CN107008052B - 一种水过滤结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水过滤结构，包括过滤管，所述过滤管的下端轴心位置处设置有进水管，在所述过滤管的内部设置有上端盖和下端盖，所述上端盖的底部设置有芯部，所述上端盖与所述下端盖之间配合有PP棉。本发明对水过滤结构用的PP棉的制备工艺进行了优化，原料中添加了改性的硅藻土，制备得到的PP棉进行酸刻蚀处理后制成PP棉产品，本发明制备的PP棉产品具有良好的断裂强度、抑菌性能和重金属离子吸附性能。

Description

一种水过滤结构
技术领域
本发明涉及一种水过滤结构。
背景技术
普通的家用水龙头不具有过滤效果，而传统的负离子过滤水龙头的过滤效果较差，无法有效去除掉水中的颗粒物和有害物质。随着工业飞速发展,工厂三废及生活污水中所含的大量的有毒有害有机物和重金属离子，严重地污染了饮用水源，水体中有毒有害化学污染物含量逐年上升。饮用水的常规水处理工艺已不能高效地去除水中溶解性有毒有害物质，目前亟需开发出一种新型的水过滤结构。聚丙烯具有良好的化学稳定性，耐酸碱、耐高温、耐腐蚀，而且价格便宜，以聚丙烯为原料制成的生物填料、微孔膜等已经广泛应用于水处理领域中。聚丙烯超细纤维熔喷滤芯是近年发展起来的一种新型微孔过滤介质。它由超细聚丙烯纤维热熔缠结制成，超细纤维依靠自身粘合和缠结，形成空间随机杂乱三维微孔结构，且径向纤维呈梯度变化，是多孔型和织物型过滤介质的综合体，具有过滤精度可靠、过滤速度高、纳污能力大、过滤周期长、容易反洗、运行费用低、本体密度小以及更换滤芯便捷等优点。现已广泛地应用于生活饮用水净化、工业纯水的过滤和其他流体的过滤。
本发明提供了水过滤结构，水过滤结构所用PP棉具有良好的杀菌性能和重金属离子吸附性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以有效去除掉水中的颗粒物和有害物质的水过滤结构。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种水过滤结构，包括过滤管，所述过滤管的下端轴心位置处设置有进水管，所述进水管远离所述过滤管的那一端的外壁位置处设置有外螺纹，并通过所述外螺纹配合一连接水网用的软管，所述软管具有配合外螺纹的螺纹套，在所述过滤管的内部设置有上端盖和下端盖，所述上端盖的底部设置有芯部，所述上端盖与所述下端盖之间配合有PP棉，所述PP棉与所述芯部之间过渡配合，在所述PP棉的内部设置有颗粒碳，所述下端盖的下表面均布有进水孔，所述进水管与所述进水孔相对，所述上端盖的表面环形设置有多个出水孔，所述出水孔位于所述PP棉的外侧，在所述上端盖的上方设置有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板的表面均布有第一出水孔，所述第一隔板与所述上端盖之间配合有麦饭石，在所述第一隔板和所述第二隔板之间配合有活性炭纤维，在所述第二隔板的上方设置有超滤膜，所述过滤管的上方连接一端盖，所述端盖与所述过滤管之间螺纹连接，在所述端盖的顶部设置有出水龙头，所述出水龙头具有出水控制用的阀门。
优选地，所述PP棉的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5-10份PP、1-4份硅藻土、0.005-0.05份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成母粒；
S2：将10-70份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉，得到PP棉产品。
优选地，所述PP棉的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5-10份PP、1-4份改性的硅藻土、0.005-0.05份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成母粒；所述改性的硅藻土的制备方法如下：将10-15份硅藻土加入到80-100份水中，20-40℃、500-800rpm搅拌1-2h，加入0.5-1.5份改性剂，50-150W功率、30-60kHz频率超声30-50min，1000-3000rpm离心40-80min，离心后去掉清液，将离心得到的固体用300-500份水冲洗，冲洗后的固体在50-80℃干燥12-24h，得到改性的硅藻土；所述改性剂为海藻酸钠；
S2：将10-70份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉，得到PP棉产品。
优选地，所述PP棉的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5-10份PP、1-4份改性的硅藻土、0.005-0.05份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成母粒；
所述改性的硅藻土的制备方法如下：将10-15份硅藻土加入到80-100份水中，20-40℃、500-800rpm搅拌1-2h，加入0.5-1.5份改性剂，50-150W功率、30-60kHz频率超声30-50min，1000-3000rpm离心40-80min，离心后去掉清液，得到固体，将2-4份冰醋酸加入到60-100份水中，30-50℃、500-800rpm搅拌3-5min，加入0.5-5份壳聚糖，30-50℃、500-800rpm搅拌30-60min，得到壳聚糖溶液，将离心后的固体加入到壳聚糖溶液中，30-50℃、500-800rpm搅拌3-5h，1000-3000rpm离心40-80min，离心后去掉清液，将离心得到的固体用300-500份水冲洗，冲洗后的固体在50-80℃干燥12-24h，得到改性的硅藻土；所述改性剂为海藻酸钠；
S2：将10-70份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉，得到PP棉产品。
优选地，所述PP棉的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5-10份PP、1-4份改性的硅藻土、0.005-0.05份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成母粒；
所述改性的硅藻土的制备方法如下：将10-15份硅藻土加入到80-100份水中，20-40℃、500-800rpm搅拌1-2h，加入0.5-1.5份改性剂，50-150W功率、30-60kHz频率超声30-50min，1000-3000rpm离心40-80min，离心后去掉清液，得到固体，将2-4份冰醋酸加入到60-100份水中，30-50℃、500-800rpm搅拌3-5min，加入0.5-5份壳聚糖，30-50℃、500-800rpm搅拌30-60min，得到壳聚糖溶液，将离心后的固体加入到壳聚糖溶液中，30-50℃、500-800rpm搅拌3-5h，1000-3000rpm离心40-80min，离心后去掉清液，将离心得到的固体用300-500份水冲洗，冲洗后的固体在50-80℃干燥12-24h，得到改性的硅藻土；所述改性剂为海藻酸钠和/或醋酸甘油酯；所述的改性剂优选为海藻酸钠和醋酸甘油酯质量比1:1-3:1的混合物；
S2：将10-70份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉；
S3：将1-5份柠檬酸、3-9份酒石酸加入到50-100份水中，25-40℃、500-800rpm搅拌5-15min，得到酸刻蚀液，将S2步骤得到的PP棉浸渍在酸刻蚀液中20-50min，将浸渍后的PP棉用300-500份水冲洗，在50-80℃干燥12-24h，得到PP棉产品。
更优选地，所述S1步骤螺杆挤出机的温度为：一区温度为155-165℃、二区温度为175-185℃、三区温度为195-205℃、四区温度为195-205℃、五区温度为190-200℃。
更优选地，所述S1步骤母粒为3mm×3mm×3mm的颗粒。
更优选地，所述S2步骤的熔喷温度为230-270℃、热空气温度为260-280℃、热空气压力为14-20Pa、喷丝孔孔径为0.15-0.25mm、喷头与接收滚筒的间距为18-24cm、接收滚筒的转速为500-1000m/min。
优选地，在所述过滤管的下方设置一连接台盆用的连接管，所述连接管的顶部设置有限位圈，所述进水管穿入所述连接管的内部，所述连接管的管壁处配合一螺母，所述连接管的管身上、位于所述限位圈的下端面处设置有密封垫圈，所述进水管的管身上配合有止动垫圈，所述止动垫圈配合在所述过滤管与所述限位圈之间。
优选地，所述端盖的底部位置处设置压边，在所述压边与所述过滤管之间配合有第一密封垫圈。
优选地，所述端盖的外表面处环形设置有防滑槽。
优选地，所述上端盖、下端盖、第一隔板和第二隔板的外圈位置处均设置有环形槽，在所述环形槽内设置橡胶密封圈，所述橡胶密封圈与所述过滤管的内壁之间形成密封。
本发明的有益效果是：本装置可以与台盆之间实现固定安装，安装完成后，通过过滤管可以实现水质的过滤，过滤程度较佳，过滤后的水可直接饮用，本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。本发明对水过滤结构用的PP棉的制备工艺进行了优化，原料中添加了改性的硅藻土，制备得到的PP棉进行酸刻蚀处理后制成PP棉产品，本发明制备的PP棉产品具有良好的断裂强度、抑菌性能和重金属离子吸附性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为过滤管的内部结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
PP棉产品断裂强力测试：测试方法按照FZ/T 60005-91进行，使用DXLL-20000通用材料试验机，式样大小：205mm×50mm，拉伸速度100mm/min。
PP纤维抗菌性能测试：用接种环取低温贮藏的大肠杆菌ATYCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC6538菌株，分别转接到营养肉汤培养液中，37℃培养24h后，用无菌质量分数为0.9％的NaCl水溶液将其稀释成细胞浓度为103CFU/ml数量级的初始菌液。实验组：取0.01g、直径为6μm、长度为35cm的PP棉纤维待测样于灭菌锥形瓶中，用灭菌刻度吸管吸取1.0ml初始菌液，缓慢并均匀地滴在活性炭纤维上，封好瓶口。1h后在瓶中加入50ml无菌质量分数为0.9％的NaCl水溶液，剧烈震荡2min，取适量1ml溶液用梯度稀释法做细菌总数测定。设置一组未加入PP棉纤维的1.0ml初始菌液组作为对照组测试细菌总数。抑菌率＝(1-实验组细菌总数/对照组细菌总数)×100％，实验结果为三次实验的平均值。
PP棉产品Cd2+吸附能力测试：在1000ml、40mg/L Cd2+离子溶液中加入0.5g的PP棉，在20℃浸渍15min，用TAS-990型原子吸收光谱仪测定吸附后溶液中Cd2+的浓度C(mg/L)，计算吸附率，吸附率＝(40-C)/40×100％。
实施例中各原料介绍：
PP，具体采用余姚市广盛塑化有限公司提供的食品级PP颗粒，MI＝1200g/10min。
硅藻土，灵寿县健石矿物粉体厂提供，粒径800目。
氧化锌，上海跃江钛白化工制品有限公司，粒径1250目。
海藻酸钠，CAS号：9005-38-3，河南丰太化工产品有限公司提供，食品级。
冰醋酸，CAS号：64-19-7。
醋酸甘油酯，即甘油单乙酸酯，CAS号：26446-35-5，杭州大阳化工有限公司提供，食品级。
壳聚糖，CAS号：9012-76-4，山东豪耀新材料有限公司提供，食品级。
柠檬酸，CAS号：77-92-9。
酒石酸，CAS号：526-83-0。
实施例1
参阅图1和图2所示的一种水过滤结构，包括过滤管1，所述过滤管1的下端轴心位置处设置有进水管2，所述进水管2远离所述过滤管1的那一端的外壁位置处设置有外螺纹201，并通过所述外螺纹201配合一连接水网用的软管3，所述软管3具有配合外螺纹201的螺纹套301，在所述过滤管1的内部设置有上端盖4和下端盖5，所述上端盖4的底部设置有芯部411，所述上端盖4与所述下端盖5之间配合有PP棉6，所述PP棉6与所述芯部411之间过渡配合，在所述PP棉6的内部设置有颗粒碳7，所述下端盖5的下表面均布有进水孔501，所述进水管2与所述进水孔501相对，所述上端盖4的表面环形设置有多个出水孔401，所述出水孔401位于所述PP棉6的外侧，在所述上端盖4的上方设置有第一隔板8和第二隔板9，所述第一隔板8和所述第二隔板9的表面均布有第一出水孔10，所述第一隔板8与所述上端盖4之间配合有麦饭石11，在所述第一隔板8和所述第二隔板9之间配合有活性炭纤维12，在所述第二隔板9的上方设置有超滤膜13，所述过滤管1的上方连接一端盖14，所述端盖14与所述过滤管1之间螺纹连接，在所述端盖14的顶部设置有出水龙头15，所述出水龙头15具有出水控制用的阀门16。
所述PP棉(6)的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5份PP、1.2份硅藻土、0.005份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成3mm×3mm×3mm的母粒；所述螺杆挤出机的温度为：一区温度为160℃、二区温度为180℃、三区温度为200℃、四区温度为200℃、五区温度为195℃；
S2：将50份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉，得到PP棉产品；纤维的平均直径为6μm、纤维平均长度为35cm，PP棉产品厚度为8mm，平均孔径为1.5μm、面密度为55g/m2；熔喷操作条件为熔喷温度为250℃、热空气温度为270℃、热空气压力为18Pa、喷丝孔孔径为0.18mm、喷头与接收滚筒的间距为20cm、接收滚筒的转速为800m/min。
实施例2
参阅图1和图2所示的一种水过滤结构，包括过滤管1，所述过滤管1的下端轴心位置处设置有进水管2，所述进水管2远离所述过滤管1的那一端的外壁位置处设置有外螺纹201，并通过所述外螺纹201配合一连接水网用的软管3，所述软管3具有配合外螺纹201的螺纹套301，在所述过滤管1的内部设置有上端盖4和下端盖5，所述上端盖4的底部设置有芯部411，所述上端盖4与所述下端盖5之间配合有PP棉6，所述PP棉6与所述芯部411之间过渡配合，在所述PP棉6的内部设置有颗粒碳7，所述下端盖5的下表面均布有进水孔501，所述进水管2与所述进水孔501相对，所述上端盖4的表面环形设置有多个出水孔401，所述出水孔401位于所述PP棉6的外侧，在所述上端盖4的上方设置有第一隔板8和第二隔板9，所述第一隔板8和所述第二隔板9的表面均布有第一出水孔10，所述第一隔板8与所述上端盖4之间配合有麦饭石11，在所述第一隔板8和所述第二隔板9之间配合有活性炭纤维12，在所述第二隔板9的上方设置有超滤膜13，所述过滤管1的上方连接一端盖14，所述端盖14与所述过滤管1之间螺纹连接，在所述端盖14的顶部设置有出水龙头15，所述出水龙头15具有出水控制用的阀门16。
所述PP棉(6)的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5份PP、1.2份改性的硅藻土、0.005份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成3mm×3mm×3mm的母粒；所述螺杆挤出机的温度为：一区温度为160℃、二区温度为180℃、三区温度为200℃、四区温度为200℃、五区温度为195℃；
所述改性的硅藻土的制备方法如下：将10份硅藻土加入到80份水中，25℃、500rpm搅拌2h，加入0.5份改性剂，50W功率、30kHz频率超声30min，1000rpm离心40min，离心后去掉清液，将离心得到的固体用300份水冲洗，冲洗后的固体在50℃干燥12h，得到改性的硅藻土；所述改性剂为海藻酸钠；
S2：将50份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉，得到PP棉产品；纤维的平均直径为6μm、纤维平均长度为35cm，PP棉产品厚度为8mm，平均孔径为1.5μm、面密度为55g/m2；熔喷操作条件为熔喷温度为250℃、热空气温度为270℃、热空气压力为18Pa、喷丝孔孔径为0.18mm、喷头与接收滚筒的间距为20cm、接收滚筒的转速为800m/min。
实施例3
参阅图1和图2所示的一种水过滤结构，包括过滤管1，所述过滤管1的下端轴心位置处设置有进水管2，所述进水管2远离所述过滤管1的那一端的外壁位置处设置有外螺纹201，并通过所述外螺纹201配合一连接水网用的软管3，所述软管3具有配合外螺纹201的螺纹套301，在所述过滤管1的内部设置有上端盖4和下端盖5，所述上端盖4的底部设置有芯部411，所述上端盖4与所述下端盖5之间配合有PP棉6，所述PP棉6与所述芯部411之间过渡配合，在所述PP棉6的内部设置有颗粒碳7，所述下端盖5的下表面均布有进水孔501，所述进水管2与所述进水孔501相对，所述上端盖4的表面环形设置有多个出水孔401，所述出水孔401位于所述PP棉6的外侧，在所述上端盖4的上方设置有第一隔板8和第二隔板9，所述第一隔板8和所述第二隔板9的表面均布有第一出水孔10，所述第一隔板8与所述上端盖4之间配合有麦饭石11，在所述第一隔板8和所述第二隔板9之间配合有活性炭纤维12，在所述第二隔板9的上方设置有超滤膜13，所述过滤管1的上方连接一端盖14，所述端盖14与所述过滤管1之间螺纹连接，在所述端盖14的顶部设置有出水龙头15，所述出水龙头15具有出水控制用的阀门16。
所述PP棉(6)的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5份PP、1.2份改性的硅藻土、0.005份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成3mm×3mm×3mm的母粒；所述螺杆挤出机的温度为：一区温度为160℃、二区温度为180℃、三区温度为200℃、四区温度为200℃、五区温度为195℃；
所述改性的硅藻土的制备方法如下：将10份硅藻土加入到80份水中，25℃、500rpm搅拌2h，加入0.5份改性剂，50W功率、30kHz频率超声30min，1000rpm离心40min，离心后去掉清液，得到固体，将2份冰醋酸加入到60份水中，40℃、500rpm搅拌3min，加入0.5份壳聚糖，40℃、500rpm搅拌30min，得到壳聚糖溶液，将离心后的固体加入到壳聚糖溶液中，40℃、500rpm搅拌3h，1000rpm离心40min，离心后去掉清液，将离心得到的固体用300份水冲洗，冲洗后的固体在50℃干燥12h，得到改性的硅藻土；所述改性剂为海藻酸钠；
S2：将50份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉，得到PP棉产品；纤维的平均直径为6μm、纤维平均长度为35cm，PP棉产品厚度为8mm，平均孔径为1.5μm、面密度为55g/m2；熔喷操作条件为熔喷温度为250℃、热空气温度为270℃、热空气压力为18Pa、喷丝孔孔径为0.18mm、喷头与接收滚筒的间距为20cm、接收滚筒的转速为800m/min。
实施例4
与实施例3基本相同，区别仅仅在于：本实施例4中所述的壳聚糖的用量为1.5份。
实施例5
与实施例3基本相同，区别仅仅在于：本实施例5中所述的壳聚糖的用量为2.5份。
实施例6
与实施例3基本相同，区别仅仅在于：本实施例6中所述的壳聚糖的用量为3.5份。
实施例7
参阅图1和图2所示的一种水过滤结构，包括过滤管1，所述过滤管1的下端轴心位置处设置有进水管2，所述进水管2远离所述过滤管1的那一端的外壁位置处设置有外螺纹201，并通过所述外螺纹201配合一连接水网用的软管3，所述软管3具有配合外螺纹201的螺纹套301，在所述过滤管1的内部设置有上端盖4和下端盖5，所述上端盖4的底部设置有芯部411，所述上端盖4与所述下端盖5之间配合有PP棉6，所述PP棉6与所述芯部411之间过渡配合，在所述PP棉6的内部设置有颗粒碳7，所述下端盖5的下表面均布有进水孔501，所述进水管2与所述进水孔501相对，所述上端盖4的表面环形设置有多个出水孔401，所述出水孔401位于所述PP棉6的外侧，在所述上端盖4的上方设置有第一隔板8和第二隔板9，所述第一隔板8和所述第二隔板9的表面均布有第一出水孔10，所述第一隔板8与所述上端盖4之间配合有麦饭石11，在所述第一隔板8和所述第二隔板9之间配合有活性炭纤维12，在所述第二隔板9的上方设置有超滤膜13，所述过滤管1的上方连接一端盖14，所述端盖14与所述过滤管1之间螺纹连接，在所述端盖14的顶部设置有出水龙头15，所述出水龙头15具有出水控制用的阀门16。
所述PP棉(6)的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5份PP、1.2份改性的硅藻土、0.005份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成3mm×3mm×3mm的母粒；所述螺杆挤出机的温度为：一区温度为160℃、二区温度为180℃、三区温度为200℃、四区温度为200℃、五区温度为195℃；
所述改性的硅藻土的制备方法如下：将10份硅藻土加入到80份水中，25℃、500rpm搅拌2h，加入0.5份改性剂，50W功率、30kHz频率超声30min，1000rpm离心40min，离心后去掉清液，得到固体，将2份冰醋酸加入到60份水中，40℃、500rpm搅拌3min，加入2.5份壳聚糖，40℃、500rpm搅拌30min，得到壳聚糖溶液，将离心后的固体加入到壳聚糖溶液中，40℃、500rpm搅拌3h，1000rpm离心40min，离心后去掉清液，将离心得到的固体用300份水冲洗，冲洗后的固体在50℃干燥12h，得到改性的硅藻土；所述改性剂为海藻酸钠；
S2：将50份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉；纤维的平均直径为6μm、纤维平均长度为35cm；熔喷操作条件为熔喷温度为250℃、热空气温度为270℃、热空气压力为18Pa、喷丝孔孔径为0.18mm、喷头与接收滚筒的间距为20cm、接收滚筒的转速为800m/min；
S3：将2份柠檬酸、5份酒石酸加入到50份水中，30℃、500rpm搅拌10min，得到酸刻蚀液，将S2步骤得到的PP棉浸渍在酸刻蚀液中30min，将浸渍后的PP棉用300份水冲洗，在50℃干燥12h，得到PP棉产品，PP棉产品厚度为8mm，平均孔径为1.5μm、面密度为55g/m2。
实施例8
与实施例7基本相同，区别仅仅在于：本实施例8中所述的改性剂为醋酸甘油酯。
实施例9
与实施例7基本相同，区别仅仅在于：本实施例9中所述的改性剂为海藻酸钠和醋酸甘油酯的混合物，海藻酸钠和醋酸甘油酯的质量比为3:2。
断裂强力测试结果：纵向断裂强力33.3N，横向断裂强力11.5N。Cd2+吸附能力测试结果：Cd2+吸附率97.9％。
对比例1
参阅图1和图2所示的一种水过滤结构，包括过滤管1，所述过滤管1的下端轴心位置处设置有进水管2，所述进水管2远离所述过滤管1的那一端的外壁位置处设置有外螺纹201，并通过所述外螺纹201配合一连接水网用的软管3，所述软管3具有配合外螺纹201的螺纹套301，在所述过滤管1的内部设置有上端盖4和下端盖5，所述上端盖4的底部设置有芯部411，所述上端盖4与所述下端盖5之间配合有PP棉6，所述PP棉6与所述芯部411之间过渡配合，在所述PP棉6的内部设置有颗粒碳7，所述下端盖5的下表面均布有进水孔501，所述进水管2与所述进水孔501相对，所述上端盖4的表面环形设置有多个出水孔401，所述出水孔401位于所述PP棉6的外侧，在所述上端盖4的上方设置有第一隔板8和第二隔板9，所述第一隔板8和所述第二隔板9的表面均布有第一出水孔10，所述第一隔板8与所述上端盖4之间配合有麦饭石11，在所述第一隔板8和所述第二隔板9之间配合有活性炭纤维12，在所述第二隔板9的上方设置有超滤膜13，所述过滤管1的上方连接一端盖14，所述端盖14与所述过滤管1之间螺纹连接，在所述端盖14的顶部设置有出水龙头15，所述出水龙头15具有出水控制用的阀门16。
所述PP棉(6)的制备方法包括以下步骤，所述份均为重量份：
S1：将5份PP、1.2份改性的硅藻土、0.005份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成3mm×3mm×3mm的母粒；所述螺杆挤出机的温度为：一区温度为160℃、二区温度为180℃、三区温度为200℃、四区温度为200℃、五区温度为195℃；
所述改性的硅藻土的制备方法如下：将2份冰醋酸加入到60份水中，40℃、500rpm搅拌3min，加入2.5份壳聚糖，40℃、500rpm搅拌30min，得到壳聚糖溶液，将10份硅藻土加入到壳聚糖溶液中，40℃、500rpm搅拌3h，1000rpm离心40min，离心后去掉清液，将离心得到的固体用300份水冲洗，冲洗后的固体在50℃干燥12h，得到改性的硅藻土；所述改性剂为海藻酸钠；
S2：将50份PP和S1步骤得到的母料混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉，得到PP棉产品；纤维的平均直径为6μm、纤维平均长度为35cm，PP棉产品厚度为8mm，平均孔径为1.5μm、面密度为55g/m2；熔喷操作条件为熔喷温度为250℃、热空气温度为270℃、热空气压力为18Pa、喷丝孔孔径为0.18mm、喷头与接收滚筒的间距为20cm、接收滚筒的转速为800m/min。
实施例10
参阅图1和图2所示的一种水过滤结构，包括过滤管1，所述过滤管1的下端轴心位置处设置有进水管2，所述进水管2远离所述过滤管1的那一端的外壁位置处设置有外螺纹201，并通过所述外螺纹201配合一连接水网用的软管3，所述软管3具有配合外螺纹201的螺纹套301，在所述过滤管1的内部设置有上端盖4和下端盖5，所述上端盖4的底部设置有芯部411，所述上端盖4与所述下端盖5之间配合有PP棉6，所述PP棉6与所述芯部411之间过渡配合，在所述PP棉6的内部设置有颗粒碳7，所述下端盖5的下表面均布有进水孔501，所述进水管2与所述进水孔501相对，所述上端盖4的表面环形设置有多个出水孔401，所述出水孔401位于所述PP棉6的外侧，在所述上端盖4的上方设置有第一隔板8和第二隔板9，所述第一隔板8和所述第二隔板9的表面均布有第一出水孔10，所述第一隔板8与所述上端盖4之间配合有麦饭石11，在所述第一隔板8和所述第二隔板9之间配合有活性炭纤维12，在所述第二隔板9的上方设置有超滤膜13，所述过滤管1的上方连接一端盖14，所述端盖14与所述过滤管1之间螺纹连接，在所述端盖14的顶部设置有出水龙头15，所述出水龙头15具有出水控制用的阀门16。所述PP棉(6)的制备方法同实施例9。
本发明中一个较佳的实施例，在所述过滤管1的下方设置一连接台盆用的连接管17，所述连接管17的顶部设置有限位圈18，所述进水管2穿入所述连接管17的内部，所述连接管17的管壁处配合一螺母19，所述连接管17的管身上、位于所述限位圈18的下端面处设置有密封垫圈20，所述进水管2的管身上配合有止动垫圈21，所述止动垫圈21配合在所述过滤管1与所述限位圈18之间。
本发明中一个较佳的实施例，所述端盖14的底部位置处设置压边141，在所述压边141与所述过滤管1之间配合有第一密封垫圈151。
本发明中一个较佳的实施例，所述端盖14的外表面处环形设置有防滑槽161。
本发明中一个较佳的实施例，所述上端盖4、下端盖5、第一隔板8和第二隔板9的外圈位置处均设置有环形槽(未图示)，在所述环形槽内设置橡胶密封圈22，所述橡胶密封圈22与所述过滤管1的内壁之间形成密封。
本装置通过进水管进水，水进入过滤管内后，通过下端盖处的进水孔进入到PP棉的内圈位置处，通过颗粒碳实现初步净化，颗粒碳对水质净化有极好的效果，它不但能除去异臭异味，提高水的纯净度。对水中各种杂质如氯、酚、砷、铅、氰化物、农药等有害物质也有很高的去除率，而后过滤后的水穿过PP棉，PP棉可以过滤自来水中直径大于5微米的胶体杂质，微泥，铁锈，细菌病毒，有机污染矿物质杂物，而后水质再依次穿过活性碳纤维和超滤膜，得到净化，提高净化效果，可以确保水的饮用健康度。
本发明的有益效果是：本装置可以与台盆之间实现固定安装，安装完成后，通过过滤管可以实现水质的过滤，过滤程度较佳，过滤后的水可直接饮用，本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。
测试例1
对制备得到的PP棉产品的断裂强力进行测试。具体测试结果见表1。横向断裂强力的产主要由于纤维间产生的粘结点；而纵向断裂强力要由许多单根纤维的断裂强力所致，因此纵向断裂强力要大于横向断裂强力。
表1：PP棉产品断裂强力测试结果表
与实施例1使用天然硅藻土相比，实施例2-6使用改性的硅藻土提高了PP棉的断裂强力。与实施例2和对比例1相比，实施例3-6使用两步改性法改性的硅藻土得到的PP棉的断裂强力进一步提高，可能原因是改性后硅藻土表面的官能团增加，孔结构发生改变，微孔内含有的杂质被去除，因此与PP相容性更好，利于力学性能的提高。发明人发现，与实施例5相比，实施例7对制备得到的PP棉进行了酸刻蚀处理，酸刻蚀处理能增强PP棉产品的断裂强力。
测试例2
对PP纤维的抗菌性能进行测试。具体测试结果见表2。
表2：PP纤维抗菌性能测试结果表
大肠杆菌抑菌率/％ 金黄色葡萄球菌抑菌率/％
实施例1 80.2 78.5
实施例2 84.3 82.8
实施例3 85.2 84.1
实施例4 88.7 86.0
实施例5 93.8 91.2
实施例6 89.4 85.6
对比例1 84.9 83.5
硅藻土经过改性后用于制备PP纤维，PP纤维的抗菌性能提高。硅藻土起到氧化锌载体的作用，与实施例2和对比例1相比，实施例3-6改性的硅藻土的比表面积和孔结构发生较大改变，使氧化锌在硅藻土上的分散性增强，因此提高了PP纤维的杀菌效果。由PP纤维制成的PP棉具有较好的抗菌性。
测试例3
对制备得到的PP棉产品Cd2+吸附能力进行测试。具体测试结果见表3。
表3：Cd2+吸附能力测试结果表
Cd2+吸附率/％
实施例1 85.2
实施例2 87.4
实施例3 89.3
实施例4 91.9
实施例5 92.5
实施例6 92.1
实施例7 95.5
实施例8 94.7
对比例1 88.5
与实施例1相比，实施例2-6使用改性的硅藻土，PP棉对Cd2+吸附能力增强。发明人意外发现，对PP棉进行酸刻蚀处理后能进一步提高PP棉的Cd2+吸附能力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种水过滤结构，其特征在于：包括过滤管，所述过滤管的下端轴心位置处设置有进水管，所述进水管远离所述过滤管的那一端的外壁位置处设置有外螺纹，并通过所述外螺纹配合一连接水网用的软管，所述软管具有配合外螺纹的螺纹套，在所述过滤管的内部设置有上端盖和下端盖，所述上端盖的底部设置有芯部，所述上端盖与所述下端盖之间配合有PP棉，所述PP棉与所述芯部之间过渡配合，在所述PP棉的内部设置有颗粒碳，所述下端盖的下表面均布有进水孔，所述进水管与所述进水孔相对，所述上端盖的表面环形设置有多个出水孔，所述出水孔位于所述PP棉的外侧，在所述上端盖的上方设置有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板的表面均布有第一出水孔，所述第一隔板与所述上端盖之间配合有麦饭石，在所述第一隔板和所述第二隔板之间配合有活性炭纤维，在所述第二隔板的上方设置有超滤膜，所述过滤管的上方连接一端盖，所述端盖与所述过滤管之间螺纹连接，在所述端盖的顶部设置有出水龙头，所述出水龙头具有出水控制用的阀门；
所述PP棉的制备方法包括以下步骤，下述份均为重量份：
S1：将5-10份PP、1-4份改性的硅藻土、0.005-0.05份氧化锌倒入螺杆挤出机进行挤出，并切割成母粒；
所述改性的硅藻土的制备方法如下：将10-15份硅藻土加入到80-100份水中，20-40℃、500-800rpm搅拌1-2h，加入0.5-1.5份改性剂，50-150W功率、30-60kHz频率超声30-50min，1000-3000rpm离心40-80min，离心后去掉清液，得到固体，将2-4份冰醋酸加入到60-100份水中，30-50℃、500-800rpm搅拌3-5min，加入0.5-5份壳聚糖，30-50℃、500-800rpm搅拌30-60min，得到壳聚糖溶液，将离心后的固体加入到壳聚糖溶液中，30-50℃、500-800rpm搅拌3-5h，1000-3000rpm离心40-80min，离心后去掉清液，将离心得到的固体用300-500份水冲洗，冲洗后的固体在50-80℃干燥12-24h，得到改性的硅藻土；所述改性剂为海藻酸钠和/或醋酸甘油酯；
S2：将10-70份PP和S1步骤得到的母粒混合均匀，使用熔喷设备熔喷成PP纤维，并缠绕成PP棉；
S3：将1-5份柠檬酸、3-9份酒石酸加入到50-100份水中，25-40℃、500-800rpm搅拌5-15min，得到酸刻蚀液，将S2步骤得到的PP棉浸渍在酸刻蚀液中20-50min，将浸渍后的PP棉用300-500份水冲洗，在50-80℃干燥12-24h，得到PP棉产品。
2.如权利要求1所述的一种水过滤结构，其特征在于，所述S1步骤螺杆挤出机的温度为：一区温度为155-165℃、二区温度为175-185℃、三区温度为195-205℃、四区温度为195-205℃、五区温度为190-200℃。
3.如权利要求1所述的一种水过滤结构，其特征在于，所述S1步骤母粒为3mm×3mm×3mm的颗粒。
4.如权利要求1所述的一种水过滤结构，其特征在于，所述S2步骤的熔喷温度为230-270℃、热空气温度为260-280℃、热空气压力为14-20Pa、喷丝孔孔径为0.15-0.25mm、喷头与接收滚筒的间距为18-24cm、接收滚筒的转速为500-1000m/min。
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