MX2012009095A - Metodo para fabricar un medio de filtro con un aglutinante mejorado. - Google Patents

Abstract

Durante la detención en marcha lenta, un controlador de transmisión opera una bomba de aceite eléctrica en un modo constante donde la carga de operación de la bomba de aceite eléctrica se establece a una carga constante, mientras que cuando se debe detener la rotación de un motor, la bomba de aceite eléctrica se opera durante un periodo de tiempo predeterminado en un modo de alta presión donde la carga de operación de la bomba de aceite eléctrica se establece a una carga mayor que la carga constante.

Description

MÉTODO PARA FABRICAR UN MEDIO DE FILTRO CON UN AGLUTINANTE MEJORADO DESCRIPCIÓN Campo Técnico La presente invención se refiere a un medio de filtración de agua que tiene un material de carga, fijado directamente al material aglutinante utilizado en la fabricación del medio de filtro. Un agente me orador de intercepción microbiologica también puede agregarse al aglutinante directamente. En una modalidad, la presente invención se refiere a un método para fabricar un medio de filtro que tiene un material de carga y un agente mej orador de intercepción microbiologica ambos fijados directamente en un material aglutinante. El aglutinante enriquecido resultante entonces se combina con el medio de filtro central y se prepara como un medio de filtración.

Técnica Antecedente En general, las fibras de carbón o carbón activado o estructuras que forman el medio de filtro central en un sistema de filtración pueden tratarse químicamente con material de carga y/o cualquier agente me orador de intercepción microbiologica compatible, con o sin un metal biológicamente activo. Un aglutinante o material termoplástico en polvo, en partículas, o en forma de fibra, entonces se combina para proporcionar resistencia mejorada. En algunos casos, la combinación de carbón activado/aglutinante se trata químicamente con material de carga y agentes mej oradores de intercepción microbiológica compatibles .

La técnica anterior no enseña combinar el material de carga directamente al aglutinante, o combinar una capacidad de intercepción microbiológica directamente al aglutinante, con o sin la adición de la material de carga.

Los agentes mejoradores de intercepción microbiológica que comprenden un complejo de plata catiónica se conocen en la técnica. Generalmente estos agentes se depositan en ya sea bloques de carbono o filtros de fibra para purificación de agua y demuestra excelente intercepción viral y bacteriana. El método para depositar el agente en estas aplicaciones se ha conocido que es más bien complicado. Un complejo de plata catiónica (material de carga) generalmente se forma directamente sobre el carbón activado en un proceso de tratamiento de dos etapas. El carbón activado se trata mediante material catiónico y después se hace reaccionar con complejo de plata-amoniaco para formar un complejo de plata-amina-haluro . Este proceso se ha enseñado en parte por las siguientes Patentes Estadounidenses: 6630016 , 6835311 , 6953604 , 6959820 , 6998058 , 7008537 , 7011753 y 7144533, las cuales se expidieron para Koslow y se asignaron para KX Technologies, LLC.

Un complejo de plata-amoniaco se prepara al hacer reaccionar una solución de nitrato de plata con cloruro de sodio para precipitar el cloruro de plata. El cloruro de plata se asea ampliamente para remover completamente los iones de nitrato. La concentración de iones de nitrato se monitorea durante el enjuague. Una gran cantidad de solución de amoniaco entonces se utiliza para disolver el cloruro de plata para formar una solución de complejo de plata-amoniaco. El carbón activado entonces se trata y se seca en aproximadamente 148.88°C (300°F) durante un periodo de tiempo, típicamente durante la noche.

La presente invención se desvía de este proceso conocido en cuanto a que el material de carga o los agentes mej oradores de intercepción microbiológica , o ambos, se agregan directamente al material aglutinante que proporciona la integridad estructural para el carbón activado.

Compendio de la Invención Teniendo en cuenta los problemas y deficiencias de la técnica anterior, es por lo tanto un objeto de la presente invención para proporcionar un producto químico más eficiente para intercepción microbiológica dentro de un medio de filtro.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método para combinar el material de carga directamente al material aglutinante antes de combinar el material aglutinante con el material del medio de filtro central en un proceso de fabricación de medios de filtro.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método para combinar los agentes mej oradores de intercepción microbiológica directamente con el material aglutinante en un proceso de fabricación de medios de filtro.

Es todavía otro objeto de la presente invención simplificar el proceso para incorporar los agentes mej oradores de intercepción microbiológica dentro de los medios de filtro central, así como también simplificar el producto químico del proceso, al agregar el agente mej orador de intercepción microbiológica directamente al material aglutinante o al material aglutinante que tiene material de carga unido al mismo, y al disminuir la cantidad de bromuro de sodio y el material de carga que puede haber sido combinado de otra forma directamente dentro del medio central de filtro por sí mismo, y además eliminar el uso de cloruro de sodio y amoniaco.

Es otro objeto de la presente invención mejorar la intercepción microbiológica de los filtros de bloque de carbono sobre la técnica anterior al agregar material de carga al material aglutinante y combinar el material de carga con agentes mej oradores de intercepción microbiológica en el aglutinante, para ya no reducir el área superficial disponible en el carbón activado.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un método para incorporar la intercepción microbiológica a filtros de carbón que acomodan una gran variedad de tamaños de malla de carbón activado.

Es todavía otro objeto de la presente invención proporcionar un método para utilizar un material aglutinante para controlar la distribución de material de carga y agentes mejoradores de intercepción microbiológica dentro de un medio de filtro de bloque de carbono.

Aún otros objetos y ventajas de la invención serán en parte obvios y serán en parte aparentes a partir de la especificación.

Los objetos anteriores y otros, los cuales serán aparentes para aquellos con experiencia en la técnica, se logran en la presente invención los cuales, en un primer aspecto, se dirige a un método para fabricar un medio de filtro que tiene una capacidad de intercepción microbiológica, que comprende: combinar un material de carga directamente a un material aglutinante, formar un material aglutinante de carga; combinar un medio de filtro central con el material aglutinante de carga; y formar un medio de filtro con el medio de filtro central combinado y el material aglutinante de carga. La etapa de formar el medio de filtro puede incluir extruir o moldear por compresión la combinación del medio de filtro central y el aglutinante de carga en un compuesto o bloque sólido. El material de carga puede incluir: un coloide; una pequeña molécula cargada; o un polímero lineal o ramificado que tiene átomos de carga positiva a lo largo de la longitud de la cadena polimérica que tiene un contraión asociado con el mismo. Más específicamente, el material de carga puede incluir una solución de bromuro de sodio y un homopolímero de cloruro de dialildimetilamonio o poli-DADMAC.

En un segundo aspecto, la presente invención se dirige a un método para fabricar un medio de filtro que tiene una capacidad de intercepción microbiológica, que comprende: combinar un material de carga, un agente mejorador de intercepción microbiológica, y un material aglutinante para formar un aglutinante enriquecido; y combinar un medio de filtro central con el aglutinante enriquecido; y formar el medio de filtro con el medio de filtro central y el aglutinante enriquecido. El agente mej orador de intercepción microbiológica puede comprender una solución de sal de metal biológicamente activo que incluye metales biológicamente activos . El bromuro de plata puede agregarse directamente al aglutinante de carga.

En un tercer aspecto, la presente invención se dirige a un método para fabricar un medio de filtro que tiene una capacidad de intercepción microbiológica, que comprende: combinar un material aglutinante con ácido poliacrílico (PAA) , el PAA en 35% de la solución acuosa en una cantidad de aproximadamente 0.1% a 10% en peso de la material aglutinante para formar una combinación de aglutinante-PAA; diluir la combinación de aglutinante-PAA en agua desionizada en una cantidad de 18% a 72% en peso de la material aglutinante; secar la combinación de aglutinante-PAA, y triturar en un polvo; mezclar aproximadamente 1% a 5% de la material de carga como un porcentaje del peso de material aglutinante con AgBr en una cantidad de aproximadamente 0.05% a 0.5% en peso del medio de filtro central; mezclar agua desionizada con el material de carga y el AgBr en una cantidad de 18% a 54% en peso de la combinación de aglutinante-PAA para formar una solución de material-AgBr de carga; combinar el solución de material-AgBr de carga con la combinación de aglutinante-PAA y secar la combinación resultante para formar un aglutinante enriquecido; combinar un medio de filtro central con el aglutinante enriquecido; y formar el medio de filtro con el medio de filtro central y el aglutinante enriquecido.

En un cuarto aspecto, la presente invención se dirige a un método para fabricar un medio de filtro que tenga una capacidad de intercepción microbiológica, que comprende: combinar un material de carga, un agente mejorador de intercepción microbiológica, y un material aglutinante para formar un aglutinante enriquecido, que incluye: combinar el material aglutinante con ácido poliacrílico (PAA) , el PAA en 35% de la solución acuosa en una cantidad de aproximadamente 0.1% a 10% en peso de la material aglutinante; diluir el PAA y combinar el material aglutinante en agua desionizada en una cantidad de 18% a 72% en peso de la material aglutinante para formar una combinación de aglutinante-PAA; combinar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 1% a 5% en peso de material aglutinante, y AgBr en una cantidad de aproximadamente 0.05% a 0.5% en peso del medio de filtro central; mezclar el material de carga, el AgBr, y la combinación de aglutinante-PAA en agua desionizada en una cantidad de 18% a 54% en peso de la combinación de aglutinante-PAA; secar el material de carga resultante, AgBr, la combinación de aglutinante-PAA; combinar un medio de filtro central con el aglutinante enriquecido; y formar el medio de filtro con el medio de filtro central y el aglutinante enriquecido.

En un quinto -aspecto, la presente invención se dirige a un aglutinante de carga que comprende: un material aglutinante en polvo, partículas, o forma de fibra, en combinación con un material de carga que incluye: un coloide; una pequeña molécula cargada; o un polímero lineal o ramificado que tenga átomos de carga positiva a lo largo de la longitud de la cadena polimérica que tiene un contraión asociado con el mismo.

En un sexto aspecto, la presente invención . se dirige a una composición de medio de filtro intermedio que tiene capacidad de intercepción microbiologica, que comprende: un aglutinante de carga que incluye un material de carga fijado directamente a un material aglutinante antes de combinarse con un medio de filtro central y antes de la aplicación de calor; y el medio de filtro central combinado con el material aglutinante de carga. El medio de filtro intermedio puede incluir tener el aglutinante de carga enriquecido al combinar por lo menos un agente mejorador de intercepción microbiologica al aglutinante de carga antes de combinarse con el medio de filtro central y antes de la aplicación de calor.

En un séptimo aspecto, la presente invención se dirige a un filtro que tiene capacidad de intercepción microbiologica, que comprende: un medio de filtro que tiene un medio de filtro central y un aglutinante de carga, en donde el aglutinante de carga incluye material aglutinante con material de carga fijado directamente al mismo antes de combinar con el medio de filtro central, y en donde el medio de filtro tiene el aglutinante de carga dispersado a través del medio de filtro central después de la aplicación de calor; un alojamiento que encierra el medio de filtro; y capas extremas para sellar el medio de filtro dentro del alo amiento. El filtro puede incluir tener el aglutinante de carga enriquecido al combinar por lo menos un agente mej orador de intercepción microbiológica al aglutinante de carga antes de combinarse con el medio de filtro central y antes de la aplicación de calor.

El filtro también puede incluir el medio de filtro formado en una estructura de bloque compuesta, una hoja enrollada en espiral, o una hoja plegada.

Breve Descripción de los Dibujos Las características de la invención se cree que son novedosas y los elementos característicos de la invención se establecen con particularidad en las reivindicaciones anexas. Las figuras son para propósito de ilustración solamente y no se dibujan a escala.

La invención misma, sin embargo, tanto para la organización como para el método de operación, puede entenderse mejor con referencia a la descripción detallada que sigue tomada junto con los dibujos anexos en los cuales: La Figura 1 es una ilustración de un material aglutinante recubierto con material de carga y un agente mejorador de intercepción microbiológica antes de que se agregue el aglutinante al medio de filtro central y se caliente.

La Figura 2 es el aglutinante de la Figura 1 después de un proceso de fundición.

La Figura 3 es un diagrama que muestra la distribución de las partículas cargadas fijadas al material aglutinante conforme a la presente invención en diversas capas del bloque de carbono y su efecto en la caída de presión .

La Figura 4A es una vista isométrica de un filtro que tiene un medio de filtro de la presente invención formado en una estructura de bloque compuesta.

La Figura 4B es una vista isométrica de un filtro que tiene un medio de filtro de la presente invención formado en una hoja plegada.

La Figura 4C es una vista isométrica de un filtro que tiene un medio de filtro de la presente invención formado en una hoja enrollada en espiral.

La Figura 4D es una vista en detalle del medio de filtro de la Figura 4C .

Modo Para Llevar A Cabo la Invención En la descripción de la modalidad preferida de la presente invención, se hará referencia en la presente a las Figuras 1-4 de los dibujos, en los cuales los números similares se refieren a características similares de la invención.

En un método para fabricar el medio de filtro de por lo menos una modalidad de la presente invención, un material del medio de filtro central se combina con un material aglutinante que se ha tratado previamente con un material de carga. En una modalidad, un medio de filtro central se combina con un material aglutinante que se ha tratado previamente con un material de carga y un agente mej orador de intercepción microbiologica.

El medio de filtro generalmente incorpora una estructura microporosa que proporciona capacidad de intercepción microbiologica utilizando una estructura de poro apropiada, material de carga, tratamiento químico, o una combinación de los mismos. La estructura microporosa comprende una disposición de partículas activas que tienen una estructura de poro específica, así como también propiedades adsorbentes y/o absorbentes. La disposición puede ser un bloque compuesto sólido, un monolito, una vela cerámica, o un compuesto de hoja plana de partículas unidas o inmovilizadas formadas en un medio coherente, todos de los cuales pueden utilizar un aglutinante o material de enlace de soporte. Estas disposiciones de partículas pueden fabricarse a través de procesos conocidos en la técnica tales como, por ejemplo, extrusión, moldeo, o vaciado de suspensiones. Para resultados deseables, el material microporoso es capaz de tener una trayectoria de flujo promedio en el orden de 2 mieras, aunque tienen una trayectoria de flujo promedio particular, no existe una condición precedente para practicar la presente invención.

En la técnica anterior citada, previamente identificada de Koslow, incorporada en la presente para referencia, el proceso de tratamiento químico utilizado para tratar la superficie del medio de filtro central utiliza una interacción sinergística entre un material catiónico o de carga y un agente mejorador de intercepción microbiológica, tal como un metal biológicamente activo, que cuando · se combina con el medio de filtro central, proporciona reducción de amplio espectro de los contaminantes microbiológicos en contacto. La carga proporcionada por el material catiónico combinado con el medio de filtro central, ayuda en intercepción electrocinética de contaminantes microbiológicos, mientras que la estructura de poro hermética proporciona una trayectoria de difusión corta y, por lo tanto, cinética de difusión rápida de los contaminantes microbiológicos en un fluido que fluye en una superficie de la estructura microporosa.

Para la implementación de por lo menos una modalidad de la presente invención, el medio de filtro central se combina con material aglutinante que se ha combinado previamente con material de carga, los agentes mejoradores de intercepción microbiológica, o ambos, finalmente forman el medio de filtro completo para su uso en un sistema de filtración. La Figura 1 representa un aglutinante 10 recubierto con un material 12 de carga y un agente 14 me orador de intercepción microbiológica. Estos ingredientes pueden ser de tipos múltiples, y se identifican en lo siguiente. Se debe notar que, aunque no se enlista, los materiales relacionados con las familias de los materiales identificados, también pueden emplearse con la presente invención, y las listas proporcionadas no se pretenden para ser inclusiva de todos los materiales, sino más bien una muestra representativa de aquellos materiales y familia de materiales que satisfacen el funcionamiento de la presente invención .

El medio de filtro microporoso que tiene un aglutinante directamente tratado con material de carga con o sin agentes mej oradores de intercepción microbiológica, pueden utilizarse como un bloque compuesto, una hoja plana, un medio plisado, o como un medio de devanado en espiral dependiendo de la aplicación y el diseño de alojamiento de filtro. Puede utilizarse para casi cualquier tipo de filtración que incluya agua y aire para aplicaciones industriales, comerciales y domésticas.

El medio de filtro central El medio de filtro central utilizado puede comprender una disposición de partículas activas adsorbentes y/o absorbentes. El material activo puede ser en partículas, en polvo, o en forma granular, utilizando procesos de medios en húmedo o en seco, y pueden incluir, pero no se limitan a, carbón activado, alúmina activada, zeolitas, tierra diatomácea, silicatos, aluminosilicatos , titanatos, huesos carbonizados, hidroxiapatita de calcio, óxidos de manganeso, óxidos de hierro, magnesia, perlita, talco, partículas poliméricas, arcilla, resinas yodada, resinas de intercambio iónico, cerámicas, polímeros súper absorbentes (SAPs) , y combinaciones de los mismos . Este material activado puede convertirse en un compuesto sólido por extrusión, moldeo por compresión, u otros procesos conocidos por alguien de experiencia en la técnica. Los procesos ejemplares se describen en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,019,311, y 5, 189 , 092.

Las fibras también pueden utilizarse como el medio de filtro central. Estas fibras pueden comprender fibras poliméricas orgánicas que son capaces de ser fibriladas . Las fibras fibriladas son generalmente ventajosas debido a sus dimensiones excepcionalmente finas y su costo potencialmente bajo. Tales fibras fibriladas incluyen, pero no se limitan a, polímeros tales como poliamida, acrílico, acrilonitrilo ; polímeros de cristal líquido tales como VECTRAN® de Kuraray Co., Ltd., de Japón, y ZYLON® de Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Corporation de Japón, y similares, las resinas de intercambio iónico, resinas sintéticas, celulosa, rayón, ramio, madera, seda, vidrio, metal, cerámica, otros materiales fibrosos, o combinaciones de los mismos, o una combinación de fibras con medios en partículas tales como, pero no limitados a, carbón activado, alúmina activada, zeolitas, tierra diatomácea, silicatos, aluminosilicatos , titanatos, huesos carbonizados, hidroxiapatita de calcio, óxidos de manganeso, óxidos de hierro, magnesia, perlita, talco, partículas poliméricas, arcilla, resinas yodadas, resinas de intercambio iónico, cerámicas, polímeros súper absorbentes (SAPs), y combinaciones de los mismos. Las combinaciones de fibras y/o filamentos orgánicos e inorgánicos, ya sean fibrilados o no, se contemplan y están dentro del alcance de la invención. Por ejemplo, pueden utilizarse vidrio, cerámica, fibras metálicas, o fibras poliméricas por separado o juntas. En una modalidad, fibras lyocell fibriladas, tales como LYOCELL BY LENZING® de Lenzing Aktiengesellschaft Corporation de Austria, se emplean debido a sus dimensiones excepcionalmente finas y su costo potencialmente bajo.

El medio de filtro central también puede estar en la forma de un medio de hoja plana, potencialmente fabricado de fibras, o combinaciones de fibras y medios en partículas, que pueden finalmente enrollarse, estratificarse, y/o plegarse para aplicaciones de filtración mejoradas.

El material aglutinante Se conoce bien en la técnica que la adición de materiales termoplásticos o termoendurecidos en polvo, partículas, o forma de fibra, auxiliarán en el enlace de las partículas activas del medio de filtro central. Este material aglutinante puede incluir cualquiera de los siguientes tipos: poliolefinas , haluros de polivinilo, esteres de polivinilo, éteres de polivinilo, alcoholes polivinílieos , sulfatos de polivinilo, fosfatos de polivinilo, aminas de polivinilo, poliamidas, poliimidas, polioxidiazoles , politriazoles , policarbodi imidas , polisulfonas , policarbonatos , poliéteres, óxidos de poliarileno, poliésteres, poliarilatos , resinas de fenol-formaldehído, resinas de melamina-formaldehído, formaldehído-ureas , copolímeros de acetato de etilo-vinilo , co-polímeros e interpolímeros de bloque del mismo, y combinaciones de los mismos . Las variaciones de los materiales anteriores y otros polímeros útiles incluyen la sustitución de grupos tales como hidroxilo, halógeno, grupos alquilo inferiores, grupos alcoxi inferiores, grupos arilo monocíclico, y similares. Otros materiales potencialmente aplicables incluyen polímeros tales como poliestirenos y copolímeros de acrilonitrilo-estireno , copolímeros de estireno-butadieno, y otros polímeros y estructuras no cristalinos o amorfos.

Una lista más detallada de materiales aglutinantes que pueden ser útiles incluyen poliacetales funcionalizados , tal como poli (oximetileno) o poliformaldehído, poli ( tricloroacetaldehído) , poli (n-valeraldehído) , poli (acetaldehído) , y poli (propionaldehído) ; polímeros acrílicos, tales como poliacrilamida, poli (ácido acrílico) , poli (ácido metacrílico) , poli (acrilato de etilo), y poli (metacrilato de metilo); polímeros de fluorocarbono, tales como poli ( tetrafluoroetileno) , copolímeros de etileno-propileno perfluorinados , copolímeros de etileno-tetrafluoroetileno, poli (clorotrifluoroetileno) , copolímeros de etileno-clorotrifluoroetileno, poli ( fluoruro de vinilideno) , y poli ( fluoruro de vinilo) ; poliamidas, tales como poli (ácido 6-aminocaproico) o poli ( e-caprolactama) , poli (hexametilen adipamida) , poli (hexametilen sebacamida) , y poli (ácido 11-aminoundecanoico) ; poliaramidas , tal como poli ( imino-1 , 3 -fenileniminoisoftaloilo) o poli ( isoftalamida m-fenileno) ; parilenos, tales como poli-2-xilileno, y poli (cloro-l-xilileno) ; poliariléteres , tal como poli(oxi-2 , 6-dimetil-l , 4-fenileno) o poli (óxido de p-fenileno) ; poliarilsulfonas , tales como poli (oxi-1 , 4-fenilensulfonil-1 , 4-fenilenoxi-1 , 4-fenilenisopropiliden-1, 4-fenileno) , y poli (sulfonil-1 , 4-fenilen-oxi-1 , 4-fenilensulfonil-4 , 4 ' -bifenileno) ; policarbonatos , tales como poli- (bisfenol A) o poli (carbonildioxi-1 , 4-fenilenisopropiliden-1 , 4-fenileno) ; poliésteres, tales como poli (tereftalato de etileno) , poli ( tetrametilentereftalato de etileno) , y poli ( tereftalato de ciclohexil-en-1 , 4-dimetileno) o poli (oximetilen-1 , 4-ciclohexilenmetilenoxiteref aloilo ) ; poliarilsulfuros , tales como poli (p-fenilensulfuro) o poli ( tio-1 , 4-fenileno) ; poliimidas, tales como poli (piromelitimido-1, 4-fenileno) ; poliolefinas , tales como polietileno, polipropileno, poli(l-buteno) , poli (2-buteno) , poli ( 1-penteno) , poli (2-penteno) , poli (3-metil-l-penteno) , y poli (4-metil-l-penteno) ; polímeros de vinilo, .tales como poli (acetato de vinilo) , poli (cloruro de vinilideno) , y poli (cloruro de vinilo); polímeros de dieno, tales como 1 , 2-poli-l , 3-butadieno , 1 , 4-poli-l , 3 -butadieno, poliisopreno, y policloropreno; poliestirenos ; y copolímeros de los anteriores, tales como copolímeros de acrilonitrilobutadieno-estireno (ABS) .

Los materiales basados en poliolefina son ventajosos. Por ejemplo, ciertos tipos de polietileno tratados o fibras de poliéster, cuando se tratan apropiadamente, son óptimas, y tienen el beneficio adicional de no interferir significativamente con la naturaleza hidrofílica del medio de filtro resultante cuando se utiliza en volúmenes modestos.

Los polvos de poliolefina, tales como M1CROTHENE® F de Equistar Chemicals, LP de Houston, Texas, y similares, pueden emplearse exitosamente. Estos polvos comprenden partículas esféricamente configuradas ultra finas con distribución de tamaño estrecho adecuado para su uso en un amplio rango de aplicaciones de especialidad. Los polvos de poliolefina combinan las propiedades únicas de una resina de poliolefina con un tamaño de partícula microfina. Los polvos de poliolefina se agregan típicamente para ciertas resinas termoplásticas y termoendurecidas para mejorar la apariencia de superficie, estabilidad dimensional, capacidades de extrusión, o características de encogimiento. Generalmente, al agregar uno por ciento a seis por ciento en peso de polvo de poliolefina, la distribución de carga de resina, flujo de moldeo, y resistencia a la humedad, se mejoran mientras que las propiedades de resistencia se retienen exitosamente.

El material aglutinante puede estar presente en un medio de filtro de bloque de carbono en una cantidad de aproximadamente 10% a 40% en peso, más específicamente alrededor de 15% a 25%, y más específicamente alrededor de 18%. Para un material aglutinante presente en el medio de hoja plana, una cantidad potencial es 5% a 30% en peso, y más específicamente 8% a 15%, y más específicamente 10%. Es deseable para el material aglutinante tener un punto de ablandamiento que sea significativamente inferior que un punto de ablandamiento del medio de filtro central de manera que la combinación del medio de filtro central/aglutinante puede calentarse para activar el material aglutinante, mientras que la estructura microporosa no se funde y por consiguiente pierde porosidad.

Material de carga o Catiónico para Enriquecer un Aglutinante Las moléculas cargadas útiles para esta aplicación pueden ser moléculas pequeñas con una unidad de carga simple y capaz de unirse al aglutinante, y después del procesamiento con calor, en al menos una porción de la estructura microporosa. El material catiónico puede tener uno o más contraiónes asociados con el mismo, los cuales, cuando se exponen a una solución de sal de metal biológicamente activa, causan precipitación preferencial del metal en proximidad con la superficie catiónica para formar un precipitado de metal catiónico .

El material de carga o catiónico puede ser un coloide, una molécula cargada pequeña, o un polímero lineal o ramificado que tiene átomos de carga positiva a lo largo de la longitud de la cadena polimérica que tiene un contra ión asociado con el mismo.

Si el material catiónico es un polímero, la densidad de carga puede ser mayor que alrededor de 1 átomo de carga por alrededor de cada 20 Angstroms, especialmente mayor que alrededor de 1 átomo de carga por alrededor de cada 12 Angstroms, y más específicamente mayor que alrededor de 1 átomo de carga por alrededor de cada 10 Angstroms de longitud molecular. Entre más alta sea la densidad de carga en el material catiónico, mayor será la concentración del contra ión asociado con el mismo. Una alta concentración de un contra ión apropiado puede utilizarse para impulsar la precipitación de un complejo de metal catiónico. El material catiónico consistentemente proporciona una superficie de carga altamente positiva a la estructura microporosa como se determina por un analizador de potencial zeta o de flujo continuo, ya sea en un ambiente alto o bajo en pH. Los potenciales de flujo continuo o zeta de la estructura microporosa después del tratamiento con un polímero de carga de alto peso molecular es generalmente mayor que alrededor de + 10 milivolts, y a menudo hasta alrededor de +23 milivolts en un pH sustancialmente neutral.

El material catiónico generalmente adecuado para su uso incluye, pero no se limitan a, aminas cuaternizadas , amidas cuaternizadas, sal de amonio cuaternaria, imidas cuaternizadas, compuestos de benzalconio, biguanidas, compuestos de aminosilicio catiónico, derivados de celulosa catiónica, almidones catiónicos, condensados de poliglicolamina cuaternizada, polipéptidos de colágeno cuaternizados , derivados de quitina catiónica, goma guar catiónica, coloides tales como coloides del ácido melamina-formaldehído catiónico, coloides de sílice tratada inorgánica, resina de poliamida-epiclorohidrina, acrilamidas catiónicas, polímeros y copolímeros de los mismos, combinaciones de los mismos, y similares.

Aminas ejemplares pueden ser pirróles, aminas derivadas de epiclorohidrina, polímeros de los mismos, y similares. Amidas ejemplares pueden ser aquellas poliamidas descritas por Hou, et al., en "Filtro de Microorganismo y Método para Remover Microorganismos a partir de Agua" (Solicitud de Patente Internacional No. WO 01 / 07090 ) , y similares. Ejemplares de sales de amonio cuaternarias pueden ser homopolímeros de haluro de dialildimetilamonio, polímeros de amina policuaternaria derivada de epiclorohidrina, sal de amonio cuaternaria derivada de diaminas y dihaluros, bromuro de polihexametilendimetilamonio , y similares, tales como aquellas descritas en las Patentes Estadounidenses Nos. 2 , 261 , 002 , 2 , 271 , 378 , 2 , 388 , 614 , y 2 , 454 , 547 , toda de las cuales se incorporan para referencia, y en la Solicitud de Patente Internacional No. WO 97 / 23594 , también incorporada para referencia. El material catiónico puede ser enlazado, adsorbido o reticulado químicamente al mismo o a la fibra o membrana .

El material catiónico o de carga puede incluir una solución de bromuro de sodio y un homopolímero de cloruro de dialildimetilamonio o poli-DADMAC (PDADMAC) . PDADMAC es un polímero catiónico de masa molar elevada, que puede utilizarse en fijación de las sustancias aniónicas . Es un polímero catiónico que puede disolverse completamente en agua. El cuerpo polimérico contiene un radical de grupo catiónico fuerte y un radical de grupo adsorbente activado que puede desestabilizar y flocular los sólidos suspendidos y las materias solubles en agua de carga negativa en agua de desecho a través de electro-neutralización y adsorción de puenteo. Es muy efectivo en flocular, decolorar, eliminar algas, y remover elementos orgánicos. Es adaptable para un amplio margen de valores de pH, entre 0.5 y 1.4. Un PDAD AC para su uso puede se MERQUAT® de Nació Company de Naperville, Illinois .

Otros materiales adecuados para su uso como el material de carga o catiónico incluye BIOSHIELD® disponible de BioShield Technologies, Inc., de Norcross, Georgia. BIOSHIELD® es un producto órganosilaño que incluye aproximadamente 5% en peso cloruro de amonio octadecilaminodimetiltrimetoxisililpropilo y menos de 3% cloropropil trimetoxisilano . Otro material que puede utilizarse es SURFACINE® disponible de Surfacine Development Company LLC , de Tyngsboro, Massachusetts . SURFACINE® comprende un red polimérica tridimensional obtenida al hacer reaccionar poli (hexametilenobiguanida) (PHMB) con 4,4'-metilen-bis-N, -diglicidilanilina (MBGDA) , y un agente de reticulación, para enlazar covalentemente el PHMB a una superficie polimérica. La plata, en la forma de yoduro de plata, puede introducirse en la red, y se atrapa como partículas submicronizadas . La combinación de un biocida efectivo, que puede utilizarse. Dependiendo de la fibra y el material de membrana, el MBGDA puede o puede no reticular el PHMB en la fibra o la membrana.

Agentes Mejoradores de Intercepción Microbiológica para Enriquecimiento de Aglutinante Conforme a por lo menos una modalidad de la presente invención, el material catiónico se fija directamente un aglutinante. El material catiónico además puede exponerse a un agente me orador de intercepción microbiológica, tal como una solución de sal de metal biológicamente activo. Para este propósito, los metales que son biológicamente activos se adaptan bien a esta aplicación. Tales metales biológicamente activos incluyen, pero no se limitan a, plata, cobre, zinc, cadmio, mercurio, antimonio, oro, aluminio, platino, paladio, y combinaciones de los mismos. Específicamente, son deseables la plata y el cobre. La solución de sal de metal biológicamente activo puede seleccionarse de tal manera que el metal y el contraión de la material catiónico son sustancialmente insolubles en un ambiente acuoso para accionar la precipitación del complejo de metal catiónico.

Como se establece previamente, un material de carga particularmente útil, la combinación de agente mej orador de intercepción microbiologica es un complejo de plata-amina-haluro. La amina catiónica puede ser un homopolímero de haluro de dialildimetilamonio que tiene un peso molecular de alrededor de 400,000 Daltons, u otras sales de amonio cuaternarias que tienen una densidad de carga y peso molecular similar. El contraión de cloruro puede reemplazarse con un contraión de bromuro o yoduro. En una modalidad, el proceso incluye mezclar el bromuro de plata y el material de carga, tal como PDADMAC, directamente en lugar de utilizar nitrato de plata y precipitado de bromuro de plata.

Cuando se utiliza en el contexto de un sistema de filtración de gravedad-flujo de agua, el medio de filtro mejorado de intercepción microbiologica puede fabricarse con materiales hidrofílieos o tratarse con un agente de humectación para proporcionar buena humectabilidad espontánea. Alternativamente, en otras aplicaciones, el medio de filtro mejorado de intercepción microbiológica puede tratarse para proporcionar ya sea una característica hidrofílica o hidrofóbica cuando se necesite.

Un Método para Cargar el Material Aglutinante En una primera modalidad, antes de combinar con el medio de filtro central, el material aglutinante del tipo anterior identificado se combina con material de carga del tipo anterior identificado, por ejemplo, material catiónico de la familia poliolefina. Esta modalidad puede tener una cantidad inerte del medio de filtro central en la combinación de aglutinante-material de carga; sin embargo, cualquier cantidad inerte del medio de filtro central puede ser una cantidad que tenga un efecto insustancial en las propiedades aglutinantes o las propiedades de material de carga, y puede estar en una cantidad insuficiente para formar el medio de filtración. Los métodos para aplicar material catiónico se conocen en la técnica e incluyen, pero no se limitan a, aspersión, inmersión, o revestimiento por sumersión para provocar adsorción, reacción química, o reticulación de la material catiónico al material aglutinante. La combinación resultante entonces se seca. Pueden emplearse diferentes tipos de procesos de secado conocidos en la técnica. El método de secado puede ser secado por aspersión; sin embargo, el proceso de secado no se limita a ningún tipo particular de método de secado. El proceso de secado puede realizarse a un margen de temperatura de aproximadamente 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) , aunque dependiendo del proceso de secado, otros márgenes de temperatura pueden ser más adecuados, y pueden considerarse aceptables. Los materiales aglutinantes también pueden contener agentes que mejoran el flujo para procesar y manejar.

El material de carga es generalmente una molécula relativamente larga en longitud (en la escala de micrómetros ) , tal como aquellas identificadas en la familia de poliolefina de materiales de carga. La relación de material catiónico/aglutinante puede mantenerse por debajo de 0.5, y más específicamente por debajo de 0.05. Después del procesamiento con calor, algunos segmentos de las moléculas cationicas se fijan directamente al aglutinante al integrarse al aglutinante de fusión y anclarse sobre la superficie del aglutinante. Para anclar el material de carga al aglutinante en forma más segura, se introduce el ácido poliacrílico (PAA) para formar el complejo de polielectrolito insoluble con el material catiónico. La implementación de este método proporciona material y costo de la mano de obra más bajos, el rendimiento mejorado de los bloques de carbono, y un ambiente de trabajo más seguro. El aglutinante de carga entonces se combina con el material activado del medio de filtro central.

En otra modalidad, el aglutinante resultante y el material de carga, cuando se combina en lo anterior, se combina además y se enriquece con un agente mejorador de intercepción microbiológica . También es aceptable combinar el agente mej orador de intercepción microbiológica con el material de carga primero, y después combinar el enriquecimiento resultante en el aglutinante. El aglutinante completamente enriquecido que comprende una combinación de material aglutinante, material de carga, y agente mej orador de intercepción microbiológica, entonces se combinan con las partículas de carbón activadas del medio de filtro central.

Como un ejemplo, un agente mejorador de intercepción microbiologica de bromuro de plata se agrega directamente a la combinación de material aglutinante/de carga resultante. En por lo menos una modalidad de la presente invención, el bromuro de plata que se agrega directamente a la combinación de material aglutinante de carga resultante puede utilizarse en cualquier forma en húmedo o en seco. El aglutinante enriquecido entonces se agrega al medio de filtro central de partículas activas. Se aplica entonces calor. La Figura 2 representa el aglutinante 10 enriquecido con material 12 de carga y un agente 14 mej orador de intercepción microbiologica después de que se ha aplicado calor a la combinación enriquecida. Antes de fundir, el material 12 de carga y el agente 14 mejorador de intercepción microbiologica se fijan directamente en el aglutinante 10 principalmente a través de fuerzas electrostáticas. Después de fundir, el material 12 de carga y el agente 14 mejorador de intercepción microbiologica se unen, se anclan, se integran, se rodean dentro o fuera del aglutinante 10, o cualquier combinación de los mismos. Como un ejemplo ilustrativo, si un bloque de carbono extruido es el resultado deseado, la aplicación de calor se realiza durante el proceso de extrusión en el cual el aglutinante enriquecido se funde y se dispersa a través del bloque entero. Simultáneo con la fusión de la material aglutinante, el material de carga en el aglutinante se dispersa simultáneamente y se mueve a lo largo junto con el aglutinante. Debido al tamaño de partícula grande del agente mej orador de intercepción microbiologica (bromuro de plata) , en la escala de un micrómetro, y el atributo floculante de la material de carga, el material aglutinante, el material de carga, y el agente mejorador de intercepción microbiologica se mantiene en forma segura dentro del bloque de carbono.

El método de acuerdo con al menos una modalidad de la presente invención se implemento en bloques de carbono y se compara con unidades de control, el bloque de carbono producido por un método de la técnica anterior, tal como la formulación y metodología original como se enseño por Koslow en las patentes Estadounidenses de la técnica anterior antes citadas. Las unidades de control tienen materiales de carga y agentes mej oradores de intercepción microbiologica, ambas se fijan directa e inicialmente en el medio de filtro central. En contraste, en por lo menos una modalidad de la presente invención, el material de carga y agentes mej oradores de intercepción microbiologica se fijan inicial y directamente al aglutinante, y el aglutinante enriquecido entonces se combina con el medio de filtro central. Aunque los bloques de carbono y el material de carbón activado representan el material de elección, el presente método no se restringe a solamente estos materiales y puede emplearse con otros materiales de filtro y otras formas del mismo material que utilizan similarmente adsorción química y proporcionan una sección grande de área de superficie para permitir a los contaminantes la mayor exposición posible al medio de filtro, tal como un medio de filtro de hoja plana. Por lo menos una modalidad de la presente invención es igualmente aplicable para medios activados en polvo, en partícula, y en forma de fibra, y también igualmente aplicable para material aglutinante en polvo, en partículas, y en forma de fibra.

Las formulaciones ejemplares se dan en lo siguiente .

FORMULACIÓN I En una modalidad de la presente invención, el aglutinante se trata con material de carga para formar un compuesto. El aglutinante de carga entonces se agrega al medio de filtro central. El medio de filtro central puede ser ya sea un bloque de carbono fabricado de carbón activado granulado o en polvo, o un compuesto de hoja plana típicamente fabricado de fibras.

La cantidad de material de carga que se agregará al material aglutinante se calcula de acuerdo con el tipo y cantidad del medio de filtro central, por ejemplo, gránulos de carbón activado o un medio de hoja plana, que requiere tratamiento. El material de carga puede ser de la familia de poliolefina, y más específicamente un PDADMAC; sin embargo, la presente invención no se limita a un material de carga particular, y cualquiera de la material de carga identificado de la lista anterior funcionará exitosamente con la menor alteración de las cantidades cuando pueda determinarse por personas de experiencia ordinaria en la técnica.

Cuando el medio de filtro central es un bloque de carbono, material de carga preparado en aproximadamente un 40% de la solución acuosa se utiliza para cargar el aglutinante en una cantidad de 1% a 4%) en peso del medio de filtro central, y específicamente se utiliza el material de carga en aproximadamente 3% en peso del medio de filtro central. Para el material de carga en su estado puro, aproximadamente 0.2% a 2% en peso del medio de filtro central se utiliza para cargar el aglutinante, y específicamente el material de carga en aproximadamente 1% en peso del medio de filtro central.

El material de carga en una solución acuosa se disuelve en agua desionizada (DI) en una cantidad de por lo menos 4% en peso del medio de filtro central, y como un ejemplo ilustrativo, en una cantidad de aproximadamente 16%. La solución entonces se mezcla con material aglutinante aproximadamente 15% a 40% en peso del medio de filtro central, y en forma específica aproximadamente 23% en peso del medio de filtro central. El aglutinante de carga se seca en aproximadamente 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) y después se mezcla con dióxido de silicio amorfo en aproximadamente 0.05% a 3% en peso del medio de filtro central, y en forma específica aproximadamente 0.09% a 0.5% en peso del medio de filtro central, y después se coloca a través de un tamiz.

Para el medio de filtro central en forma de hoja plana, con material de carga preparado en aproximadamente un 40% de la solución acuosa, el material de carga en una cantidad de aproximadamente 2% a 35% en peso del medio de filtro central se utiliza para cargar el aglutinante, y más específicamente se utiliza el material de carga en aproximadamente 28% en peso del medio de filtro central. Para el material de carga en su estado puro, aproximadamente 1.0% a 15% en peso del medio de filtro central en forma de hoja plana se utiliza para cargar el aglutinante, y más específicamente el material de carga en aproximadamente 1% en peso del medio de filtro central.

Para el medio de hoja plana, el material de carga en una solución acuosa se disuelve en entre 3% y 30% en peso de la solución, y más específicamente 25% de la solución con agua DI . La solución entonces se trata en la fibra en entre 30-70% del peso total de la material aglutinante ha ser tratado. El aglutinante de carga se seca en aproximadamente 65.55°C a 71.11°c (150°F a 16Q°F) . La fibra aglutinante entonces se combina con el medio de filtro central en una manera típica para producir el medio de hoja plana.

FORMULACIÓN II En otra modalidad de la presente invención, el aglutinante se trata con material de carga para formar un compuesto, y el compuesto entonces se enriquece con un agente mejorador de intercepción microbiológica .

En una manera similar a la Formulación I, la cantidad de material de carga que se agregará al material aglutinante, se calcula de acuerdo con el tipo y cantidad del medio de filtro central que requiere el tratamiento. El material de carga puede ser de la familia poliolefina, y más específicamente un PDADMAC; sin embargo, la presente invención no se limita a un material de carga particular, y cualquiera de la material de carga identificado de la lista anterior funcionará exitosamente con la menor alteración de las cantidades, cuando pueda determinarse por personas de experiencia ordinaria en la técnica.

Para el medio de filtro central en un estado de bloque de carbono, el material de carga se prepara como se delinea en lo anterior, en aproximadamente un 40% de la solución acuosa, donde aproximadamente 1% a 4% de material de carga en peso del medio de filtro central se utiliza para cargar el aglutinante, y más específicamente el material de carga en aproximadamente 3% en peso del medio de filtro central se utiliza para cargar el aglutinante.

Para el material de carga en su estado puro, aproximadamente 0.2% a 2% en peso del medio de filtro central se utiliza para cargar el aglutinante, y más específicamente material de carga en aproximadamente 1% en peso del medio de filtro central.

El material de carga en una solución acuosa se disuelve en agua desionizada (DI) en una cantidad de por lo menos 4% en peso del medio de filtro central, y como un ejemplo ilustrativo, ,en una cantidad de aproximadamente 16%. La solución entonces se mezcla con material aglutinante aproximadamente 15% a 40% en peso del medio de filtro central, y de manera más específica aproximadamente 23% en peso del medio de filtro central. El aglutinante se seca en aproximadamente 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) y después se mezcla con dióxido de silicio amorfo 0.05% a 3% en peso del medio de filtro central, y de manera más específica aproximadamente 0.09% a 0.5% en peso del medio de filtro central, y después se coloca a través de un tamiz.

Para la adición de un agente mej orador de intercepción microbiológica en el aglutinante de carga, un método es preparar una preparación del polvo de bromuro de plata (AgBr) de una solución de nitrato de plata de aproximadamente 1.72% y una solución de bromuro de sodio (NaBr) . La solución de nitrato de plata a 1.72% se prepara al disolver 34.4g del nitrato de plata en 2000 mi de agua desionizada con osmosis inversa (RO/DI) . La solución de bromuro de sodio se prepara al disolver lOOg de NaBr en 2000 mi de agua RO/DI. El nitrato de plata y el bromuro de sodio se combinan en un contenedor para formar un precipitado amarillento, el bromuro de plata (AgBr) . El sobrenadante se decantó y el contenedor entonces se rellenó con agua purificada y se decantó varias veces, más específicamente por lo menos tres veces, para remover sustancialmente todo el nitrato de sodio (NaN03) del AgBr. El AgBr entonces se secó a una temperatura de 80°C. El AgBr seco entonces se molió o se pulverizó. La cantidad de bromuro de plata se determina de acuerdo con la deseabilidad de tener por lo menos 0.1% a 1% de AgBr en peso del medio de filtro central, finalmente se dispondrá dentro del medio de filtro central cuando el medio de filtro central se combina con el aglutinante enriquecido, y de manera más específica, aproximadamente 0.4% de AgBr en peso del medio de filtro central. El AgBr seco se combina con el aglutinante de carga y la combinación enriquecida resultante se mezcla con el medio de filtro central y se trata con calor.

En una modalidad, el bromuro de plata se mezcla directamente al material de carga en lugar de utilizar nitrato de plata y precipitado de bromuro de plata.

Como un ejemplo ilustrativo, los bloques de carbono extruidos se infunden con aglutinantes enriquecidos . Los bloques de carbono se preparan de acuerdo con la formulación de 10% a 25% de aglutinante de carga, y más específicamente 15% a 20% de aglutinante de carga, y específicamente 20% de aglutinante de carga, 0% a 10% de hidróxido de magnesio, y más específicamente 3% a 7% de hidróxido de magnesio, y 50% a 90% de carbón activado, y más específicamente 75% a 85% de carbón activado. El carbón activado puede estar en la forma de polvo de carbón. El polvo de bromuro de plata se dispersa en forma seca para enriquecer el aglutinante. Los bloques se extruyen mientras que se aplica calor para fundir el aglutinante completamente enriquecido.

Bloques de Carbono Preparados Mediante la Formulación II: Tres bloques se probaron para rendimiento a corto plazo pasando las pruebas de MS-2 y E. coli como se muestra en la Tabla IA.

Tabla ??: Prueba de Microbiología a Corto Plazo del Bloque de Carbono con Aglutinante Completamente Enriquecido Como se representa en Tabla IB, se condujo una comparación de lado a lado con el filtro de agua de control representativo de la formulación de la técnica anterior en un índice de flujo de 0.5gpm. El filtro de control tiene materiales de carga con una cantidad de aproximadamente 4% en peso del medio de filtro central y agentes mej oradores de intercepción microbiológica, por ejemplo bromuro de plata, con una cantidad de 0.4% en peso del medio de filtro central, ambas se fijan directa e inicialmente al medio de filtro central. En contraste, los artículos de prueba de esta modalidad se construyen con el material de carga y agentes me oradores de intercepción microbiológica fijado al aglutinante, y el aglutinante enriquecido entonces se combina con el medio de filtro central.

Tabla IB: Prueba Microbiologica a Largo Plazo del Bloque de Carbono Preparado Mediante la Formulación II en un Flu o índice de 0.5gpm: El rendimiento de los filtros de control de lado a lado, se muestra en la Tabla IC . Los bloques de carbono se desempeñaron sustancialmente con la misma eficacia que los filtros de control pero a un índice de flujo mejorado como se mide por los galones totales filtrados. Este resultado se realizó aunque el bloque de carbono de la Formulación II se trató con un aglutinante completamente enriquecido que utilizó menos material de carga y menos agente mej orador de intercepción microbiologica.

Tabla IC: Filtro de control (carbón extruido) FORMULACIÓN III En otra modalidad, tanto la cantidad de material de carga como el agente mej orador de intercepción microbiologica se disminuyen de las cantidades utilizadas en la Formulación II anterior. Adicionalmente , el agente mej orador de intercepción microbiologica en la forma de bromuro de plata se aplica en una forma en húmedo en el aglutinante.

En la preparación del aglutinante de carga, la cantidad de material de carga se disminuye por aproximadamente 10% a 50% del que se utiliza en la Formulación II, de tal manera que en esta modalidad, aproximadamente 0.05% a 2% de la material de carga (~40% de la solución acuosa) en peso del medio de filtro central se utiliza, y de manera más específica se utiliza aproximadamente el 1%, o si se considera el material de carga puro, se utiliza aproximadamente el 0.1% a 1% en peso del medio de filtro central, más específicamente el 0.5%. El material de carga puede ser de la familia de poliolefina, y más específicamente un PDADMAC; sin embargo, la presente invención no se limita a un material de carga particular, y cualquiera de la material de carga identificado de la lista anterior, funcionará exitosamente con la menor alteración de las cantidades cuando pueda determinarse por personas de experiencia ordinaria en la técnica.

El material de carga en una solución acuosa se disuelve en agua desionizada (DI) . La solución entonces se mezcla con el bromuro de plata (AgBr) en húmedo. Se agrega agua des ionizada adicional y se mezcla vigorosamente la combinación para obtener una solución lechosa. La solución entonces se mezcla con 0.5 a 2 veces su peso en material aglutinante, y más específicamente 1.3 veces su peso en material aglutinante. La mezcla resultante se seca en aproximadamente 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) . El aglutinante se mezcla con aproximadamente 0.1% a 0.7% de dióxido de silicio amorfo, se muele y se coloca a través de un tamiz.

La preparación de polvo de bromuro de plata (AgBr) puede prepararse en una manera similar como se describe en lo anterior, pero en cantidades más pequeñas. Su originalidad comienza con la solución de nitrato de plata a 1.72% y la solución de bromuro de sodio (NaBr) . La solución de nitrato de plata a 1.72% se prepara al disolver 34.4g de nitrato de plata en 2000 mi de agua RO/DI. La solución de bromuro de sodio se prepara al disolver lOOg de NaBr en 2000 mi de agua RO/DI. El nitrato de plata y el bromuro de sodio se combinan en un contenedor para formar un precipitado amarillento, bromuro de plata (AgBr) . El sobrenadante se decanta y el contenedor entonces se rellena con agua purificada y aproximadamente se decantada tres veces para remover sustancialmente todo del nitrato de sodio (NaN03) del AgBr. El AgBr entonces se seca. El AgBr seco entonces se muele o se pulveriza. La cantidad de bromuro de plata se determina de acuerdo con la deseabilidad de tener por lo menos 0.1% a 0.5% de AgBr en peso del medio de filtro central en 40% de la solución, finalmente se dispondrá dentro del medio de filtro central cuando el medio de filtro central se combine con el aglutinante de carga, y se dispone aproximadamente 0.2% de AgBr en peso del medio de filtro central. El AgBr se combina con el aglutinante de carga y la combinación enriquecida resultante se mezcla con el medio de filtro central y se trata con calor. En este método, la cantidad de AgBr en peso del medio de filtro central se disminuye por aproximadamente 60% del valor de la Formulación II.

Bloques de Carbono Preparados Mediante la Formulación lili Los resultados de prueba microbiológica a largo plazo para los bloques de carbono se muestran en la Tabla II . Tienen una caída de presión de inicio sustancialmente inferior, alrededor de 10 psi. Incluso después de 500 galones, la caída de presión fue de alrededor de 16 psi.

Tabla IX: Prueba de MB a Largo Plazo del Bloque de Carbono Preparado Mediante la Formulación III en un índice de flujo de 0.5 gpm - Probado en un bloque de carbono extruido FORMULACIÓN IV En otra modalidad, la formulación es la misma como aquella de la Formulación III excepto por dos diferencias: 1) se utiliza un polvo de carbón activado más grueso; y 2) se disminuye la cantidad de material de carga, agregado al aglutinante .

La preparación del polvo de bromuro de plata es el mismo como el que se delinea en lo anterior. La preparación del aglutinante de carga es como sigue: Una vez más, el material de carga puede ser de la familia poliolefina, y más específicamente un PDADMAC; sin embargo, la presente invención no se limita a un material de carga particular, y cualquiera de la material de carga identificado de la lista anterior funcionará exitosamente con la menor alteración de las cantidades cuando pueda determinarse por personas de experiencia ordinaria en la técnica. El material de carga (-40% de la solución acuosa) de 0.3% a 4% en peso del medio de filtro central, más específicamente 0.4% a 0.7%, se disuelve en una cantidad de por lo menos 2% de agua DI en peso del medio de filtro central, y como un ejemplo ilustrativo, en 4% de agua DI en peso del medio de filtro central. La solución entonces se mezcla con el bromuro de plata en húmedo en aproximadamente 0.1% a 0.4% en peso del medio de filtro central. Se agrega por lo menos 4% de agua DI en peso del medio de filtro central, y como un ejemplo, se agrega 12% de agua DI en peso del medio de filtro central, y la combinación se mezcla vigorosamente para obtener una solución lechosa. La solución entonces se mezcla con aproximadamente 15% a 40% su peso en material aglutinante, y más específicamente 23% en peso del medio de filtro central. La mezcla se seca en aproximadamente 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) . El aglutinante se mezcla con dióxido de silicio amorfo, 0.03% a 0.5% en peso del medio de filtro central, se muele y se coloca a través de un tamiz.

FORMULACIÓN V Esta formulación es la misma como la formulación IV excepto que se utiliza ácido poliacrílico (PAA) para facilitar la remoción de microbios en pH inferior, es decir, en el margen acídico.

La preparación de polvo de bromuro de plata se realiza en una manera similar como en la Formulación IV.

En la preparación de dos etapas, una solución de ácido poliacrílico (PAA) se prepara al combinar un ácido poliacrílico con agua purificada, después, la solución de PAA se infunde con el material aglutinante. La combinación de PAA-aglutinante entonces se seca, se tritura en polvo, y después se combina con material de carga y agentes me oradores de intercepción microbiológica.

En más detalle, el ácido poliacrílico (PAA) en una cantidad de aproximadamente 0.1% a 10% de PAA (35% de la solución acuosa) en peso de material aglutinante, más específicamente 0.4% a 0.7% de PAA, se diluye en agua DI en una cantidad de por lo menos 2% en peso de material aglutinante, y como un ejemplo ilustrativo, en una cantidad de 54% en peso de material aglutinante, y se mezcla con el material aglutinante. La combinación entonces se seca en aproximadamente 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) , y se tritura vigorosamente en polvo.

Aproximadamente 1% a 5% de material de carga como un porcentaje en peso de la material aglutinante, y más específicamente 3% de material de carga, junto con 0.05% a 0.5% del AgBr anterior como un porcentaje del medio de filtro central, y más específicamente 0.15%, entonces se mezcla en agua DI, combinada con el polvo del aglutinante-PAA recubierto anterior, y se seca en aproximadamente 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) . El aglutinante enriquecido entonces puede mezclarse con aproximadamente 0.1% a 0.7% en peso de dióxido de silicio amorfo de la material aglutinante, molido y colocado a través de un tamiz. El resultado entonces se combina con el medio de filtro central.

En una preparación de una etapa, se infunde una solución de ácido poliacrílico con material aglutinante, una solución de material de carga, y un agente mej orador de intercepción microbiológica, para elaborar una mezcla de aglutinante enriquecido. La mezcla de aglutinante enriquecido entonces se seca, se mezcla con el medio de filtro central para producir un medio de filtro, y el resultante se calienta .

Específicamente, el ácido poliacrílico (PAA) en una cantidad de aproximadamente 0.1% a 10% de PAA (35% de la solución acuosa) en peso de material aglutinante se diluye en agua DI en una cantidad de por lo menos 2% en peso de material aglutinante, y como un ejemplo ilustrativo, en una cantidad de aproximadamente 54% en peso de material aglutinante, y mezclado con el material aglutinante. En forma adicional, aproximadamente 1% a 5% de material de carga como un porcentaje de peso de material aglutinante, y más específicamente 3% de material de carga, junto con 0.05% a 0.5% de AgBr como un porcentaje del medio de filtro central, y más específicamente 0.15%, entonces se mezcla con agua DI, por ejemplo, en una cantidad de 36% en peso de material aglutinante, y se combina con el polvo de PAA recubierto anterior, y se seca en aproximadamente 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) . El aglutinante enriquecido entonces puede mezclarse con aproximadamente 0.1% a 0.7% en peso de dióxido de silicio amorfo de la material aglutinante, se muele y se coloca a través de un tamiz. El producto resultante entonces se combina con el medio de filtro central, o puede sellarse para uso futuro.

Bloques de Carbono Preparado Mediante las Formulaciones IV y V: Como se indica por los resultados de pruebas siguientes, todos los bloques tratados pasaron las tres pruebas de reducción microbiologica para reducción de virus y bacterias. Los datos demostraron que estos filtros superaron los filtros de control. Como se muestra en la Tabla III, en la concentración de lixiviación de la material de carga en la prueba de extracción, como se determina por el método de trituración, es mucho menor que aquella de los filtros de control .

Tabla III . Prueba de Extracción de Material de Carga (Familia de Poliolefina - PDADMAC) Tabla IV. Prueba de MB a Largo Plazo de Bloque de Carbono Preparado Mediante la Formulación IV en un índice de Flujo de 0.5gpm - Bloque de Carbono Tabla v. Prueba de MB a Largo Plazo de Bloque de Carbono Preparado Mediante la Formulación V en un índice de Flujo de 0.5gpm - Bloque de Carbono Utilizando la metodología antes identificada, la caída de presión inicial a través de un medio de filtro que abarca el filtro tratado es alrededor de 10 psi, que es mucho menor que los filtros de la técnica anterior. Esto se cree que es debido en parte porque el material de carga bloquea el canal de flujo cuando se reviste directamente en el carbón activado. Puesto que el método de acuerdo con por lo menos una modalidad de la presente invención recubre el material de carga directamente en el aglutinante, el carbón activado se deja intacto y se reduce la caída de presión inicial. El índice de incremento en caída de presión también se disminuye. El material de carga se concentra en el aglutinante que se distribuye dentro del carbono. El material de carga negativamente tal como suciedad, ácido húmico, y bacterias se atraen hacia el material de carga positivamente en lugar de bloquear el canal de flujo. El mecanismo para esto se muestra en la Figura 3. El influente 22 pasa a través de capas 20', 20", 20"' de filtro de carbono que produce el efluente 24. La cuadricula 12 representa el canal de flujo. El material 14 de carga, tal como PDADMAC, en el cruce, capturará el materia 16 de carga negativa. Si existe demasiado material 14 de carga en la primera capa, una cantidad significativa de materia 16 de carga negativa se mantendrá en la primera capa y bloqueará el canal de flujo muy rápidamente, mientras que el material 14 de carga y el carbón activado en la segunda y tercera capas permanecen subutilizadas . La aplicación para unir el material de carga directamente al aglutinante aisla efectivamente la ubicación de material de carga cuando el aglutinante de carga se combina con el carbón activado. Al concentrar el material 14 de carga en una región asilada en la primera capa, puede adsorberse parte de la materia de carga negativa en la primera capa y una parte pasará y se adsorberá en la segunda y tercera capas. Por lo tanto, el bloque del canal de flujo será más lento y por lo tanto el incremento de la caída de presión será más lento.

Este método permite el uso de carbón activado más grueso, lo cual también reduce la caída de presión de los filtros .

El método de por lo menos una modalidad de la presente invención puede aplicarse en otros sustratos tales como aglutinantes GUR (polietileno de alto peso molecular) , cargas inorgánicas que incluyen sílice, zeolita, y similares.

Los métodos descritos en lo anterior simplifican el proceso de depositar un agente de intercepción microbiologica dentro de un medio de filtro central. Los métodos también disminuyen la cantidad de bromuro de sodio, nitrato de plata, y material de carga, y elimina el uso de cloruro de sodio y amoniaco en el proceso de elaboración de filtro.

Además, puesto que la proporción de carbono a aglutinante puede estar en el orden de 4 a 1 , se necesita menos manejo de material puesto que el tratamiento se fabrica con el aglutinante en lugar del carbón activado. Además, en comparación con los filtros de la técnica anterior, alrededor de un quinto a un sexto de agua se necesita para evaporarse, de este modo, ahorrando la energía térmica. El rendimiento de los filtros de bloque de carbono se incrementa sobre la técnica anterior puesto que el material de carga ya no reduce el área superficial disponible del carbón activado. Esto también resulta en un índice de flujo incrementado y caída de presión disminuida.

El método de acuerdo con en al menos una modalidad permite la utilización de una gran variedad de tamaños de malla de carbón activado. En contraste, los procesos de la técnica anterior resultan en agregación cuando se aplica un carbono fino, debido a la alta área superficial de carbono y la alta temperatura de secado. Es difícil moler la agregación de nuevo en carbono fino.

Existió una reducción de la descomposición de la material de carga debido a la baja temperatura de secado, que fue en el orden de 65.55°C a 71.11°C (150°F a 160°F) en comparación con 148.88°C (300°F) de la técnica anterior, lo cual significa que la cantidad de material de carga puede disminuirse. La existencia de material de carga, tal como PDADMAC, en la interferencia entre el aglutinante y el carbón activado en el bloque, resultará en un flujo de agua superior y caída de presión inferior mientras que mantiene o incluso excede el rendimiento de la formulación de control original . Aunque sus valores de aire, los cuales se utilizan para caracterizar la opresión de bloque de carbono, son equivalentes a los filtros de control, su caída de presión es mucho menor. Cuatro factores pueden contribuir a esta característica: 1) la dilatación de la material de carga agranda el canal de flujo; 2) la hidrofilicidad de la material de carga mejora el flujo de agua; 3) puesto que el PDADMAC se concentra en ciertos lugares en lugar de a través del bloque, las bacterias o virus pueden arrastrarse a ese lugar e inactivarse ahí; y 4) durante la descarga inicial, parte de la material de carga y/o el bromuro de plata se lava y deja su abertura de espacio desocupada.

Debido a la concentración de la material de carga, tal como PDADMAC , su cantidad puede además reducirse. Además, debido a la reducción de la cantidad de material de carga y la temperatura de secado, el subproducto de descomposición puede disminuirse, lo cual ofrece más flexibilidad para extrusión, por ejemplo, temperaturas más altas. Adicionalmente, la lixiviación de la material de carga puede disminuirse en gran medida, incluso descenderse a, o por debajo del límite de detección de los métodos de trituración normal . La adición de ácido poliacrílico para formar el complejo de polielectrolito permite la remoción de microbios en el pH inferior, es decir, en el margen acídico.

Además, el aglutinante enriquecido puede utilizarse como un vehículo para mayor control de la distribución de materiales funcionales .

Las Figuras 4A-4D representan los filtros que tienen medios de filtro que contienen aglutinantes de cargas o enriquecidos de la presente invención. La Figura 4A es una vista isométrica del filtro 40 que tiene el medio 42 de filtro de bloque del compuesto entre las capas 44 extremas. La Figura 4B representa una vista isométrica del filtro 46 que tiene un medio de filtro en la forma de una hoja 48 de filtro plegada. La Figura C es una vista isométrica del filtro 50 que tiene un medio de filtro en la forma de una hoja 52 devanada en espiral. La Figura 4D es un detalle de la hoja 52 devanada en espiral que representa las espirales 54 individuales. En cada modalidad, los medios 42, 48, y 52 de filtro se fabrican utilizando aglutinantes de carga o enriquecidos de la presente invención.

Durante la fabricación del medio de filtro, antes de la aplicación de calor cuando el aglutinante se ablanda intencionalmente, existe una etapa intermedia en donde el medio de filtro comprende un aglutinante de carga, el cual tienen un material de carga fijado directamente al mismo, o un aglutinante enriquecido, el cual tienen material de carga y agentes mejoradores de intercepción microbiologica fijados directamente al mismo, y se combina con el medio de filtro central. Esta combinación intermedia es única en cuanto a que ésta se encuentra en el ejemplo, en el medio de filtro que fabrica el material de carga y los agentes mej oradores de intercepción microbiologica no se fijan a propósito al medio de filtro central .

Después de que se aplica calor al medio de filtro intermedio, el material aglutinante se ablanda, y el material de carga y agentes mej oradores de intercepción microbiologica se dispersan con el aglutinante ablandado a través del medio de filtro central. Esto se logra incluso aunque la presente invención enseña a utilizar menos material de carga y menos material de agente mej orador de intercepción microbiológica que los procesos de fabricación previos. El medio de filtro entonces se forma y se ensambla en un filtro, como se representa en las vistas isométricas de la Figura 4.

Aunque la presente invención se ha descrito particularmente, junto con las modalidades específicas, es evidente que muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán aparentes para aquellos con experiencia en la técnica a la luz de la descripción anterior. Por lo tanto se contempla que las reivindicaciones anexas abarcarán cualquiera de tales alternativas, modificaciones y variaciones cuando caen dentro del alcance verdadero y espíritu de la presente invención.

De este modo, habiendo descrito la invención, lo que se reivindica es :

Claims (52)

REIVINDICACIONES

1. Un método para fabricar un medio de filtro que tiene una capacidad de intercepción microbiológica, que comprende : combinar un material de carga directamente a un material aglutinante, formar un material aglutinante de carga ; combinar un medio de filtro central con el material aglutinante de carga; y formar un medio de filtro con tal medio de filtro central combinado y el material aglutinante de carga.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la etapa de formar tal medio de filtro incluye extruir o moldear por compresión tal medio de filtro central combinado y aglutinante de carga en un compuesto o bloque sólido.

3. El método de la reivindicación 2 , en donde el medio de filtro central incluye una disposición de partículas activas adsorbentes o absorbentes en forma de polvo o partículas, que comprenden el carbón activado, alúmina activada, zeolitas, tierra diatomácea, silicatos, aluminosilicatos , titanatos, huesos carbonizados, hidroxiapatita de calcio, óxidos de manganeso, óxidos de hierro, magnesia, perlita, talco, partículas poliméricas, arcilla, resinas yodadas, resinas de intercambio iónico, cerámicas, polímeros súper absorbentes (SAPs) , y combinaciones de los mismos .

4. El método de la reivindicación 1, en donde el material del medio de filtro central comprende fibras que incluye polímeros, poliamida, acrílico, acrilonitrilo, polímeros de cristal líquido, resinas de intercambio iónico, resinas sintéticas, celulosa, rayón, lyocell, ramio, madera, seda, vidrio, metal, cerámica, fibras orgánicas e inorgánicas o filamentos, o combinaciones de los mismos.

5. El método de la reivindicación 4, en donde el medio de filtro central incluye una combinación de fibras con medios en partículas que incluyen: carbón activado, alúmina activada, zeolitas, tierra diatomácea, silicatos, aluminosilicatos , titanatos, huesos carbonizados, hidroxiapatita de calcio, óxidos de manganeso, óxidos de hierro, magnesia, perlita, talco, partículas poliméricas, arcilla, resinas yodadas, resinas de intercambio iónico, cerámicas, polímeros súper absorbentes (SAPs), o combinaciones de los mismos .

6. El método de la reivindicación 5, en donde la etapa de formar tal medio de filtro incluye formar un medio de hoja plana.

7. El método de la reivindicación 6, que incluye enrollar, estratificar o desplegar el medio de hoja plana..

8. El método de la reivindicación 1, en donde el material aglutinante comprende polvo, partícula, o forma de fibra, e incluye poliolefinas , haluros de polivinilo, ésteres de polivinilo, éteres de polivinilo, alcoholes polivinílieos , sulfatos de polivinilo, fosfatos de polivinilo, aminas de polivinilo, poliamidas, poliimidas, polioxidiazoles , politriazoles , policarbodiimidas , polisulfonas , policarbonatos , poliéteres, óxidos de poliarileno, poliésteres, poliarilatos, resinas de fenol-formaldehído, resinas de melamina-formaldehído , formaldehído-ureas , copolimeros de acetato de etilo-vinilo, co-polímeros e interpolímeros de bloque del mismo, y combinaciones de los mismos .

9. El método de la reivindicación 8, en donde las variaciones de los materiales aglutinantes incluyen hidroxilo, halógeno, grupos alquilo inferiores, grupos alcoxi inferiores, y grupos arilo monocíclicos .

10. El método de la reivindicación 8, en donde los polímeros incluyen poliestirenos y copolimeros de acrilonitrilo-es ireno , copolimeros de es ireno-butadieno , y otros polímeros y estructuras no cristalinas o amorfas.

11. El método de la reivindicación 8, en donde el material aglutinante incluye: poliacetales funcionalizados , que incluyen poli (oximetileno) o poliformaldehído , poli ( tricloroacetaldehído) , poli (n-valeraldehído) , poli (acetaldehído) , y poli (propionaldehído) ; polímeros acrílicos que incluye poliacrilamida, poli (ácido acrílico) , poli (ácido metacrílico) , poli (acrilato de etilo), y poli (metacrilato de metilo); los polímeros de fluorocarbono que incluyen poli ( tetrafluoroetileno) , copolímeros de etileno-propileno perfluorinados , copolímeros de etileno- etrafluoroetileno, poli (clorotrifluoroetileno) , copolímeros de etileno-clorotrifluoroetileno, poli ( fluoruro de vinilideno) , y poli ( fluoruro de vinilo) ; poliamidas que incluyen poli (ácido 6-aminocaproico) o poli ( e-caprolactama) , poli (hexametilen adipamida) , poli (hexametilen sebacamida) , y poli (ácido 11-aminoundecanoico) ; poliaramidas que incluyen poli (imino-1 , 3-fenileniminoisoftaloilo) o poli ( isoftalamida m-fenileno) ; parilenos que incluyen poli-2-xilileno, y poli (cloro-l-xilileno) ; poliariléteres que incluye poli (oxi-2 , 6-dimetil-1 , 4-fenileno) o poli (óxido de p-fenileno) ; poliarilsulfonas que incluyen poli (oxi-1 , 4-fenilensulfonil-1 , 4-fenilenoxi-1 , 4-fenilenisopropiliden-1 , 4-fenileno) , y poli ( sulfonil-1 , 4-fenileno-oxi-1 , 4-fenilensulfonil-4 , 4 ' -bifenileno) ; policarbonatos que incluyen poli- (bisfenol A) o poli (carbonildioxi-1 , 4-fenilenisopropiliden-1 , 4-fenileno) ; los poliésteres que incluyen poli ( tereftalato de etileno) , poli (tereftalato de tetrametileno) , y poli ( tereftalato de ciclohexil-en-1 , 4-dimetileno) o poli (oximetilen-1 , 4-ciclohexilenmetilenoxiterefta-loilo); sulfuro de poliarilo que incluye poli (sulfuro de p-fenileno) o poli ( tio-1 , 4-fenileno) ; poliimidas, que incluyen poli (piromelitimido-l , 4-fenileno) ; poliolefinas que incluyen polietileno, polipropileno, poli ( 1-buteno) , poli (2-buteno) , poli Jípentenos poli (2-penteno) , poli (3-metil-l-penteno) , y poli (4-metil-l-penteno) ; polímeros de vinilo que incluyen poli (acetato de vinilo), poli (cloruro de vinilideno) y poli (cloruro de vinilo) , o polímeros de dieno que incluyen 1 , 2-poli-l , 3-butadieno, 1 , 4-poli-l , 3-butadieno, poliisopreno , y policloropreno ; poliestírenos ; y cualquier combinación de los mismos; y cualesquier copolímeros del mismo.

12. El método de la reivindicación 1, en donde el material de carga incluye: un coloide; una pequeña molécula cargada; o un polímero lineal o ramificado que tiene átomos de carga positiva a lo largo de la longitud de la cadena polimérica que tiene un contraión asociado con la misma.

13. El método de la reivindicación 12, en donde si el material de carga comprende un polímero, la densidad cargada es mayor que o igual a alrededor de 1 átomo de carga para aproximadamente cada 10 Angstroms, 12 Angstroms o 20 Angstroms .

14. El método de la reivindicación 12, en donde el material de carga incluye aminas cuaternizadas , amidas cuaternizadas , sales de amonio cuaternario, imidas cuaternizadas, compuestos de benzalconio, biguanidas, compuestos aminosilicio catiónico, derivado de celulosa catiónica, almidones catiónicos, condensados de poliglicol amina cuaternizada, polipéptidos de colágeno cuaternizado, derivados de quitina catiónica, goma guar catiónica, coloides que incluyen coloides de ácido melamina-formaldehído catiónico, coloides de sílice tratada inorgánica, resina de poliamida-epiclorhidrina, acrilamidas catiónicas, polímeros y copolímeros y combinaciones de los mismos.

15. El método de la reivindicación 14, en donde tales aminas incluyen pirróles, aminas derivadas de epiclorhidrina, y polímeros de los mismos.

16. El método de la reivindicación 14, en donde la sal de amonio cuaternaria incluye homopolímeros de haluros de dialildimetilamonio , polímeros de amina policuaternaria derivada de epiclorhidrina, sales de amonio cuaternario derivadas de diaminas y dihaluros , o bromuro de polihexametilendimetilamonio .

17. El método de la reivindicación 12 , en donde el material de carga incluye material químicamente unido, adsorbido, o reticulado al mismo o a una fibra o membrana.

18. El método de la reivindicación 12, en donde el material de carga incluye una solución de bromuro de sodio y un homopolímero de cloruro de dialildimetilamonio o poli- DADMAC ( PDADMAC ) .

19. El método de la reivindicación 1, que incluye agregar ácido poliacrílico (PAA) para formar los complejos de polielectrolito insolubles con el material de carga.

20. El método de la reivindicación 2, que incluye: para el material de carga en una solución acuosa, preparar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 1% a 4% en peso del medio de filtro central en aproximadamente una solución acuosa al 40%; o para material de carga en su estado puro, preparar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 0.2% a 2% en peso del medio de filtro central.

21. El método de la reivindicación 20, que incluye: disolver el material de carga en una solución acuosa en agua desionizada (DI); mezclar el material de carga con el material aglutinante en aproximadamente 15% a 40% en peso del medio de filtro central, que forma el aglutinante de carga; y secar el aglutinante de carga.

22. El método de la reivindicación 21, que incluye: mezclar el aglutinante de carga con dióxido de silicio amorfo en aproximadamente 0.05% a 3% en peso del medio de filtro central; y forzar a través de un tamiz.

23. El método de la reivindicación 6, que incluye: para material de carga en la solución acuosa, preparar el material de carga en aproximadamente una solución acuosa al 40% en una cantidad del 2% al 35% en peso del medio de filtro central; o para material de carga en su estado puro, preparar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 1% a 15% en peso del medio de filtro central.

24. El método de la reivindicación 23, que incluye: disolver el material de carga en una solución acuosa en agua desionizada; mezclar el material de carga en una cantidad entre 30-70% del peso total de la material aglutinante con el material aglutinante, el material aglutinante en una cantidad de aproximadamente 2% a 35% en peso del filtro central, que forma el aglutinante de carga; y secar el aglutinante de carga.

25. El método de la reivindicación 1, en donde la etapa de combinar un material de carga directamente a un material aglutinante incluye combinar el material de carga directamente a un material aglutinante y una porción inerte del medio de filtro central.

26. Un método para fabricar un medio de filtro que tiene una capacidad de intercepción microbiologica, que comprende : combinar un material de carga, un agente me orador de intercepción microbiológica, y un material aglutinante para formar un aglutinante enriquecido; combinar un medio de filtro central con el aglutinante enriquecido; y formar el medio de filtro con el medio de filtro central y el aglutinante enriquecido.

27. El método de la reivindicación 26, en donde el agente me orador de intercepción microbiológica comprende una solución de sal de metal biológicamente activo, que incluye metales biológicamente activos.

28. El método de la reivindicación 27, en donde los metales biológicamente activos incluyen plata, cobre, zinc, cadmio, mercurio, antimonio, oro, aluminio, platino, o paladio, y combinaciones de los mismos.

29. El método de la reivindicación 26, en donde el material de carga comprende un polímero de carga catiónica.

30. El método de la reivindicación 29, en donde el material de carga incluye poli-DADMAC.

31. El método de la reivindicación 26, que incluye: para el material de carga en una solución acuosa, preparar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 1% a 4% en peso del medio de filtro central en aproximadamente una solución acuosa al 40%; o para el material de carga en su estado puro, preparar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 0.2% a 2% en peso del medio de filtro central .

32. El método de la reivindicación 31, que incluye: disolver el material de carga en una solución acuosa en agua desionizada (DI) ; y mezclar el material de carga con el material aglutinante en aproximadamente 15% a 40% en peso del medio de filtro central, formando el aglutinante de carga.

33. El método de la reivindicación 32, que incluye agregar bromuro de plata directamente al aglutinante de carga .

34. El método de la reivindicación 32, que incluye: preparar un polvo de bromuro de plata (AgBr) a partir de una solución de nitrato de plata de aproximadamente 1.72% y una solución de bromuro de sodio (NaBr) , de tal manera que una cantidad del bromuro de plata de 0.1% a 1% en peso del medio de filtro central se dispone dentro del medio de filtro central en donde el medio de filtro central se combina con el aglutinante enriquecido; secar la solución y moler o pulverizar el bromuro de plata; combinar el bromuro de plata, con el aglutinante de carga .

35. El método de la reivindicación 26, que incluye: para material de carga en una solución acuosa, preparar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 0.05% a 2% en peso del medio de filtro central en aproximadamente una solución acuosa al 40%; o para material de carga en su estado puro, preparar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 0.1% a 1% en peso del medio de filtro central.

36. El método de la reivindicación 35, que incluye: disolver el material de carga en una solución acuosa en agua desionizada (DI); y mezclar el material de carga con el material aglutinante en aproximadamente 15% a 40% en peso del medio de filtro central, formando el aglutinante de carga.

37. El método de la reivindicación 36, que incluye agregar bromuro de plata directamente al aglutinante de carga.

38. El método de la reivindicación 36, que incluye: mezclar la solución con un bromuro de plata (AgBr) en húmedo ; disolver en agua desionizada; combinar con 0.5 a 2 veces el peso de la solución en material aglutinante; secar la solución, y combinar con el aglutinante de carga.

39. El método de la reivindicación 38, que incluye: preparar un polvo de bromuro de plata (AgBr) a partir de una solución de nitrato de plata de aproximadamente 1.72% y una solución de bromuro de sodio (NaBr) , de tal manera que la cantidad de bromuro de plata de 0.1% a 0.5% en peso de AgBr del medio de filtro central se dispone dentro del medio de filtro central cuando el medio de filtro central se combina con el aglutinante enriquecido; combinar el bromuro de plata con el aglutinante de carga para formar el aglutinante enriquecido, y calentar el aglutinante enriquecido.

40. El método de la reivindicación 26, que incluye: preparar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 0.3% a 4% en peso del medio de filtro central en aproximadamente una solución acuosa al 40%; disolver el material de carga en agua desionizada; combinar el material de carga con bromuro de plata en húmedo en aproximadamente 0.1% a 0.4% en peso del medio de filtro central; agregar agua desionizada ; mezclar el material de carga combinado con aproximadamente 15% a 40% de su peso en material aglutinante; secar el material de carga combinado y el material aglutinante para formar el aglutinante enriquecido; combinar el aglutinante enriquecido con un medio de filtro central.

41. El método de la reivindicación 40, en donde el material de carga comprende un polímero de carga catiónica.

42. El método para fabricar un medio de filtro que tienen una capacidad de intercepción microbiológica, que comprende : combinar un material aglutinante con ácido poliacrílico (PAA) , el PAA en 35% de solución acuosa en una cantidad de aproximadamente 0.1% a 10% en peso de la material aglutinante para formar una combinación de aglutinante-PAA; diluir la combinación de aglutinante-PAA en agua desionizada; secar la combinación de aglutinante-PAA, y triturar en un polvo; mezclar aproximadamente 1% a 5% de la material de carga como un porcentaje del peso de material aglutinante con AgBr en una cantidad de aproximadamente 0.05% a 0.5% en peso del medio de filtro central; mezclar el agua desionizada con el material de carga y el AgBr para formar una solución de la material de carga-AgBr; combinar la solución de material de carga-AgBr con la combinación de aglutinante-PAA y secar la combinación resultante para formar un aglutinante enriquecido; combinar un medio de filtro central con el aglutinante enriquecido; y formar el medio de filtro con el medio de filtro central y el aglutinante enriquecido.

43. Un método para fabricar un medio de filtro que tiene una capacidad de intercepción microbiológica, que comprende : combinar un material de carga, un agente mej orador de intercepción microbiológica, y un material aglutinante para formar un aglutinante enriquecido, que incluye: combinar el material aglutinante con el ácido poliacrílico (PAA) , con PAA en 35% de la solución acuosa en una cantidad de aproximadamente 0.1% a 10% en peso de la material aglutinante; diluir la combinación de PAA y material aglutinante en agua desionizada para formar una combinación de aglutinante-PAA; combinar el material de carga en una cantidad de aproximadamente 1% a 5% en peso de la material aglutinante, y AgBr en una cantidad de aproximadamente 0.05% a 0.5% en peso del medio de filtro central; mezclar el material de carga, el AgBr y la combinación de aglutinante-PAA con agua desionizada; secar el material de carga resultante, el AgBr, la combinación de aglutinante-PAA; combinar un medio de filtro central con el aglutinante enriquecido; y formar el medio de filtro con el medio de filtro central y el aglutinante enriquecido.

44. Un aglutinante de carga que comprende: material aglutinante en polvo, en partícula, o en forma de fibra, en combinación con un material de carga, que incluye: un coloide; una pequeña molécula cargada; o un polímero lineal o ramificado que tiene átomos de carga positiva a lo largo de la longitud de la cadena polimérica que tiene un contraión asociado con el mismo.

45. El aglutinante de carga de la reivindicación 44, en donde el material aglutinante incluye: poliolefinas , haluros de polivinilo, ésteres de polivinilo, éteres de polivinilo, alcoholes de polivinilo, sulfatos de polivinilo, fosfatos de polivinilo, aminas de polivinilo, poliamidas, poliimidas, polioxidiazoles , politriazoles, policarbodiimidas , polisulfonas , policarbonatos , poliéteres, óxidos de poliarileno, poliésteres, poliarilatos , resinas de fenol-formaldeh do, resinas de melamina-formaldehido, formaldehído-urea, copolimero de acetato de etilo-vinilo, copolímeros de interpolímeros de bloques de los mismos, y combinaciones de los mismos.

46. El aglutinante de carga de la reivindicación 44, en donde el material de carga incluye un polímero que tiene una densidad cargada mayor gue o igual a alrededor de 1 átomo de carga para aproximadamente cada 10 Angstroms, 12 Angstroms o 20 Angstroms.

47. El aglutinante de carga de la reivindicación 46, en donde el material de carga incluye aminas cuaternizadas , amidas cuaternizadas , sales de amonio cuaternario, imidas cuaternizadas, compuestos de benzalconio, biguanidas, compuestos de aminosilicio catiónico, derivado de celulosa catiónica, almidones catiónicos, condensados de poliglicol amina cuaternizada, polipéptidos de colágeno cuaternizado, derivados de quitina catiónica, goma guar catiónica, coloides que incluyen coloides de ácido de melamina-formaldehido catiónico, coloides de sílice tratada inorgánica, resina de poliamida-epiclorhidrina , acrilamidas catiónicas, polímeros y copolímeros y combinaciones de los mismos .

48. Una composición del medio de filtro intermedio que tiene capacidad de intercepción microbiológica, que comprende : un aglutinante de carga que incluye un material de carga fijado directamente a un material aglutinante antes de combinarse con un medio de filtro central y antes de la aplicación de calor; y el medio de filtro central combinado con el material de aglutinante de carga.

49. La composición de medios de filtro intermedio de la reivindicación 48, que incluye tener el aglutinante de carga enriquecido al combinar por lo menos un agente mejorador de intercepción microbiológica al aglutinante de carga antes de combinarse con el medio de filtro central y antes de la aplicación de calor.

50. Un filtro que tiene una capacidad de intercepción microbiológica, que comprende: un medio de filtro que tiene un medio de filtro central y un aglutinante de carga, en donde el aglutinante de carga incluye un material aglutinante con material de carga fijado directamente al mismo antes de combinar con el medio de filtro central, y en donde el medio de filtro tiene un aglutinante de carga dispersado a través del medio de filtro central después de la aplicación de calor; un alojamiento que encierra el medio de filtro; y capas extremas para sellar el medio de filtro dentro del alojamiento.

51. El filtro de la reivindicación 50, que incluye tener un aglutinante de carga enriquecido al combinar por lo menos un agente mej orador de intercepción microbiológica al aglutinante de carga antes de combinarse con el medio de filtro central y antes de la aplicación de calor.

52. El filtro de la reivindicación 51, que incluye tener el medio de filtro formado en la estructura de bloque compuesto, una hoja devanada en espiral, o una hoja plegada. RESUMEN DE LA INVENCIÓN El medio de filtración de agua que tiene un material de carga fijado directamente a un material aglutinante utilizado en la fabricación del medio de filtro. Un agente mejorador de intercepción microbiologica se agrega al aglutinante directamente. El medio que tiene un material de carga y un agente mejorador de intercepción microbiologica, ambos fijados directamente a un material aglutinante se combinan entonces con el medio de filtro central y se preparan como un medio de filtración. Se prepara un filtro a partir de los medios de filtro tratados.