CN109107275A

CN109107275A - 一种多功能净水用烧结活性炭滤芯

Info

Publication number: CN109107275A
Application number: CN201710478552.7A
Authority: CN
Inventors: 杜峰
Original assignee: JIANGSU REFONTECH INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: JIANGSU REFONTECH INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2019-01-01

Abstract

本发明公开了一种净水用多功能一体化烧结活性炭棒滤芯及其制备方法。该滤芯主要采用有机‑无机复合粘结剂烧结高比表面积低杂质活性炭，成分组成包括活性炭粉末、无机粘结剂、高分子有机粘结剂和抗菌剂，其中活性炭粉末质量分数为70～90%，无机粘结剂6～16%，有机高分子粘结剂3.5～11%，抗菌剂0.5～3%。各组分在常温下加混合物总质量80～150%的水，经搅拌机湿式拌合混匀后经练泥机练泥3～8h，练泥完毕经模具挤出成型，成型碳棒经静置自然晾干后经高温还原气氛烧结炉中烧结。本发明制备的多功能烧结活性炭棒具有高强度、表层光滑不漏粉、低阻力、长寿命、低成本等特点，同时可实现对水中铁锈、泥沙、胶体大分子、异味、颜色、余氯、有机物的一体式滤除，具有显著的优越性能。

Description

一种多功能净水用烧结活性炭滤芯

技术领域

本发明专利涉及一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯，属于水净化领域，具体涉及到一种利用不同孔径结构的活性炭形成过滤吸附层，实现对水中不同有害物质的分层过滤阻隔，达到净化水质的目的。

背景技术

随着人们对水质清洁健康的日益关注，居民用饮水净水器已走进千家万户，净水器作为净化水质的主要设备，其核心装置是滤芯，然而现市场上不同的滤芯材料都有其一定的处理范围，对水中不同类别的污染物具有一定的针对性，如聚丙烯棉仅针对水中悬浮物、泥沙、铁锈、胶体等大颗粒物质的去除，对于细菌、有机分子等都无能为力；反渗透膜作为净水装置中的末端处理，主要作为精滤使用，可去除水中大部分的金属离子，但同时也去除了对人体有益的矿物质，且成本较高；KDF可有效处理水中的余氯和重金属，并抑制水中微生物的生长，但存在重金属二次污染的问题。因此在净水器中，常需要将几种不同功能的净水材料串联使用才能达到去除大多数污染物的需求，这也给净水设备的工艺提出了更高的要求、也使净水设备的成本难以下降，不利于净水器等设备的推广和应用。

发明内容

本发明旨在克服上述多级串联滤芯系统的不足，提供一种多功能、短流程、低成本的净水用烧结活性炭棒滤芯。该滤芯可同时实现对水中铁锈、泥沙、胶体大分子、异味、颜色、余氯、有机物的一体式滤除，替代长流程、高成本、二次污染等传统处置方式的不足。

本发明的技术方案如下：

本发明的一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯的制备主要由活性炭粉末、无机粘结剂、高分子有机粘结剂和抗菌剂四种组分组成，各组分按重量百分比分别是活性炭粉末质量分数为70～90%，无机粘结剂6～16%，有机高分子粘结剂3.5～11%，抗菌剂0.5～3%。

所述的粉末活性炭是高品质椰壳活性炭，碘吸附值大于1100mg/g，粒度200～300目，灰分低于3%。

所述的无机粘结剂是海泡石、斑脱土、凹凸棒土中的一种或几种的组合。

所述的高分子有机粘结剂是羧甲基纤维素钠、腐植酸及其钠盐、乙烯—醋酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯、水溶性改性淀粉中的一种或几种的组合。

所述的抗菌剂是纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的一种或两种的组合。

所述的一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯的制备，包括以下步骤：各组分在常温下先按质量百分比配料混合，加混合物总质量80～150%的水，经搅拌机湿式拌合混匀，后经练泥机练泥3～8h，练泥完毕经模具高压12～20MPa挤出成型切割成所需要的长度，成型碳棒经自然晾干后再经高温还原气氛烧结炉中烧结，烧结温度400～700℃，升温速率是5～10℃/min，保温时间0.5～2h。

所述的成型烧结活性炭棒烧结完毕后，冷却工艺是随还原气氛炉自然冷却或液氮急冷。

本发明制备的多功能烧结活性炭棒具有高强度、表层光滑不漏粉、低阻力、长寿命、低成本等特点，同时可实现对水中铁锈、泥沙、胶体大分子、异味、颜色、余氯、有机物的一体式滤除，具有显著的优越性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明专利作进一步的说明。

实施例1

一种净水用多功能一体化烧结活性炭棒滤芯及其制备方法，主要包含以下内容。

分别称取椰壳活性炭粉末、无机粘结剂、高分子有机粘结剂和抗菌剂四种组分，各组分按重量百分比分别是活性炭粉末70%，无机粘结剂16%，有机高分子粘结剂11%，抗菌剂3%。椰壳活性炭碘吸附值1100mg/g，粒度220目，灰分3%，无机粘结剂是海泡石，有机粘结剂是羧甲基纤维素钠，抗菌剂是纳米二氧化钛。各组分在常温下先按质量百分比配料混合，加混合物总质量80%的水，经搅拌机湿式拌合混匀，后经练泥机练泥3h，练泥完毕经模具高压12MPa挤出成型切割成所需要的长度，成型碳棒经自然晾干后再经高温还原气氛烧结炉中烧结，烧结温度450℃，升温速率是5℃/min，保温时间0.5 h，成型烧结活性炭棒烧结完毕后，冷却工艺是随还原气氛炉自然冷却至室温。

实施例2

分别称取椰壳活性炭粉末、无机粘结剂、高分子有机粘结剂和抗菌剂四种组分，各组分按重量百分比分别是活性炭粉末90%，无机粘结剂4%，有机高分子粘结剂5%，抗菌剂1%。椰壳活性炭碘吸附值1200mg/g，粒度300目，灰分2.1%，无机粘结剂是斑脱土，有机粘结剂是低密度聚乙烯，抗菌剂是纳米二氧化锌。各组分在常温下先按质量百分比配料混合，加混合物总质量130%的水，经搅拌机湿式拌合混匀，后经练泥机练泥5h，练泥完毕经模具高压16MPa挤出成型切割成所需要的长度，成型碳棒经自然晾干后再经高温还原气氛烧结炉中烧结，烧结温度700℃，升温速率是10℃/min，保温时间1 h，成型烧结活性炭棒烧结完毕后，冷却工艺是液氮急冷。

实施例3

分别称取椰壳活性炭粉末、无机粘结剂、高分子有机粘结剂和抗菌剂四种组分，各组分按重量百分比分别是活性炭粉末84%，无机粘结剂10%，有机高分子粘结剂4%，抗菌剂2%。椰壳活性炭碘吸附值1120mg/g，粒度200目，灰分1.4%，无机粘结剂是凹凸棒土，有机粘结剂是腐植酸及其钠盐，抗菌剂是纳米二氧化钛与二氧化锌的混合物，各占50%。各组分在常温下先按质量百分比配料混合，加混合物总质量150%的水，经搅拌机湿式拌合混匀，后经练泥机练泥8h，练泥完毕经模具高压20MPa挤出成型切割成所需要的长度，成型碳棒经自然晾干后再经高温还原气氛烧结炉中烧结，烧结温度600℃，升温速率是7℃/min，保温时间2h，成型烧结活性炭棒烧结完毕后，冷却工艺是随还原气氛炉自然冷却至室温。

实施例4

分别称取椰壳活性炭粉末、无机粘结剂、高分子有机粘结剂和抗菌剂四种组分，各组分按重量百分比分别是活性炭粉末76%，无机粘结剂13%，有机高分子粘结剂8.5%，抗菌剂2.5%。椰壳活性炭碘吸附值1150mg/g，粒度250目，灰分2.6%，无机粘结剂是海泡石与凹凸棒土的混合物，有机粘结剂是高密度聚乙烯，抗菌剂是纳米二氧化钛。各组分在常温下先按质量百分比配料混合，加混合物总质量100%的水，经搅拌机湿式拌合混匀，后经练泥机练泥3h，练泥完毕经模具高压15MPa挤出成型切割成所需要的长度，成型碳棒经自然晾干后再经高温还原气氛烧结炉中烧结，烧结温度400℃，升温速率是8℃/min，保温时间1.5 h，成型烧结活性炭棒烧结完毕后，冷却工艺是液氮急冷。

以上实施例制备的多功能烧结活性炭棒滤芯可高效滤除水中铁锈、泥沙、胶体大分子、异味、颜色、余氯和有机物，同时保留了水中对人体有益的矿物质元素，净化水远远满足对人体健康饮用的要求。

Claims

1.一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯，其特征在于：烧结活性炭棒的制备主要由活性炭粉末、无机粘结剂、高分子有机粘结剂和抗菌剂四种组分组成，各组分按重量百分比分别是活性炭粉末质量分数为70～90%，无机粘结剂6～16%，有机高分子粘结剂3.5～11%，抗菌剂0.5～3%。

2.如权利要求1所述的一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯，其特征在于：所述的粉末活性炭是高品质椰壳活性炭，碘吸附值大于1100mg/g，粒度200～300目，灰分低于3%。

3.如权利要求1所述的一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯，其特征在于：所述的无机粘结剂是海泡石、斑脱土、凹凸棒土中的一种或几种的组合。

4.如权利要求1所述的一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯，其特征在于：所述的高分子有机粘结剂是羧甲基纤维素钠、腐植酸及其钠盐、乙烯—醋酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯、水溶性改性淀粉中的一种或几种的组合。

5.如权利要求1所述的一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯，其特征在于：所述的抗菌剂是纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的一种或两种的组合。

6.如权利要求1所述的一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯的制备，其特征在于：包括以下步骤：各组分在常温下先按质量百分比配料混合，加混合物总质量80～150%的水，经搅拌机湿式拌合混匀，后经练泥机练泥3～8h，练泥完毕经模具高压12～20MPa挤出成型切割成所需要的长度，成型碳棒经自然晾干后再经高温还原气氛烧结炉中烧结，烧结温度400～700℃，升温速率是5～10℃/min，保温时间0.5～2h。

7.如权利要求6所述的一种多功能净水用烧结活性炭棒滤芯的制备工艺，其特征在于：成型烧结活性炭棒烧结完毕后，冷却工艺是随还原气氛炉自然冷却或液氮急冷。