CN105170071A - 一种吸附抑菌净水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水净化处理技术领域，具体涉及一种吸附型抑菌净水剂，并进一步公开其制备方法。所述净水剂是以铝盐和食盐颗粒为骨架并与至少包含有憎水性粘结剂的粘结剂粘结而成的具有多孔结构的球体，所述球体之间形成适宜吸附的孔隙；所述憎水性粘结剂中均匀分布有纳米粒子。本发明所述净水剂对于重金属离子和微生物菌类的抑菌率明显高于现有技术的其他产品。同时，本发明所述净水剂在使用过后，可以很容易的清洗再生，也使得所述净水剂的再生率大大提高。

Description

一种吸附抑菌净水剂及其制备方法

技术领域

本发明属于水净化处理技术领域，具体涉及一种吸附型抑菌净水剂，并进一步公开其制备方法。

背景技术

水是人类生存赖以生存的生活必需品，但目前，由于近些年江河水域污染严重，造成饮用水短期或长期的不洁或缺乏，需要对饮用水进行针对性的消毒和净化处理。常用的消毒剂有液氯、二氧化氯、次氯酸钠，他们的优点是杀菌高效，杀灭病毒能力强，缺点是产生氯化有机物等副产物，水体有特殊气味，可能对人体产生伤害。

净水剂即是一种在消毒液基础上发展起来的起到净水作用的新型净水制剂，其投放入水中能和水中其它杂质产生反应。常用到的净水剂有聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合硫酸铁等。但是，现有上述常规净水剂一般均是依靠化学吸附实现，其吸附的过程较为复杂，并且一般的净水剂仅仅实现单一的净化水中杂质的功能，存在着净水剂的再生成本较高的缺陷，另外现有净水剂的主要吸附大部分集中于水中悬浮颗粒物的吸附过滤，但是对于水中尤其是灌装水中滋生的一些微生物及菌类的净化效果则较为有限，存在较大的缺陷。

另一方面，由于一般的净水剂主体材料均或多或少的会溶于水中，使得其吸附后的反向再生受到极大的影响，严重影响了净水剂的重复再生，也成为了限制净水剂发展的一大难题。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中常规净水剂功能单一且再生困难的问题，进而提供一种新型吸附抑菌净水剂，并进一步公开其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的吸附抑菌净水剂是以铝盐为骨架并与至少包含有憎水性粘结剂的粘结剂粘结而成的具有多孔结构的球体，所述球体之间形成适宜吸附的孔隙；所述憎水性粘结剂中均匀分布有纳米粒子。

所述铝盐与所述食盐的质量比为1：3-4。

所述铝盐为聚合氯化铝和/或聚合氯化铝铁。

所述的纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌及纳米碳酸钙中的一种或其中几种的混合物。

所述憎水粘结剂为含氟环氧树脂粘结剂、聚脂树脂粘结剂或酚醛树脂粘结剂中的一种或几种的混合物。

本发明所述粘结剂中除憎水性粘结剂外的其他粘结剂，仅选用现有技术常规使用的粘结剂即可实现其粘结功能。

所述粘结剂与所述铝盐的质量比为3-6:10。

所述憎水性粘结剂占所述粘结剂总量的20-50wt％。

所述纳米粒子占所述憎水性粘结剂重量的5-40％。

所述净水剂球体的粒径为0.2-0.5cm。

本发明还公开了一种制备所述吸附抑菌净水剂的方法，包括如下步骤：

(1)取选定量的纳米粒子与选定量的粘结剂充分混匀，备用；

(2)分别将所述铝盐过80-100目筛，取食盐颗粒过80-100目筛，备用；

(3)取选定量的铝盐和食盐颗粒混匀，并与步骤(1)选定的粘结剂进行充分混匀，所述铝盐和食盐颗粒与所述粘结剂充分粘结形成具有适宜吸附孔隙的净水剂球体，筛选球体粒径为0.2-0.5cm范围内的球体，并将所述球体在40-50℃温度下进行固化，即得。

本发明所述吸附抑菌净水剂是以铝盐和食盐颗粒为骨架并与至少包含有憎水性粘结剂的粘结剂粘结而成的具有多孔结构的球体，所述球体之间形成了适宜吸附微生物菌体及其他杂质的孔隙；因此，本发明所述净水剂对于重金属离子和微生物菌类的抑菌率明显高于现有技术的其他产品。

并且，由于所述憎水性粘结剂中均匀分布有纳米粒子，通过在现有的憎水结构的表面构筑具有纳米结构的粗糙表面，即微-纳结构，使得实际上固液相的接触面要大于表观几何上的观察到的面积，最大限度的减小了净水过程中“水”对吸附效果的影响。同时，本发明所述净水剂在使用过后，可以很容易的清洗再生，由于纳米粒子的存在，使得当净水剂表面遇到水时，有一些空气会被“关到”水与吸附的孔隙之间，导致水珠大部分与空气接触，不会破坏铝盐骨架的结构，使得所述净水剂的再生率大大提高。

具体实施方式

实施例1-11

本发明所述吸附抑菌净水剂按照如下方法制备：

(1)取选定量的纳米粒子与选定量的粘结剂充分混匀，备用；

(2)将所述铝盐过80-100目筛，取食盐颗粒过80-100目筛，备用；

(3)取选定量的铝盐和食盐颗粒混匀，并与步骤(1)选定的粘结剂(本发明下述实施例中除选定憎水性粘结剂外的粘结剂以含羟基的丙烯酸树脂为例)进行充分混匀，所述铝盐和食盐颗粒与所述粘结剂充分粘结形成具有适宜吸附孔隙的净水剂球体，并将所述净水剂球体在40-50℃温度下进行固化，筛选球体粒径为0.2-0.5cm范围内的球体，即得。

本发明下述实施例1-11中所述净水剂均按照上述方法，按照如下表1中所示限定的物料及用量进行制备。

表1实施例1-11中物料及用量参数

对比例1

本对比例所述净水剂为现有技术中常规使用的聚合氯化铝净水剂。

对比例2

本对比例所述净水剂为仅采用食盐为骨架，按照上述方法制备的净水剂，其物料、用量及工艺参数与实施例1相同。

对比例3

本对比例所述净水剂为仅采用聚合氯化铝盐为骨架，按照上述方法制备的净水剂，其物料、用量及工艺参数与实施例1相同。

对比例4

本对比例所述净水剂与实施例1相同，其区别仅在于不添加纳米粒子。

对比例5

本对比例所述净水剂与实施例1相同，其区别仅在于，不使用憎水性粘结剂，所述粘结剂全部为含羟基的丙烯酸树脂。

效果例

分别取上述实施例1-11及对比例1-4中所述净水剂(以铝盐的用量相同)，加入到10L存在大肠杆菌、细菌和重金属离子的水中，1h后检测加入净水剂后，水中微生物及重金属离子的变化情况，本发明的抑菌、杀菌、吸附效果如下表2所示，并测试所述净水剂的再生情况。

表2本发明所述净水剂的抑菌及吸附效果

编号

抑菌率(％)

吸附率(％)

可再生率(％)

	大肠杆菌	细菌	重金属离子
					实施例1	99.3	99.2	98.2	91
实施例2	99.7	99.7	96.7	90
					实施例3	99.3	99.3	97.3	91
实施例4	99.8	99.8	95.8	92
					实施例5	99.5	99.6	96.9	93
实施例6	99.6	99.1	97.1	92
					实施例7	98.5	98.5	94.5	88
实施例8	98.3	98.1	92.3	89
					实施例9	98.4	98.5	93.4	87
实施例10	88.7	88.9	78.3	72
					实施例11	89.6	89.2	80.6	70
对比例1	31.8	32.4	21.5	10
					对比例2	70.1	70.9	60.3	52
对比例3	65.2	63.7	55.4	60
					对比例4	60.3	58.5	40.5	40
对比例5	58.9	59.2	38.7	45

从上表数据可知，本发明所述吸附抑菌净水剂，由于在所述球体之间形成了适宜吸附微生物菌体及其他杂质的孔隙；因此，本发明所述净水剂对于重金属离子和微生物菌类的抑菌率明显高于现有技术的其他产品。同时，由于所述憎水性粘结剂中均匀分布有纳米粒子，最大限度的减小了净水过程中“水”对吸附效果的影响。同时，本发明所述净水剂在使用过后，可以很容易的清洗再生，也使得所述净水剂的再生率大大提高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述净水剂是以铝盐和NaCL食盐颗粒为骨架，并与至少包含有憎水性粘结剂的粘结剂粘结而成的具有多孔结构的球体，所述球体之间形成适宜吸附的孔隙；所述憎水性粘结剂中均匀分布有纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述铝盐与所述食盐的质量比为1：3-4。

3.根据权利要求1或2所述的吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述铝盐为聚合氯化铝和/或聚合氯化铝铁。

4.根据权利要求1-3任一所述的吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述的纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌及纳米碳酸钙中的一种或其中几种的混合物。

5.根据权利要求1-4任一所述的吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述憎水粘结剂为含氟环氧树脂粘结剂、聚脂树脂粘结剂或酚醛树脂粘结剂中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1-5任一所述的吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述粘结剂与所述铝盐的质量比为3-6:10。

7.根据权利要求6所述的吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述憎水性粘结剂占所述粘结剂总量的20-50wt％。

8.根据权利要求6或7所述的吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述纳米粒子占所述憎水性粘结剂重量的5-40％。

9.根据权利要求1-8任一所述的吸附抑菌净水剂，其特征在于，所述净水剂球体的粒径为0.2-0.5cm。

10.一种制备权利要求1-9任一所述吸附抑菌净水剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取选定量的纳米粒子与选定量的粘结剂充分混匀，备用；

(2)分别将所述铝盐过80-100目筛，所述食盐颗粒过80-100目筛，备用；

(3)取选定量的铝盐和食盐颗粒混匀，并与步骤(1)选定的粘结剂进行充分混匀，所述铝盐和食盐颗粒与所述粘结剂充分粘结形成具有适宜吸附孔隙的净水剂球体，筛选球体粒径为0.2-0.5cm范围内的球体，并将所述球体在40-50℃温度下进行固化，即得。