本发明涉及过滤芯，具体地，涉及基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯及其制备方法。
背景技术：
过滤芯是一种过滤设备，是过滤器的核心部件。过滤芯主要应用于以下领域：电子工业：反渗透水系统预过滤，去离子水系统预过滤；食品工业：饮料、啤酒、矿泉水等过滤；化学工业：有机溶剂、墨水等过滤；医药工业：医药、生物和血浆产品的过滤、压缩空气和气体过滤；其他：电镀液、金属切削液，感光抗蚀剂和磁性介质的过滤等等。
按照制造工艺划分，过滤芯主要有PP滤芯和线绕滤芯两种；其中，PP滤芯也叫做PP熔喷滤芯，熔喷过滤芯由聚丙烯超细纤维热熔缠结制成，纤维在空间随机形成三维微孔结构，维孔孔径沿滤液流向呈梯度分布，集表面、深层、精精过滤于一体，可截留不同粒径的杂质；滤芯精度范围0.5-100μm，其通量是同等精度峰房滤芯的1.5倍以上，满足各种工程安装的需要。线绕滤芯是由具有良好过滤性能的纺织纤维纱线精密缠绕在多孔骨架上精制而成的；其纱线材料有丙纶纤维、晴纶纤维、脱脂棉纤维等；缠绕时通过控制纱线的缠绕松紧度和稀密度，可以制成不同精度的过滤芯，能有效去除各种液体的悬浮物、颗粒杂质等，对各种液体有较高的净化效果。
虽然现有的PP滤芯具有优异的过滤效果，但是PP滤芯使用后，其表面会形成污垢层，同时，污垢层中会滋生微生物，进而对过滤的液体造成了污染，因此，这一现象极大地限制了PP滤芯的发展。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯及其制备方法，通过该方法制得的PP熔喷滤芯具有优异的过滤效果和抗菌效果；同时，该制备方法工序简单、原料易得。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯的制备方法，包括：
1)将聚合物涂料喷涂于硅藻土的表面，接着干燥、置于稀硫酸溶液中进行浸泡、过滤以得到活化硅藻土；
2)将硝酸银溶液、硫酸肼溶液同时喷射于活化硅藻土的表面、静置以制得银修饰硅藻土；
3)将中草药置于水中进行煎煮、过滤以得到中草药提取液和中草药滤饼；
4)在保护气的存在下，将银修饰硅藻土置于240-255℃下进行煅烧25-40min，接着将煅烧后产物置于中草药提取液进行浸渍、过滤以得到中草药改性的硅藻土；
5)将PP(聚丙烯)、AES(丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物)、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蜡、聚六甲基胍磷酸盐、膨胀蛭石、D-甘油醛、麦芽糖、氯铂酸、中草药改性的硅藻土与中草药滤饼混炼、熔喷以制得基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯；
其中，聚合物涂料含有聚乙烯醇、对氨基苯酚铂、钯(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚，中草药含有香茅、桔梗、芦荟、莲房、茴香、茯苓皮、芦根、鸡矢藤和厚朴。
本发明进一步提供了一种基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯，该PP熔喷滤芯通过上述的制备方法制备而得。
在上述技术方案中，本发明的工艺如下：首先对硅藻土喷涂聚合物涂料且酸化处理进而得到活化硅藻土；接着，通过硝酸银溶液、硫酸肼溶液的氧化还原反应在活化硅藻土的表面形成银修饰层以得到银修饰硅藻土；然后，对中草药煎煮以得到中草药提取液和中草药滤饼；进一步，将银修饰硅藻土煅烧，并且将将煅烧后产物置于中草药提取液进行浸渍以得到中草药改性的硅藻土；最后，将PP、AES、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蜡、聚六甲基胍磷酸盐、膨胀蛭石、D-甘油醛、麦芽糖、氯铂酸、中草药改性的硅藻土与中草药滤饼混炼、熔喷以制得基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯。本发明通过上述方法中各原料以及各步骤的协同作用，进而使得制得的PP熔喷滤芯不仅具有优异的过滤效果，同时具有优异的杀菌抑菌效果；另外，该制备方法工序简单、原料易得使得其便于广泛使用。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯的制备方法，包括：
1)将聚合物涂料喷涂于硅藻土的表面，接着干燥、置于稀硫酸溶液中进行浸泡、过滤以得到活化硅藻土；
2)将硝酸银溶液、硫酸肼溶液同时喷射于活化硅藻土的表面、静置以制得银修饰硅藻土；
3)将中草药置于水中进行煎煮、过滤以得到中草药提取液和中草药滤饼；
4)在保护气的存在下，将银修饰硅藻土置于240-255℃下进行煅烧25-40min，接着将煅烧后产物置于中草药提取液进行浸渍、过滤以得到中草药改性的硅藻土；
5)将PP(聚丙烯)、AES(丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物)、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蜡、聚六甲基胍磷酸盐、膨胀蛭石、D-甘油醛、麦芽糖、氯铂酸、中草药改性的硅藻土与中草药滤饼混炼、熔喷以制得基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯；
其中，聚合物涂料含有聚乙烯醇、对氨基苯酚铂、钯(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚，中草药含有香茅、桔梗、芦荟、莲房、茴香、茯苓皮、芦根、鸡矢藤和厚朴。
在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，在步骤1)中，相对于100重量份的硅藻土，聚合物涂料的用量为3-5重量份，稀硫酸溶液的用量为150-300重量份。
在本发明的步骤1)中，聚合物涂料的组分含量可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，在聚合物涂料中，对氨基苯酚铂的含量为0.8-1.5重量％，钯(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚的含量为0.2-0.9重量％。
在本发明的步骤1)中，稀硫酸溶液的浓度可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，稀硫酸溶液的浓度为15-20重量％。
在本发明的步骤1)中，干燥的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，在步骤1)中，干燥至少满足以下条件：干燥温度为120-130℃，干燥时间为5-8h。
在本发明的步骤1)中，浸泡的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，浸泡至少满足以下条件：浸泡温度为45-60℃，浸泡时间为1-3h。
在本发明的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，在步骤2)中，相对于100重量份的活化硅藻土，硝酸银溶液的用量为5-9重量份，硫酸肼溶液的用量为10-13重量份。
在本发明的步骤2)中，硝酸银溶液与硫酸肼溶液的浓度可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，硝酸银溶液的浓度为4-6重量％，硫酸肼溶液的浓度为2-3重量％。
在本发明的步骤2)中，静置的条件可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，静置至少满足以下条件：静置温度为25-35℃，静置时间为4-6h。
在本发明的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，在步骤3)中，相对于100重量份的香茅，桔梗的用量为21-29重量份，芦荟的用量为33-46重量份，莲房的用量为41-55重量份，茴香的用量为22-34重量份，茯苓皮的用量为17-35重量份，芦根的用量为22-37重量份，鸡矢藤的用量为41-49重量份，厚朴的用量为33-45重量份，水的用量为300-500重量份。
在本发明的步骤3)中，煎煮的条件可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，煎煮至少满足以下条件：煎煮温度为100-110℃，煎煮时间为7-8h。
在本发明的步骤4)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，在步骤4)中，相对于100重量份的银修饰硅藻土，中草药提取液的用量为250-400重量份。
在本发明的步骤4)中，浸渍的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，在步骤4)中，浸渍至少满足以下条件：浸渍温度为55-70℃，浸渍时间为6-10h。
在本发明的步骤5)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，，在步骤5)中，相对于100重量份的PP，AES的用量为60-74重量份，甲基丙烯酸甲酯的用量为38-55重量份，烷基糖苷的用量为17-26重量份，石蜡的用量为40-52重量份，聚六甲基胍磷酸盐的用量为8-16重量份，膨胀蛭石的用量为14-19重量份，D-甘油醛的用量为8-13重量份，麦芽糖的用量为5-9重量份，氯铂酸的用量为4.5-8重量份，中草药改性的硅藻土的用量为34-45重量份，中草药滤饼的用量为20-28重量份。
在本发明的步骤5)中，混炼的条件可以在宽的范围内选择，但是为了制得的PP熔喷滤芯具有更更优异的过滤和杀菌、灭菌效果，优选地，在步骤5)中，混炼至少满足以下条件：混炼温度为210-225℃，混炼时间为4-6h。
本发明进一步提供了一种基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯，该PP熔喷滤芯通过上述的制备方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)将聚合物涂料(含有聚乙烯醇、1.2重量％的对氨基苯酚铂、0.7重量％的钯(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚)喷涂于硅藻土的表面，接着于125℃下干燥6h、置于50℃和18重量％的稀硫酸溶液中进行浸泡2h、过滤以得到活化硅藻土，其中，硅藻土、聚合物涂料、稀硫酸溶液的重量比为100：4：200；
2)将5重量％的硝酸银溶液、2.5重量％的硫酸肼溶液同时喷射于活化硅藻土的表面、于30℃静置5h以制得银修饰硅藻土，其中，活化硅藻土、硝酸银溶液、硫酸肼溶液的重量比为100：7：12；
3)将香茅、桔梗、芦荟、莲房、茴香、茯苓皮、芦根、鸡矢藤、厚朴和水按照100：25：38：49：27：25：28：46：39：400的重量比混合并于105℃下煎煮7.5h、过滤以得到中草药提取液和中草药滤饼；
4)在保护气(氮气)的存在下，将银修饰硅藻土置于255℃下进行煅烧30min，接着将煅烧后产物置于60℃的中草药提取液(银修饰硅藻土与中草药提取液的重量比为100：300)浸渍8h、过滤以得到中草药改性的硅藻土；
5)将PP、AES、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蜡、聚六甲基胍磷酸盐、膨胀蛭石、D-甘油醛、麦芽糖、氯铂酸、中草药改性的硅藻土与中草药滤饼按照100：64：45：22：49：12：17：10：7：6：39：24的重量比混合并于215℃下混炼5h、熔喷以制得基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯A1。
实施例2
1)将聚合物涂料(含有聚乙烯醇、0.8重量％的对氨基苯酚铂、0.2重量％的钯(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚)喷涂于硅藻土的表面，接着于120℃下干燥5h、置于45℃和15重量％的稀硫酸溶液中进行浸泡1h、过滤以得到活化硅藻土，其中，硅藻土、聚合物涂料、稀硫酸溶液的重量比为100：3：150；
2)将4重量％的硝酸银溶液、2重量％的硫酸肼溶液同时喷射于活化硅藻土的表面、于25℃静置4h以制得银修饰硅藻土，其中，活化硅藻土、硝酸银溶液、硫酸肼溶液的重量比为100：5：10；
3)将香茅、桔梗、芦荟、莲房、茴香、茯苓皮、芦根、鸡矢藤、厚朴和水按照100：21：33：41：22：17：22：41：33：300的重量比混合并于100℃下煎煮7h、过滤以得到中草药提取液和中草药滤饼；
4)在保护气(氩气)的存在下，将银修饰硅藻土置于240℃下进行煅烧25min，接着将煅烧后产物置于55℃的中草药提取液(银修饰硅藻土与中草药提取液的重量比为100：250)浸渍6h、过滤以得到中草药改性的硅藻土；
5)将PP、AES、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蜡、聚六甲基胍磷酸盐、膨胀蛭石、D-甘油醛、麦芽糖、氯铂酸、中草药改性的硅藻土与中草药滤饼按照100：60：38：17：40：8：14：8：5：4.5：34：20的重量比混合并于210℃下混炼4h、熔喷以制得基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯A2。
实施例3
1)将聚合物涂料(含有聚乙烯醇、1.5重量％的对氨基苯酚铂、0.9重量％的钯(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚)喷涂于硅藻土的表面，接着于130℃下干燥8h、置于60℃和20重量％的稀硫酸溶液中进行浸泡3h、过滤以得到活化硅藻土，其中，硅藻土、聚合物涂料、稀硫酸溶液的重量比为100：5：300；
2)将6重量％的硝酸银溶液、3重量％的硫酸肼溶液同时喷射于活化硅藻土的表面、于35℃静置6h以制得银修饰硅藻土，其中，活化硅藻土、硝酸银溶液、硫酸肼溶液的重量比为100：9：13；
3)将香茅、桔梗、芦荟、莲房、茴香、茯苓皮、芦根、鸡矢藤、厚朴和水按照100：29：46：55：34：35：37：49：45：500的重量比混合并于110℃下煎煮8h、过滤以得到中草药提取液和中草药滤饼；
4)在保护气(氦气)的存在下，将银修饰硅藻土置于255℃下进行煅烧40min，接着将煅烧后产物置于70℃的中草药提取液(银修饰硅藻土与中草药提取液的重量比为100：400)浸渍10h、过滤以得到中草药改性的硅藻土；
5)将PP、AES、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蜡、聚六甲基胍磷酸盐、膨胀蛭石、D-甘油醛、麦芽糖、氯铂酸、中草药改性的硅藻土与中草药滤饼按照100：74：55：26：52：16：19：13：9：8：45：28的重量比混合并于225℃下混炼6h、熔喷以制得基于硅藻土改性的PP熔喷滤芯A3。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B1，不同的是，步骤3)中未使用香茅、桔梗、芦荟。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B2，不同的是，步骤3)中未使用莲房、茴香、茯苓皮。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B3，不同的是，步骤3)中未使用芦根、鸡矢藤、厚朴。
对比例4
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B4，不同的是，步骤1)中未使用聚合物涂料。
对比例5
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B5，不同的是，步骤1)中未进行硫酸溶液浸泡。
对比例6
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B6，不同的是，省略步骤2)。
对比例7
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B7，不同的是，步骤4)中煅烧温度为260℃。
对比例8
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B8，不同的是，步骤4)中煅烧温度为230℃。
对比例9
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B9，不同的是，步骤4)中未进行中草药提取液浸渍。
对比例10
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B10，不同的是，步骤5)中未使用中草药改性的硅藻土。
对比例11
按照实施例1的方法进行制得PP熔喷滤芯B11，不同的是，步骤5)中未使用中草药滤饼。
检测例1
自长江芜湖段取长江水按照GB/T5750.4-2006中的方法进行检测，接着将水通过安装有上述PP熔喷滤芯的过滤器进行过滤，接着按照GB/T5750.4-2006中的方法检测过滤后的水，具体结果见表1。
表1
通过上述实施例、对比例和检测例可知，本发明提供的PP熔喷滤芯具有优异的过滤效果和杀菌效果；同时，也通过上述表1的数据可知，本发明提供的各步骤和各原料之间存在关系密切的协同作用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。