CN114560525B - 一种微胶囊净水剂的制备工艺 - Google Patents

一种微胶囊净水剂的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种微胶囊净水剂的制备工艺，包括取有机物炭化，然后将炭化的有机物磨粉，形成炭粉；将炭粉与铁材料粉末混合均匀，得到内核混合物；将内核混合物过筛，得到内核材料；将内核材料通过挤压制成胶囊内核；使用高分子纤维制成胶囊内网兜和外网兜，然后将离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳；将胶囊外壳和胶囊内核一起制成胶囊净水剂，本发明通过纳米铁原子和二价铁盐将水中的重金属离子还原成单质或低价态重金属离子，完成水质的净化，同时通过控制密度和制作工艺使胶囊可长时间使用，并且保证始终在污水上漂浮或悬浮，便于后续处理。

Description

一种微胶囊净水剂的制备工艺
技术领域
本发明涉及水净化技术领域，具体为一种微胶囊净水剂的制备工艺。
背景技术
随着经济、社会的快速发展，工业、农业和居民生活所带来的水体污染问题越来越严重，而现有的净水工艺可以去除绝大部分的杂质和污染物，但是污水中的重金属离子却不能做到很好的处理，传统的净水剂通常在投入水中很短的时间内就将反应成分全部释放出来，短期内净水效果较好，但难以持续发挥净化作用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种微胶囊净水剂的制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种微胶囊净水剂的制备工艺，其步骤如下：
S1：取有机物炭化，然后将炭化的有机物磨粉，形成炭粉；
S2：将S1得到的炭粉与铁材料粉末混合均匀，得到内核混合物；
S3：将内核混合物过筛，得到内核材料；
S4：将内核材料通过挤压制成胶囊内核；
S5：使用高分子纤维制成胶囊内网兜和外网兜，然后将离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳；
S6：将胶囊外壳和胶囊内核一起制成胶囊净水剂。
作为优选，所述S1中的有机物具体为树皮、秸秆和橘皮的混合物，其中树皮的质量份为75-80，秸秆的质量份为13-18，橘皮的质量份为8-15。
作为优选，所述S2中的铁材料具体为纳米铁原子或二价铁盐的任意一种或多种。
作为优选，所述S3中的内核混合物会过两次筛网，第一次过270目筛网，取筛上物过100目筛网，得到内核材料。
作为优选，所述S4中通过挤压将内核材料制成胶囊内核具体为通过液压机将放置在模具内的内核材料压制成型，且制作压力为2-4MPa。
作为优选，所述内核模具为圆柱或棱柱的任意一种。
作为优选，所述S5中的胶囊外壳的主体为离子交换树脂，所述胶囊外壳内部设有内核槽，内核槽内壁嵌设有内网兜，且胶囊外壳的一端设有开口，胶囊外壳的外部嵌设有外网兜。
作为优选，所述外网兜的纤维直径为300-500纳米，所述内网兜的纤维直径为200-400纳米。
作为优选，所述胶囊净水剂的制作过程如下：
L1：将胶囊内核通过胶囊外壳的开口放入内核槽内，且胶囊内核在内网兜内部；
L2：使用胶水将胶囊外壳的开口堵住，同时胶水将外网兜的边缘与胶囊外壳一起粘结。
作为优选，所述胶囊外壳的密度为0.93-1kg/m3。
(三)有益效果
本发明提供了一种微胶囊净水剂的制备工艺，具备以下有益效果：将树皮、秸秆和橘皮炭化再磨成炭粉与铁材料粉末混合后通过压制得到胶囊的内核，且橘皮炭会降低炭本身的吸附能力，增加胶囊内核中铁粉与炭粉的结合强度，同时也降低了胶囊内核吸附脏污的能力，进一步提高铁粉对水净化的效果，同时树皮炭多为纤维细丝作为骨架使胶囊内核具有较高的强度，而秸秆炭粉可提高压制成型的胶囊粘合效果，使胶囊内核具有较高的强度，同时通过离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳，其中内网兜、外网兜均由高分子纤维制成，且胶囊外壳的主体为离子交换树脂，胶囊外壳内部设有内核槽，内核槽内壁嵌设有内网兜，且胶囊外壳的一端设有开口，胶囊外壳的外部嵌设有外网兜，通过外网兜可将外部较大的杂质颗粒过滤，防止外部杂质进入胶囊内部，影响胶囊内核工作，通过内网兜将胶囊内核限位在内部，放置胶囊内核泡水时间过长从净水胶囊内部溢散出来，影响胶囊的使用寿命，重金属通过离子交换进入净水胶囊内部，通过纳米铁原子和二价铁盐将水中的重金属离子还原成单质或低价态重金属离子，完成水质的净化，同时净水胶囊控制密度在0.93-1kg/m3，使得净水胶囊使用后，开始浮在水面上，然后泡水密度增大，但保持悬浮在水里，进一步保证净水胶囊可长时间使用，并且净水胶囊在不沉底的情况下，使得净水胶囊回收方便。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
实施例1
本发明实施例提供一种微胶囊净水剂的制备工艺，其步骤如下：
S1：取有机物炭化，然后将炭化的有机物磨粉，形成炭粉；
S2：将S1得到的炭粉与铁材料粉末混合均匀，得到内核混合物；
S3：将内核混合物过筛，得到内核材料；
S4：将内核材料通过挤压制成胶囊内核；
S5：使用高分子纤维制成胶囊内网兜和外网兜，然后将离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳；
S6：将胶囊外壳和胶囊内核一起制成胶囊净水剂。
在本实施例中，S1中的有机物具体为树皮、秸秆和橘皮的混合物，其中树皮的质量份为75，秸秆的质量份为13，橘皮的质量份为8。
具体的，S2中的铁材料具体为纳米铁原子或二价铁盐的任意一种或多种。
在本实施例中，S3中的内核混合物会过两次筛网，第一次过270目筛网，取筛上物过100目筛网，得到内核材料。
进一步的，S4中通过挤压将内核材料制成胶囊内核具体为通过液压机将放置在模具内的内核材料压制成型，且制作压力为2MPa。
更进一步的，内核模具为圆柱或棱柱的任意一种。
在本实施例中，S5中的胶囊外壳的主体为离子交换树脂，胶囊外壳内部设有内核槽，内核槽内壁嵌设有内网兜，且胶囊外壳的一端设有开口，胶囊外壳的外部嵌设有外网兜。
具体的，外网兜的纤维直径为300纳米，内网兜的纤维直径为200纳米。
其中，胶囊净水剂的制作过程如下：
L1：将胶囊内核通过胶囊外壳的开口放入内核槽内，且胶囊内核在内网兜内部；
L2：使用胶水将胶囊外壳的开口堵住，同时胶水将外网兜的边缘与胶囊外壳一起粘结。
在本实施例中，胶囊外壳的密度为0.93kg/m3。
其中胶囊的密度小于或等于水的密度，(污水浓度通常比水的密度大)使胶囊可漂浮或悬浮在水中，并且胶囊核为压制而成，使胶囊核放入水中时胶囊核为柱状，通过胶囊核内的纳米零价铁和二价铁盐将水中的重金属离子还原，随着不断的反应和长时间泡水，胶囊内核会变得松散，然后被内网兜束缚在胶囊净水剂内部，并且长时间反应后，胶囊净水剂会悬浮在水中，这样使胶囊内核的反应物可以被充分反应。
实施例2
本发明实施例提供一种微胶囊净水剂的制备工艺，其步骤如下：
S1：取有机物炭化，然后将炭化的有机物磨粉，形成炭粉；
S2：将S1得到的炭粉与铁材料粉末混合均匀，得到内核混合物；
S3：将内核混合物过筛，得到内核材料；
S4：将内核材料通过挤压制成胶囊内核；
S5：使用高分子纤维制成胶囊内网兜和外网兜，然后将离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳；
S6：将胶囊外壳和胶囊内核一起制成胶囊净水剂。
在本实施例中，S1中的有机物具体为树皮、秸秆和橘皮的混合物，其中树皮的质量份为78，秸秆的质量份为15，橘皮的质量份为10。
具体的，S2中的铁材料具体为纳米铁原子或二价铁盐的任意一种或多种。
在本实施例中，S3中的内核混合物会过两次筛网，第一次过270目筛网，取筛上物过100目筛网，得到内核材料。
进一步的，S4中通过挤压将内核材料制成胶囊内核具体为通过液压机将放置在模具内的内核材料压制成型，且制作压力为4MPa。
更进一步的，内核模具为圆柱或棱柱的任意一种。
在本实施例中，S5中的胶囊外壳的主体为离子交换树脂，胶囊外壳内部设有内核槽，内核槽内壁嵌设有内网兜，且胶囊外壳的一端设有开口，胶囊外壳的外部嵌设有外网兜。
具体的，外网兜的纤维直径为300纳米，内网兜的纤维直径为300纳米。
其中，胶囊净水剂的制作过程如下：
L1：将胶囊内核通过胶囊外壳的开口放入内核槽内，且胶囊内核在内网兜内部；
L2：使用胶水将胶囊外壳的开口堵住，同时胶水将外网兜的边缘与胶囊外壳一起粘结。
在本实施例中，胶囊外壳的密度为0.95kg/m3。
实施例3
本发明实施例提供一种微胶囊净水剂的制备工艺，其步骤如下：
S1：取有机物炭化，然后将炭化的有机物磨粉，形成炭粉；
S2：将S1得到的炭粉与铁材料粉末混合均匀，得到内核混合物；
S3：将内核混合物过筛，得到内核材料；
S4：将内核材料通过挤压制成胶囊内核；
S5：使用高分子纤维制成胶囊内网兜和外网兜，然后将离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳；
S6：将胶囊外壳和胶囊内核一起制成胶囊净水剂。
在本实施例中，S1中的有机物具体为树皮、秸秆和橘皮的混合物，其中树皮的质量份为80，秸秆的质量份为17，橘皮的质量份为12。
具体的，S2中的铁材料具体为纳米铁原子或二价铁盐的任意一种或多种。
在本实施例中，S3中的内核混合物会过两次筛网，第一次过270目筛网，取筛上物过100目筛网，得到内核材料。
进一步的，S4中通过挤压将内核材料制成胶囊内核具体为通过液压机将放置在模具内的内核材料压制成型，且制作压力为3MPa。
更进一步的，内核模具为圆柱或棱柱的任意一种。
在本实施例中，S5中的胶囊外壳的主体为离子交换树脂，胶囊外壳内部设有内核槽，内核槽内壁嵌设有内网兜，且胶囊外壳的一端设有开口，胶囊外壳的外部嵌设有外网兜。
具体的，外网兜的纤维直径为500纳米，内网兜的纤维直径为400纳米。
其中，胶囊净水剂的制作过程如下：
L1：将胶囊内核通过胶囊外壳的开口放入内核槽内，且胶囊内核在内网兜内部；
L2：使用胶水将胶囊外壳的开口堵住，同时胶水将外网兜的边缘与胶囊外壳一起粘结。
在本实施例中，胶囊外壳的密度为0.95kg/m3。
实施例4
本发明实施例提供一种微胶囊净水剂的制备工艺，其步骤如下：
S1：取有机物炭化，然后将炭化的有机物磨粉，形成炭粉；
S2：将S1得到的炭粉与铁材料粉末混合均匀，得到内核混合物；
S3：将内核混合物过筛，得到内核材料；
S4：将内核材料通过挤压制成胶囊内核；
S5：使用高分子纤维制成胶囊内网兜和外网兜，然后将离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳；
S6：将胶囊外壳和胶囊内核一起制成胶囊净水剂。
在本实施例中，S1中的有机物具体为树皮、秸秆和橘皮的混合物，其中树皮的质量份为80，秸秆的质量份为18，橘皮的质量份为13。
具体的，S2中的铁材料具体为纳米铁原子或二价铁盐的任意一种或多种。
在本实施例中，S3中的内核混合物会过两次筛网，第一次过270目筛网，取筛上物过100目筛网，得到内核材料。
进一步的，S4中通过挤压将内核材料制成胶囊内核具体为通过液压机将放置在模具内的内核材料压制成型，且制作压力为3MPa。
更进一步的，内核模具为圆柱或棱柱的任意一种。
在本实施例中，S5中的胶囊外壳的主体为离子交换树脂，胶囊外壳内部设有内核槽，内核槽内壁嵌设有内网兜，且胶囊外壳的一端设有开口，胶囊外壳的外部嵌设有外网兜。
具体的，外网兜的纤维直径为450纳米，内网兜的限位直径为350纳米。
其中，胶囊净水剂的制作过程如下：
L1：将胶囊内核通过胶囊外壳的开口放入内核槽内，且胶囊内核在内网兜内部；
L2：使用胶水将胶囊外壳的开口堵住，同时胶水将外网兜的边缘与胶囊外壳一起粘结。
在本实施例中，胶囊外壳的密度为0.97kg/m3。
实施例5
本发明实施例提供一种微胶囊净水剂的制备工艺，其步骤如下：
S1：取有机物炭化，然后将炭化的有机物磨粉，形成炭粉；
S2：将S1得到的炭粉与铁材料粉末混合均匀，得到内核混合物；
S3：将内核混合物过筛，得到内核材料；
S4：将内核材料通过挤压制成胶囊内核；
S5：使用高分子纤维制成胶囊内网兜和外网兜，然后将离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳；
S6：将胶囊外壳和胶囊内核一起制成胶囊净水剂。
在本实施例中，S1中的有机物具体为树皮、秸秆和橘皮的混合物，其中树皮的质量份为75-80，秸秆的质量份为13-18，橘皮的质量份为8-15。
具体的，S2中的铁材料具体为纳米铁原子或二价铁盐的任意一种或多种。
在本实施例中，S3中的内核混合物会过两次筛网，第一次过270目筛网，取筛上物过100目筛网，得到内核材料。
进一步的，S4中通过挤压将内核材料制成胶囊内核具体为通过液压机将放置在模具内的内核材料压制成型，且制作压力为2-4MPa。
更进一步的，内核模具为圆柱或棱柱的任意一种。
在本实施例中，S5中的胶囊外壳的主体为离子交换树脂，胶囊外壳内部设有内核槽，内核槽内壁嵌设有内网兜，且胶囊外壳的一端设有开口，胶囊外壳的外部嵌设有外网兜。
具体的，外网兜的纤维直径为480纳米，内网兜的限位直径为320纳米。
其中，胶囊净水剂的制作过程如下：
L1：将胶囊内核通过胶囊外壳的开口放入内核槽内，且胶囊内核在内网兜内部；
L2：使用胶水将胶囊外壳的开口堵住，同时胶水将外网兜的边缘与胶囊外壳一起粘结。
在本实施例中，胶囊外壳的密度为1kg/m3。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种微胶囊净水剂的制备工艺，其特征在于：其步骤如下：
S1：取有机物炭化，然后将炭化的有机物磨粉，形成炭粉；
S2：将S1得到的炭粉与铁材料粉末混合均匀，得到内核混合物；
S3：将内核混合物过筛，得到内核材料；
S4：将内核材料通过挤压制成胶囊内核；
S5：使用高分子纤维制成胶囊内网兜和外网兜，然后将离子交换树脂和内网兜、外网兜一起制成胶囊外壳；
S6：将胶囊外壳和胶囊内核一起制成胶囊净水剂；
所述S1中的有机物具体为树皮、秸秆和橘皮的混合物，其中树皮的质量份为75-80，秸秆的质量份为13-18，橘皮的质量份为8-15；
所述S5中的胶囊外壳的主体为离子交换树脂，所述胶囊外壳内部设有内核槽，内核槽内壁嵌设有内网兜，且胶囊外壳的一端设有开口，胶囊外壳的外部嵌设有外网兜。
2.根据权利要求1所述的一种微胶囊净水剂的制备工艺，其特征在于：所述S2中的铁材料具体为纳米铁原子或二价铁盐的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种微胶囊净水剂的制备工艺，其特征在于：所述S3中的内核混合物会过两次筛网，第一次过270目筛网，取筛上物过100目筛网，得到内核材料。
4.根据权利要求1所述的一种微胶囊净水剂的制备工艺，其特征在于：所述S4中通过挤压将内核材料制成胶囊内核具体为通过液压机将放置在模具内的内核材料压制成型，且制作压力为2-4MPa。
5.根据权利要求4所述的一种微胶囊净水剂的制备工艺，其特征在于：内核模具为圆柱或棱柱的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种微胶囊净水剂的制备工艺，其特征在于：所述外网兜的纤维直径为300-500纳米，所述内网兜的纤维直径为200-400纳米。
7.根据权利要求6所述的一种微胶囊净水剂的制备工艺，其特征在于：所述胶囊净水剂的制作过程如下：
L1：将胶囊内核通过胶囊外壳的开口放入内核槽内，且胶囊内核在内网兜内部；
L2：使用胶水将胶囊外壳的开口堵住，同时胶水将外网兜的边缘与胶囊外壳一起粘结。
8.根据权利要求7所述的一种微胶囊净水剂的制备工艺，其特征在于：所述胶囊外壳的密度为0.93-1kg/m3。
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