EA027116B1 - Биоцидный фильтрующий материал - Google Patents

Биоцидный фильтрующий материал Download PDF

Info

Publication number
EA027116B1
EA027116B1 EA201500158A EA201500158A EA027116B1 EA 027116 B1 EA027116 B1 EA 027116B1 EA 201500158 A EA201500158 A EA 201500158A EA 201500158 A EA201500158 A EA 201500158A EA 027116 B1 EA027116 B1 EA 027116B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
filter material
copper
water
mixture
alumina
Prior art date
Application number
EA201500158A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201500158A1 (ru
Inventor
Бабита Барувати
Радха Камалкишор Савана
Original Assignee
Юнилевер Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юнилевер Н.В. filed Critical Юнилевер Н.В.
Publication of EA201500158A1 publication Critical patent/EA201500158A1/ru
Publication of EA027116B1 publication Critical patent/EA027116B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C02F1/505—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment by oligodynamic treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0233—Compounds of Cu, Ag, Au
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0233—Compounds of Cu, Ag, Au
    • B01J20/0237—Compounds of Cu
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28061—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B01J20/28073—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being in the range 0.5-1.0 ml/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3236—Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к фильтрующему материалу для очистки воды. Раскрыт фильтрующий материал, представляющий собой оксид алюминия с включенными в него галогенидом серебра и гидроксидом меди. Способ изготовления фильтрующего материала включает следующие стадии: (i) смешивают оксид алюминия с раствором водорастворимой соли меди; (ii) повышают рН смеси стадии (i) по меньшей мере до 10 добавлением щелочи; (iii) удаляют избыток щелочи из смеси стадии (ii) ее промывкой водой; (iv) сушат указанную промытую смесь; (v) смешивают указанную высушенную смесь со стадии (iv) с водным раствором нитрата серебра; (vi) добавляют соль галогенида в смесь, полученную на стадии (v); (vii) фильтруют и сушат смесь со стадии (vi). Гидроксид меди и галогенид серебра обеспечивают значительно больший логарифмический показатель снижения содержания вирусов и бактерий в воде, делая воду чище.

Description

Настоящее изобретение относится к фильтрующему материалу для очистки воды.
Известный уровень техники
Отсутствие доступа к чистой питьевой воде привело к разработке различных методов и технологий очистки.
Вода обычно содержит три типа примесей. Первые являются суспендированными или твердыми частицами; далее идут растворенные химические вещества, после чего следуют микроорганизмы. Бактерии, вирусы и цисты являются наиболее распространенными микроорганизмами. В то время как цисты могут быть удалены с помощью фильтрационных осадков, таких как угольный фильтр, более мощные средства необходимы для бактерий и вирусов. Способы включают применение химических веществ и облучение.
Хлор и йод являются наиболее распространенными химическими веществами, которые обычно используют в виде солей гипохлорита и ионообменных смол. Однако строгие правила установлены для использования таких химических веществ, в частности галогенов. В некоторых странах нормативными актами установлены верхние пределы содержания свободного хлора или йода, которые могут присутствовать в очищенной воде. Поэтому установки водоочистки, которые используют такие химические вещества, также имеют фильтр очистки для удаления избытка биоцида.
Известные альтернативы галогенам включают элементарные серебро, медь и цинк и некоторые соединения указанных металлов. Такие соединения включают оксиды и другие соли, такие как галогениды. Такие металлы и их соединения, как правило, импрегнируют или адсорбируют на пористой среде или носителе. Обычно используемые носители включают активированный уголь, глину и активированный оксид алюминия, применяемые или в свободной форме, или в виде связанных агрегатов.
ДР 59066321 А2 (ΝΙΤΤΑ ВЕЬТ К.К., 1984) раскрывает пористый носитель, такой как молекулярные сита, силикагель, оксид алюминия или пенополиуретан, к которому присоединен стерилизующий металл, такой как медь или серебро, или их соли.
ГО 3287508 А2 (Νίρροη ΖΑΙΚ.ΥΟ К.К., 1998) раскрывает, что пористый активированный оксид алюминия, обработанный щелочным раствором и раствором, содержащим силикагель, для формирования пленки покрытия алюмосиликата, содержащего металл, способный к ионному обмену, и ион металла, обладающего бактерицидным действием, вводят в пленку алюмосиликата ионным обменом. В качестве иона металла, обладающего бактерицидным действием, используют ион металла, выбранный из Ад, Си, Ζη, Нд, δη, РЬ, Βί, Сб и Сг.
ГО 1258792 А2 (№Т8ИКО К.К., 1989) раскрывает способ получения антибактериального золя оксида алюминия фиксацией металла, такого как серебро или медь, или соединения, такого как оксид серебра или оксид меди, обладающими антибактериальным действием, или его соединения на поверхности оксида алюминия в золе оксида алюминия. Предпочтительное содержание антибактериального металла или соединения в антибактериальном средстве составляет 10-7,5 мас.%.
\УО 2006050477 А1 (К2 концепции) раскрывает антибактериальные композиции и устройства, включающие композиции. Также раскрыта среда для обработки жидкости смесью оксида серебра и оксида меди на оксиде алюминия в качестве материала носителя. Оксиды меди включают оксид одновалентной меди и оксид двухвалентной меди. Обычное количество оксида серебра и оксида меди составляет около 0,1-2,0 мас.%. Противомикробная композиция предотвращает или замедляет рост бактерий в жидкости, образование отложений, удаляет бактерии из раствора, удаляет биопленку с поверхности контейнера с водой, контролирует повторный рост бактерий на поверхности контейнера с водой и в воде контейнера и предотвращает образование отложений.
υδ 2008283466 Α1 (δΤΡΕΑΜΕΙΝΕ САР1ТАЬ ΙΝί'.’) также раскрывает фильтрующий материал со смесью оксида серебра и оксида меди на оксиде алюминия в качестве материала носителя. Материал используют для контроля микробного загрязнения.
\УО 03076341А2 (ΑΡΥΚΌΝ ΤΕΟΉΝΟΡΟΟΙΕδ ШС) также раскрывает фильтрующий материал со смесью оксида серебра и оксида меди на оксиде алюминия в качестве материала носителя. Материал используется для контроля микробного загрязнения.
Логарифмический показатель уничтожения (или логарифмический показатель удаления) является стандартным методом представления эффективности очистки любой среды, особенно в контексте очистки воды. Дозировка металлического серебра или меди в фильтрующем материале ограничена исходя из безопасности и эффективности. Избыток серебра обычно выщелачивается очищенной водой и избыток оксида меди проявляется в виде черной пленки на поверхности фильтрующего материала. Для потребителей такой фильтрующий материал обычно не является предпочтительным.
Сущность изобретения
Нами установлено, что существует неожиданная синергетическая активность между соединением серебра и гидроксидом меди в виде отдельного или единого фильтрующего материала, представляющего собой оксид алюминия, импрегнированный соединением галогенида серебра и гидроксидом меди. Эффект, в частности, наблюдается в случае оксида алюминия в качестве предпочтительного фильтрующего материала.
- 1 027116
Синергетическая активность приводит к более высокому логарифмическому показателю уничтожения вирусов и, в частности, бактерий, присутствующих в воде, приводящая к неожиданному снижению содержания, тем самым делая воду чище. До сих пор из-за более низкой стабильности считалось, что трудно использовать гидроксид меди в плане антимикробной активности, хотя оксид меди был использован очень часто.
В соответствии с первым аспектом раскрыт фильтрующий материал с инкорпорированными в нем соединением серебра и гидроксидом меди.
В соответствии со вторым аспектом раскрыт способ приготовления фильтрующего материала по первому аспекту, включающий стадии:
(ί) смешивания фильтрующего материала с раствором водорастворимой соли меди;
(ϊϊ) повышения рН смеси стадии (ί) по меньшей мере до 10 добавлением щелочи;
(ίίί) удаления избытка щелочи из смеси стадии (тт) ее промывкой водой;
(ίν) сушки промытой смеси;
(ν) смешивания высушенной смеси с водным раствором нитрата серебра;
(νί) добавления соли галогенида в смесь, полученную на стадии (ν); и (νίί) фильтрования и сушки смеси стадии (νί).
В соответствии с третьим аспектом раскрыто устройство очистки воды с фильтрующим материалом согласно первому аспекту.
В соответствии с четвертым аспектом раскрыто использование фильтрующего материала по первому аспекту для очистки воды в устройстве очистки воды.
Далее изобретение будет описано в деталях.
Подробное раскрытие
В соответствии с первым аспектом раскрыт фильтрующий материал с включенным в него соединением серебра и гидроксидом меди.
Носитель может быть в форме частиц, порошка или гранул. Фильтрующий материал представляет собой оксид алюминия.
Было отмечено, что или трудно импрегнировать материал медью в форме гидроксида меди, такой как активированный уголь, оксид цинка, песок, бентонитовая глина и диатомовая земля, или сразу после нанесения или импрегнирования с помощью соответствующих средств гидроксид меди мгновенно превращается в оксид меди, по-видимому, из-за неустойчивости. Когда гидроксид меди превращается в оксид меди, эффективность значительно снижается. Увеличение содержания меди также не компенсирует более низкую эффективность оксида меди. Не желая быть связанными теорией, полагают, что ни один из известных традиционных фильтров не проявляет особого взаимодействия оксида алюминия и гидроксида меди. Соответственно особенно предпочтительно, чтобы фильтрующий материал был оксидом алюминия. Кроме того, оксид алюминия предпочтительно является оксидом алюминия, активированным промывкой кислотой.
Хотя и менее предпочтительно, волокна также могут быть использованы в качестве фильтрующего материала. Волокна представляют собой органические полимерные волокна, которые могут быть фибриллированы. Фибриллированное волокно обычно является предпочтительным из-за его чрезвычайно мелких размеров и потенциально низкой стоимости. Такое фибриллированное волокно включает полимеры, такие как акриловые, акрилонитрил; жидкокристаллические полимеры, ионообменные смолы, специализированные смолы, целлюлоза, вискоза, рами, шерсть, шелк, стекло, металл, керамика, другие волокнистые материалы или их комбинации с материалом, раскрытым ранее. Такой фильтрующий материал также может быть в форме плоского листа, изготовленного из волокон, или комбинации волокон и частиц материала, которые могут в конечном счете быть прокатаны, уложены слоями и/или гофрированы для улучшения фильтрационных свойств. Бумага, полиэфир и нейлоновая ткань не проявляют преимущественного взаимодействия с солями меди при уровне импрегнирования ниже 1% меди, что затрудняет использование материала для импрегнирования.
Площадь поверхности фильтрующего материала предпочтительно составляет 100-400 м2/г, предпочтительно 200-400 м2/г и наиболее предпочтительно 300-400 м2/г. Для оксида алюминия площадь поверхности особенно предпочтительно составляет 300-340 м2/г.
Объем пор фильтрующего материала предпочтительно составляет 0,4-0,7 см3/г, предпочтительно от 0,4-0,6 см3/г и наиболее предпочтительно от 0,4-0,5 см3/г. Объем пор оксида алюминия особенно предпочтительно составляет 0,4-0,5 см3/г.
Размер частиц указанного фильтрующего материала предпочтительно составляет 75-1000 мкм, более предпочтительно 75-350 мкм и наиболее предпочтительно 75-250 мкм.
Раскрытые преимущества оксида алюминия делают особенно предпочтительным фильтрующим материалом оксид алюминия.
Фильтрующий материал импрегнируют серебром в виде галогенида серебра. Особенно предпочтительным галогенидом является бромид серебра из-за его растворимости. Процентное содержание серебра в фильтрующем материале предпочтительно составляет 0,2-2 мас.%, более предпочтительно 0,2-1 мас.% и наиболее предпочтительно 0,4-0,8 мас.%.
- 2 027116
Аналогично гидроксид меди предпочтительно присутствует в количестве, соответствующем 0,5-4 мас.% меди, более предпочтительно 1-2 мас.% и наиболее предпочтительно 1-1,6 мас.%.
Разница между известными обработанными фильтрующими материалами и раскрытым в описании фильтрующим материалом состоит в использовании гидроксида меди вместо оксида меди. При попытке увеличить количество оксида меди на носителе с целью получения возможно более эффективного материала он становится черным. Это указывает на очевидное ограничение количества меди, которым можно импрегнировать, хотя большее количество меди обеспечивало бы более эффективный материал. Однако в случае раскрытого фильтрующего материала было отмечено, что существенно большее количество элементарной меди может быть импрегнировано, устраняя при этом недостатки и ограничения, обычно связанные с оксидом меди.
Обычно однородный гидроксид меди постепенно превращается в оксид меди при нагревании выше 100°С или когда значение рН среды увеличивается до 14 и за его пределами, но этого не наблюдалось, в частности, когда активированный оксид алюминия был использован в качестве фильтрующего материала. Этот материал оказался стабильным даже до 900°С. Можно импрегнировать более 1,6 мас.% меди, выбрав фильтрующий материал соответствующего качества, в частности, с большой площадью поверхности. Такие носители можно импрегнировать гидроксидом меди в количестве, соответствующем или эквивалентном 3 мас.% меди или даже 4 мас.% меди.
Носитель может быть использован в свободной форме или в форме агломерата. Хорошо известно, что добавление термопластичных или термореактивных материалов в форме порошка, частиц или волокон способствует связыванию активных частиц фильтрующего материала. Этот связующий материал может включать любой из следующих типов, такие как полиолефины, поливинилгалогениды, поливиниловые сложные эфиры, поливиниловые простые эфиры, поливиниловые спирты, поливинилсульфаты, поливинилфосфаты, поливиниламины, полиамиды, полиимиды, полиоксидиазолы, политриазолы, поликарбодиимиды, полисульфоны, поликарбонаты, простые полиэфиры, полиариленоксиды, сложные полиэфиры, полиарилаты, фенолформальдегидные смолы, меламинформальдегидные смолы, формальдегидмочевины, сополимеры этил-винилацетата, их сополимеры и блок-сополимеры и их комбинации. Варианты вышеуказанных материалов и других пригодных полимеров включают замещение групп, таких как гидроксил, галоген, низшие алкильные группы, низшие алкоксигруппы, моноциклические арильные группы и т.п. Другие потенциально применимые материалы включают полимеры, такие как полистиролы и сополимеры акрилонитрил-стирол, сополимеры стирол-бутадиен и другие некристаллические или аморфные полимеры и структуры.
Подробный список связующих материалов включает полиацетали с блокированными концевыми группами, такие как поли(оксиметилен) или полиформальдегид, поли(трихлорацетальдегид), поли(пвалеральдегид), поли(ацетальдегид), поли(пропиональдегид); акриловые полимеры, такие как полиакриламид, поли(акриловая кислота), поли(метакриловая: кислота), поли(этилакрилат) и поли(метилметакрилат); фторуглеродные полимерны, такие как поли(тетрафторэтилен), перфторированные сополимеры этилен-пропилен, сополимеры этилен-тетрафторэтилен, поли(хлортрифторэтилен), сополимеры этилен-хлортрифторэтилен, поли(винилиденфторид) и поли(винилфторид); полиамиды, такие как поли(6-аминокапроновая кислота) или поли(е-капролактам), поли(гексаметиленадипинамид), поли(гексаметиленсебацинамид) и поли(11-аминоундекановая кислота); полиарамиды, такие как поли(имино-1,3-фенилениминоизофталоил) или поли(т-фениленизофталамид); парилены, такие как поли2-ксилилен, и поли(хлор-1-ксилилен); полиариловые эфиры, такие как поли(окси-2,6-диметил-1,4фенилен) или поли(р-фенилен); полиарилсульфоны, такие как поли(окси-1,4-фениленсульфонил-1,4фениленокси-1,4-фениленизопропилиден-1,4-фенилен) и поли(сульфонил-1,4-фенилен-окси-1,4фениленсульфонил-4,4-бифенилен); поликарбонаты, такие как поли(бис-фенолА) или поли(карбонилдиокси-1,4-фениленизопропилиден-1,4-фенилен); сложные полиэфиры, такие как поли(этилентерефталат), поли(тетраметилентерефталата), и поли(циклогексилен-1,4-диметилентерефталат) или поли(оксиметилен-1,4-циклогексиленметиленокситерефталоил); полиарилсульфиды, такие как поли(р-фениленсульфид) или поли(тио-1,4-фенилен); полиимиды, такие как поли(пиромеллитимидо-1,4фенилен); полиолефины, такие как полиэтилен, полипропилен, поли(1-бутен), поли(2-бутен), поли(1пентен), поли(2-пентен), поли(3-метил-1-пентен) и поли(4-метил-1-пентен); виниловые полимеры, такие как поли(винилацетат), поли(винилиденхлорид) и поли(винилхлорид); диеновые полимеры, такие как 1,2-поли-1,3-бутадиен, 1,4-поли-1,3-бутадиен, полиизопрен, полихлоропрен и; полистиролы; и сополимеры вышеуказанных, такие как сополимеры акрилонитрилбутадиен-стирол (АБС).
Материалы на основе полиолефинов являются предпочтительными. Могут быть использованы полиолефиновые порошки, такие как ΜίΟΚΟΤΗΕΝΕ®, поставляемые ЕсщМаг СНсиисаЕ. ЬР οί Нои81оп, Тех, и т. п. Эти порошки включают ультратонкие сферической формы частицы с узким распределением по размерам, пригодные для использования в широком диапазоне специальных применений. Полиолефиновые порошки сочетают уникальные свойства полиолефиновой смолы с микроразмером частиц.
Полиолефиновые порошки обычно добавляют к определенным термопластичным и термореактивным смолам для улучшения внешнего вида поверхности, стабильности размеров, характеристик экстру- 3 027116 дируемости или усадки. Обычно добавление от одного процента до шести процентов масс порошка полиолефина улучшает распределение наполнителя смолы, текучесть при формовании и влагостойкость при успешном сохранении прочностных свойств.
При использовании содержание связующего в готовом фильтре составляет 10-40 мас.%, более предпочтительно около 15-25%. Желательно, чтобы связующий материал имел точку размягчения значительно ниже, чем температура размягчения фильтрующего материала, так чтобы комбинация внутренней части фильтрующего материала/связующее могла быть нагрета для активации связующего материала, и при этом микропористая структура не плавилась и не теряла пористость.
В соответствии с другим аспектом раскрыто устройство очистки воды с фильтрующим материалом согласно первому аспекту. Детальное описание предпочтительных признаков устройств очистки воды можно найти, например, в ШО 2005095284 Л1(иш1еуег).
В другом аспекте раскрыто использование фильтрующего материала по первому аспекту для очистки воды в устройстве очистки воды.
Фильтрующий материал представляет собой оксид алюминия.
В соответствии с другим аспектом раскрыт способ приготовления фильтрующего материала согласно первому аспекту, способ имеет следующие стадии:
(ΐ) смешивание фильтрующего материала с раствором водорастворимой соли меди;
(ϊϊ) повышение рН смеси стадии (ΐ) по меньшей мере до 10 добавлением щелочи;
(ϊϊϊ) удаление избытка щелочи из смеси стадии (ϊϊ) ее промывкой водой;
(ϊν) сушка промытой смеси;
(ν) смешивание высушенной смеси с водным раствором нитрата серебра;
(νϊ) добавление соли галогенида в смесь, полученную на стадии (ν); и (νϊϊ) фильтрование и сушка смеси стадии (νϊ).
Изобретение далее будет описано более подробно с помощью не ограничивающих примеров.
Примеры
Пример 1. Способ приготовления предпочтительного фильтрующего материала.
Коммерчески доступный активированный оксид алюминия, промытый кислотой, с площадью поверхности 320 м2/г и объемом пор 0,45 мл/г просеивают для отделения частиц 75-250 мкм, которые используют в дальнейшем. Эти частицы промывают несколько раз дистиллированной водой и сушат при 120°С.
На стадии 1 готовят водный раствор 6,09 г тригидрата нитрата меди [Си(ИО3)2-3Н2О] растворением соли в 40 мл сверхчистой воды. Раствор смешивают с 100 г оксида алюминия до приобретения оксидом алюминия равномерного синего оттенка. Смесь выдерживают в течение 4 ч. После этого к смеси добавляют 4 N ΝαΟΗ до рН среды 10. Полученную суспензию выдерживают 2-3 ч, после чего ее промывают водой, чтобы удалить избыток щелочи, фильтруют и затем сушат при 150°С в течение 8 ч. Получают фильтрующий материал, импрегнированный 1,6% меди в форме гидроксида меди.
На следующей стадии импергнируют серебром в форме бромистого серебра той же среды.
Раствор 1,575 г нитрата серебра готовят в 35 мл воды, который смешивают с 100 г оксида алюминия, уже импрегнированного гидроксидом меди. Смесь оставляют в темноте в течение 4 ч. После этого к этой смеси добавляют 15 мл воды, содержащей 1,325 г растворенного бромида калия (соль галогенида) и хорошо перемешивают. Затем смесь промывают водой, фильтруют и сушат при 110°С, чтобы получить импрегнированный фильтрующий материал, имеющий в целом 1% серебра на оксиде алюминия и 1,6% меди на оксиде алюминия. Может быть получен с соответствующими изменениями в содержании нитрата серебра и соли меди фильтрующий материал с различным содержанием серебра и меди.
Колонку с насадкой 15 см высотой и 3,4 см диаметром готовят с использованием 135 г фильтрующего материала примера 1. Готовят образец неочищенной воды для испытаний с введенными имитаторами бактерий и вирусов, и испытуемую воду пропускают через заполненную колонку. Для сравнительного анализа испытывают еще несколько колонок с аналогичными размерами.
Результаты (1од снижения содержания) приведены в табл.1. Также показаны результаты, когда импрегнируют только одним из двух металлов с одинаковым содержанием.
Таблица 1
Фильтрующий материал Ьо§ снижения содержания бактерий 1о£ снижения содержания вирусов
Только 1,6 % меди на оксиде алюминия 1,6 5,3
Только 1% серебра на оксиде алюминия 1,5 5,3
Пример 1 7,5 5,3
Данные в табл.1 указывает на очень высокие значения логарифмического показателя снижения содержания, особенно для бактерий. Фиг. 7-1од показатель снижения содержания указывает на показатель порядка 107. Данные указывают на синергетическое действие единого фильтрующего материала с включенным в него соединением серебра и гидроксидом меди.
Пример 2. Сравнение между оксидом меди и гидроксидом меди.
Готовят два фильтра идентичной формы и с одинаковым содержанием фильтрующего материала.
- 4 027116
Эти фильтры используют для проведения эксперимента, в котором воду с введенными бактериями (эквивалент 7 1од) и вирусами (эквивалент 5 1од) пропускают через них в одинаковых условиях. Результаты показаны в табл.2. В таблице также содержится информация о составе фильтров.
Таблица 2
Фильтрующий материал Ьод снижения содержания бактерий 1од снижения содержания вирусов
1,6% Си (в виде Си(ОНД) на оксиде алюминия 1,8 5,0
5% Си (в виде СиО) на оксиде алюминия 1,3 2,7
1,6% Си (в виде СиСОНД) и 0,4% Ад (в виде АдВг) на оксиде алюминия 7,0 5,0
5% Си (в виде СиО) и 1,25% Ад (в виде АдВг) на оксиде алюминия 7,0 5,0
Данные в табл. 2 показывают, что фильтр из оксида алюминия, включающий гидроксид меди и соединение серебра, является эффективным против бактерий, а также вирусов. С другой стороны, фильтр из оксида алюминия и содержащий только оксид меди менее эффективен против бактерий. Данные далее указывает, что комбинация гидроксида меди и соединения серебра более эффективна, чем оксид меди и соединение серебра с точки зрения фактического содержания металла, что обеспечивает технический эффект.

Claims (8)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Фильтрующий материал для очистки воды, представляющий собой оксид алюминия, содержащий включенные в него галогенид серебра и гидроксид меди.
  2. 2. Фильтрующий материал по п.1, в котором процентное содержание серебра составляет 0,2-2 мас.%.
  3. 3. Фильтрующий материал по любому из пп.1 и 2, в котором процентное содержание меди составляет 0,5-4 мас.%.
  4. 4. Фильтрующий материал по любому из пп.1-3, в котором площадь поверхности частиц указанного фильтрующего материала составляет 100-400 м2/г.
  5. 5. Фильтрующий материал по любому из пп.1-4, в котором объем пор указанного фильтрующего материала составляет 0,4-0,7 мл/г.
  6. 6. Способ изготовления фильтрующего материала по п.1, где указанный способ включает следующие стадии:
    (ΐ) смешивают оксид алюминия с раствором водорастворимой соли меди;
    (ΐΐ) повышают рН смеси стадии (ΐ) по меньшей мере до 10 добавлением щелочи;
    (ΐΐΐ) удаляют избыток щелочи из смеси стадии (ΐΐ) ее промывкой водой;
    (ΐν) сушат указанную промытую смесь;
    (ν) смешивают указанную высушенную смесь со стадии (ΐν) с водным раствором нитрата серебра; (νΐ) добавляют соль галогенида в смесь, полученную на стадии (ν);
    (νΐΐ) фильтруют и сушат смесь со стадии (νΐ).
  7. 7. Устройство для очистки воды, содержащее фильтрующий материал по любому из пп.1-5.
  8. 8. Применение фильтрующего материала по любому из пп.1-5 в устройстве для очистки воды.
EA201500158A 2012-07-23 2013-07-02 Биоцидный фильтрующий материал EA027116B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12177491 2012-07-23
PCT/EP2013/063918 WO2014016082A1 (en) 2012-07-23 2013-07-02 Biocidal filter medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201500158A1 EA201500158A1 (ru) 2015-05-29
EA027116B1 true EA027116B1 (ru) 2017-06-30

Family

ID=48703588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201500158A EA027116B1 (ru) 2012-07-23 2013-07-02 Биоцидный фильтрующий материал

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP2874952B1 (ru)
CN (1) CN104470857B (ru)
BR (1) BR112015000863A2 (ru)
EA (1) EA027116B1 (ru)
HU (1) HUE027446T2 (ru)
IN (1) IN2015MN00101A (ru)
MX (1) MX339347B (ru)
PH (1) PH12014502776B1 (ru)
PL (1) PL2874952T3 (ru)
WO (1) WO2014016082A1 (ru)
ZA (1) ZA201409408B (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107206321B (zh) 2015-02-18 2020-05-12 荷兰联合利华有限公司 用铜浸渍的过滤器
CN109399676A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 郑州中绿环保新材料有限公司 一种工业铝酸钠溶液提纯方法
WO2020016106A1 (en) 2018-07-20 2020-01-23 Unilever N.V. A functional fibre for purification of liquids
CN113766960A (zh) 2019-05-27 2021-12-07 联合利华知识产权控股有限公司 用于液体净化的包含有机硅烷的纤维

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB427199A (en) * 1933-11-27 1935-04-17 Atilio Antonio Manuel Bado Improvements in the purification of water
GB1063669A (en) * 1963-12-23 1967-03-30 Pall Corp Filter assembly for sterilizing water
WO2001017673A1 (en) * 1999-09-07 2001-03-15 Cytec Technology Corp. Stable highly active supported copper based catalysts
EP1201291A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-02 Air Products And Chemicals, Inc. Removing fluorine from semiconductor processing exhaust gas
WO2003076341A2 (en) * 2002-03-06 2003-09-18 Apyron Technologies, Inc. Microbial control system
US20050084438A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for reducing odor using metal-modified silica particles
WO2006050477A2 (en) * 2004-11-03 2006-05-11 K2 Concepts Anti-microbial compositions and methods of making and using the same
US20080283466A1 (en) * 2002-03-06 2008-11-20 Streamline Capital, Inc. Microbial control system
WO2012034822A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Unilever Nv An alumina block filter media

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5966321A (ja) 1982-10-08 1984-04-14 Nitta Kk 殺菌性エアフイルタ材
JP2857650B2 (ja) 1988-04-09 1999-02-17 株式会社日鉱 塗布用抗菌剤、抗菌材および抗菌性水槽
JP2784240B2 (ja) 1990-04-04 1998-08-06 株式会社萩原技研 アルミナを母体とする抗菌性組成物
JP2001286891A (ja) * 2000-04-10 2001-10-16 Miura Co Ltd 貯水用浄水システム
CN1933890A (zh) * 2004-03-16 2007-03-21 荷兰联合利华有限公司 过滤介质
PL380684A1 (pl) 2004-03-19 2007-03-05 Unilever N.V. System oczyszczania wody
CN101084163A (zh) * 2004-11-03 2007-12-05 K2概念股份有限公司 抗微生物组合物及其制备和使用方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB427199A (en) * 1933-11-27 1935-04-17 Atilio Antonio Manuel Bado Improvements in the purification of water
GB1063669A (en) * 1963-12-23 1967-03-30 Pall Corp Filter assembly for sterilizing water
WO2001017673A1 (en) * 1999-09-07 2001-03-15 Cytec Technology Corp. Stable highly active supported copper based catalysts
EP1201291A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-02 Air Products And Chemicals, Inc. Removing fluorine from semiconductor processing exhaust gas
WO2003076341A2 (en) * 2002-03-06 2003-09-18 Apyron Technologies, Inc. Microbial control system
US20080283466A1 (en) * 2002-03-06 2008-11-20 Streamline Capital, Inc. Microbial control system
US20050084438A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for reducing odor using metal-modified silica particles
WO2006050477A2 (en) * 2004-11-03 2006-05-11 K2 Concepts Anti-microbial compositions and methods of making and using the same
WO2012034822A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Unilever Nv An alumina block filter media

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Lehrbuch der Anorganischen Chemie", 1 January 1985, WALTER DE GRUYTER, Berlin, New York, ISBN: 9783110075113, article "Compounds of copper(II) (d9)", pages: 1005, XP055049915 *

Also Published As

Publication number Publication date
PH12014502776A1 (en) 2015-02-02
BR112015000863A2 (pt) 2017-06-27
MX2015001123A (es) 2015-04-08
EP2874952A1 (en) 2015-05-27
EP2874952B1 (en) 2015-11-18
CN104470857A (zh) 2015-03-25
EA201500158A1 (ru) 2015-05-29
PH12014502776B1 (en) 2015-02-02
WO2014016082A1 (en) 2014-01-30
ZA201409408B (en) 2016-08-31
HUE027446T2 (en) 2016-09-28
IN2015MN00101A (ru) 2015-10-16
CN104470857B (zh) 2017-11-24
MX339347B (es) 2016-05-20
PL2874952T3 (pl) 2016-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8622224B2 (en) Method of making a filter media with an enriched binder
JP4726415B2 (ja) 微孔性濾材、それを含有する濾過システム、その製造法および使用
US8613363B2 (en) Integrated paper comprising fibrillated fibers and active agents immobilized therein
US9808751B2 (en) Complex filter and water purifier including complex filter
US20120325735A1 (en) Water filter assembly and filter element
JP4520984B2 (ja) 安全な特徴を内在する微小孔性フィルターメディア
CN109414901B (zh) 抗微生物复合过滤材料及其制备方法
KR20040089440A (ko) 미공성 여과재, 이를 포함하는 여과 시스템, 및 제조 및사용 방법
EP1923117A2 (de) Filtermaterial und verfahren zu dessen herstellung, filter und filtrierverfahren
EA027116B1 (ru) Биоцидный фильтрующий материал
CA2888317A1 (en) Filter medium containing fibres
KR101799964B1 (ko) 항균 능력이 개선된 정수기 필터 카트리지 및 그의 제조 방법
JP6855586B2 (ja) ポリビニルアルコール系繊維
RU2132729C1 (ru) Способ очистки воды и композиционный адсорбционный материал
JP7301591B2 (ja) 残留塩素除去フィルター体の製造方法
WO2017067773A1 (en) Filter medium having copper and zinc

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU