CN108503387A - 一种阻垢球及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种阻垢球，按重量份计,包括：石英粉110～130份，沸石粉50～60份，海泡石粉40～50份，胶粘剂150～200份。通过采用上述技术方案，由于石英粉、沸石粉和海泡石粉内部均带有大量的孔隙，因此，将它们通过胶粘剂粘合在一起制成阻垢球后加入到净水设备中，从而能够有效的对水中的Ca2+、Mg2+起到吸附作用。同时，石英粉具有坚硬、耐磨、化学性能稳定等特点，因此，将其加入到球体中能够有效的增强球体的强度和耐腐蚀的能力，进而能够延长球体的使用寿命。

Description

一种阻垢球及其制备方法
技术领域
本发明涉及饮用水的阻垢技术领域，特别涉及一种阻垢球及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提升，人们也开始逐渐重视起了自身饮食方面的问题。因此，人们为了能够及时方便地喝到比较纯净的饮用水，所以，很多人就会在水龙头上安装一个净水器。而现有净水器在净水的过程中所采用的除垢技术常常都是采用化学络合的方法去除去水体中的Ca2+、Mg2+,从而抑制水体中化合物沉淀的生成。但是，使用的络合物往往会对净水器的表面造成腐蚀，缩短了产品的使用寿命，另一方面，Ca2+、Mg2+的络合物也会随着净化后的水体被人饮入到体内，从而也就会对人体的健康造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻垢球及其制备方法，其能够延长产品的使用寿命，同时，对于Ca2+、Mg2+也具较高的清除作用，且不会对人体的健康造成影响。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种阻垢球，按重量份计,包括：石英粉110～130份，沸石粉50～60份，海泡石粉40～50份，胶粘剂150～200份。
优选的, 按重量份计，包括：石英粉120份,沸石粉55份,海泡石粉45份,胶粘剂175份。
通过采用上述技术方案，由于石英粉、沸石粉和海泡石粉内部均带有大量的孔隙，因此，将它们通过胶粘剂粘合在一起制成阻垢球后加入到净水设备中，从而能够有效的对水中的Ca2+、Mg2+起到吸附作用。同时，石英粉具有坚硬、耐磨、化学性能稳定等特点，因此，将其加入到球体中能够有效的增强球体的强度和耐腐蚀的能力，进而能够延长球体的使用寿命。
优选的，所述粘结剂为高岭土、石脂和蒙脱石粉的混合物。
通过采用上述技术方案，由于高岭土、石脂和蒙脱石粉均是天然的胶粘材料，其能够有效地提高石英粉、沸石粉和海泡石粉的粘结牢固度，同时，高岭土与石英粉、沸石粉和海泡石粉之间本身就具有较高的结合能力，这样其也就起到了分散剂的作用，从而更容易使得石英粉、沸石粉和海泡石粉之间发生充分地混合。并且在烧结完成之后的高岭土还具有从周围介质中吸附各种离子及杂质的性能，从而进一步提高了球体对Ca2+、Mg2+的吸附能力。
一种阻垢球的制备方法：S1、按规定重量称取石英粉、沸石粉、海泡石粉和胶粘剂投入到混合器中，进行搅拌混合得到混合物一；S2、向混合器中加入水和表面活性剂，并再一次搅拌混合得到混合物二；S3、将混合物二加入到成球机中制成3-5mm的球体，并将球体放于窑炉内烧制硬化，并放于常温下逐渐冷却；S4、在S3中所得的冷却后的球体上涂布纳米锆-钛涂层，并晾干制得成品阻垢球。
通过采用上述技术方案，在烧制后的球体表面涂布上纳米锆-钛涂层，这样在纳米锆-钛的产生的磁场的作用下能够抑制住钙镁离子与碳酸根离子生成的沉淀的盐，从而也就能够进一步提高阻垢球的阻垢的性能。
优选的，所述表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵的混合物。
优选的，加入的水和表面活性剂的重量为混合物一的重量的40%和5%。
通过采用上述技术方案，利用聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵作为表面活性剂加入到混合器中，这样能够更进一步提高石英粉、沸石粉和海泡石粉的分散性，而且也保证了各成份在水中的稳定性，使得制成的球体质量能够保持均一稳定。
优选的，S4中的纳米锆-钛涂层由TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水混合而成。
优选为，所述TiO2、ZrO2、木质素、聚乙二醇和水的重量比为10：12：5：5：6。
通过采用上述技术方案， TiO2和ZrO2还是一种光催化剂，其能够在光的作用下起到杀菌的作用，从而在阻垢的基础上，也对水体起到了杀菌的作用，进一步提高了水体的洁净度。
将木质素加入到纳米锆-钛涂层中，其能够作为一种粘结剂，增强了纳米锆-钛涂层的强度。同时，其还具有防垢的效果，能够进一步防止Ca2+、Mg2+在净水器中积垢沉淀，再者，其还可以对球体起到缓蚀的效果，延长了球体的使用寿命。
而聚乙二醇是一种相催化剂，其能够增强木质素和水的互混的能力，从而也就进一步提高了纳米锆-钛涂层的均一稳定性，保证了其涂布在球体上后能够有效的提高球体的防垢性能。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、利用石英粉、沸石粉和海泡石粉制成球体，这样能够保证球体中存在大量的孔隙率，从而能够有效地吸附水体中的Ca2+、Mg2+，这样就避免了对Ca2+、Mg2+进行络合；
2、在球体的表面涂布纳米锆-钛涂层，这样能够通过锆、钛所产生的磁场来抑制Ca2+、Mg2+与水体中的碳酸根离子发生沉淀，从而进一步提高了阻垢的能力；
3、纳米锆-钛涂层在光照的作用下还能够起到催化的作用，从而对水体能够产生杀菌的作用。
附图说明
图1为 一种阻垢球的制备工艺。
具体实施方式
以下结合附图1对本发明作进一步详细说明。
实施例一、
S1、称取110kg石英粉、50kg沸石粉、40kg海泡石粉和150kg胶粘剂投入到混合器中，进行搅拌混合得到混合物一；
S2、向混合器的混合物一中加入140kg水和17.5kg表面活性剂，并再一次搅拌混合得到混合物二；
S3、将混合物二加入到成球机中制成3-5mm的球体，并将球体放于1200℃的窑炉内烧制1小时硬化，并放于常温下逐渐冷却；
S4、在S3中所得的冷却后的球体上涂布纳米锆-钛涂层，并晾干制得成品阻垢球。
其中，胶粘剂为高岭土、石脂和蒙脱石粉的混合物，它们的重量比为3：1：1。而表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵的混合物，它们的重量比为1：1。另外，纳米锆、钛涂层由TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水组成的，其重量比为10：12：5：5：6。
实施例二、
S1、称取130kg石英粉、60kg沸石粉、50kg海泡石粉和200kg胶粘剂投入到混合器中，进行搅拌混合得到混合物一；
S2、向混合器的混合物一中加入176kg水和22kg表面活性剂，并再一次搅拌混合得到混合物二；
S3、将混合物二加入到成球机中制成3-5mm的球体，并将球体放于1200℃的窑炉内烧制1小时硬化，并放于常温下逐渐冷却；
S4、在S3中所得的冷却后的球体上涂布纳米锆-钛涂层，并晾干制得成品阻垢球。
其中，胶粘剂为高岭土、石脂和蒙脱石粉的混合物，它们的重量比为3：1：1。而表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵的混合物，它们的重量比为1：1。另外，纳米锆、钛涂层由TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水组成的，其重量比为10：12：5：5：6。
实施例三、
S1、称取120kg石英粉、55kg沸石粉、45kg海泡石粉和175kg胶粘剂投入到混合器中，进行搅拌混合得到混合物一；
S2、向混合器的混合物一中加入158kg水和19.75kg表面活性剂，并再一次搅拌混合得到混合物二；
S3、将混合物二加入到成球机中制成3-5mm的球体，并将球体放于1200℃的窑炉内烧制1小时硬化，并放于常温下逐渐冷却；
S4、在S3中所得的冷却后的球体上涂布纳米锆-钛涂层，并晾干制得成品阻垢球。
其中，胶粘剂为高岭土、石脂和蒙脱石粉的混合物，它们的重量比为3：1：1。而表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵的混合物，它们的重量比为1：1。另外，纳米锆、钛涂层由TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水组成的，其重量比为10：12：5：5：6。
实施例四、
S1、称取110kg石英粉、60kg沸石粉、45kg海泡石粉和200kg胶粘剂投入到混合器中，进行搅拌混合得到混合物一；
S2、向混合器的混合物一中加入166kg水和20.75kg表面活性剂，并再一次搅拌混合得到混合物二；
S3、将混合物二加入到成球机中制成3-5mm的球体，并将球体放于1200℃的窑炉内烧制1小时硬化，并放于常温下逐渐冷却；
S4、在S3中所得的冷却后的球体上涂布纳米锆-钛涂层，并晾干制得成品阻垢球。
其中，胶粘剂为高岭土、石脂和蒙脱石粉的混合物，它们的重量比为3：1：1。而表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵的混合物，它们的重量比为1：1。另外，纳米锆、钛涂层由TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水组成的，其重量比为10：12：5：5：6。
实施例五、
S1、称取130kg石英粉、55kg沸石粉、40kg海泡石粉和150kg胶粘剂投入到混合器中，进行搅拌混合得到混合物一；
S2、向混合器的混合物一中加入150kg水和18.75kg表面活性剂，并再一次搅拌混合得到混合物二；
S3、将混合物二加入到成球机中制成3-5mm的球体，并将球体放于1200℃的窑炉内烧制1小时硬化，并放于常温下逐渐冷却；
S4、在S3中所得的冷却后的球体上涂布纳米锆-钛涂层，并晾干制得成品阻垢球。
其中，胶粘剂为高岭土、石脂和蒙脱石粉的混合物，它们的重量比为3：1：1。而表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵的混合物，它们的重量比为1：1。另外，纳米锆、钛涂层由TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水组成的，其重量比为10：12：5：5：6。
实施例六、
S1、称取120kg石英粉、60kg沸石粉、45kg海泡石粉和175kg胶粘剂投入到混合器中，进行搅拌混合得到混合物一；
S2、向混合器的混合物一中加入160kg水和20kg表面活性剂，并再一次搅拌混合得到混合物二；
S3、将混合物二加入到成球机中制成3-5mm的球体，并将球体放于1200℃的窑炉内烧制1小时硬化，并放于常温下逐渐冷却；
S4、在S3中所得的冷却后的球体上涂布纳米锆-钛涂层，并晾干制得成品阻垢球。
其中，胶粘剂为高岭土、石脂和蒙脱石粉的混合物，它们的重量比为3：1：1。而表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵的混合物，它们的重量比为1：1。另外，纳米锆、钛涂层由TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水组成的，其重量比为10：12：5：5：6。
将实施例一至实施例六制成的阻垢球，包裹于纱布中，然后将纱布连同阻垢球一起装入到水管中，并将阻垢球填充满整个水管的横截面，之后装上水龙头，并且放水取样。最后，将试样和原水一起通过由北京普雷德仪器设备有限公司制造的CleanGrow多参数离子检测仪检测，获得以下数据：
检测项目 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五 实施例六
Ca2+/mg/L 13 9 10 11 10 12
Mg2+/mg/L 21 16 19 20 18 19
其中，原水中的Ca2+的浓度为976mg/L, Mg2+的浓度为864mg/L, 而世界卫生组织的饮用水的标准中，要求钙镁离子的总量小于100mg/L,并且，为了能够更好地适应人体所需，钙离子的含量又必须大于8mg/L。所以通过从上述的检测数据可以得出，原水经过阻垢球的净化之后能够去除大部分的钙镁离子。并且，其内部的钙离子的浓度完全能够满足人体所需的量。
另外，将实施例一至实施例六的水样以及原水分别去1毫升均匀地滴在培养基上，然后放到30度培养箱内培养2天，然后取出在电子显微镜下观察表面的菌落，获得以下数据：
检测项目 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五 实施例六 原水
菌落/cfu 5 1 3 2 3 2 1086
从而可以看出，经过阻垢球处理之后的水样，其内部的细菌会大量的减少，从而也就保证了饮用水的卫生安全，提高了人们的生活质量。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种阻垢球，按重量份计,包括：
石英粉 110～130份
沸石粉 50～60份
海泡石粉 40～50份
胶粘剂 150～200份。
2.根据权利要求1所述的一种阻垢球，按重量份计，包括：
石英粉 120份
沸石粉 55份
海泡石粉 45份
胶粘剂 175份。
3.根据权利要求1或2所述的一种阻垢球，其特征是：所述粘结剂为高岭土、石脂和蒙脱石粉的混合物。
4.如权利要求1至3中任意一项的权利要求所述的一种阻垢球的制备方法：
S1、按规定重量称取石英粉、沸石粉、海泡石粉和胶粘剂投入到混合器中，进行搅拌混合得到混合物一；
S2、向混合器中加入水和表面活性剂，并再一次搅拌混合得到混合物二；
S3、将混合物二加入到成球机中制成3-5mm的球体，并将球体放于1200℃的窑炉内烧制硬化，并放于常温下逐渐冷却；
S4、在S3中所得的冷却后的球体上涂布纳米锆-钛涂层，并晾干制得成品阻垢球。
5.根据权利要求4所述的一种阻垢球的制备方法，其特征是：所述表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵和二甲基乙烯丙基氯化铵的混合物。
6.根据权利要求4所述的一种阻垢球的制备方法，其特征是：加入的水和表面活性剂的重量为混合物一的重量的40%和5%。
7.根据权利要求6所述的一种阻垢球的制备方法，其特征是：S4中的纳米锆-钛涂层由TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水混合而成。
8.根据权利要求7所述的一种阻垢球的制备方法，其特征是：所述TiO2、ZrO2、木质素、聚丙烯酰胺和水的重量比为10：12：5：5：6。
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