CN105481045B - 负离子烧结活性炭净水滤芯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负离子烧结活性炭净水滤芯及其制备方法，所述负离子烧结活性炭净水滤芯由下述重量份的原料制备而成：活性炭粉末65‑75份、负离子复合粉15‑25份、聚乙烯5‑15份、0.5‑5份硅酸钠。本发明通过引入负离子复合粉使得净水滤芯具有持续释放负离子功能和较高的远红外发射率，可以加快生物体的电子传递，增进生物体的新陈代谢，促进微循环并激活细胞，增强细胞的新陈代谢能力，使肌肤充满活力，皮肤光滑而富有弹性，作用于饮用水时可磁化水分子，无任何矿物质和其他溶出物。

Description

负离子烧结活性炭净水滤芯及其制备方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种负离子烧结活性炭净水滤芯及其制备方法。
背景技术
现有的工业、城市废水处理方法有物理处理法、化学处理法和生物处理法。物理处理法是最简单的水处理法，其通过物理分离作用回收污水中的不溶解的悬浮污染物，物理处理法只能处理一些简单的废水处理，但处理很不完全，难以达到排放标准；化学处理方法是用药剂处理污染物，其中包括中和、絮凝、氧化还原等；生物处理法是通过微生物代谢使污水中的污染物溶解，但该方法投资大，运行成本高。
活性炭是一种黑色多孔的固体炭质，由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500～1700m2/g间。具有很强的吸附性能，为用途极广的一种工业吸附剂。
负离子对人的健康、长寿及生态的重大影响，已为国内外医学界专家通过临床实践所验证。当代科学揭开了生物电的奥秘，生物体的每一个细胞就是一个微电池，细胞膜内外有50-90mv的电位差，如果“细胞电池”得不到充分的电荷补充，机体的电过程就难于继续维持，因而影响到机体的正常活动，产生老化和早衰。
在外界某种条件的作用下，呈电中性的空气气体分子外层电子脱离原子核的束缚从轨道中逸出，使部分气体带正电荷，这些正电荷和逸出的电子与某些中性分子或原子结合成为阳离子或阴离子，空气正离子和空气负离子。由于氧分子较之CO2分子等分子更具亲电性，因此，氧分子优先获得电子而形成负离子，故空气负离子主要由负氧离子组成，又被称为负氧离子。空气负离子就是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。
空气负离子的种类空气负离子以其直径大小分为小、中、大离子3种。小离子的直径在1-3nm，0.001-0.003μm，寿命在数秒至数十秒之间；当一个离子周围聚集着几个中性分子时，就形成了中离子，中离子直径在0.003-0.030μm；当小离子附着在尘埃颗粒上就形成了大离子，其直径在0.030-0.100μm。大气离子的寿命是很短的，只有几十秒至数分钟。这是由于一部分正负离子互相碰撞，或与地面碰撞中和而失去电性；一部分大离子由于有较大的体积，容易碰到带异性电荷的离子而中和失去电性；还有一部分离子与大气中的气溶胶粒子碰撞后降至地面而消失。通常一代空气离子的寿命最多只有几分钟。小离子具有最大的生物活性，因此，平时所说的空气负离子是指小离子。
本发明提供了一种负离子烧结活性炭净水滤芯，能持续释放负离子和远红外。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种负离子烧结活性炭净水滤芯。
本发明所要解决的技术问题之二是提供上述负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种负离子烧结活性炭净水滤芯，由下述重量份的原料制备而成：活性炭粉末65-75份、负离子复合粉15-25份、聚乙烯5-15份、0.5-5份硅酸钠；
所述负离子复合粉由下述质量百分比的原料组成：1-5％氧化镨、1-5％二氧化铈、1-5％三氧化二铈、35-45％远红外粉，余量为电气石。
优选地，所述远红外粉由下述重量份的原料组成：15-25份三氧化二铬、15-25份三氧化二铝、15-25份三氧化铬、65-75份二氧化钛。
所述活性炭粉末为椰壳炭粉末、木屑炭粉末、核桃壳炭粉末、杏壳炭粉末、桃壳炭粉末、无烟煤炭粉末中一种或多种的混合物。可以采用斯里兰卡产的美国卡尔冈椰壳炭粉末，也可以采用承德万洋活性炭厂生产的椰壳炭粉末。
本发明还提供了上述负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭粉末、负离子复合粉、聚乙烯分别粉碎，过筛；
(2)将过筛后的活性炭粉末、负离子复合粉、聚乙烯混合均匀，再加入硅酸钠混合均匀，压制成型，干燥，得到坯体；
(3)将坯体进行烧结，升温速率：80-120℃/h，在280-320℃处保温1.5-2.5h，冷却。
具体的，在本发明中：
氧化镨，CAS号：12037-29-5。
二氧化铈，CAS号：1306-38-3。
三氧化二铈，CAS号：1345-13-7。
三氧化二铬，CAS号：1308-38-9。
三氧化二铝，CAS号：1344-28-1。
三氧化铬，CAS号：1333-82-0。
二氧化钛，CAS号：13463-67-7。
硅酸钠，CAS号：1344-09-8。
本发明通过引入负离子复合粉使得净水滤芯具有持续释放负离子功能和较高的远红外发射率，可以加快生物体的电子传递，增进生物体的新陈代谢，促进微循环并激活细胞，增强细胞的新陈代谢能力，使肌肤充满活力，皮肤光滑而富有弹性，作用于饮用水时可磁化水分子，无任何矿物质和其他溶出物。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例原料介绍：
活性炭粉末，采用承德万洋活性炭厂生产的150目椰壳活性炭炭粉末。
聚乙烯，CAS号：9002-88-4，采用美国陶氏牌号为DMDA-8920NT 7食品级聚乙烯。
电气石，采用灵寿县岩石矿物粉体厂生产的晶体电气石，规格80目。
实施例1
负离子烧结活性炭净水滤芯原料(重量份)：活性炭粉末70份、负离子复合粉20份、聚乙烯10份、1份硅酸钠。
所述负离子复合粉原料(质量百分比)：3％氧化镨、3％二氧化铈、3％三氧化二铈、8％三氧化二铬、8％三氧化二铝、8％三氧化铬、16％二氧化钛，51％电气石。
本发明还提供了上述负离子烧结活性炭净水滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭粉末、负离子复合粉、聚乙烯分别粉碎，200筛过筛；
(2)将粉碎过筛后的活性炭粉末、负离子复合粉、聚乙烯投入搅拌机中300转/分，搅拌1小时混合均匀，再加入硅酸钠300转/分，搅拌20分钟混合均匀，采用金属模具压制成型，干燥，得到空心圆柱型坯体；
(3)将干燥后的坯体，整齐放入真空电炉中进行烧结热处理，从25℃开始升温，升温速率：100℃/h，在300℃处保温2小时；在高温条件下，所述聚乙烯(PE)会挥发掉；待所述真空电炉内的温度降到30℃，即可将取出，即可制得负离子烧结活性炭净水滤芯。
实施例2
按实施例1的原料配比和方法制备负离子烧结活性炭净水滤芯，区别仅在于：所述负离子复合粉原料(质量百分比)：4.5％氧化镨、4.5％二氧化铈、8％三氧化二铬、8％三氧化二铝、8％三氧化铬、16％二氧化钛，51％电气石。得到实施例2的负离子烧结活性炭净水滤芯。
实施例3
按实施例1的原料配比和方法制备负离子烧结活性炭净水滤芯，区别仅在于：所述负离子复合粉原料(质量百分比)：4.5％氧化镨、4.5％三氧化二铈、8％三氧化二铬、8％三氧化二铝、8％三氧化铬、16％二氧化钛，51％电气石。得到实施例3的负离子烧结活性炭净水滤芯。
实施例4
按实施例1的原料配比和方法制备负离子烧结活性炭净水滤芯，区别仅在于：所述负离子复合粉原料(质量百分比)：4.5％二氧化铈、4.5％三氧化二铈、8％三氧化二铬、8％三氧化二铝、8％三氧化铬、16％二氧化钛，51％电气石。得到实施例4的负离子烧结活性炭净水滤芯。
实施例5
按实施例1的原料配比和方法制备负离子烧结活性炭净水滤芯，区别仅在于：所述负离子复合粉原料(质量百分比)：3％氧化镨、3％二氧化铈、3％三氧化二铈、12％三氧化二铬、12％三氧化二铝、16％二氧化钛，51％电气石。得到实施例5的负离子烧结活性炭净水滤芯。
实施例6
按实施例1的原料配比和方法制备负离子烧结活性炭净水滤芯，区别仅在于：所述负离子复合粉原料(质量百分比)：3％氧化镨、3％二氧化铈、3％三氧化二铈、12％三氧化二铬、12％三氧化铬、16％二氧化钛，51％电气石。得到实施例6的负离子烧结活性炭净水滤芯。
实施例7
按实施例1的原料配比和方法制备负离子烧结活性炭净水滤芯，区别仅在于：所述负离子复合粉原料(质量百分比)：3％氧化镨、3％二氧化铈、3％三氧化二铈、12％三氧化二铝、12％三氧化铬、16％二氧化钛，51％电气石。得到实施例7的负离子烧结活性炭净水滤芯。
测试例1
取500克实施例1-7制备的负离子烧结活性炭净水滤芯置于密封箱中，均匀摊开，密闭24小时，用美国Alphalab公司生产的AIC-1000负离子检测仪每隔1小时检测一次，每次取20个数据，统计学分析结果表明P＜0.05，差异具有统计学意义，求得各数据的平均值作为最终检测结果，具体测试数据见表1。
表1：负离子溶度测试数据表
试样名称 负离子溶度，个/cm3
实施例1 5857
实施例2 5412
实施例3 5401
实施例4 5435
实施例5 5510
实施例6 5476
实施例7 5504
比较实施例1-4，实施例1(采用氧化镨、二氧化铈、三氧化二铈复配)负离子溶度明显高于实施例2-4(采用氧化镨、二氧化铈、三氧化二铈中任意二者复配)；比较实施例1与实施例5-7，实施例1(采用三氧化二铬、三氧化二铝、三氧化铬复配)负离子溶度明显高于实施例5-7(采用三氧化二铬、三氧化二铝、三氧化铬中任意二者复配)。
测试例2
取500克实施例1-7制备的负离子烧结活性炭净水滤芯置于密封箱中，均匀摊开，密闭24小时，用北京华瑞森科技TSS-5X远红外线发射率测试仪每隔1小时检测一次，每次取20个数据，统计学分析结果表明P＜0.05，差异具有统计学意义，求得各数据的平均值作为最终检测结果，具体测试数据见表1。
表1：远红外发射率测试数据表
比较实施例1-4，实施例1(采用氧化镨、二氧化铈、三氧化二铈复配)远红外发射率明显高于实施例2-4(采用氧化镨、二氧化铈、三氧化二铈中任意二者复配)；比较实施例1与实施例5-7，实施例1(采用三氧化二铬、三氧化二铝、三氧化铬复配)远红外发射率明显高于实施例5-7(采用三氧化二铬、三氧化二铝、三氧化铬中任意二者复配)。

Claims (2)

1.一种负离子烧结活性炭净水滤芯，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：活性炭粉末65-75份、负离子复合粉15-25份、聚乙烯5-15份、0.5-5份硅酸钠；
所述负离子复合粉由下述质量百分比的原料组成：1-5％氧化镨、1-5％二氧化铈、1-5％三氧化二铈、35-45％远红外粉，余量为电气石；
所述远红外粉由下述重量份的原料组成：15-25份三氧化二铬、15-25份三氧化二铝、15-25份三氧化铬、65-75份二氧化钛。
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，包括以下步骤：
(1)将活性炭粉末、负离子复合粉、聚乙烯分别粉碎，过筛；
(2)将过筛后的活性炭粉末、负离子复合粉、聚乙烯混合均匀，再加入硅酸钠混合均匀，压制成型，干燥，得到坯体；
(3)将坯体进行烧结，升温速率：80-120℃/h，在280-320℃处保温1.5-2.5h，冷却。
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