一种直饮水滤芯的制作方法

本实用新型涉及净化直饮水过滤器领域，尤其涉及一种含有碳纤维包覆有机-无机网状结构纳米材料的多层复合直饮水滤芯。

背景技术：

近几年来，有机-无机网状结构(MOFs)纳米材料方面的研究开始蓬勃发展。有机-无机网状结构纳米材料与纯无机或有机纳米材料相比，其结构主要由配体和金属离子按照一定周期交替的排列，可通过调控配体和金属离子单元的种类和大小，改变内部孔结构或者内比表面积大小，从而可调节其对客体分子的吸附能力及电子结构。所以对于饮用水中不同的有害物质可以设计出不同孔径以及吸附配体的有机-无机网状结构纳米材料，具有较强的针对性以及应用前景。

目前，尚无针对有机-无机网状结构(MOFs)纳米材料应用于饮用水过滤滤芯的有效结构。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种直饮水滤芯，解决MOFs纳米材料应用于饮用水滤芯的结构问题。

在本申请饮用水过滤滤芯的一个实施例中，包括中空管状的复合过滤层和设置在所述中空管两端的第一端盖和第二端盖，所述复合过滤层包括由内而外依次设置的超滤复合膜、含有有机-无机网状结构纳米材料的碳纤维吸附层、PP棉过滤层，所述第一端盖和/或所述第二端盖上开设供过滤后的直饮水流出的出口。

在本申请饮用水过滤滤芯的一个实施例中，所述第一端盖和所述第二端盖为环形，粘合在所述中空管的两端。

在本申请饮用水过滤滤芯的一个实施例中，所述第一端盖和所述第二端盖分别开设第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口的孔径与所述中空管的内径一致。

在本申请饮用水过滤滤芯的一个实施例中，所述PP棉过滤层的两端分别与所述第一端盖和所述第二端盖无缝紧密粘合。

在本申请饮用水过滤滤芯的一个实施例中，所述含有有机-无机网状结构纳米材料的碳纤维吸附层为微球状，填充于所述超滤复合膜与所述PP棉过滤层之间的缝隙。

在本申请饮用水过滤滤芯的一个实施例中，所述超滤复合膜的两端分别与所述第一端盖和所述第二端盖无缝紧密粘合。

实施本实用新型，具有如下有益效果：本申请提出一种具有有效结合有机-无机网状结构纳米材料的滤芯结构，既可以有效发挥有机-无机网状结构纳米材料的吸附过滤能力，又可以防止其从过滤结构中流失，提升滤芯使用寿命。

附图说明

图1是本申请直饮水滤芯一个实施例的部分剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细的说明，但是所述实施例的说明，仅仅是本实用新型的一部分实施例，其中大部分并不仅限于此。

本实用新型提出了一种用于直饮水过滤的含有碳纤维包覆有机-无机网状结构纳米材料的多层滤芯结构，参见图1，所述滤芯的结构为中空管状的复合过滤层，中空管的两端设置第一端盖4和第二端盖5。所述复合过滤层包括由内而外依次设置的超滤复合膜1、吸附层2、PP棉过滤层3，最外层为抗菌PP棉材料构成PP棉过滤层3，中间层为含有有机-无机网状结构纳米材料的碳纤维吸附材料构成吸附层2，所述第一端盖和/或所述第二端盖上开设供过滤后的直饮水流出的出口，中空管用于复合过滤层过滤后的直饮水流出。未过滤的水应从外侧抗菌PP棉材料3的外侧流入，经由有机-无机网状结构纳米材料的碳纤维吸附材料2吸附过滤，再经由超滤复合膜1过滤，最后过滤后的直饮水由中间中空处流出。

本申请具有将新型有机-无机网状结构纳米材料用于直饮水过滤系统的优势，并且能有效防止纳米材料外泄，影响出水质量以及滤芯寿命，具有较强的应用前景。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一端盖和所述第二端盖为环形，粘合在所述中空管的两端。例如，所述第一端盖和所述第二端盖分别开设第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口的孔径与所述中空管的内径一致。优选的，所述第一端盖和所述第二端盖均可以使用抗菌PP棉材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，所述PP棉过滤层3的两端分别与所述第一端盖和所述第二端盖无缝紧密粘合，所述超滤复合膜1的两端分别与所述第一端盖和所述第二端盖无缝紧密粘合。所述PP棉过滤层3与所述所述超滤复合膜1之间形成容纳空间，第一端盖4和第二端盖5将该容纳空间密封，用于填充含有有机-无机网状结构纳米材料的碳纤维吸附材料。

在本实用新型的一个实施例中，所述含有有机-无机网状结构纳米材料的碳纤维吸附材料为微球状，填充于所述超滤复合膜1与所述PP棉过滤层3之间的缝隙。本实施例中采用的有机-无机网状结构(MOFs)纳米材料是一种新型二维有机-无机网状结构(MOFs)纳米材料，MOFs材料形貌表现为纳米片，尺寸为180-800nm，厚度尺寸不超过30nm；煅烧后所得到衍生物，纳米颗粒尺寸为50-300nm，组成的二次颗粒尺寸为1.5-10μm。将得到的纳米材料与活性炭纤维混合再经由高温煅烧得到微球状碳纤维包覆颗粒，使其充分混合。

在本实用新型的一个实施例中，直饮水滤芯采用下列方法制备：在一根金属管外卷绕超滤复合膜达到一定厚度，在底部套入裁剪得到的环形PP棉材料，并紧密粘合。另取一根较粗金属管在外侧卷绕抗菌PP棉材料达到一定厚度后将PP棉材料取出，从上套在超滤复合膜外侧，底部与底部的环形PP棉材料紧密粘合。将之前获得的碳纤维复合有机-无机网状结构纳米材料微球灌入内外两层中部空间，并将其充满，最后将另一侧环形PP棉材料从上盖上并紧密粘合。

滤芯工作时，未过滤的水应从外侧PP棉过滤层3的外侧流入，经由吸附层2吸附，再经由超滤复合膜1过滤，最后过滤后的直饮水由中间中空处流出。上下两端的第一端盖和第二端盖能够有效防止有机-无机网状结构纳米材料流出，有效提升净化水质量以及滤芯使用使用寿命。

以上实施例进一步说明本实用新型的内容，但不应理解为对本实用新型的限制。在不背离本实用新型精神和实质的情况下，对本实用新型方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本实用新型的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。