CN101766989A

CN101766989A - 一种过滤用滤芯及其制作方法

Info

Publication number: CN101766989A
Application number: CN200910036409A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-06
Filing date: 2009-01-06
Publication date: 2010-07-07

Abstract

本发明涉及一种滤芯，特别是涉及一种过滤用滤芯及其制备方法。本发明的滤芯在制备过程中按配方量百分比称取各原料，按规定的步骤加料混合搅拌均匀之后，在事先预制好的模具中进行挤压或冲压成型，然后在一定温度下烘干型体中的水分进行定型，即成为多孔的具有规定形状的滤芯。本发明一种过滤用滤芯，利用各种无毒无害具有吸附特性的原材料，采用水基胶粘剂进行粘结而成，具有单位体积内滤料用量大，吸附效率高、成品滤芯吸附饱和后在高温条件下再生而不改变滤芯原有的理化性质、滤芯表面吸附拦截杂物堵塞后可用砂纸打磨而重新利用等特点，并且水基胶粘剂制作成本低廉、安全环保。

Description

一种过滤用滤芯及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种滤芯，特别是涉及一种过滤用滤芯及其制作方法。

背景技术

目前，随着环境污染的加剧，越来越多的工业废水和生活废水的肆意排放以及农业方面农药化肥的大量使用，严重的破坏了我国的水资源，并且导致水中含有很多对人体有害的物质，威胁着人们的生活，饮用安全的水已经成为广大消费者密切关注的问题，净水器就是在这种情况下发展起来的。

现阶段，净水器里面用于净化饮用水的滤芯材料主要有PP棉、陶瓷、离子交换树脂、超滤膜、R0反渗透膜和活性炭等。PP棉主要用于过滤水中的铁锈、泥沙及部分胶体等最基本的杂质过滤；陶瓷过滤精度虽高，可以达到过滤水中细菌的级别，但是其硅藻土或高岭土的吸附效率较低，对于水中的氯气及其衍生物和重金属等物质过滤不彻底、另外陶瓷滤芯在制作过程中需要在800度以上的高温进行烧结，其能耗也是比较高的；离子交换树脂只能降低水的硬度，对水中其它的杂质起不到过滤作用，主要用于工业方面，不适合饮用水的净化。超滤膜的过滤作用如同陶瓷，并且毫无吸附作用，不能过滤水中的无机离子及小分子物质如氯气等，另外对于水中的颜色和其它味道也是无法去除的，同样存在着过滤不彻底的问题；RO制出的水是不含任何离子的纯水，主要用于海水淡化、生化制药及实验等领域，不适合于人体饮用。活性炭过滤目前采取的形式有两种，一种是将颗粒炭装在过滤筒中，水从滤筒的一端流入，从另一端流出进行过滤，另一种是将颗粒或粉状活性炭与聚乙烯粉等有机热熔胶粘剂混合后在加热的条件下进行挤压成块状或管状进行过滤。对于这两种过滤方式，前一种颗粒散炭在水流的冲刷作用下，易形成间隙过滤，并且颗粒表面吸附的杂质在水流的冲刷以及炭粒相互摩擦的过程中，杂质极易脱吸附而污染水质，另外在过虑时还经常会有炭粉随水流冲出进入水中而影响饮用。后一种则因粘结剂在加热的过程中流延到活性炭表面而堵塞其微孔，使得活性炭几乎无吸附性，过滤效果大打折扣。

发明内容

本发明为了解决上述滤芯在过滤过程中存在的问题，提供一种净化饮用水用的滤芯，尤其是一种以水基胶粘剂作为粘结过滤介质的滤芯。这种滤芯不仅表面形成的孔径致密、均匀，有效的克服了过滤过程中过滤介质的析出、杂质的脱吸附等问题，而且水基胶粘剂经过水分的蒸发干燥后，剩下的成分为二氧化硅，二氧化硅自身对水体也有一定的净化作用，不存在胶粘剂堵塞过滤介质的微孔问题，大大提高了该滤芯的整体过滤效果，保证了出水的安全，同时水基胶粘剂的制作成本低廉、安全、环保。

本发明的一个目的是提供一种过滤用滤芯。

本发明的另一个目的是提供所述过滤用滤芯的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种过滤用滤芯，其由包括以下质量百分数的原料制备而成；

过滤原材料10-80 粘结剂10-60 增塑剂0-40 固化剂0.05-15 水0-30

优选，一种过滤用滤芯，其由包括以下质量百分数的原料制备而成；

过滤原材料30-60 粘结剂15-40 增塑剂0.01-2 5固化剂0.1-5 水5-20

更优选，一种过滤用滤芯，其由包括以下质量百分数的原料制备而成；

过滤原材料35 粘结剂30 增塑剂25 固化剂5 水5

本发明中所述的过滤原材料是活性炭、沸石粉、硅藻土等具有比表面积大，微孔发达，对水中的各种有机物及无机物吸附效率高。优选活性炭，其目数为30-325目。

本发明中所述的粘结剂是硅溶胶，有效成分二氧化硅含量为5％-60％之间，优选有效成分二氧化硅含量为40％，硅溶胶固化后主要成分为二氧化硅，二氧化硅在作为粘结剂的同时，自身对水体也有一定的净化作用。

本发明中所述的增塑剂是0.1-15％聚乙烯醇水溶液或0.1-5％羧甲基纤维素钠水溶液，优选10％聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇固化后不溶于冷水，固化后增强滤芯的韧性，防止滤芯在水压过大时开裂、损坏。

本发明中所述的固化剂是食品用碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠，用于提高硅溶胶的凝胶速度，便于产品成型的稳定，优选食品用碳酸氢铵。

本发明中所述的水是达到直饮标准的饮用水或纯水，优选纯水。

本发明的一种过滤用滤芯的制备方法，其包括以下步骤；

①按配方量百分比称取各原料。

②将水与过滤原材料混合搅拌均匀。

③将粘结剂与增塑剂混合搅拌均匀。

④将固化剂加入到步骤③已拌好的原料中混合搅拌均匀。

⑤将步骤④中拌好的原料立即加入到步骤②已拌好的原料中混合搅拌均匀。

⑥将步骤⑤中拌好的原料放入预先准备好的模具中进行冲压或挤压成型，再在一定温度下烘干型体中的水分进行定型，即成为多孔的具有规定形状的滤芯，在滤芯两端安装上连接端盖，安装于壳体内的滤芯安装处，即可。

本发明的一种过滤用滤芯的固化温度以不超过200度为准，固化时间以烘干至滤芯中的水分含量小于3％为准。

本发明的一种过滤用滤芯，利用各种具有吸附性的原材料为过滤介质，采用具有特殊的物理化学性能的水基胶作为胶粘剂进行粘结而成，具有微孔过滤、高效吸附和吸附饱和后在高温条件下可再生以及滤芯表面吸附拦截杂物堵塞后可用砂纸打磨后重复使用且制作成本低廉、安全、环保三大技术特点。(1)微孔过滤是指额定过滤精度高，微孔精度为0.1微米的孔径，可滤除水中的有害细菌，同时可快速高效的吸附水中的重金属、残余氯气在内的各种化学污染物以及颜色和味道等。(2)滤芯吸附饱和后可以在600度高温条件下进行再生而不改变活性炭的理化性质，硅溶胶干燥后其滤芯的特性硬而脆，表面微孔被水中的杂质堵塞后可以用砂纸打磨恢复其通量。(3)水基胶粘剂制作成本低，原料来源广泛且生产过程安全、环保，不存在废物及危险物的排放，并且废弃的滤芯丢在环境中不对环境产生任何影响，同时固化温度不超过200度，属于低温固化，既降低了工业成本，又符合工业节能的生产要求。

具体实施方式

以下实施例是为了进一步举例描述本发明，而不是以任何方式限制本发明。

实施例1

活性炭粉(60-325目)52.5 硅溶胶(30％二氧化硅含量)21 10％含量聚乙烯醇

水溶液15.7 碳酸氢铵0.3 纯水10.5

其制备方法如下：

按配方量百分比称取各原料，操作步骤如下：

①将纯水与活性炭粉混合搅拌均匀。

②将硅溶胶与聚乙烯醇水溶液混合搅拌均匀。

③将碳酸氢铵加入到步骤②已拌好的原料中混合搅拌均匀。

④将步骤③中拌好的原料立即加入到步骤①已拌好的原料中混合搅拌均匀。

⑤将步骤④中拌好的原料放入预先准备好的模具中进行冲压或挤压成型，放置3小时后，再放入烘箱内缓慢升温至160度，烘干型体中的水分进行定型，即成为多孔的具有规定形状的滤芯。

实施例2

活性炭粉(60-325目)35 沸石粉(40-325目)16.3 硅溶胶(40％二氧化硅含量)

25.6 10％含量聚乙烯醇水溶液5.1 碳酸氢钠2.6 纯水15.4

其制备方法如下：

按配方量百分比称取各原料，操作步骤如下：

①将纯水与活性炭粉、沸石粉混合搅拌均匀。

②将硅溶胶与聚乙烯醇水溶液混合搅拌均匀。

③将碳酸氢钠加入到步骤②已拌好的原料中混合搅拌均匀。

实施例3

活性炭粉(60-325目)40 硅藻土(40-325目)12.3 硅溶胶(50％二氧化硅含量)18.8 2％含量羧甲基纤维素钠水溶液10.5 碳酸氢钠2.7 纯水15.7，

其制备方法如下：

按配方量百分比称取各原料，操作步骤如下：

①将纯水与活性炭粉、硅藻土混合搅拌均匀。

②将硅溶胶与羧甲基纤维素钠水溶液混合搅拌均匀。

③将碳酸氢钠加入到步骤②已拌好的原料中混合搅拌均匀。

⑤将步骤④中拌好的原料放入预先准备好的模具中进行冲压或挤压成型，放置3小时后，再放入烘箱内缓慢升温至130度，烘干型体中的水分进行定型，即成为多孔的具有规定形状的滤芯。

实施例4

活性炭粉(60-325目)48.5 硅溶胶(30％二氧化硅含量)26.7 10％含量聚乙

烯醇水溶液19.3 碳酸氢铵0.5 纯水5

其制备方法如下：

按配方量百分比称取各原料，操作步骤如下：

①将纯水与活性炭粉混合搅拌均匀。

②将硅溶胶与聚乙烯醇水溶液混合搅拌均匀。

③将碳酸氢铵加入到步骤②已拌好的原料中混合搅拌均匀。

Claims

1.一种过滤用滤芯，其由包括以下重量百分比的原料制备而成；

过滤原材料10-80 粘结剂10-60 增塑剂0-40 固化剂0.05-15 水0-30。

2.根据权利要求1所述的一种过滤用滤芯，其由包括以下重量百分比的原料制备而成；

过滤原材料30-60 粘结剂15-40 增塑剂0-25 固化剂0.1-5 水5-20。

3.根据权利要求2所述的一种过滤用滤芯，其由包括以下重量百分比的原料制备而成；

过滤原材料35 粘结剂30 增塑剂25 固化剂5 水5。

4.根据权利要求1所述的一种过滤用滤芯，其中所述的过滤原材料是活性炭、硅藻土、高岭土、沸石粉等其中的一种或几种材料的混合，其目数为20-325目。

5.根据权利要求4所述的一种过滤用滤芯，其中所述的粘结剂是硅溶胶，其中二氧化硅的含量在5-60％之间。

6.根据权利要求5所述的一种过滤用滤芯，其中所述的增塑剂是聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、改性淀粉等其中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的一种过滤用滤芯，其中所述固化剂是碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水等其中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的一种过滤用滤芯，其中所述的水是市政自来水或纯水。

9.根据权利要求1所述的一种过滤用滤芯的制备方法，其包括以下步骤；

①按配方量百分比称取各原料；

②将水与过滤原材料混合搅拌均匀；

③将粘结剂与增塑剂混合搅拌均匀

④将固化剂加入到步骤③已拌好的原料中混合搅拌均匀；

⑤将步骤④中拌好的原料立即加入到步骤②已拌好的原料中混合搅拌均匀；

⑥将步骤⑤中拌好的原料放入预先准备好的模具中进行冲压或挤压成型，再在一定温度下烘干型体中的水分进行定型，即成为多孔的具有规定形状的滤芯。

10.根据权利要求9所述的一种过滤用滤芯的制备方法，其中所述的冲压或挤压力度为0-50吨，烘烤温度以不损坏形体中过滤原材料、粘结剂和增塑剂的理化性质为准，烘烤时间以型体中的水分含量小于3％为准。