CN103588257B - 负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法。负离子烧结活性炭净水滤芯所用的原料主要为粉末活性炭、天然的功能材料（负离子粉、托玛琳粉中的一种或两种）和高分子粘结材料。按一定的比例，将原料混合搅拌、压制成型、高温烧结，即可制得刚性强的负离子烧结活性炭净水滤芯，净化加活化一体化，一举两得。并且可以根据不同需求加工成各种形状和尺寸的产品，例如管状、盘状、半球状、空心、实心等。制备方法简单易行，原料易得，成本低廉，去除污染能力强，使用寿命长，适合大规模工业化生产。

Description

负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法

技术领域

本发明涉及一种净水器滤芯的制备方法，具体地说，涉及一种净水器的负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法。

背景技术

由于工业、农业、生活污水的污染，水源质量越来越差，自来水厂投药量越来越多，作为消毒的副产品余氯严重危害人类的健康。氯是强氧化剂，对人体健康有不良的影响，余氯超标是近百年来癌症和心脑血管疾病发病率增高和年轻化的根本原因。

活性炭作为一种孔隙发达的炭质材料，已经广泛用于分离、精制、催化剂、试剂回收及其他，特别是在公害治理方面得到广泛的应用。在净水器领域，活性炭相当于人体外部的肝脏，起到清除毒素的作用。

在水的净化过程中，若使用颗粒活性炭会有诸多的缺点，比如，在一定水压下，由于水流速度较快，水与颗粒活性炭的接触时间很短，吸附力不强，且颗粒散炭在水流的冲刷过程中会形成间隙过滤，使得一部分水在经过炭床的时候接触不到活性炭，达不到彻底去除致癌物质余氯的目的。

又颗粒活性炭强度低，在水流的冲击下容易脱落粉末，从而生出黑水污染水质的现象；再者，当活性炭颗粒表面吸附一定的杂质之后，在水流冲刷作用下，活性炭颗粒之间相互滚动摩擦，使得表面吸附的杂质又极易脱离吸附，影响净水器的出水水质，造成二次污染。

鉴于颗粒活性炭的诸多缺点，需要将活性炭进行烧结。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，用此烧结方法制成的净水滤芯的强度高、吸附力强且配方简单、工艺简便，高效去除原水中的有形污染。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，

1）所用的原料包括活性炭、高分子粘结材料和功能材料，上述原料中各组分重量比分别为活性炭60-85％、高分子粘结材料5-10%、功能材料5-35%；

2）制备方法为：

A、原料粉碎，细筛：取各所述原料粉碎研磨，并经过80目或以上的细筛；

B、搅拌：将经过粉碎和细筛的各所述原料置入搅拌机中，搅拌0.5-2小时，得到粉料；

C、压制坯体，干燥：将所述粉料压制成型，制成半成品坯体，并进行干燥；

D、烧结：将干燥的半成品坯体放入真空电炉内，进行烧结处理；

E、冷却，取出：冷却后，将烧结后的制品取出。

进一步，所述高分子粘结材料可为食用级聚乙烯。

进一步，所述天然的功能材料为能释放负离子的负离子粉、发射远红外线的托玛琳粉中的一种或两种。

进一步，所述活性炭为80目及以上的优质活性炭。

进一步，所述烧结温度为180℃-350℃。

与现有技术相比，通过本发明制得的负离子烧结活性炭净水滤芯强度高，净化和活化一体化，合二为一，一举两得。并且可以加工成各种形状和尺寸的产品，例如管状、盘状、半球状、空心、实心等。制备方法简单易行，原料易得，成本低廉，去除污染能力强，使用寿命长，适合大规模工业化生产。

附图说明

图1为本发明负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。    

请参阅图1，本发明揭示了一种负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，其中，

1）制备所用的原料包括活性炭粉末、高分子粘结材料、功能材料，上述原料中各组分质量比分别为活性炭粉末60-85％；高分子粘结材料5-10%；功能材料5-35%。

所述活性炭粉末为80目以上的优质活性炭，所述高分子粘结材料可为食用级聚乙烯（PE），所述功能材料为高浓度负离子粉、托玛琳粉中的一种或两种。

2）制备步骤为：

A.将所需的原料分别粉碎研磨，并经过80目或以上的细筛；

B.按上述配方秤取经粉碎细筛后的原料粉末,置入搅拌机中搅拌0.5-2小时，得到粉料；

C.将所述粉料经过金属模具压制成型，制成半成品坯体，自然风干1天，并将半成品坯体通过电炉烘干；

D.将烘干后的半成品坯体整齐排列放入真空电炉内铁架上，经2-3个小时将炉温升温至烧结温度，保温2个小时进行烧结热处理；

E.自然冷却至室温，将烧结后的制品取出，即可制得负离子烧结活性炭净水滤芯。  

成品的负离子浓度可以通过日本产的矿物负离子测试仪检测数据。

当然，在制备过程中，也可以先分别称取适量的原料，将这些原料混合后粉碎细筛，而后再进行搅拌。

在制备过程中，也可以先分别称取适量的原料，将这些原料分别粉碎细筛后再混合在一起进行搅拌。

具体实施例1：

本实施例揭示了一种负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，可制成管式的负离子烧结活性炭净水滤芯，制备所用的原料及其质量份数为：200目,碘值1200毫克/克，斯里兰卡产的美国卡尔冈椰壳炭粉末70％；200目，负离子浓度1万个/立方厘米，负离子粉20%；200目的食用级聚乙烯（PE）10％。

制备步骤：

A.原料预处理：将椰壳炭粉末、负离子粉、食用级聚乙烯（PE）分别研碎，过200目筛；

B.配料，搅拌：按上述配方秤取经研碎细筛过的原料并混合均匀，将混合后的原料按照(质量比)混合料1份的比例投入搅拌机，搅拌0.5-2小时，得到粉料；

C.压制坯体，干燥：在所述粉料中加入少量硅酸钠（水玻璃），将所述粉料借助金属模具压制成空心圆柱型坯体，成型后进行干燥；

D.烧结：将干燥后的坯体，整齐放入真空电炉中进行烧结热处理：升温速率：100℃/h，在300℃处保温2小时；在高温条件下，所述食用级聚乙烯（PE）会挥发掉；

E.冷却，取出：待所述真空电炉内的温度降到室温，即可将产品取出，即可制得管式负离子烧结活性炭净水滤芯。

为了避免管式负离子烧结活性炭净水滤芯过早堵塞，影响活性炭净水滤芯的去污染能力，可以在活性炭净水滤芯的外面包裹1-2层孔径0.5微米的医用级无纺布，在管式负离子烧结活性炭净水滤芯的两端通过食用级热熔胶与两个聚丙烯（PP）塑料盖分别粘牢，其中，一个塑料盖是密封平底的，另一个塑料盖的底部有出水插口。

当然，在制备过程中，也可以先分别称取适量的原料，将这些原料混合后粉碎细筛，而后再进行搅拌。

在制备过程中，也可以先分别称取适量的原料，将这些原料分别粉碎细筛后再混合在一起进行搅拌。

具体实施例2：

本实施例揭示了一种负离子烧结活性炭净水滤芯的方法，所用的原料及其质量份数为：100目，碘值1200毫克/克，斯里兰卡产的美国卡尔冈椰壳活性炭粉末70％；100目，负离子释放浓度5000个/立方厘米，负离子粉10%；100目，巴西或日本产的托玛琳粉10%；食用级聚乙烯（PE）10%。

制备步骤：

A.原料预处理：将四种原料分别研碎，过100目筛。

B.配料，搅拌：按上述配方秤取经研碎细筛过的原料并混合均匀，将混合后的原料按照(质量比)混合料1份的比例投入搅拌机，搅拌0.5-2小时，得到粉料；

C.压制坯体，干燥：在所述粉料中加入少量硅酸钠（水玻璃），所述粉料借助金属模具采用半干压成圆盘状实心坯体，成型后进行自然风干干燥；

D.烧结：将干燥后的坯体，整齐放入真空电炉中进行烧结热处理：升温速率：100℃/h，在300℃处保温2小时，在高温条件下，所述食用级聚乙烯（PE）会挥发掉；

E.冷却，取出：待所述真空电炉内的温度降到室温，即可将产品取出，即可得盘形实心的负离子烧结活性炭净水滤芯。

借助食用级热熔胶将盘形实心负离子烧结活性炭净水滤芯的一端与一圆盘形的塑料端盖粘牢，所述塑料端盖的下面有出水口，水从上往下过滤。

当然，在制备过程中，也可以先分别称取适量的原料，将这些原料混合后粉碎细筛，而后再进行搅拌。

在制备过程中，也可以先分别称取适量的原料，将这些原料分别粉碎细筛后再混合在一起进行搅拌。

成品的负离子浓度可以通过日本产的矿物负离子测试仪检测。

负离子烧结活性炭净水滤芯在成型工艺方面，首先是将80目以上粉体材料，通过金属模具高压压制而成型，再通过高温烧结而成。

在净化过程中，每一滴水都没有捷径可走，都要通过负离子烧结活性炭净水滤芯的壁厚。壁厚越厚，水的行程越长，延长了水与负离子烧结活性炭净水滤芯中的炭晶、负离子粉和/或托玛琳粉的接触时间。

炭晶的表面积比普通的颗粒活性炭大10-100倍，所以可更彻底的去除水中的余氯、异味、农药、杀虫剂、重金属等污染物，使用寿命更长。

所述功能材料可以将水活化，消除水的无形污染，将退化、老化的水变“年轻”。

所述负离子粉可以释放负离子，接触水，能使水的氧化还原电位（ORP）变低，成为负电位还原水，有抗氧化的作用。

所述托玛琳粉可以发射远红外线，接触水，能使水的酸碱度（PH）提升，有助中和人体内的酸性毒素；同时可以将水的分子团簇变小，增强水的活性，相当于水的“疗养院”，将退化、老化的水变“年轻”。中山大学测试中心检测，采用氧17同位素核磁共振测试水的半高幅宽：原水自来水是102Hz，浸泡功能材料后，变成46Hz，证实可以将水的分子团簇变小。

依据本实施例制得的负离子烧结活性炭净水滤芯，可发挥活性炭天然的微孔特性， 另外还加入了能长期释放负离子的负离子粉和发射红外线的托玛琳粉，使得制成的负离子烧结活性炭净水滤芯成为一个净化加活化一体化的功能滤芯，合二为一，一举两得。

依据本发明制得的负离子烧结活性炭净水滤芯刚性强，净化和活化功能一体化，合二为一，一举两得。并且制得的净水滤芯可以根据需求加工成各种形状和尺寸的产品，例如管状、盘状、半球状、空心、实心等。

依据本发明制得净水滤芯的制备方法简单易行，原料易得，成本低廉，去除污染能力强，使用寿命长，适合大规模工业化生产。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的简单修改、等效组合。

Claims (7)

1.一种负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，可制成管式的负离子烧结活性炭净水滤芯，制备所用的原料及其质量份数为 ：200目,碘值1200毫克/克，斯里兰卡产的美国卡尔冈椰壳炭粉末70％；200目，负离子浓度 1 万个/立方厘米，负离子粉20%；200目的食用级聚乙烯10％；

制备步骤 ：

A. 原料预处理：将椰壳炭粉末、负离子粉、食用级聚乙烯分别研碎，过200目筛；

B. 配料，搅拌：按上述配方秤取经研碎细筛过的原料并混合均匀，将混合后的原料按照 混合料 1 份的比例投入搅拌机，搅拌 0.5-2 小时，得到粉料；

C.压制坯体，干燥：在所述粉料中加入少量硅酸钠，将所述粉料借助金属模具压制成空心圆柱型坯体，成型后进行干燥；

D.烧结 ：将干燥后的坯体，整齐放入真空电炉中进行烧结热处理 ：升温速率 ：100℃/h，在 300℃处保温2 小时 ；在高温条件下，所述食用级聚乙烯会挥发掉；

E. 冷却，取出 ：待所述真空电炉内的温度降到室温，即可将产品取出，即可制得管式负离子烧结活性炭净水滤芯。

2.如权利要求 1 所述的负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，其特征在于 ：所述干燥方式为自然风干。

3.如权利要求 1 所述的负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，其特征在于 ：所述烧结过程中，升温速率为 100℃ /h。

4.如权利要求 1 所述的负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，其特征在于：所述烧结过程中，加热时间为 2-3个小时。

5.如权利要求 1 所述的负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，其特征在于：所述烧结温度为 180℃ -350℃。

6.如权利要求 1 所述的负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，其特征在于：所述烧结过程中，当所述真空电炉内温度达到烧结温度后保温两个小时。

7.如权利要求1所述的负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，其特征在于：在压制坯体前需要在所述粉料中加入少量硅酸钠（水玻璃）。