性氧化铝、沸石、硅藻土、硅酸盐、硅铝酸盐、钛酸盐、骨炭、钙羟磷灰石、锰氧化物、铁氧化物、氧化镁、珍珠岩、滑石、聚合物微粒、粘土、碘化树脂、离子交换树脂、陶瓷、超级吸收剂聚合物(SAP)以及它们的组合。通过本领域中技术人员所已知的挤出、压缩成型或其他工艺可将该活性材料转化成固体复合材料。在美国专利5，019，311和5，189，092中描述了示例性方法。可将纤维用作所述芯部过滤介质。这些纤维可包含能够被原纤化的有机聚合物纤维。被原纤化的纤维通常是有利的，因为其异乎寻常的细尺寸规格和潜在的低成本。这种被原纤化的纤维包括但不限于，聚合物如聚酰胺、丙烯酸类树脂、丙烯腈；液晶聚合物如源自日本的 Kuraray Co. , Ltd.的VECTRAM 和源自日本的 Toyo Boseki KabushikiKaisha Corporation的ZYLON 等;离子交换树脂、工程树脂、纤维素、人造丝、芒麻、羊毛、丝绸、玻璃、金属、陶瓷、其他纤维材料或其组合；或纤维与微粒介质的组合，所述微粒介质例如但不限于活性炭、活性氧化铝、沸石、硅藻土、硅酸盐、硅铝酸盐、钛酸盐、骨炭、钙羟磷灰石、锰氧化物、铁氧化物、氧化镁、珍珠岩、滑石、聚合物微粒、粘土、碘化树脂、离子交换树脂、陶瓷、超级吸收剂聚合物(SAP)以及它们的组合。有机和无机纤维和/或晶须的组合，无论是否是被原纤化，都是可预期的且在本发明的范围内。例如，可单独或一起使用玻璃、陶瓷、金属纤维或聚合物纤维。在一个实施方案中，可使用被原纤化的纤维丝纤维如源自奥地利的 Lenzing Aktiengesellschaft Corpora tion 的 LYOCELL BY UENZ1NG ，因为其异乎寻常的细尺寸规格和潜在的低成本。所述芯部过滤介质也可为潜在由纤维制成的平板介质、或纤维和微粒介质组合的形式，其最终进行辊压、分层和/或折叠以用于增强的过滤应用。粘合剂材料本领域熟知的是，以粉末、微粒或纤维形式添加热塑性或热固性材料将有助于芯部过滤介质的活性颗粒的粘合。这种粘合剂材料可包括如下类型的任意一种物质聚烯烃、聚卤乙烯、聚乙烯基酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基醇、聚乙烯基硫酸酯、聚乙烯基磷酸酯、聚乙烯基胺、聚酰胺、聚酰亚胺、聚噁二唑、聚三唑、聚碳化二亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚醚、聚芳醚、聚酯、聚芳酯、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、甲醛-脲、乙基-乙酸乙烯酯共聚物、及它们的共聚物和嵌段互聚物、以及它们的组合。上述材料和其他可使用聚合物的变体包括诸如羟基、卤素、低级烷基、低级烷氧基、单环芳基等的基团的取代。其他潜在可用的材料包括聚合物如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和其他非晶或无定形聚合物和结构。可使用的粘合剂材料的更详细列表包括封端的聚缩醛如聚蚁醛或聚甲醛、聚三氯乙醛、聚正戊醛、聚乙醛和聚丙醛；丙烯酸类聚合物如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸乙酯和聚甲基丙烯酸甲酯；氟碳聚合物如聚四氟乙烯、全氟化的乙烯-丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯；聚酰胺如聚6-氨基己酸或聚e -己内酰胺、聚亚己基己二酰胺、聚亚己基癸二酰胺和聚11-氨基十一烷酸；聚芳酰胺如聚(亚氨基-1，3-苯二胺间苯二甲酰)或聚(间亚苯基间苯二甲酰胺)；聚对二甲苯如聚-2-二甲苯和聚(氯-I-二甲苯)；聚芳基醚如聚(氧-2，6- 二甲基-1，4-亚苯基)或聚苯醚；聚芳基砜如聚(氧-1，4-亚苯基磺酰基-1，4-亚苯基氧-1，4-亚苯基异亚丙基-1，4-亚苯基)和聚(磺酰基-1，4-亚苯基-氧-1，4-亚苯基磺酰基4，4’-联亚苯基);聚碳酸酯如聚双酚A或聚(羰基二氧-1，4-亚苯基异亚丙基-1，4-亚苯基)；聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(环己烯-1，4-二亚甲基对苯二甲酸酯)或聚(氧亚甲基-1，4-环己烯亚甲基氧对苯二甲酰)；聚芳基硫醚如聚(对亚苯基硫醚)或聚(硫代-1，4-亚苯基);聚酰亚胺如聚(均苯四酸酰亚胺-1，4-亚苯基)；聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、聚(I-丁烯)、聚(2-丁烯)、聚(I-戊烯)、聚(2-戊烯)、聚(3-甲基-I-戊烯)和聚(4-甲基-I-戊烯);乙烯基聚合物如聚(乙酸乙烯酯)、聚偏二氯乙烯和聚氯乙烯；二烯聚合物如1，2-聚-1，3- 丁二烯、1，4-聚-1，3- 丁二烯、聚异戊二烯和聚氯丁烯；聚苯乙烯；和上述物质的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物。聚烯烃类材料是有利的。例如，当进行适当处理时，特定类型的经处理的聚乙烯或聚酯纤维，是最佳的，并当以中等体积使用时具有不会明显干扰制得的过滤介质的亲水性本性的附加优势。可成功使用聚烯经粉末如Equistar Chemicals, LP of Houston, Texas 的MICROTHENE.F等。这些粉末包含具有适用于宽范围的专业应用的窄尺寸分布的超细、球形颗粒。聚烯烃粉末将聚烯烃树脂的独特性质与微细粒度结合。典型地将聚烯烃粉末添加至特定热塑性和热固性树脂中以提高表面外观、尺寸稳定性、挤出性能或收缩特性。通常，通过添加1%飞％的聚烯烃粉末，可提高树脂填料分布、成型流动和水汽抵抗性，并同时成功保持强度性质。所述粘合剂材料以约109T40重量％、更具体地约15% 25%且最具体地约18%的量存在于碳块过滤介质中。关于存在于平板介质中的粘合剂材料，潜在的量为59T30重量％， 更具体地为89T15%且最具体地为10%。期望粘合剂材料的软化点明显低于芯部过滤介质的软化点，从而能够对芯部过滤介质/粘合剂的组合进行加热以活化粘合剂材料，同时微孔结构不会熔化并由此损失孔隙率。用于增强粘合剂的带电或阳离子材料用于该应用的带电分子可以是具有单个带电单元且能够粘附到粘合剂上并在加热处理之后能够粘附到微孔结构至少一部分上的小分子。所述阳离子材料可具有与其缔合的一个或多个平衡离子，当暴露在生物活性金属盐溶液下时，所述平衡离子使得在阳离子表面附近的金属优先沉淀以形成阳离子金属沉淀物。所述带电或阳离子材料可以为胶体、小的带电分子或直链或支化的聚合物，所述聚合物在沿着聚合物链的长度上具有带正电的原子，所述带正电的原子具有与其缔合的平衡离子。如果阳离子材料是聚合物，则电荷密度可以为每约每20埃大于约I个带电原子，具体地每约每12埃大于约I个带电原子，且更具体地每约10埃分子长度大于约I个带电原子。在阳离子材料上的电荷密度越高，则与其缔合的平衡离子的浓度越高。能够使用高浓度的适当平衡离子以驱动阳离子金属络合物的沉淀。阳离子材料向微孔结构连续提供高度带正电的表面，如同通过流动或;电位分析仪所确定的，无论是在高或低pH环境下。在利用高分子量带电聚合物处理之后微孔结构的(或流动电位在基本中性PH下一般大于约+10毫伏，且通常高达约+23毫伏。通常适合使用的阳离子材料包括但不限于，季铵化的胺、季铵化的酰胺、季铵盐、季铵化的酰亚胺、苯甲烃铵化合物、双胍、阳离子氨基硅化合物、阳离子纤维素衍生物、阳离子淀粉、季铵化聚二醇胺缩合物、季铵化胶原多肽、阳离子甲壳质衍生物、阳离子瓜尔胶、胶体如阳离子三聚氰胺-甲醛酸胶体、无机物处理的二氧化硅胶体、聚酰胺-表氯醇树脂、阳离子丙烯酰胺、及其聚合物和共聚物、以及它们的组合等。示例性胺可以为吡咯、表氯醇衍生的胺、其聚合物等。示例性酰胺可以为由Hou等人在〃Microorganism Filter and Method for Removing Microorganism from Water〃(国际专利申请NO.W001/07090)中所公开的聚酰胺等。季铵盐的示例可以为二烯丙基二甲基卤化铵的均聚物、表氯醇衍生的聚季铵聚合物、衍生自二胺和二卤化物的季铵盐、聚亚己基二甲基溴化铵等，例如在全都通过参考并入的美国专利2，261，002,2, 271，378,2, 388，614和2，454，547中所公开的物质和在也通过参考并入的国际专利申请WO 97/23594中公开的物质。所述阳离子材料可化学结合、吸附或交联到自身或到纤维或膜上。所述阳离子或导电材料可包括溴化钠与二烯丙基二甲基氯化铵的均聚物或聚DADMAC (PDADMAC)的溶液。PDADMAC是高分子量的阳离子聚合物，其能够用于固定阳离子物质。其为能够完全溶于水中的阳离子聚合物。聚合物主体含有能够通过电中和和桥接吸附使得废水中的悬浮固体和带负电的水溶性物质不稳定并絮凝的强阳离子基团和活性吸附剂基团。其在絮凝、脱色、杀死藻类和除去有机物方面非常有效。其可适用0.5 1.4的宽范围的 pH 值。可使用的一种 PDADMAC 是得自 Naclo Company of Naperville, Illinois 的
MERQUAT ⑩。
适合用作带电或阳离子材料的其他材料包括得自BioShieldTechnologies, Inc. , of Norcross, Georgia 的 BIOSI11 FM J) 1A 0 BIOSlI IKLI) ^包括约5重量％的十八烷基氨基二甲基三甲氧基甲硅烷基丙基氯化铵和小于3%的氯丙基三甲氧基娃烧的有机娃烧产物。可使用的另一种材料是得自Surfacine DevelopmentCompany LLC, of Tyngsboro, Massachesetts 的SURFAC1.NE <1SURFACINE(§)包含通过将聚亚己基双胍(PHMB)与4，4’ -亚甲基-二 -N，N- 二缩水甘油基苯胺(MBGDA)和交联剂反应以将PHMB共价键和到聚合物表面上而得到的三维聚合物网络。可以以碘化银的形式向网络中引入银，并作为亚微米尺寸的颗粒捕获银。所述组合是可以使用的有效的抗微生物剂。取决于纤维和膜材料，所述MBGDA可以或可以不将所述PHMB交联到纤维或膜上。用于粘合剂增强的微生物拦截增强剂根据本发明的至少一个实施方案，将阳离子材料直接固定到所述粘合剂上。所述阳离子材料还可暴露在微生物拦截增强剂如生物活性金属盐溶液下。基于该目的，具有生物活性的金属非常适用于该应用。这种生物活性金属包括但不限于，银、铜、锌、镉、汞、锑、金、铝、钼、钯以及它们的组合。具体地，银和铜是期望的。可选择所述生物活性金属盐溶液，使得金属和阳离子材料的平衡离子基本不溶于水环境中，从而推动阳离子金属络合物的沉淀。如前所述，特别有用的带电材料、微生物拦截增强剂的组合是阳离子银-胺-卤化物络合物。所述阳离子胺是具有约400000道尔顿分子量的二烯丙基二甲基卤化铵的均聚物或具有类似电荷密度和分子量的其他季铵盐。所述氯离子平衡离子可由溴离子平衡离子或碘离子平衡离子取代。在一个实施方案中，所述方法包括将溴化银和带电材料如PDADMAC进行混合，以直接代替使用硝酸盐并沉淀溴化银。当用于重力流动水过滤系统的环境中时，所述微生物拦截增强过滤介质可由亲水性材料制成或利用润湿剂进行处理以提供良好的、自发的润湿能力。或者，在其他应用中，可对微生物拦截增强的过滤介质进行处理以提供所需要的亲水或疏水特性。使粘合剂材料带电的方法在第一实施方案中，在与芯部过滤介质合并之前，将上述类型的粘合剂材料与上述类型的带电材料如得自聚烯烃族的阳离子材料合并。该实施方案可在粘合剂-带电材料组合中具有惰性量的芯部过滤介质；然而，任何惰性量的芯部过滤介质应具有不会实质上影响粘合剂性质或带电材料性质的量，并应为不足以形成过滤介质的量。施加阳离子材料的方法在本领域内是已知的，且包括但不限于，喷施、浸溃或浸没涂布以造成阳离子材料向粘合剂材料的吸附、化学反应或交联。然后，对制得的组合进行干燥。可使用本领域内已知的不同类型的干燥方法。干燥方法可以为喷雾干燥；然而，不能将干燥方法限制为任意一种特殊类型的干燥方法。可在约150 T ^160 °F的温度范围下实施干燥方法，但取决于干燥方法，其他温度范围可能是更合适的，并认为是 可以接受的。所述粘合剂材料可还含有流动增强剂以用于加工和处理。所述带电材料通常是长度相对长的分子(在微米级别上)如在聚烯烃族带电材料中所识别的物质。所述阳离子材料/粘合剂之比可保持为低于0. 5，更具体地为低于0. 05。在热处理之后，阳离子分子的一部分片段通过嵌入熔化的粘合剂中并锚固在粘合剂表面上而直接固定到粘合剂上。为了将带电材料更可靠地锚固到粘合剂上，引入聚丙烯酸(PAA)以与阳离子材料形成不溶性聚合电解质络合物。该方法的实施提供更低的材料和劳动成本，更高的碳块性能和更安全的工作环境。然后，将所述带电粘合剂与芯部过滤介质的活性材料合并。在另一个实施方案中，如上所合并制得的粘合剂和带电材料，还与微生物拦截增强剂合并并用微生物拦截增强剂增强。还可接受的是，将微生物拦截增强剂首先与带电材料合并，然后将制得的增强剂合并到粘合剂上。然后将包含粘合剂材料、带电材料和微生物拦截增强剂的组合的整个增强的粘合剂与芯部过滤介质的活性炭颗粒合并。作为实例，将溴化银微生物拦截增强剂直接添加至制得的粘合剂/带电材料的组合上。在本发明的至少一个实施方案中，直接添加至制得的带电的粘合剂材料的组合中的溴化银可以以湿或干燥形式使用。然后，将增强的粘合剂添加至活性颗粒芯部过滤介质中。然后，进行加热。图2描绘了在向增强的组合施加热之后利用带电材料12和微生物拦截增强剂14增强的粘合剂10。在熔化之前，主要通过静电力将带电材料12和微生物拦截增强剂14直接固定到粘合剂10上。在熔化之后，将带电材料12和微生物拦截增强剂14连接、锚固、嵌入、包围在粘合剂10的内部或外部、或其任意组合。作为示例性实例，如果挤出的碳块是期望的结果，则在挤出工艺期间实施热的施加，其中增强的粘合剂熔化并分散在整个块中。在粘合剂材料熔化的同时，将粘合剂上的带电材料进行分散并与粘合剂一起移动。由于微生物拦截增强剂(溴化银)的粒度大，在一微米数量级上，以及带电材料的絮凝本性，所以将粘合剂材料、带电材料和微生物拦截增强剂牢固地保持在碳块内。在碳块上实施根据本发明至少一个实施方案的方法并与对比单元进行了比较，所述对比单元是通过先前技术方法例如由Koslow在上述先前技术的美国专利中所提出的原始配方和方法制造的碳块。所述对比单元具有带电材料和微生物拦截增强剂，所述两者都直接并最初固定到芯部过滤介质上。相反，在本发明的至少一个实施方案中，将所述带电材料和微生物拦截增强剂最初直接固定到粘合剂上，然后将所述增强的粘合剂与芯部过滤介质合并。尽管碳块和活性炭材料代表了选择的材料，但是不能将本方法仅限制为这些材料且可与其他过滤材料和其他形式的相同材料一起使用，所述其他过滤材料和其他形式的相同材料同样利用化学吸附并提供大截面的表面积以使得污染物尽可能多地暴露在过滤介质如平板过滤介质下。本发明的至少一个实施方案同样可适用于处于粉末、微粒和纤维形式的活性介质，还可同样适用于处于粉末、微粒和纤维形式的粘合剂材料。下面给出了示例性配方。配方I在本发明的一个实施方案中，利用带电材料对粘合剂进行处理以形成复合材料。然后，向芯部过滤介质中添加带电的粘合剂。所述芯部过滤介质可以为由微粒状或粉末状活性炭制成的碳块、或典型地由纤维制成的平板复合材料。根据需要处理的芯部过滤介质如活性炭微粒或平板介质的类型和量，对添加至粘合剂材料中的带电材料的量进行计算。所述带电材料可源自聚烯烃族，更具体地源自PDADMAC;然而，不能将本发明限制为特殊的带电材料，且上述列表中所确认的任意一种带电材料可在最少改变所述量的条件下成功发挥作用，如同本领域技术人员所确定的。
当芯部过滤介质为碳块时，使用以约40%水溶液形式制备的带电材料以便以芯部过滤介质的19T4重量％的量使粘合剂带电，具体地，在芯部过滤介质约3重量％下使用带电材料。关于处于其纯净状态的带电材料，使用芯部过滤介质的约0. 29T2重量％的带电材料使粘合剂带电，具体地，在芯部过滤介质的约I重量％下使用带电材料。以芯部过滤介质的至少4重量％的量，且作为示例性实例中以约16%的量将水溶液形式的带电材料溶于去离子(DI)水中。然后,将所述溶液与芯部过滤介质的约159T40重量％且具体地芯部过滤介质的约23重量％的量的粘合剂材料混合。在约150 T ^160 T下对带电的粘合剂进行干燥，然后在芯部过滤介质的约0. 059T3重量％且具体地为芯部过滤介质的约0. 099T0. 5重量％下与无定形二氧化硅混合，然后放置通过筛子。关于处于平板形式的芯部过滤介质，使用以约40%水溶液形式制备的带电材料，以芯部过滤介质的约29T35重量％的量使用带电材料以使粘合剂带电，更具体地，使用芯部过滤介质的约28重量％的带电材料。关于处于纯净状态的带电材料，使用平板形式的芯部过滤介质的约I. 09T15重量％的量的电荷材料以使粘合剂带电，更具体地，在芯部过滤介质的约I重量％的量下使用带电材料。关于平板介质，利用DI水将水溶液形式的带电材料溶解至39T30重量％的溶液，更具体地25%的溶液。然后，在待处理粘合剂材料总重量的3(T70%下将溶液处理到纤维上。在约150 T ^160 对带电的粘合剂进行干燥。然后，以典型方式将粘合剂纤维与芯部过滤介质合并以制造平板介质。配方II在本发明的另一个实施方案中，利用带电材料对粘合剂进行处理以形成复合材料，然后，利用微生物拦截增强剂对复合材料进行增强。以与配方I相同的方式，根据需要处理的芯部过滤介质的类型和量，对添加至粘合剂材料中的带电材料的量进行计算。所述带电材料可源自聚烯烃族，更具体地源自PDADMAC;然而，不能将本发明限制为特殊的带电材料，且上述列表中所确认的任意一种带电材料可在最少改变所述量的条件下成功发挥作用，如同本领域技术人员所确定的。当芯部过滤介质处于碳块状态时，按上述将带电材料制备成约40%水溶液，其中使用芯部过滤介质的约19T4重量％的带电材料使粘合剂带电，具体地，在芯部过滤介质约3重量％下使用带电材料使粘合剂带电。关于处于其纯净状态的带电材料，使用芯部过滤介质的约0. 29T2重量％的带电材料使粘合剂带电，具体地，在芯部过滤介质的约I重量％下使用带电材料。以芯部过滤介质的至少4重量％的量，且作为示例性实例，以约16%的量将水溶液形式的带电材料溶于去离子(DI)水中。然后，将所述溶液与芯部过滤介质的约159T40重量％且更具体地芯部过滤介质的约23重量％的量的粘合剂材料混合。在约150 T ^160 T下对粘合剂进行干燥，然后与芯部过滤介质的0. 059T3重量％且更具体地为芯部过滤介质的约0. 099T0. 5重量％的无定形二氧化硅混合，然后放置通过筛子。为了向带电的粘合剂中添加微生物拦截增强剂，一种方法是由约I. 72%的硝酸银溶液和溴化钠(NaBr)溶液制备溴化银粉末(AgBr)。通过将34. 4g硝酸银溶于2000ml反渗透去离子(R0/DI)水中制备I. 72%的硝酸银溶液。通过将IOOg NaBr溶于2000ml R0/DI水中制备溴化钠溶液。在容器中将硝酸银和溴化钠合并以形成浅黄色沉淀的溴化银(AgBr)。将上清液倾析出并然后用纯净水重新装满容器并倾析多次，更具体地至少三次，从而基本将所有硝酸钠(NaNO3)从AgBr中除去。然后，在80°C的温度下对AgBr进行干燥。然后，将干燥的AgBr研磨或粉碎。根据当将芯部过滤介质与增强的粘合剂合并时将芯部过滤介质的至少0. 19T1重量％的AgBr最终位于芯部过滤介质内的期望程度，更具体地，芯部过滤介 质的约0. 4重量％的AgBr，确定溴化银的量。将干燥的AgBr与带电的粘合剂合并并将制得的增强的组合与芯部过滤介质合并并进行热处理。在一个实施方案中，将溴化银直接混入带电材料中以代替使用硝酸银和沉淀溴化银。作为示例性实例，利用增强的粘合剂对挤出的碳块进行浸溃。根据109^25%的带电的粘合剂、更具体地159^20%的带电的粘合剂且具体地20%的带电的粘合剂，09Tl0%的氢氧化镁、更具体地39^7%的氢氧化镁和509^90%的活性炭、更具体地75% 85%的活性炭，制备了碳块。所述活性炭可以为碳粉的形式。以干燥的形式对溴化银进行分散以对粘合剂进行增强。在施加热以将全部增强的粘合剂熔化的同时将所述块挤出。通过配方II制备的碳块关于通过MS-2和E. coli试验的短期性能，对三种块进行了试验，如表IA中所示。表IA :具有完全增强的粘合剂的碳块的短期微生物试验
MS2
患加仑末端末端的 MS2:iA入 >￡* MS2 EXoii it, E.C0H流 E.Cdi _薷# 教流速 AP物 LRV 入物出物 LRV
J_ Sift47JH 7JiOE+ 5 $M SJ 2JIIE+II8 (IJNIE+iNI H3
J_ 4 _ 47M_ SJ 2J +08 氣__0 SJ
J_I 48333Jll 7J10E+05 _ SJ 2JliE+_ 3L_E_ €3 如表IB中所示，在0. 5gpm的流速下与代表先前技术配方的对照的水过滤器进行了并排比较。所述对照过滤器具有带电材料和微生物拦截增强剂如溴化银，所述带电材料的量为芯部过滤介质的约4重量％且所述微生物拦截增强剂的量为芯部过滤介质的0. 4重量％，所述两者都直接并最初固定到芯部过滤介质上。作为比较，该实施方案的试验制品由
权利要求
1.一种制备具有微生物拦截能力的过滤介质的方法，包括 将带电材料直接合并到粘合剂材料上，形成带电的粘合剂材料； 将芯部过滤介质与所述带电的粘合剂材料合并；和 利用所述合并的芯部过滤介质和所述带电的粘合剂材料形成过滤介质。
2.权利要求I的方法，其中所述形成所述过滤介质的步骤包括将所述合并的芯部过滤介质和带电的粘合剂挤出或压缩成型为固体复合材料或块。
3.权利要求2的方法，其中所述芯部过滤介质包括处于粉末或微粒形式的吸附剂或吸收剂活性颗粒的阵列，所述吸附剂或吸收剂活性颗粒包含活性炭、活性氧化铝、沸石、硅藻土、硅酸盐、硅铝酸盐、钛酸盐、骨炭、钙羟磷灰石、锰氧化物、铁氧化物、氧化镁、珍珠岩、滑石、聚合物微粒、粘土、碘化树脂、离子交换树脂、陶瓷、超级吸收剂聚合物(SAP)以及它们的组合。
4.权利要求I的方法,其中所述芯部过滤介质材料包含包括如下物质的纤维聚合物、聚酰胺、丙烯酸类树脂、丙烯腈、液晶聚合物、离子交换树脂、工程树脂、纤维素、人造丝、纤维素纤维、苎麻、羊毛、丝绸、玻璃、金属、陶瓷、有机和无机纤维和/或晶须或其组合。
5.权利要求4的方法，其中所述芯部过滤介质包括纤维与微粒介质的组合，所述微粒介质包括活性炭、活性氧化铝、沸石、硅藻土、硅酸盐、硅铝酸盐、钛酸盐、骨炭、钙羟磷灰石、锰氧化物、铁氧化物、氧化镁、珍珠岩、滑石、聚合物微粒、粘土、碘化树脂、离子交换树月旨、陶瓷、超级吸收剂聚合物(SAP)或它们的组合。
6.权利要求5的方法，其中所述形成所述过滤介质的步骤包括形成平板介质。
7.权利要求6的方法，包括对所述平板介质进行辊压、分层或折叠。
8.权利要求I的方法，其中所述粘合剂材料包含粉末、微粒或纤维形式且包括聚烯烃、聚卤乙烯、聚乙烯基酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基醇、聚乙烯基硫酸酯、聚乙烯基磷酸酯、聚乙烯基胺、聚酰胺、聚酰亚胺、聚噁二唑、聚三唑、聚碳化二亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚醚、聚芳醚、聚酯、聚芳酯、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、甲醛-脲、乙基-乙酸乙烯酯共聚物、它们的共聚物和嵌段互聚物，以及它们的组合。
9.权利要求8的方法，其中所述粘合剂材料的变体包括羟基、卤素、低级烷基、低级烷氧基和单环芳基。
10.权利要求8的方法，其中所述聚合物包括聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和其他非晶或无定形聚合物和结构。
11.权利要求8的方法，其中所述粘合剂材料包括 封端的聚缩醛，包括聚蚁醛或聚甲醛、聚三氯乙醛、聚正戊醛、聚乙醛和聚丙醛； 丙烯酸类聚合物，包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸乙酯和聚甲基丙烯酸甲酯； 氟碳聚合物，包括聚四氟乙烯、全氟化的乙烯-丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯； 聚酰胺，包括聚6-氨基己酸或聚e -己内酰胺、聚亚己基己二酰胺、聚亚己基癸二酰胺和聚ll-氨基^^一烷酸； 聚芳酰胺，包括聚(亚氨基-1，3-亚苯基亚氨基间苯二甲酰)或聚(间亚苯基间苯二甲酰胺)；聚对二甲苯，包括聚-2- 二甲苯和聚(氯-I- 二甲苯)； 聚芳基醚，包括聚(氧_2，6- 二甲基-1，4-亚苯基)或聚苯醚； 聚芳基砜，包括聚(氧-1，4-亚苯基磺酰基-1，4-亚苯基氧-1，4-亚苯基异亚丙基-1，4-亚苯基)和聚(磺酰基-1，4-亚苯基-氧-1，4-亚苯基磺酰基4，4’ -联亚苯基)；聚碳酸酯，包括聚双酚A或聚(羰基二氧-1，4-亚苯基异亚丙基-1，4-亚苯基)； 聚酯，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(环己烯-1，4-二亚甲基对苯二甲酸酯)或聚(氧亚甲基-1，4-环己烯亚甲基氧对苯二甲酰)； 聚芳基硫醚，包括聚(对亚苯基硫醚)或聚(硫代-1，4-亚苯基)； 聚酰亚胺，包括聚(均苯四酸酰亚胺-1，4-亚苯基)； 聚烯烃，包括聚乙烯、聚丙烯、聚(I- 丁烯)、聚(2- 丁烯)、聚(I-戊烯)、聚(2-戊烯)、聚(3-甲基-I-戊烯)和聚(4-甲基-I-戊烯)； 乙烯基聚合物，包括聚(乙酸乙烯酯)、聚偏二氯乙烯和聚氯乙烯；或二烯聚合物，包括1，2-聚-1，3- 丁二烯、1，4-聚-1，3- 丁二烯、聚异戊二烯和聚氯丁烯；聚苯乙烯； 及其任意组合以及它们的任何共聚物。
12.权利要求I的方法，其中所述带电材料包括 胶体； 小的带电分子；或 直链或支化的聚合物，所述聚合物在沿着聚合物链的长度上具有带正电的原子，所述带正电的原子具有与其缔合的平衡离子。
13.权利要求12的方法，其中如果所述带电材料包含聚合物，则电荷密度为约每10埃、12埃或20埃大于或等于约I个带电原子。
14.权利要求12的方法，其中所述带电材料包括季铵化的胺、季铵化的酰胺、季铵盐、季铵化的酰亚胺、苯甲烃铵化合物、双胍、阳离子氨基硅化合物、阳离子纤维素衍生物、阳离子淀粉、季铵化聚二醇胺缩合物、季铵化胶原多肽、阳离子甲壳质衍生物、阳离子瓜尔胶、包括阳离子三聚氰胺-甲醛酸胶体的胶体、无机物处理的二氧化硅胶体、聚酰胺-表氯醇树月旨、阳离子丙烯酰胺、及其聚合物和共聚物以及它们的组合。
15.权利要求14的方法，其中所述胺包括吡咯、表氯醇衍生的胺及其聚合物。
16.权利要求14的方法，其中所述季铵盐包括二烯丙基二甲基卤化铵的均聚物、表氯醇衍生的聚季铵聚合物、衍生自二胺和二卤化物的季铵盐或聚亚己基二甲基溴化铵。
17.权利要求12的方法，其中所述带电材料包括可化学结合、吸附或交联到自身或到纤维或膜上的材料。
18.权利要求12的方法，其中所述带电材料包括溴化钠与二烯丙基二甲基氯化铵的均聚物或聚-DADMAC (PDADMAC)的溶液。
19.权利要求I的方法，包括添加聚丙烯酸(PAA)以与所述带电材料形成不溶性聚合电解质络合物。
20.权利要求2的方法，包括 关于水溶液形式的带电材料，将所述带电材料以所述芯部过滤介质的约1°/T4重量％的量制备在约40%的水溶液中；或关于处于其纯净状态的带电材料，以所述芯部过滤介质的约0. 29T2重量％的量制备所述带电材料。
21.权利要求20的方法，包括 将水溶液形式的所述带电材料溶于去离子(DI)水中； 将所述带电材料与占所述芯部过滤介质的约159T40重量％的所述粘合剂材料混合，形成所述带电的粘合剂；以及 对所述带电的粘合剂进行干燥。
22.权利要求21的方法，包括 将所述带电的粘合剂与占所述芯部过滤介质的约0. 059T3重量％的无定形二氧化硅混合；以及 通过筛子过滤。
23.权利要求6的方法，包括 关于水溶液形式的带电材料，将所述带电材料以所述芯部过滤介质的29T35重量％的量制备成约40%的水溶液；或 关于处于其纯净状态的带电材料，以所述芯部过滤介质的约19T15重量％的量制备所述带电材料。
24.权利要求23的方法，包括 将所述水溶液形式的带电材料溶于去离子水中； 将所述粘合剂材料总重量的约309^70%的量的所述带电材料与所述粘合剂材料混合，形成所述带电的粘合剂，所述粘合剂材料的量为所述芯部过滤介质的约29T35重量％ ;以及对所述带电的粘合剂进行干燥。
25.权利要求I的方法，其中所述将带电材料直接合并到粘合剂材料上的步骤包括将所述带电材料直接合并到粘合剂材料和所述芯部过滤介质的惰性部分上。
26.一种制备具有微生物拦截能力的过滤介质的方法，包括 将带电材料、微生物拦截增强剂和粘合剂材料合并以形成增强的粘合剂；和 将芯部过滤介质与所述增强的粘合剂合并； 并利用所述芯部过滤介质和所述增强的粘合剂形成所述过滤介质。
27.权利要求26的方法，其中所述微生物拦截增强剂包含包括生物活性金属的生物活性金属盐溶液。
28.权利要求27的方法，其中所述生物活性金属包括银、铜、锌、镉、汞、锑、金、铝、钼或 钯以及它们的组合。
29.权利要求26的方法，其中所述带电材料包含阳离子带电聚合物。
30.权利要求29的方法，其中所述带电材料包括聚-DADMAC。
31.权利要求26的方法，包括 关于水溶液形式的带电材料，将所述带电材料以所述芯部过滤介质的约1°/T4重量％的量制备成约40%的水溶液；或 关于处于其纯净状态的带电材料，以所述芯部过滤介质的约0. 29T2重量％的量制备所述带电材料。
32.权利要求31的方法，包括将处于水溶液中的所述带电材料溶于去离子(DI)水中；和 将所述带电材料与占所述芯部过滤介质的约159T40重量％的所述粘合剂材料混合，形成所述带电的粘合剂。
33.权利要求32的方法，包括将溴化银直接添加至所述带电的粘合剂中。
34.权利要求32的方法，包括 由约I. 72%的硝酸银溶液和溴化钠(NaBr)溶液制备溴化银粉末(AgBr)，使得当将所述芯部过滤介质与所述增强的粘合剂合并时，所述芯部过滤介质的0. 19T1重量％的量的溴化银位于所述芯部过滤介质内； 对所述溶液进行干燥，并研磨或粉碎所述溴化银； 将所述溴化银与所述带电的粘合剂合并。
35.权利要求26的方法，包括 关于水溶液形式的带电材料，将所述带电材料以所述芯部过滤介质的约0. 059T2重量％的量制备成约40%的水溶液；或 关于处于其纯净状态的带电材料，以所述芯部过滤介质的约0. 19T1重量％的量制备所述带电材料。
36.权利要求35的方法，包括 将处于水溶液中的所述带电材料溶于去离子(DI)水中；和 将所述带电材料与占所述芯部过滤介质约159T40重量％的所述粘合剂材料混合，形成所述带电的粘合剂。
37.权利要求36的方法，包括将溴化银直接添加至所述带电的粘合剂中。
38.权利要求36的方法，包括 将所述溶液与湿溴化银(AgBr)混合； 溶于去离子水中； 与粘合剂材料重量的0. 5^2倍的所述溶液合并； 对所述溶液进行干燥；和 与所述带电的粘合剂合并。
39.权利要求38的方法，包括 由约I. 72%的硝酸银溶液和溴化钠(NaBr)溶液制备溴化银粉末(AgBr)，使得当将所述芯部过滤介质与所述增强的粘合剂合并时，所述芯部过滤介质的0. 19T0. 5%重量％的量的溴化银AgBr位于所述芯部过滤介质内； 将所述溴化银与所述带电的粘合剂合并以形成所述增强的粘合剂；和 对所述增强的粘合剂进行加热。
40.权利要求26的方法，包括 将所述带电材料以所述芯部过滤介质的约0. 39T4重量％的量制备成约40%的水溶液； 将所述带电材料溶于去离子水中； 将所述带电材料与占所述芯部过滤介质的约0. 1% 0.4重量％的所述湿溴化银合并； 添加去离子水； 将所述合并的带电材料与其重量的约159^40%的粘合剂材料混合； 对所述合并的带电材料和粘合剂材料进行干燥以形成所述增强的粘合剂；将所述增强的粘合剂与所述芯部过滤介质合并。
41.权利要求40的方法，其中所述带电材料包含阳离子带电聚合物。
42.一种制备具有微生物拦截能力的过滤介质的方法，包括 将粘合剂材料与聚丙烯酸(PAA)合并以形成粘合剂-PAA组合物，所述PAA为35%的水溶液且所述PAA的量为所述粘合剂材料的约0. 19T10重量％ ； 将所述粘合剂-PAA组合物在去离子水中稀释； 对所述粘合剂-PAA组合物进行干燥，并压碎成粉末； 将按所述粘合剂材料的重量百分比计为约1% 5%的所述带电材料与按所述芯部过滤介质的量计为约0. 059T0. 5重量％的AgBr混合； 将去离子水与所述带电材料和所述AgBr混合以形成带电材料-AgBr溶液； 将所述带电材料-AgBr溶液与所述粘合剂-PAA组合物合并并对制得的组合物干燥以形成增强的粘合剂； 将芯部过滤介质与所述增强的粘合剂合并； 以及利用所述芯部过滤介质与所述增强的粘合剂形成所述过滤介质。
43.一种制备具有微生物拦截能力的过滤介质的方法，包括 将带电材料、微生物拦截增强剂和粘合剂材料合并以形成增强的粘合剂，包括 将所述粘合剂材料与聚丙烯酸(PAA)合并，所述PAA为35%的水溶液且所述PAA的量为所述粘合剂材料的约0. P/T10重量％ ； 将所述PAA和粘合剂材料的组合物在去离子水中稀释以形成粘合剂-PAA组合物；将粘合剂材料的约19T5重量％的量的所述带电材料与所述芯部过滤介质的约0. 059T0. 5重量％的量的AgBr合并； 将所述带电材料、所述AgBr和所述粘合剂-PAA组合物与去离子水混合； 对所制得的带电材料、AgBr、粘合剂-PAA组合物进行干燥； 将芯部过滤介质与所述增强的粘合剂合并；以及 利用所述芯部过滤介质与所述增强的粘合剂形成所述过滤介质。
44.一种带电的粘合剂，包含 与带电材料组合的处于粉末、微粒或纤维形式的粘合剂材料，所述带电材料包括 胶体； 小带电分子；或 在沿聚合物链长度上具有带正电的原子的直链或支化聚合物，该带正电的原子具有与其缔合的平衡离子。
45.权利要求44的带电的粘合剂，其中所述粘合剂材料包括聚烯烃、聚卤乙烯、聚乙烯基酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基醇、聚乙烯基硫酸酯、聚乙烯基磷酸酯、聚乙烯基胺、聚酰胺、聚酰亚胺、聚噁二唑、聚三唑、聚碳化二亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚醚、聚芳醚、聚酯、聚芳酯、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、甲醛-脲、乙基-乙酸乙烯酯共聚物、它们的共聚物和嵌段互聚物以及它们的组合。
46.权利要求44的带电的粘合剂，其中所述带电材料包括聚合物，所述聚合物的电荷密度为约每10埃、12埃或20埃大于或等于约I个带电原子。
47.权利要求46的带电的粘合剂，其中所述带电材料包括季铵化的胺、季铵化的酰胺、季铵盐、季铵化的酰亚胺、苯甲烃铵化合物、双胍、阳离子氨基硅化合物、阳离子纤维素衍生物、阳离子淀粉、季铵化聚二醇胺缩合物、季铵化胶原多肽、阳离子甲壳质衍生物、阳离子瓜尔胶、包括阳离子三聚氰胺-甲醛酸胶体的胶体、无机物处理的二氧化硅胶体、聚酰胺-表氯醇树脂、阳离子丙烯酰胺、以及它们的聚合物和共聚物，以及它们的组合。
48.一种具有微生物拦截能力的中间过滤介质组合物，包含 带电的粘合剂，其包括在粘合剂材料与芯部过滤介质合并之前且在施加热之前直接固定到粘合剂材料上的带电材料；和 与所述带电的粘合剂材料合并的所述芯部过滤介质。
49.权利要求48的中间过滤介质组合物，包括通过将至少一种微生物拦截增强剂在所述带电的粘合剂与芯部过滤介质合并之前并在施加热之前合并到带电的粘合剂上而增强的所述带电的粘合剂。
50.一种具有微生物拦截能力的过滤器，包含 具有芯部过滤介质和带电的粘合剂的过滤介质，其中所述带电的粘合剂包括粘合剂材料，所述粘合剂材料具有在与所述芯部过滤介质合并之前直接固定到所述粘合剂材料上的导电材料，且其中所述过滤介质具有在施加热之后分散在整个芯部过滤介质中的所述带电的粘合剂； 封装所述过滤介质的外壳；和 将所述过滤介质密封在所述外壳中的端盖。
51.权利要求50的过滤器，包括通过将至少一种微生物拦截增强剂在所述带电的粘合剂与芯部过滤介质合并之前并施加热之前合并到所述带电的粘合剂上而增强的所述带电的粘合剂。
52.权利要求51的过滤器，包括成型为复合块结构、螺旋-卷绕板或折叠板的所述过滤介质。
全文摘要
本发明涉及水过滤介质，其具有直接固定于用于制造过滤介质的粘合剂材料上的带电材料。可向所述粘合剂中直接添加微生物拦截增强剂。然后将具有直接固定到粘合剂材料上的带电材料和微生物拦截增强剂两者的介质与芯部过滤介质合并并制备成过滤介质。由所述经处理的过滤介质制备过滤器。
文档编号B01D27/08GK102791349SQ201080064695
公开日2012年11月21日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年2月26日
发明者A·W·隆巴多, F·A·布里加诺, M·A·卡里姆, R·D·肯德里克, 王金文 申请人:Kx技术有限公司