TW201132400A - Method of making a filter media with an enriched binder - Google Patents

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201132400 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於將具有直接添加於黏結料之帶電材料的 濾水介質用於製造濾材。微生物攔截增進劑也可以直接添 加至黏結物中。在一個實施實例中，本發明係關於具有同 時直接添加於黏結料上之帶電材料和微生物攔截增進劑之 濾材的製造方法。接著將所得之富集化黏結物與核心濾材 結合，並且製成過濾介質。 【先前技術】 一般而言，形成過濾系統核心濾材的碳或活性碳纖維 或結構可被帶電材料和/或任何具有或不具有生物活性金 屬之相容性微生物攔截促進劑化學處理。接著將粉末、微 粒或纖維形態的黏結物或熱塑性材料結合，以提供更高的 強度。在一些例子中，活性碳/黏結物組合會以帶電材料 和相容性微生物攔截促進劑進行化學處理。 舊有技術並沒有教導要將帶電材料直接與黏結物結合 ，或者是在有添加或沒有添加帶電材料的情況下，直接賦 予黏結物微生物的攔截能力。 在此技術領域已知含有陽離子銀錯合物的微生物攔截 促進劑。這些促進劑一般係沈積在水純化用的碳塊或纖維 過濾器之上，並且展現出優異之病毒及細菌攔截能力。在 這些應用上，已知用於沈積試劑的方法相當複雜。陽離子 銀錯合物（帶電材料）一般是在兩步驟處理方法中於活性碳 上直接形成。以陽離子材料來處理活性碳，並且接著與銀 201132400

氨錯合物反應，以形成陽離子銀-胺-鹵化物錯合物。這種 方法曾有部分在以下美國專利中述及：66 3 00 1 6、6 8 3 5 3 1 1 、6953604、6959820、6998058、7008537、7011753 和 7144533 ，這些專利係頒予Koslow，並讓與給KX Technologies, LLC 公司。 銀氨錯合物的製備方式係將硝酸銀溶液與氯化鈉反應 以沈澱出氯化銀。將氯化銀徹底沖洗，以完全去除硝酸鹽 離子。在沖洗期間監控硝酸鹽離子的濃度。然後使用大量 氨溶液來溶解氯化銀，以形成銀氨錯合物溶液。接著處理 活性碳，並且在大約3 00 °F的溫度下乾燥一段時間，一般 是乾燥過夜。 本發明超脫了已知的方法，將帶電材料或微生物攔截 促劑’或是兩者，直接添加於黏結料，提供活性碳結構的 完整性。 【發明内容】 謹記舊有技術的問題和缺失，本發明的目的之一就是 提供濾材更有效率的微生物攔截化學作用。 本發明的另一個目的是提供使帶電材料在濾材製造方 法中直接與黏結料結合之方法，其係在黏結料與核心濾材 結合之前進行。 本發明的另一個目的是提供使微生物攔截促進劑在濾 材製造方法中直接與黏結料結合之方法。 本發明還有另一個目的是簡化微生物攔截促進劑倂入 k心濾材內之方法，以及簡化此方法的化學作用，其係將 201132400 微生物攔截促進劑直接添加至黏結料中，或者是添加至其 上添加了帶電材料的黏結料中，並且減少需直接與核心濾 材結合之溴化鈉和帶電材料的數量，並且進一步排除氯化 鈉和氨的使用。 本發明的另一個目的是改善碳塊濾心的微生物攔截能 力，使其優於舊有技術，其係將帶電材料添加至黏結料中 並且使帶電材料與微生物攔截促進劑在黏結物上結合，而 不再降低活性碳上的可用表面積。 本發明還有一個目的是讓碳濾心具有微生物攔截能力 的方法，使得濾心容納更多樣化的活性碳篩孔尺寸。 本發明還有另一個目的是提供一種利用黏結料來控制 帶電材料及微生物攔截促進劑在碳塊濾材內分佈的方法。 本發明的其它目的及優點可由本專利申請書的內容而 部分變的更爲明顯及清楚。 上述和其它目的可在本發明達成，這對於習於本技術 領域者而言是相當明顯的。在第一方面，係針對一種具有 微生物攔截能力濾材之製造方法，·包括··將帶電材料直接 與黏結料結合，形成帶電黏結料；將核心濾材與該帶電黏 結料結合；並且以結合的核心濾材及帶電黏結料形成濾材 。形成濾材的步驟可包括將結合的核心濾材及帶電黏結物 擠壓或壓縮模製成固態複合材料或塊材。帶電材料可包括 :膠體：帶電的小分子：或沿著聚合物鏈長中帶有正價原 子之直鏈或支鏈聚合物’其具有相關的相對離子。更明確 的說，帶電材料可包括溴化鈉溶液，和二烯丙基二甲基氯 201132400 化銨的均聚物或聚DADMAC (poly-DADMAC)。 在第一方面，本發明係針對一種具有微生物攔截能力 之濾材的製造方法，包括：將帶電材料、微生物攔截促進 劑和黏結料結合，以形成富集化（enriched)化黏結物；將核 心濾材與該富集化黏結物結合；並且以核心濾材及該富集 化黏結物形成該濾材。微生物攔截促進劑可包含一種包括 生物活性金屬之生物活性金屬鹽溶液。可將溴化銀直接添 加至帶電黏結物。 在第二方面’本發明係針對一種具有微生物攔截能力 之濾材的製造方法’包括：將黏結料與聚丙烯酸（pAA)結合 ’以形成黏結物-?人人組合’？人人爲35%的水溶液，其數量 大約爲黏結料重量的0.1 %至10%;在數量爲黏結料重量 1 8 %至7 2 %的去離子水中稀釋黏結物_ p a A組合；乾燥黏結 物-PAA組合’並且壓碎成粉末；將大約黏結料重量1 %至 5 %的帶電材料與大約爲核心濾材重量〇 · 〇 5 %至〇 . 5 %的 AgBr混合，將數量爲黏結料_pAA組合重量ι8%至54%的 去離子水與帶電材料及AgBr混合，以形成帶電材料-AgBr 溶液；將該帶電材料-AgBr溶液與黏結物-paa組合結合， 並且乾燥所得之組合，以形成富集化黏結物；將核心濾材 與該富集化黏結物結合；並且以核心濾材及富集化黏結物 形成濾材。 在第四方面’本發明係針對一種具有微生物攔截能力 製造方法，包括：將帶電材料、微生物攔截促進劑及黏結 料結合，以形成富集化黏結料，其包括：將黏結料與聚丙 201132400 烯酸（PAA)結合’ PAA爲35%的水溶液，其數量大約爲黏結 料重量的〇 . 1 %至1 0 % ;在數量爲黏結料重量！ 8 %至7 2 %的 去離子水中稀釋PAA和黏結料組合，以形成黏結物—paa 組合；將大約黏結料重量1 %至5 %的帶電材料與大約爲核 心濾材重量0.05%至0.5%的AgBr結合；將帶電材料、AgBr 和黏結物- PAA組合與數量爲黏結料_paa組合重量18 %至 54 %的去離子水混合；乾燥所得之帶電材料、AgBr、黏結 物-PAA組合；將核心濾材與富集化黏結物結合；並且以核 心濾材及富集化黏結物形成濾材。 在第五方面’本發明係針對一種帶電黏結物，包含粉 末、微粒或纖維形式之黏結料與帶電材料組合，該帶電材 料包括：膠體；帶電的小分子；或沿著聚合物鏈長中帶有 正價原子之直鏈或支鏈聚合物，其具有相關的相對離子。 在第六方面，本發明係針對一種具有微生物攔截能力 之濾材中間體組成物’包含：一種帶電黏結物，其包括在 與核心濾材結合之前和加熱之前直接添加於黏結料之帶電 材料；以及與帶電黏結料結合之核心濾材。這種濾材中間 體可包括在與核心濾材結合之前和加熱之前，藉由將至少 一種微生物攔截增進劑與帶電黏結物結合來富集化該帶電 黏結物。 在第七方面，本發明係針對一種具有微生物攔截能力 之過濾器，包含：具有核心濾材和帶電黏結物之濾材，其 中帶電黏結物包括在與該核心濾材結合之前直接添加帶電 材料之黏結料，並且其中在加熱之後，該濾材有帶電黏結 201132400 物分散於整個核心濾材中；包圍濾材的外殼；以及使濾材 密封於外殼內的端帽。這種過濾器可包括在與核心濾材結 合之前和加熱之前，藉由將至少一種微生物攔截增進劑與 帶電黏結物結合來富集化該帶電黏結物。 過濾器也可包括將濾材製成複合塊材結構、螺旋纏繞 薄片或是褶板。 【實施方式】 較佳實施實例的描述 在描述本發明之較佳實施實例時，可參考所附圖式第 1-4圖，其中相同數字係代表本發明的同樣特徵。 在至少一個本發明實施實例的濾材製造方法中，核心 濾材係與預先經過帶電材料處理的黏結料結合。在一個實 施實例中’核心濾材係與預先經過帶電材料及微生物攔截 促進劑處理的黏結料結合。 濾材一般會倂入微孔結構，利用適當的孔結構、帶電 材料、化學處理或其組合，可提供微生物攔截能力。微孔 結構包括具有特定孔洞結構的活性顆粒陣列，以及吸附物 和/或吸收物性質。該陣列可以是固態複合塊材、獨塊體、 陶瓷濾心或者是黏合或固定顆粒的平片複材，製成一種連 結的介質’其皆可使用黏結物或支撐性的接合材料。這些 顆粒陣列可經由本技術領域已知的方法來製作，例如，濟 壓、模製、或泥漿鑄造。爲了得到有利的結果，微孔材料 的平均流徑要有2微米的等級，雖然具有特殊之平均流徑 並不是實施本發明的一項先決條件。 201132400 在前面所引用Ko slow的舊有技術，藉由引用方式倂入 本文，其用來處理核心濾材表面的化學處理方法係利用帶 電或陽離子材料和微生物攔截促進劑（如生物活性金屬）之 間的協同作用，當與核心濾材結合，可在接觸時大幅降低 微生物污染物。與核心濾材結合之陽離子材料的電荷可協 助微生物污染物的電-動力攔截作用，同時緊密的孔洞結構 提供了短的擴散路徑，並且因而使得流動流體中的微生物 污染物的快速動力擴散至微孔結構的表面。 爲了實現本發明至少一個實施實例，核心濾材係與預 先和帶電材料、微生物攔截促進劑或兩者結合之黏結料結 合，最後形成過濾系統所用的完整濾材。第1圖描繪的是 塗覆了帶電材料12及微生物攔截促進劑14之黏結物10。 這些成份可以是多重類型，並且列舉如下。値得注意的是 ，雖然沒有列出，但有關於所列材料之相關物質也可以用 於本發明，並且所列清單並非意圖包括所有的此類材料， 而只是能夠滿足本發明運作之材料及材料家族的代表性例 子。 具有直接經帶電材料處理之黏結物（可具有或不具有 微生物攔截促進劑）的微孔濾材可以視用途和過濾器外殻 設計而製成複合塊材、平片、褶板或是螺旋纏繞薄片。它 可用於幾乎任何類型的過濾，包括工業、商業和家庭應用 之水和空氣的過濾。 核心濾材 所用的核心濾材可包括吸附物和/或吸收物活性顆粒 201132400 的陣列。活性材料可爲微粒、粉末或顆粒狀，利用濕式或 乾式介質方法’並且可包括，但非侷限於，活性碳、活性 氧化鋁、沸石、矽藻土、矽酸鹽、鋁矽酸鹽、鈦酸鹽、骨 炭、氫氧磷灰石鈣、氧化錳、氧化鐵、鎂氧、珍珠岩（perlite) 、滑石、聚合微粒、黏土、碘化樹脂、離子交換樹脂、陶 瓷、高吸收聚合物（SAPs)，及其組合。這種活性材料可以 藉由擠壓、壓縮模製或其它在此技術領域已知的方法轉化 成固態複合材料。方法實例可參考美國專利5,019,311和 5, 189，092號中所述。 纖維也可以用來做爲核心濾材。這些纖維可包括可被 纖維化的有機聚合纖維。原纖化的纖維（fibrillated fiber) 一般係較爲有利的’因爲它們的尺寸特別精細，並且成本 較低。此類原纖化的纖維包括，但非侷限於，聚合物，如 聚醯胺 '丙烯酸樹脂、丙烯腈；液晶聚合物，如來自曰本 可樂麗（Kuraray)公司的VECTRAN®，以及來自日本東洋紡 績公司（Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Corporation)的 ZYLON®等；離子交換樹脂、工程樹脂、纖維素、嫘縈、 苧麻、羊毛、絲、玻璃、金屬、陶瓷、其它纖維材料，或 其組合；或者是纖維與微粒介質的組合，該微粒介質爲例 如（但非侷限於）活性碳、活性氧化鋁、沸石、矽藻土、矽 酸鹽、鋁矽酸鹽、鈦酸鹽、骨炭、氫氧磷灰石鈣、氧化錳 、氧化鐵、鎂氧、珍珠岩、滑石、聚合微粒、黏土、碘化 樹脂、離子交換樹脂、陶瓷、高吸收聚合物（SAPs)，及其 組合。有機和無機纖維和/或晶鬚的組合，無論是否纖維化 -10- 201132400 ，皆可考慮使用，並且在本發明的範疇內。舉例來說’玻 璃、陶瓷、金屬纖維或聚合纖維可以分開或一起使用。在 —個實施實例中，纖維化的萊賽爾（lyo cell)纖維，例如可 使用來自奧地利 Lenzing股份有限公司的 LYOCELL BY LENZING®，因爲它們尺寸特別精細，並且成本較低。 核心濾材也可以是平片介質的形式，有可能由纖維， 或是纖維和微粒介質的組合，其最後可被輥軋、分層或褶 橺，以增進過濾之應用。 黏結料 在此技術領域，已知添加粉末、微粒或纖維形式的熱 塑性或熱固性材料可以幫助核心濾材活性顆粒的黏結。這 種黏結料可包括以下類型的任何一種：聚烯烴、聚乙烯鹵 化物 '聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙烯硫酸酯、 聚乙烯磷酸酯、聚乙烯胺、聚醯胺、聚醯亞胺、聚噚二唑 、聚三唑、聚碳二醯亞胺、聚颯、聚碳酸酯、聚醚、聚伸 芳基氧化物、聚酯、聚芳酯、酚-甲醛樹脂、三聚氰胺-甲 醛樹脂、甲醛-脲、乙基-乙烯基醋酸酯共聚物、其共聚物 和嵌段互聚物’及其組合。上述材料和其它有用聚合物的 變化包括基團的取代’如羥基、鹵素、低碳烷基、低碳烷 氧基、單環芳基等。其它可能使用的材料包括聚合物，如 聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物 ，和其它非結晶或非晶質聚合物及結構。 可使用之黏結料的更詳細清單包括封端聚縮醛，如聚 甲醛[P〇ly(〇xymethylene)或 p〇lyformaldehyde]、聚（三氯乙 201132400 醛）' 聚（正戊醛）、聚（乙醛）以及聚（丙醛）；丙嫌酸聚合物 ’如聚丙嫌·醯胺、聚（丙烯酸）、聚（甲基丙烁酸）、聚（丙烯 酸乙酯）和聚（甲基丙烯酸甲酯）；氟碳聚合物’包括聚（四氟 乙烯）、全氟化乙烯-丙烯共聚物、乙烯_四氟1乙稀共聚物、 聚（氯三氟乙烯）、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、聚（二氟乙烯） 和聚（氟乙烯）；聚醯胺’如聚（6-胺基己酸）或聚（e_己內醯胺 )、聚（己二醯己二胺）、聚（癸二醯己二胺）和聚（η·胺基十 一酸）；聚芳醯胺，如聚（亞胺-1，3·伸苯亞胺異酞醯基）或聚 (間-伸苯基異酞醯胺）；聚對二甲苯，如聚2-對二甲苯和聚 (氯-1-二甲苯）；聚芳基醚，如聚（氧-2,6-二甲基-1,4-伸苯基 )或聚（對-苯酸）；聚芳基楓，如聚（氧_1，4-伸苯基礎酿基-1,4-伸苯氧基-1,4-伸苯基異亞丙基-1，4-伸苯基），和聚（磺醯基 _1，4-伸苯氧基-1,4-伸苯磺醯基-4,4’-聯伸苯基；聚碳酸醋 ，如聚-(雙酚 A)或聚（羰基二氧-I,4-伸苯基異亞丙基·〗，4_ 伸苯基）；聚酯，如聚（對苯二甲酸乙二酯）、聚（對苯二甲酸 丁二酯）、及聚（環伸己基- I，4-二亞甲對苯二甲酸酯）或聚（ 甲醛-1，4-環伸己基亞甲氧對苯二甲醯基）；聚芳基硫化物， 如聚（對苯硫醚）或聚（硫-1,4-伸苯基）；聚醯亞胺，如聚（均 苯四醯亞胺-1,4-伸苯基）；聚烯烴，如聚乙烯、聚丙烯、聚 (1-丁烯）、聚（2_ 丁烯）、聚（1-戊烯）、聚（2-戊烯）、聚（3 -甲 基-1-戊烯）和聚（4_甲基-1-戊烯）；乙烯聚合物，如聚（醋酸 乙烯酯）、聚（偏二氯乙烯）以及聚（氯乙烯）；二烯聚合物， 如1，2-聚-1，3-丁二烯、1，4-聚-1，3-丁二烯、聚異戊二烯以 及聚氯丁二烯；聚苯乙烯；以及前述之共聚物，如丙烯腈_ -12- 201132400 丁二烯-苯乙烯（ABS)共聚物。 較有利的是聚烯烴系材料。例如，當經過適當處理時 ’最理想的是某些類型經處理之聚乙稀或聚醋纖維，並且 具有其它好處，當使用適度的體積時，又不會明顯干擾所 得濾材的親水性。 可以成功的利用聚烯烴粉末，如德州休斯頓的Equi star 化學公司的MICROTHENE® F。這些粉末包含超細的球形 顆粒’其具有狹窄的粒徑分佈，適合用於廣泛的特殊應用 。聚烯烴粉末結合了具有微細粒徑之聚烯烴樹脂的獨特性 質。在某些熱塑性和熱固性樹脂中添加聚烯烴粉末是爲了 改善表面外觀、尺寸穩定性、擠壓性或收縮特性。一般而 言’藉由添加1至6重量％的聚烯烴粉末，可改善樹脂塡 料分佈、模流和耐濕性，同時又能夠成功地保持強度性質 〇 在碳塊濾材中所存在的黏結料數量約爲10至40重量 % ’更特別是約爲15%至25%，最特別是約爲18%。對於平 片介質中的黏結料而言，可能的數量爲5至30重量％，更 特別是約爲8%至1 5%，最特別是約爲1 0%。希望黏結料具 有的軟化點會明顯低於核心濾材的軟化點，使得核心濾材/ 黏結物組合可以加熱活化黏結料，同時微孔結構沒有熔解 並因而損失孔隙度。 富集化黏結物用之帶電或陽離子材料 用於此項應用之帶電分子可以是具有單一帶電單元的 小分子’並且能夠添加於黏結物上，在熱加工之後，能夠 -13- 201132400 添加於至少一部分的微孔結構。陽離子材料可以具有一或 多個相關的相對離子，當其與生物活性金屬鹽溶液接觸時 ，使得鄰近於陽離子表面的金屬優先沈锻，以形成陽離子 金屬沈澱物。 帶電或陽離子材料可以是膠體、帶電的小分子或是沿 著聚合物鏈長中帶有正價原子之直鏈或支鏈聚合物，其具 有相關的相對離子。 如果陽離子材料爲聚合物’每20埃分子長度的電荷密 度可大於約1個帶電原子，特別是每12埃大於約1個帶電 原子，更特別是每10埃大於約1個帶電原子。陽離子材料 上的電荷密度愈高，其相關之相對離子的濃度也就愈高。 適當相對離子的高濃度可以用來驅使陽離子金屬錯合物沈 澱。由滲透電位或動電位分析儀測量的結果顯示，陽離子 材料會一直提供微孔結構具有高度帶正電的表面，無論是 在高或低pH値的環境下。在經過高分子量帶電聚合物處理 之後，微孔結構的動電位或滲透電位一般係大於約+10毫 伏，並且在實質中性的pH値環境下，經常可高達約+23毫 伏。 適合使用之陽離子材料包括，但非侷限於，四級化胺 、四級化醯胺、四級銨鹽、四級化醯亞胺、苄烷銨化合物 、雙胍、陽離子胺基矽化合物、陽離子纖維素衍生物、陽 離子澱粉、四級化聚乙二醇胺縮合物、四級化膠原多胜肽 、陽離子幾丁質衍生物、陽離子瓜爾膠（guar gum)、如陽離 子三聚氰胺-甲醛酸膠體之膠體、經無機處理之氧化矽膠體 -14- 201132400 、聚醯胺-表氯醇樹脂、陽離子丙烯醯胺、聚合物及其共聚 物、其組合等。 胺的實例可以是吡咯、表氯醇衍生胺、其聚合物等。 醯胺的實例可以是由Hou等人在”微生物過濾器以及從水 中去除微生物之方法”中所揭露之聚醯胺（國際專利申請號 WO 01/07090)等。四級銨鹽的例子可以是二烯丙基二甲基 鹵化銨的均聚物、表氯醇衍生聚四級胺聚合物、衍生自二 胺和二鹵化物的四級銨鹽，和聚六亞甲二甲溴化銨等，例 如在美國專利2,261，002、2,271，378、2,388,614 和 2,454,547 中所揭露，並皆藉由引用方式併入本文，以及國際專利申 請號W09 7/2 3594,亦藉由引用方式倂入本文。陽離子材料 可以與本身或者是與纖維或薄膜化學鍵結、吸附或交聯。 陽離子或電帶材料可包括溴化鈉溶液和二烯丙基二甲 基氯化銨的均聚物或聚DADMAC(PDADMAC)。PDADMAC 是一種高莫耳質量的陽離子聚合物，其可用於陰離子物質 的固定化。它是一種可以完全溶解於水中的陽離子聚合物 。這種聚合物體含有強的陽離子基團和活化的吸附基團， 其可經由電中和作用及架橋吸附而使得廢水中的懸浮固體 和水溶性的負價物質去穩定及絮凝。它可以非常有效的凝 聚、脫色、殺藻和去除有機物。它可適用於〇.5至4的 pH値廣大範圍。可使用的一種PDADMAC爲來自伊利諾州 瑞柏市（Naperville，Illinois) Naclo 公司的 MERQUAT®。 其它適合用來做爲帶電或陽離子材料的包括來自喬治 亞州諾克勞斯市（Norcross, Georgia) BioShield技術公司的 -15- 201132400 BIOSHIELD®。BIOSHIELD®是一種有機矽烷產物，其包含 大約5重量％的十八基胺基二甲基三甲氧砍基丙基氯化錢 和少於3重量％的氯丙基三甲氧矽烷。另一種可使用的材 料是來自麻州廷斯波羅市（Tyngsboro，Massachesetts) Development 公司的 SURFACINE®。SURFACINE®包含一種 三維聚合物網，其係將聚（六亞甲基雙胍KPHMB)與4,4’-亞甲-雙-Ν,Ν-二環氧丙基苯胺（MBGDA)及一種交聯劑反應 ，而使得ΡΗΜΒ與聚合表面共價鍵結而得。以碘化銀形式 存在的銀，可以被加入聚合物網中，並且以次微米大小的 顆粒被捕集。這種組合是一種有效的殺生物劑，其可被使 用。MBGDA可使得或不使得ΡΗΜΒ與纖維或薄膜交聯，端 視纖維和薄膜的材料而定。 黏結物富集化用微生物攔截促進劑 依照本發明的至少一個實施實例，陽離子材料係直接 添加於黏結物。陽離子材料可進一步接觸微生物攔截促進 劑，如生物活性金屬鹽溶液。爲此，生物活性金屬相當適 合用於此方面的用途。此類生物活性金屬包括，但非侷限 於銀、銅、鋅、鎘、汞，、銻、金、鋁、鉑、鈀及其組合。 明確的說’以銀和銅爲較佳。生物活性金屬鹽溶液的挑選 可以使得陽離子材料的金屬和相對離子實質上不溶於水性 環境中’以驅使陽離子金屬錯合物的沈澱。 如前所述’特別有用的帶電材料，微生物攔截促進劑 組合爲陽離子銀-胺-鹵化物錯合物。陽離子胺可以是分子 量約爲400,000道耳吞的二烯丙基二甲基鹵化銨均聚物， -16- 201132400 或是具有類似電荷密度和分子量的其它四級銨鹽。氯化物 的相對離子可以被溴化物或碘化物的相對離子所取代。在 一個實施實例中，其方法包括將溴化銀和帶電材料（如 P DAD M AC )直接混合，以取代使用硝酸銀和沈激溴化銀。 當其用於重力流動濾水系統的情況下，微生物攔截促 進濾材可以親水性材料製造或者是以濕潤劑處理，以提供 良好、自然的濕潤能力。或者是，在其它的應用中，微生 物攔截促進濾材可以經過處理，視需要提供親水或疏水特 性。 使黏結料帶電之方法 在第一個實施實例中，在與核心濾材結合之前，上述 類型之黏結料係與上述類型之帶電材料（例如，來自聚烯烴 族的陽離子）結合。在黏結物-帶電材料組合中，這個實施 實例可具有惰性數量的核心濾材；然而，核心濾材的任何 惰性數量係指對黏結料性質或帶電材料性質無實質效果的 數量’並且是不足以形成過濾介質的數量。施用陽離子材 料的方法在此領域爲已知，並且包括（但非侷限於）噴霧、 浸漬或沈沒塗布，以造成陽離子材料對黏結料吸附、化學 反應或交聯。接著將所得的組合乾燥。可以使用此技術領 域已知不同類型的乾燥方法。乾燥方法可以是噴霧乾燥； 然而乾燥方法並未限制於任何特殊類型的乾燥方法。乾燥 方法可以在大約1 5 0 °F到1 6 0 °F的溫度範圍內進行，雖然須 視乾燥方法而定，其它溫度範圍可能更適合，並且將被視 爲可接受。爲了加工和處理’黏結料也可含有流動促進劑 -17- 201132400 帶電材料一般爲長度相當長的分子（微米的尺度），例 如前面所提之聚烯烴族帶電材料。陽離子材料/黏結物比例 可維持在0.5以下，並且更特別是在〇.〇5以下。在熱加工 之後’陽離子分子的部分鏈段會藉由嵌入熔融黏結物的方 式直接添加於黏結物，並且固定於黏結物的表面。爲了使 帶電材料能更穩固的固定於黏結物，加入聚丙烯酸（PAA) 以與陽離子材料形成不溶性的聚電解質錯合物。這種方法 的實現可提供更低的材料及勞務成本、提高碳塊的性能、 以及更安全的工作環境。接著將帶電黏結物與核心濾材的 活性材料結合。 在另一個實施實例中’依前述方式結合所得之黏結物 和帶電材料’與微生物攔截促進劑進一步結合及富集化。 可接受的方式是首先使微生物攔截促進劑和帶電材料結合 ，接著將所得的富集化物與黏結物結合。接著將包含黏結 料、帶電材料和微生物攔截促進劑之完全富集化黏結物與 核心濾材的活性碳顆粒結合。 在一個例子中，溴化銀的微生物攔截促進劑被直接添 加到所得的黏結物/帶電材料組合中。在至少一個本發明實 施實例中，直接添加到所得帶電黏結料組合中的溴化銀可 以潮濕或乾燥的形式來使用。接著將富集化黏結料添加至 活性顆粒核心濾材中。接著予以加熱。第2圖係描繪熱能 施加於富集化組合之後，富含帶電材料12及微生物攔截促 進劑14之黏結物10。在溶解之前，帶電材料12及微生物 -18 - 201132400 攔截促進劑1 4主要係經由靜電力直接添加於黏結物1 0之 上。在熔解之後，帶電材料12及微生物攔截促進劑I4係 附接、固定、嵌入、環繞黏結物1 〇的內部或外部，或任何 方式的組合。做爲一個說明的實例，如果擠壓碳塊是想要 的結果，施加熱能是在擠壓方法的期間進行，富集化黏結 物在整個碳塊中熔解和分散。在黏結料熔解的同時，黏結 物上的帶電材料會同時分散並隨著黏結物移動。由於微生 物攔截促進劑（溴化銀）的粒徑大（微米級的尺寸）及帶電材 料的絮凝特質，使得黏結料、帶電材料及微生物攔截促進 劑牢牢的保持於碳塊之內。 本發明至少一個實施實例之方法係在碳塊上實現，並 且與對照組比較’亦即以舊有技術方法所製造的碳塊，例 如在前面所引用Koslow在舊有的美國專利技術中所教示 之原始配方及方法學。對照組係將帶電材料和微生物攔截 促進劑同時直接添加於核心濾材上，並且一開始就在核心 濾材上。相反地’在本發明至少一個實施實例中，帶電材 料和微生物攔截促進劑係一開始就添加並且直接添加於黏 結物上’接著再將富集化黏結物與核心濾材結合。雖然碳 塊和活性碳材料代表了材料的選擇，本發明方法並未侷限 於這些材料，並且可以使用其它過濾材料，以及使用相同 材料的其它形式’其同樣係利用化學吸附並且提供大的表 面積截面，而使得污染物接觸濾材的機會達到最大，例如 平片濾材。本發明至少一個實施實例可同樣應用於粉末、 微粒和纖維形式的活性介質，並且同樣可應用於粉末、微 -19- 201132400 粒和纖維形式的黏結料。 配方實例說明如下》

配方I 在本發明的一個實施實例中，以帶電材料處理黏結物 以形成一種複合物。接著將帶電黏結物添加至核心濾材上 。核心濾材可以是由顆粒或粉末狀的活性碳來製成碳塊， 或者是由纖維製成平片複合物。 添加至黏結料之帶電材料的數量係以需要處理之核心 濾材（例如活性碳顆粒或平板介質）的類型和數量爲計算基 準。帶電材料可以來自聚烯烴族，特別是PDADMAC ;然 而，本發明並未侷限於特殊的帶電材料，並且上述列舉的 任何一種帶電材料只要稍微改變數量就可以成功發揮作用 ，該數量可由習於本技術領域者來決定。 當核心濾材爲碳塊時，在約爲40%水溶液中製備的帶 電材料被用來使黏結物帶電，其數量爲核心濾材重量1 %至 4 %，特別是使用大約核心濾材重量3 %的帶電材料。帶電材 料爲純態時，以大約核心濾材重量0.2 %至2 %的量來使得 黏結物帶.電’特別是大約核心濾材重量1 %的帶電材料。 帶電材料水溶液係溶解於去離子（DI)水中，其數量至 少爲核心濾材重量的4 %，在一個示範性實例中，其數量約 爲1 6 %。接著將溶液與大約核心濾材重量i 5 %至4 0 %的黏 結料混合，特別是大約核心濾材重量的2 3 %。將帶電黏結 物在大約l5〇°F到160°F的溫度下乾燥，並且接著與大約核 心據材重量0.05%至3 %的非晶質二氧化矽混合，特別是大 -20- 201132400 約核心濾材重量的0.09 %至0.5%，接著通過篩網。 對於平片形式的核心爐材而言，若帶電材料在約爲 40%水溶液中製備，用來使黏結物帶電之帶電材料的數量 爲核心濾材重量的2%至35% ’更特別的是使用大約核心濾 材重量2 8 %的帶電材料。若帶電材料爲純態，則是使用大 約平片核心濾材重量1.0 %至1 5 %的量來使得黏結物帶電， 更特別的是大約核心濾材重量1 %的帶電材料。

對於平片介質而言，帶電材料水溶液係以溶液重量的 3 %至3 0%溶解於去離子水中，特別是溶液重量的25%。接 著以溶液來處理相當於黏結料總重量3 0 - 7 0 %的纖維。將帶 電黏結物在大約150°F到160°F的溫度下乾燥。接著以典型 的方式將黏結纖維與核心濾材結合，以產生平片介質。 配方II 在本發明的另一個實施實例中，以帶電材料處理黏結 物以形成一種複合物，並且接著以微生物攔截促進劑來富 集化複合物。 以類似於配方I的方式，添加至黏結料之帶電材料的 數量係以需要處理之核心濾材的類型和數量爲計算基準。 帶電材料可以來自聚烯烴族，特別是PDADMAC;然而， 本發明並未侷限於特殊的帶電材料，並且上述列舉的任何 一種帶電材料只要稍微改變數量就可以成功發揮作用，該 數量可由習於本技術領域者來決定。 當核心濾材爲碳塊時，帶電材料係以前述方式在大約 40%的水溶液中製備’大約核心濾材重量1%至4%的帶電材 -21- 201132400 料被用來使黏結物帶電，特別是使用大約核心濾材重量3 % 的帶電材料來使黏結物帶電。帶電材料爲純態時，以大約 核心濾材重量0.2%至2%的量來使得黏結物帶電’特別是 大約核心濾材重量1 %的帶電材料。 帶電材料水溶液係溶解於去離子（DI)水中，其數量至 少爲核心濾材重量的4%，在一個示範性實例中，其數量約 爲16%。接著將溶液與大約核心濾材重量15%至40%的黏 結料混合，特別是大約核心濾材重量的2 3 %。將帶電黏結 物在大約150°F到160°F的溫度下乾燥，並且接著與大約核 心濾材重量〇.〇5 %至3 %的非晶質二氧化矽混合，特別是大 約核心濾材重量的0.09%至0.5%，接著通過篩網。 爲了將微生物攔截促進劑添加至帶電黏結物中，有一 種方法是由大約1 .72%的硝酸銀溶液和溴化鈉（NaBr)溶液 來製備溴化銀（AgBr)粉末。將34.4克硝酸銀溶解於2000 毫升的逆滲透去離子（RO/DI)水中，以製備1.72%的硝酸銀 溶液。溴化鈉溶液的製備則是將100克的NaBr溶解於2000 毫升的逆滲透去離子（RO/DI)水中。硝酸銀和溴化鈉係在容 器中結合，以形成淡黃色的沈澱物，溴化銀（AgBr)。將上 澄液予以傾析，並且以純化水再次充塡容器，並且多次傾 析，特別是至少三次，以由AgBr大致上移除所有的硝酸鈉 (NaN03)。接著在8(TC的溫度下乾燥AgBr。接著將乾燥的 AgBr予以硏磨或粉碎。溴化銀的量係依照所希望的情形而 定，當核心濾材與富集化黏結物結合時，至少要有核心濾 材重量0.1 %至1 %的AgBr最終配置於核心濾材中，更特定 -22- 201132400 而言，大約有核心濾材重量0.4%的AgBr。乾燥的AgBr係 與帶電黏結物結合，並且所得之富集化組合係與核心濾材 混合並且予以熱處理。 在一個實施實例中，溴化銀係直接與帶電材料混合， 而非使用硝酸銀及沈澱溴化銀。 在一個示範性實施例中，擠壓碳塊係注入富集化黏結 物。碳塊係依照10%至2 5 %帶電黏結物（特別是15%至20% 帶電黏結物，尤其是20%帶電黏結物）、0%至10%氫氧化鎂 (特別是3%至7%氫氧化鎂）和50%至90%活性碳（特別是 75%至85%活性碳）的配方來製備。活性碳可以爲碳粉的形 式。溴化銀粉末以乾燥形式分散，以富集化黏結物。在施 加熱量以熔融完全富集化黏結物的同時，將碳塊擠壓成型》 經由配方Π來製備碳塊： 測試三個碳塊通過MS-2和大腸桿菌測試之短期性能 ，如表1 A所示。 表1 A :具有完全富集化黏結物之碳塊的短期微生物測試 過爐器 編號 總加 侖數 末端 流速 最終ΔΡ MS2Inf MS2 Eff MS2 LRV 大腸桿菌 inf 大腸桿菌 Eff 大腸桿菌 LRV 1 500 0.45 47.50 7.00E+5 0.0 5.9 2.90E+8 O.OOE+OO 8.5 2 468 0.45 47.10 7.00E+5 0.0 5.9 2.90E+8 O.OOE+OO 8.5 3 483 0.49 33.30 7.00E+5 0.0 5.9 2.90E+8 1.00E+02 6.5 如表IB中所示’舊有技術配方代表之對照濾水器的並 排比較係以〇 . 5 gpm的流速來進行。對照組的過濾器具有 約核心濾材重量4 %的帶電材料以及核心濾材重量〇 . 4 %的 -23- 201132400 微生物攔截促進劑（例如溴化銀），兩者皆係直接添加並且 —開始就添加於核心濾材中。相反地，此實施實例的測試 物品係將帶電材料和微生物攔截促進劑添加至黏結物而構 成，並且接著將富集化黏結物與核心濾材結合。 表IB :以配方II所製備之碳塊在流速爲〇.5 gpm下的長期微生物測試 流入液 pH 流出液 pH 平均流速 最終ΔΡ 每日運轉 加侖 考驗 加侖 加侖 總量 LRV MS2 LRV 大腸桿菌 6.4 7.3 0.55 24.3 60.7 1.1 61.8 6.0 9.3 6.5 8.6 0.54 25.0 53.2 1.2 116.2 6.0 9.3 6.4 9.1 0.52 25.8 51.5 1.1 168.8 5.5 9.0 6.3 7.3 0.51 27.3 50.5 1.2 220.5 5.8 9.2 6.4 7.3 0.48 32.4 46.9 1.1 268.5 5.4 8.8 6.3 6.9 0.45 32.6 44.2 1.2 313.9 5.3 7.4 6.2 8.2 0.52 42.7 50.9 1.1 365.9 5.9 9.1 6.1 7.0 0.48 43.3 47.3 1.1 414.3 5.0 7.8 6.4 7.3 0.48 42.8 47.8 1.1 463.2 5.9 9.2 6.4 8.8 0.50 42.5 49.2 1.1 513.5 6.0 9.1 6.4 7.1 0.47 43.3 46.6 1.1 561.2 5.5 9.1 6.2 8.1 0.50 44.0 48.8 1.2 611.2 5.4 9.2 6.3 6.6 0.39 45.9 38.5 2.3 652.0 6.1 9.3 5.8 7.0 0.35 50.1 34.6 1.1 687.7 6.0 9.0 5.9 6.7 0.27 50.9 27.0 1.0 715.7 5.9 9.3 5.9 6.9 0.04 52.4 4.4 1.0 721.1 6.0 9.0 並排對照過濾器之性能如表1C中所示。碳塊所展現的 效率與對照組的過濾器相同，但是由過濾的總加侖數來看 ，其所量得之流速有提高。即使配方Π之碳塊係經過使用 較少帶電材料和較少微生物攔截促進劑所得之完全富集化 黏結物的處理，也是得到這樣的結果。 -24- 201132400 表1C :對照過濾器（擠壓碳） 流入液 pH 流出液 PH 平均流速 最終ΔΡ 每曰運轉 加侖 考驗 加侖 加侖 總量 LRV MS2 LRV 大腸桿菌 6.4 8.6 0.54 25.2 59.3 1.1 60.4 6.0 9.3 6.5 9.3 0.51 26.2 50.9 1.2 112.5 6.0 9.3 6.4 9.4 0.50 27.4 49.5 1.1 163.1 5.5 9.0 6.3 8.7 0.48 29.3 47.4 1.2 211.7 5.8 9.2 6,4 9.3 0.45 33.1 44.2 1.2 257.1 5.4 8.8 6.3 9.0 0.41 33.8 40.8 1.1 299.0 5.3 7.4 6.2 9.1 0.46 41.1 45.5 1.2 345.7 5.9 9.1 6.1 8.6 0.43 43.3 42.3 1.1 389.1 5.0 7.8 6.4 9.4 0.42 42.2 42.0 1.2 432.3 5.9 9.2 6.4 7.2 0.42 42.2 41.7 1.2 475.2 6.0 9.1 6.4 9.2 0.41 42.6 39.9 1.1 516.2 5.5 9.1 6.2 9.0 0.40 43.3 39.5 1.2 556.9 5.4 9.2 6.3 9.1 0.35 46.4 34.8 2.1 593.8 6.1 9.3 5.8 9.2 0.31 47.5 29.9 1.2 624.9 6.0 9.0 5.9 9.1 0.26 49.1 25.2 1.2 651.3 5.9 9.3 5.9 9.0 0.19 45.4 18.7 1.1 671.1 6.0 9.0 6.3 8.0 0.11 51.3 10.7 1.1 682.9 5.6 9.0 6.5 8.1 0.07 52.1 6.3 1.0 690.2 5.6 9.0

配方III 在另一個實施實例中，帶電材料和微生物攔截促進劑 的數量皆比前面配方II中所用的數量爲低。除此之外，溴 化銀的微生物攔截促進劑係以濕式施用於黏結物上。 在製備帶電黏結物時，帶電材料的數量比配方Π中所 用的量大約降低了 10%至50%，使得在這個實施實例中’ 使用大約核心濾材重量0.05 %至2 %的帶電材料（〜40%的水 溶液），更特別的是使用大約1 % ’或者是，如果是考量純 -25- 201132400 帶電材料’則是使用大約核心濾材重量的0.1 %至1 %，特 別是0 · 5 %。帶電材料可以來自聚烯烴族，特別是P D A D M A C ;然而’本發明並未侷限於特殊的帶電材料，並且上述列 舉的任何一種帶電材料只要稍微改變數量就可以成功發揮 作用’該數量可由習於本技術領域者來決定。 帶電材料水溶液係溶解於去離子（DI)水中。接著將溶 液與濕溴化銀（AgBr)混合。加入更多的去離子水，並且劇 烈攪拌此組合，以獲得乳白色溶液。接著將此溶液與其重 量0.5至2倍的黏結料混合，特別是與其重量1 · 3倍的黏結 料混合。將所得混合物在大約1 5 0卞到1 6 0 T的溫度下乾燥 。將黏結物與大約0.1 %至0.7 %的非晶質二氧化矽混合，予 以硏磨並且通過篩網。 溴化銀粉末的製備可以前面所述的類似方式，但以較 少的數量來進行。其係以1 . 7 2 %的硝酸銀溶液和溴化鈉 (NaBr)溶液開始。將34.4克硝酸銀溶解於2000毫升的 RO/DI水中，以製備1 .72%的硝酸銀溶液。溴化鈉溶液的 製備則是將1 〇〇克的NaBr溶解於2000毫升的RO/DI水中 。硝酸銀和溴化鈉係在容器中結合，以形成淡黃色的沈澱 物，溴化銀（AgBr)。將上澄液予以傾析，並且以純化水再 次充塡容器，大約傾析三次，以由AgBr大致上移除所有的 硝酸鈉（NaN03) »然後乾燥AgBr。接著將乾燥的AgBr予以 硏磨或粉碎。溴化銀的量係依照所希望的分佈情形而定， 當核心濾材與帶電黏結物結合時，在40%溶液中至少要有 核心濾材重量0.1 %至0.5 %的AgBr最終配置於核心瀘材中 •26- 201132400 ，及大約要配置佔核心濾材重量Ο.2%的AgBr。AgBr係與 帶電黏結物結合，並且所得之富集化組合係與核心濾材混 合並且予以熱處理。在此方法中，AgBr佔核心濾材重量的 量會比配方II之數値大約降低60%。 經由配方III來製備碳塊： 碳塊的長期微生物測試結果顯示於表II。其具有實質 上較低的起始壓降，約爲10 psi。甚至在500加侖之後， 壓降約爲1 6 p s i。 表Π :以配方III所製備之碳塊在流速爲0.5 gpm下的長期微生 物測試-對擠壓碳塊的測試 流入液 pH 流出液 pH 平均流速 最終心 每曰運轉 加侖 考驗 加侖 加侖 總量 LRV MS2 LRV 大腸桿菌 6.2 7.6 0.51 12.7 30.0 0 30.0 6.0 9.3 6.3 6.9 0.49 13.0 48.3 1.4 79.7 6.0 9.3 5 .9 7.1 0.5 1 13.1 49.8 1.4 130.9 5.5 9.0 6.4 7.3 0.47 13.8 46.8 1.3 179.0 5.8 9.2 6.3 7.1 0.5 1 14.6 50.2 1 . 3 2 3 0.5 5 .4 8.8 6.3 6.5 0.47 13.6 46.3 1.6 2 7 8.4 5.3 7.4 6.4 7.0 0.52 16.2 5 1.7 1.5 3 3 1.6 5.9 9.1 6.5 7.0 0.49 15.7 48.8 1.4 3 8 1.8 5.0 7.8 6.4 7.2 0.46 15.1 45.2 1 .5 42 8.5 5.9 9.0 6.3 7.0 0.48 16.2 28.6 1.4 4 5 8.2 5.9 6.0 6.1 6.5 0.46 16.0 45.8 1 . 5 5 0 5.5 5.4 9.2 6.4 7.0 0.5 1 18.0 5 0.3 1.7 5 5 7.5 5.1 9.3 6 . 1 7.1 0.49 16.7 48.3 1 .4 6 0 7.2 6.4 9.2 5.7 6.3 0.49 16.8 48.1 1」 6 5 6.8 5.8 9.2 5.8 5.8 0.49 16.9 48.5 1 Λ 7 0 6.5 6.0 6.9 5.7 5.4 0.45 16.8 44.8 1.5 7 5 2.8 5.5 6. 1 6.4 6.4 0.50 19.5 49.7 1.3 8 03.8 5.9 4.8 6.3 6.3 0.48 19.9 47.5 1 . 5 8 8 1.7 4.0 6.6 -27- 201132400

配方IV 在另一個實施實例中，除了兩項不同點之外，其配方 與配方π I相同：1)使用較粗的活性碳粉末；以及2)減少添 加至黏結物之帶電材料數量。 依照前述的相同方式來製備溴化銀粉末。帶電黏結物 的製備方式如下： 帶電材料可同樣來自聚嫌烴族，特別是PDADMAC; 然而，本發明並未侷限於特殊的帶電材料，並且上述列舉 的任何一種帶電材料只要稍微改變數量就可以成功發揮作 用，該數量可由習於本技術領域者來決定。將核心濾材重 量0.3%至4%(特別是0.4%至0.7%)的帶電材料（〜40%的水 溶液）溶解於核心濾材重量至少2%的去離子水中，如同列 舉的實例中所示，係溶於核心濾材重量4 %的去離子水中。 接著將溶液與核心濾材重量〇 . 1 %至〇 . 4 %的溴化銀混合。加 入核心濾材重量至少4%的去離子水，如同實例中所示，加 入核心濾材重量1 2%的去離子水，並且劇烈攪拌此組合， 以獲得乳白色溶液。接著將此溶液與其重量大約i 5 %至4 〇 % 的黏結料混合’特別是與核心重量23 %的黏結料混合。將 所得混合物在大約150卞到l6(rF的溫度下乾燥。將黏結物 與核心濾材重量〇· 〇3 %至〇·5%的非晶質二氧化矽混合，予 以硏磨並且通過篩網。

配方V 除了使用聚丙烯酸（PAA)以便於在較低pH値下（亦即 在酸性範圍內）去除微生物之外，其配方與配方IV相同。 -28- 201132400 依照配方IV的類似方式來進行溴化銀粉末的製備。 在兩步驟的製備方法中，將聚烯酸與純化水結合以製 備聚丙烯酸（PAA)溶液，接著將黏結料注入PAA溶液中。 接著將PAA-黏結物組合予以乾燥，壓碎成粉，並且接著與 帶電材料及微生物攔截促進劑結合。 詳細來說，將大約黏結料重量0 . 1 %至1 〇 % (特別是0.4 % 至0.7%)的PAA (35%水溶液）在黏結料重量至少2%的去離 子水中稀釋’做爲一個列舉的實例，其係在黏結料重量54% 的去離子水中稀釋，並且與黏結料混合。接著將此組合在 大約150°F到160T的溫度下乾燥，並且大體上予以壓碎成 粉末。接著將大約黏結料重量1 %至5 %的帶電材料，特別 是3 %的帶電材料’連同核心濾材重量〇 · 〇 5 %至〇 . 5 % (特別 是0.15%)的上述AgBr —起混入去離子水中，與上述黏結 料- PAA塗覆粉末結合，並且在大約150卞到160 T的溫度下 乾燥。接著將富集化的黏結物與大約黏結料重量0.1 %至〇.7 重量％的非晶質二氧化矽混合，予以硏磨並且通過篩網。 接著將所得物與核心濾材結合。 在一步驟的製備方法中’將黏結料、帶電材料溶液和 微生物攔截促進劑注入聚丙烯酸溶液中，以製成一種富集 化黏結物混合物。接著將此富集化黏結物混合物予以乾燥 ’與核心濾材混合以製成濾材，並且將所得物予以加熱。 特別是將大約黏結料重量0.1 %至1 〇 %的聚丙稀酸 (ΡΑΑ)(3 5 %水溶液）在黏結料重量至少2%的去離子水中稀 釋’做爲一個列舉的實例’其係在黏結料重量5 4 %的去離 -29- 201132400 子水中稀釋，並且與黏結料混合。此外，將大約黏結料重 量1 %至5 %的帶電材料，特別是3%的帶電材料，連同核心 濾材重量0.05%至〇.5%(特別是〇 15%)的AgBr 一起混入去 離子水中，例如，以黏結料重量36%的數量，並且與上述 PAA塗覆粉末結合’然後在大約15〇卞到i6(rF的溫度下乾 燥。接著將富集化的黏結物與大約黏結料重量〇.1%至〇7 重量％的非晶質二氧化矽混合’予以硏磨並且通過篩網。 接著將所得物與核心爐材結合’或者是予以密封以備未來 使用。 經由配方IV或V來製備碳塊： 如同以下測試結果所顯示，所有經處理的碳塊皆通過 三個用於降低病毒及細菌的微生物減量測試。數據顯示， 這些過濾器比對照過濾器的表現爲佳。如同表III所示，在 萃取測試中，帶電材料的溶出濃度比對照過濾器的溶出濃 度要低的多，其係藉由滴定法來測定。 表III.帶電材料（聚烯烴族- PDADMAC)萃取測試 樣品ID 2 4 小時（p p m) 48 小時（ppm) 對照過濾器 3 8.0 18.4 1 12.3 0.8 2 0.8' 0 3 0 0 4 0 0 表IV :以配方IV所製備之碳塊在流速爲0.5 gpm下的長期微生物測試-碳塊 流入液 pH 流出液 PH 平均流速 最終ΔΡ 加侖總量 LRV MS2 LRV 大腸桿菌 5.90 9.88 0.51 20.8' 52 6.32 9.2 1 -30- 201132400 5 98 9.3 4 0 5 1 22.7 102 6.62 9 03 6.08 9.1 2 0 5 1 24 4 152 6 89 9 12 5 75 8.8 1 0 48 27 3 202 6 65 9 26 5 5 7 9.0 1 0 47 30 2 250 6 7 1 9 16 5 82 8.8 9 0 45 30.8 297 6 90 9 39 5.86 9.02 36.8 34 1 6 57 9.10 5 57 0 40 3 3 4 382 7 15 9.48 5 59 9 _ 1 3 0.38 44 9 42 1 6 80 9 26 表V :以配方V所製備之碳塊在流速爲0.5 gpm下的長期微生物測試-碳塊 流入液 pH 流出液 pH 平均流速 最終ΔΡ 加侖總量 LRV MS2 LRV 大腸桿菌 5.74 10.07 0.52 16.8 52.80 5.90 8.94 5.90 9.22 0.52 18.2 105.30 6.32 9.2 1 5.9 8 9.15 0.50 21 .2 156.0 6.62 9.03 6.0 8 9.15 0.48 22.8 204.4 6.89 9.12 5.75 9.36 0.47 26.2 25 1.4 6.65 9.26 5.57 9.15 0.44 28.2 296.6 6.7 1 9.16 5.82 9.08 0.43 3 1.3 3 40.2 6.90 9.39 5.86 9.07 0.41 3 6.1 3 8 1.9 6.57 9.10 5.57 - 0.39 37.4 422.0 7.15 9.48 5.58 8.95 0.36 44.3 4 5 8.5 6.80 9.26 利用上述方法，橫跨包圍著濾材之被處理過濾器的初 始壓降約爲10 psi，其遠低於舊有技術的過濾器壓降。相 信可能部分是因爲在帶電材料直接塗覆於活性碳之上時， 阻塞了流動通道。由於如本發明至少一個實施實例之方法 係將帶電材料直接塗覆於黏結物之上，因此活性碳仍能維 持原樣’並且降低初始壓降。壓降的增加速率也因跟著減 少。帶電材料集中於分散在碳材內部的黏結物上。帶負電 -31 - 201132400 的物質（如灰塵、腐植酸和細菌）被帶正電的材料吸引，而 非阻塞流動通道。其機制如第3圖所示。流入液2 2通過碳 濾層20’、20”、20”’而產生流出液24。栅格12代表流動 通道。在交叉處的帶電材料14(如PDAD MAC)將會捕集帶 負電物質16。如果在第一層上有太多帶電材料14，將會有 相當數量的帶負電物質16停留在第一層，並且非常快速的 阻塞流動通道，然而在第二及第三層上的帶電材料14及活 性碳仍未能充分使用。將帶電材料直接附加於黏結物，可 以在帶電黏結物與活性碳結合時，有效隔離出帶電材料的 位置。將帶電材料14集中於第一層的隔離區域，一些帶負 電物質可以在第一層被吸附，一些則是通過並且在第二或 第三層被吸附。因此，流動通道的阻塞將會減緩，並且因 而使得壓降的增加變的更慢。 這個方法可允許利用較粗的活性碳，其亦可降低過濾 器的壓降。 本發明至少一個實施實例的方法可應用於其它基質， 如GUR黏結物（高分子量的聚乙烯）、包括氧化矽、沸石等 之無機塡料。 上述方法簡化了微生物攔截劑在核心濾材內的沈積過 程。這些方法也降低了溴化鈉、硝酸銀和帶電材料的數量 ’同時避免在過濾器中使用氯化鈉和氨。 此外，由於碳相對於黏結物的比例可爲4:1左右，因 此需要進行的材料處理較少，這是因爲處理是針對黏結物 而非活性碳。除此之外，與舊有技術的過濾器相比，約只 -32- 201132400 需要蒸發1/5到1/6的水’因而節省了熱能。由於帶電材 料不再會降低活性碳上的可用表面積，因此碳塊過濾器的 性能提高到優於舊有技術。這也會導致流速增加並且降低 壓降。 依照至少一個實施實例的方法’可使用更多樣化的活 性碳篩孔尺寸。相反地，當應用於細微碳粉時，舊有技術 的方法將會導致聚集，這是因爲碳的高表面積和高乾燥溫 度。很難將結塊硏磨回細微碳粉的狀態。 與舊有技術的3 00°F相比，由於乾燥溫度較低（150°F至 160°F)，帶電材料的分解會減少，這代表帶電材料的數量 可以降低。在塊材中，於黏結物和活性碳之間界面所存在 的帶電材料，如PDADMAC，會導致較高的水通量以及較 低的壓降，其可維持或甚至於超越原有對照組配方的性能 。雖然它們用來特徵化碳塊材緊密度的空氣數値係與對照 組的過濾器相等，但它們的壓降卻低很多。對於此項特色 的可能影響因素包括：1)帶電材料的膨脹將流動通道擴大 ;2)帶電材料的親水性促進水的流動；3)由於PDADMAC 集中在特定位置而非整個塊材，細菌或病毒將會被拖曳到 這些位置並且在該處去活化；以及4)在初始的沖洗期間， —些帶電材料和/或溴化銀將會被洗出，並且將它們未佔據 的空間釋出。 由於帶電材料（如PDADMAC)的集中，它的數量可以被 進一步降低。此外’由於帶電材料數量和乾燥溫度的降低 ，可減少副產物的分解，其對於擠壓提供了更佳的彈性， -33- 201132400 例如更高的溫度。除此之外，可以大幅降低帶電材料的溶 出，甚至於低到或低於一般滴定方法的偵測極限。添加聚 丙烯酸以形成聚電解質錯合物，可以在較低pH値（亦即在 酸性範圍內）去除微生物。 此外，富集化黏結物可做爲對官能性材料分佈更佳控 制的載體。 第4 A-4D圖係描繪具有含本發明帶電或富集化黏結物 之濾材的過濾器。第4A圖是過濾器40的等角視圖，其在 端帽44之間具有複合塊狀濾材42。第4B圖係描繪過濾器 46的等角視圖，其具有的濾材爲褶板過濾片48。第4C圖 爲過濾器50的等角視圖，其具有的濾材爲螺旋纏繞薄片 52。第4D圖是螺旋纏繞薄片52的詳細視圖，其描繪的是 各別的螺旋54。在每一個實施實例中，濾材42、48和52 係使用本發明的帶電或富集化黏結物來製造。 在製造濾材的期間’當在施加熱量之前使黏結物刻意軟 化’會有濾材包含帶電黏結物的中間體階段，該帶電黏結物 具有帶電材料直接添加於其上或富集化黏結物具有帶電材 料和微生物攔截促進劑直接添加於其上，並且係與核心濾材 結合。這種中間體組合相當獨特，因此在製造濾材的例子中 ，帶電材料和微生物攔截促進劑並未故意添加至核心濾材。 在熱量施加於濾材中間體後，黏結料被軟化，並且帶 電材料和微生物攔截促進劑係隨著軟化的黏結料分散在整 個核心濾材內。即使本發明與先前的製造方法相比，使用 了較少帶電材料和較少微生物攔截促進劑，其仍得以完成 -34- 201132400 。接者使濾材成形並組合成過濾器，如同第4圖的等角視 圖。 雖然本發明已搭配特定的實施實例來加以特別描述， 但對於習於本技術領域者而言，按照前面所述，可以很清 楚的了解有許多替代選擇、修改和變動。因此，所附的申 請專利範圍將會包含任何一種此類的替代選擇、修改和變 動，而仍在本發明的真實範疇及精神之內。 因此，本發明已詳加描述，其申請專利範圍如後。 【圖式簡單說明】 本發明的特色是相當新穎的，並且在所附的申請專利 範圍中特別列舉了本發明的要素特徵。這些圖式僅係用來 說明，並且未依比例繪製。然而，本發明本身的構成及操 作方法最好是參考詳細描述的內容並且搭配所附圖示來加 以瞭解，其中： 第1圖係說明在黏結物添加至核心濾材及加熱之前， 塗覆了帶電材料和微生物攔截促進劑之黏結料。 第2圖爲熔解方法之後的第1圖黏結物。 第3圖是顯示添加於本發明黏結料之帶電粒子在不同 碳塊薄層上的分佈情形及其在壓降上的效果》 第4A圖爲具有本發明濾材之過濾器的等角視圖，該濾 材係被製成複合塊材結構。 第4B圖爲具有本發明濾材之過濾器的等角視圖’該濾 材係被製成褶板。 第4C圖爲具有本發明濾材之過濾器的等角視圖’該濾 -35- 201132400 材係被製成螺旋纏繞薄片。 第4D圖爲第4C之濾材的詳細視圖。 【主要元件符號說明】 10 黏結物 12 帶電材料（柵格） 14 生物攔截促進劑（帶電材料） 16 帶負電物質 2 0 ’，2 0，，，2 0，，， 碳濾層 22 流入液 24 流出液 40 過濾器 42 複合塊狀濾材 44 端帽 46 過濾器 48 濾材 50 過濾器 52 螺旋纏繞薄片 54 螺旋 -36-

Claims (1)

1. 201132400 七、申請專利範圍： 1.—種具有微生物攔截能力濾材之製造方法，包括： 將帶電材料直接與黏結料結合，形成帶電黏結料； 將核心濾材與該帶電黏結料結合；並且 以該結合的核心濾材及該帶電黏結料形成濾材。 2·如申請專利範圍第丨項之方法’其中形成該濾材之步驟 包括將該結合的核心濾材及帶電黏結物擠壓或壓縮模 製成固態複合材料或塊材。 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其中該核心濾材包括形 式爲粉末或微粒之吸附劑或吸收劑活性顆粒組合，包含 :活性碳、活性氧化鋁、沸石、矽藻土、矽酸鹽、鋁矽 酸鹽、鈦酸鹽、骨炭、氫氧磷灰石鈣、氧化錳' 氧化鐵 、鎂氧、珍珠岩（perlite)、滑石、聚合微粒、黏土、蛛 化樹脂、離子交換樹脂、陶瓷、高吸收聚合物（SAPs)& 其組合。 4.如申請專利範圍第丨項之方法，其中該核心濾材包含纖 維’其包括聚合物、聚醯胺、丙烯酸塑膠 '丙烯腈、液 晶聚合物、離子交換樹脂、工程樹脂、纖維素' 嫘縈、 萊賽爾（lyocell)、苧麻、羊毛、絲、玻璃、金屬、陶瓷 、有機和無機纖維或晶鬚（whisker)及其組合。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其中該核心濾材包括纖 維與以下微粒介質之組合，包括：活性碳 '活性氧化鋁 、沸石、矽藻土、矽酸鹽、鋁矽酸鹽、鈦酸鹽、骨炭、 氫氧磷灰石鈣、氧化錳、氧化鐵、鎂氧、珍珠岩、滑石 -37- 201132400 、聚合微粒、黏土、碘化樹脂、離子交換樹脂、陶瓷、 高吸收聚合物（S A P s )及其組合。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中形成該濾材之步驟 包括形成平片介質。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，包括輥軋、分層或褶橺 (pleating)該平片介質。 8·如申請專利範圍第丨項之方法，其中該黏結料包含粉末 、微粒或纖維形式’並且包括聚烯烴、聚乙烯鹵化物、 聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙烯硫酸酯、聚乙 烯磷酸酯、聚乙烯胺、聚醯胺、聚醯亞胺、聚噚二唑、 聚三唑、聚碳二醯亞胺、聚颯、聚碳酸酯、聚醚、聚伸 芳基氧化物、聚酯、聚芳酯、酚-甲醛樹脂、三聚氰胺― 甲醛樹脂、甲醛-脲、乙基-乙烯基醋酸酯共聚物、其共 聚物和嵌段互聚物，及其組合。 9.如申請專利範圍第8項之方法，其中該黏結料的變化包 括羥基、鹵素、低碳烷基、低碳烷氧基和單環芳基。 10.如申請專利範圍第8項之方法，其中該聚合物包括聚苯 乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯·丁二烯共聚物和 其它非結晶或非晶質聚合物及結構。 Π·如申請專利範圍第8項之方法，其中該黏結料包括： 封端聚縮醒，包括聚甲醒[poly(oxymethylene)或 polyformaldehyde]、聚（三氯乙醛）、聚（正戊醛）、聚（乙 醛）以及聚（丙醛）； 丙烯酸聚合物，包括聚丙烯醯胺、聚（丙烯酸）、聚（ -38- 201132400 甲基丙烯酸）、聚（丙烯酸乙酯）和聚（甲基丙烯酸甲酯）； 氟碳聚合物’包括聚（四氟乙烯）、全氟化乙烯-丙烯 共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚（氯三氟乙烯乙烯 -氯三氟乙烯共聚物、聚（二氟乙烯）和聚（氟乙烯）； 聚醯胺’包括聚（6-胺基己酸）或聚（e_己內醯胺）、聚（ 己二醯己二胺）、聚（癸二醯己二胺）和聚（1 1 _胺基十一酸）； 聚芳醯胺，包括聚（亞胺-1，3-伸苯亞胺異酞醯基）或 聚（間-伸苯基異酞醯胺）； 聚對二甲苯，包括聚2-對二甲苯和聚（氯-1-二甲苯）； 聚芳基醚’包括聚（氧-2,6-二甲基-1，4-伸苯基）或聚 (對-苯醚）： 聚芳基颯，包括聚（氧-1，4-伸苯基磺醯基-1,4-伸苯 氧基-I，4 -伸苯基異亞丙基-1，4 -伸苯基），和聚（磺醯基 -1，4_伸苯氧基-1,4 -伸苯磺醯基-4，4’-聯伸苯基； 聚碳酸酯，包括聚-(雙酚A)或聚（羰基二氧-1,4-伸 苯基異亞丙基- I，4·伸苯基）； 聚酯’包括聚（對苯二甲酸乙二酯）、聚（對苯二甲酸 丁二酯）、及聚（環伸己基-1,4 -二亞甲對苯二甲酸酯）或聚 (甲醛- I，4·環伸己基亞甲氧對苯二甲醯基）； 聚芳基硫化物，包括聚（對苯硫醚）或聚（硫-1，4-伸苯 基）； 聚醯亞胺，包括聚（均苯四醯亞胺-1，4-伸苯基）； 聚烯烴’包括聚乙烯、聚丙烯、聚（1-丁烯）、聚（2-丁烯）、聚（1-戊烯）、聚（2-戊烯）、聚（3 -甲基-卜戊烯）和 -39- 201132400 聚（4-甲基-1 -戊烯）； 乙烯聚合物，包括聚（醋酸乙烯酯）、聚（偏二氯乙燦 )以及聚（氯乙烯）；或 二烯聚合物，包括1,2-聚-1，3-丁二烯、1,4-聚-1>3_ 丁二烯、聚異戊二烯以及聚氯丁二烯；聚苯乙烯； 及其任何組合，以及其任何共聚物。 I2·如申請專利範圍第1項之方法，其中該帶電材料包括： 膠體； 帶電的小分子；或 沿著聚合物鏈長中帶有正價原子之直鏈或支鏈聚 合物，其具有相關的相對離子。 13.如申請專利範圍第12項之方法，其中如果該帶電材料 包含聚合物，其具有的電荷密度對於大約每10埃、12 埃或20埃爲大於或等於約1個帶電原子。 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該帶電材料包括 四級化胺、四級化醯胺、四級銨鹽、四級化醯亞胺、苄 烷銨化合物、雙胍、陽離子胺基矽化合物、陽離子纖維 素衍生物、陽離子澱粉、四級化聚乙二醇胺縮合物、四 級化膠原多胜肽、陽離子幾丁質衍生物、陽離子瓜爾膠 (guar gum)、包括陽離子三聚氰胺-甲醛酸膠體之膠體、 經無機處理之氧化矽膠體、聚醯胺-表氯醇樹脂、陽離子 丙烯醯胺、聚合物，及其共聚物及組合。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之方法，其中該胺包括吡咯、 表氯醇衍生胺，及其聚合物。 -40 - 201132400 16·如申請專利範圍第14項之方法，其中該四級銨鹽包括 一燃丙基二甲基鹵化銨的均聚物、表氯醇衍生聚四級胺 聚合物 '衍生自二胺和二鹵化物的四級銨鹽，和聚六亞 甲二甲溴化銨。 I7·如申請專利範圍第12項之方法，其中該帶電材料包括 與本身或者是與纖維或薄膜化學鍵結、吸附或交聯之材 料。 如申請專利範圍第12項之方法，其中該帶電材料包括 漠化鈉溶液’和二烯丙基二甲基氯化銨的均聚物或聚 DADMAC (PDADMAC)。 19·如申請專利範圍第1項之方法，包括添加聚丙烯酸（ρΑΑ) 以形成與該帶電材料不相溶之高分子電解質錯合物。 2 0.如申請專利範圍第2項之方法，包括： 如帶電材料爲水溶液，以大約該核心濾材重量1 % 至4 %的量於大約4 〇 %的水溶液中製備該帶電材料； 如帶電材料爲純態，以大約該核心濾材重量0.2% 至2%的量製備該帶電材料。 21‘如申請專利範圍第20項之方法，包括： 將該帶電材料溶解於去離子（DI)水溶液中； 將該帶電材料與大約核心濾材重量15 %至40%的該 黏結料混合，形成該帶電黏結物；並且 乾燥該帶電黏結物。 22·$α申請專利範圍第21項之方法，包括： 將該帶電黏結物與大約核心濾材重量〇 · 〇 5 %至3 % -41 - 201132400 的非晶質二氧化矽混合；並且 經由篩網進行粗篩。 23.如申請專利範圍第6項之方法，包括： 如帶電材料爲水溶液，以大約該核心濾材重量2 % 至3 5%的量於大約4〇%的水溶液中製備該帶電材料； 如帶電材料爲純態，以大約該核心濾材重量1 %至 15%的量製備該帶電材料。 2 4.如申請專利範圍第23項之方法，包括·· 將該帶電材料溶解於去離子水溶液中； 將大約核心濾材重量30至70%的該帶電材料與該 黏結料混合，該黏結料的量大約爲核心濾材重量的2 % 至3 5 %，形成該帶電黏結物；並且 乾燥該帶電黏結物。 25.如申請專利範圍第1項之方法，其中將帶電材料直接與 黏結料結合之步驟包括將該帶電材料直接與黏結材及 該核心濾材的惰性部分結合。 26· —種具有微生物攔截能力之濾材的製造方法，包括： 將帶電材料、微生物攔截促進劑和黏結料結合，以 形成富集化黏結物； 將核心濾材與該富集化黏結物結合； 並且以該核心濾材及該富集化黏結物形成該濾材。 27·如申請專利範圍第26項之方法，其中該微生物攔截促 進劑包含一種包括生物活性金屬之生物活性金屬鹽溶 液。 -42- 201132400 28. 如申請專利範圍第27項之方法，其中該生物活性金屬 包括銀、銅、鋅、鎘、汞、銻、金、鋁、鉑或鈀，及其 組合。 29. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該帶電材料包含 陽離子帶電聚合物。 30. 如申請專利範圍第29項之方法，其中該帶電材料包括 聚-DADMAC。 3 1 .如申請專利範圍第2 6項之方法，包括： 如帶電材料爲水溶液，以該核心濾材重量大約1 % 至4%的量於大約40%的水溶液中製備該帶電材料；或 如帶電材料爲純態，以該核心濾材重量大約〇 . 2 %至 2%的量製備該帶電材料。 32·如申請專利範圍第31項之方法，包括： 將該帶電材料溶解於去離子（DI)水溶液中；以及 將該帶電材料與該核心濾材重量大約15%至40%的 該黏結料混合，形成該帶電黏結物。 3 3 如申請專利範圍第3 2項之方法，包括將溴化銀直接添 加至帶電黏結物。 3 4 .如申請專利範圍第3 2項之方法，包括： 由大約1 . 7 2 %的硝酸銀溶液及溴化鈉（n aB r)溶液來 製備溴化銀（AgBr)粉末，使得該核心濾材與該富集化黏 結物結合時’數量爲該核心濾材重量〇.1%至1 %的溴化 銀配置於該核心濾材中； 乾燥該溶液並且硏磨或粉碎該溴化銀； -43- 201132400 將該溴化銀與該帶電黏結物結合。 35. 如申請專利範圍第26項之方法，包括： 如帶電材料爲水溶液，以該核心濾材重量大約 0.05%至2%的量於大約4〇%的水溶液中製備該帶電材料 :或 如帶電材料爲純態，以該核心濾材重量大約〇 . i % 至1 %的量製備該帶電材料。 36. 如申請專利範圍第35項之方法，包括： 將該帶電材料溶解於去離子（DI)水溶液中；以及 將該帶電材料與核心濾材重量大約15 %至40%的該 黏結料混合’形成該帶電黏結物。 37. 如申請專利範圍第36項之方法，包括將溴化銀直接添 加至帶電黏結物。 38. 如申請專利範圍第36項之方法，包括： 將該溶液與濕溴化銀（AgBr)混合； 溶解於去離子水中： 與該溶液重量〇 · 5至2倍的黏結料結合； 乾燥該溶液；以及 與該帶電黏結物結合。 39. 如申請專利範圍第38項之方法，包括： 由大約1 · 7 2 %的硝酸銀溶液及溴化鈉（N a B r)溶液來 製備溴化銀（AgBr)粉末’使得該核心濾材與該富集化黏 結物結合時，數量爲該核心濾材重量0 · 1 %至0.5 %的溴 化銀（AgBr)配置於該核心濾材中； -44- 201132400 將該溴化銀與該帶電黏結物結合，以形成該富集化 黏結物；以及 加熱該富集化黏結物。 40. 如申請專利範圍第26項之方法，包括： 以該核心濾材重量大約0.3 %至4 %的量於大約4 0 % 的水溶液中製備該帶電材料； 將該帶電材料溶解於去離子水中； 將該帶電材料與大約爲該核心濾材重量0.1%至 0.4%的濕溴化銀結合； 添加去離子水； 將該結合的帶電材料與大約其重量15%至40%的黏 結料混合； 乾燥該結合的帶電材料和黏結材，以形成該富集化 黏結物； 將該富集化黏結物與該核心濾材結合。 41. 如申請專利範圍第40項之方法，其中該帶電材料包含 陽離子帶電聚合物。 42. —種具有微生物攔截能力之濾材的製造方法，包括： 將黏結料與聚丙烯酸（P A A)結合，以形成黏結物 -?八八組合，該？人八爲3 5%的水溶液，其數量大約爲該 黏結料重量的0.1 %至10% ; 在去離子水中稀釋黏結物-PAA組合； 乾燥該黏結物- PAA組合’並且壓碎成粉末； 將大約該黏結料重量1%至5 %的該帶電材料與大約 -45- 201132400 爲該核心濾材重量0 05%至〇 5%的AgBr混合； 將去離子水與該帶電材料及該AgBr混合，以形成 帶電材料- AgBr溶液： 將該帶電材料_AgBr溶液與該黏結物-PAA組合結 合，並且乾燥所得之組合，以形成富集化黏結物； 將核心濾材與該富集化黏結物結合； 並且以該核心濾材及該富集化黏結物形成濾材。 43. —種具有微生物攔截能力之濾材的製造方法，包括： 將帶電材料、微生物攔截促進劑及黏結料結合，以 形成富集化黏結料，包括： 將該黏結料與聚丙烯酸（PaA)結合，該paa爲35% 的水溶液’其數量大約爲該黏結料重量的〇」％至1〇% t 在去離子水中稀釋PAA和黏結料組合，以形成黏結 物-PAA組合； 將大約黏結料重量1 %至5 %的該帶電材料與大約爲 該核心濾材重量0 _ 0 5 %至0 _ 5 %的A g B r結合； 將該帶電材料、該AgBr和該黏結物- PAA組合與去 離子水混合； 乾燥所得之帶電材料、A g B r、黏結物-p a A組合； 將核心濾材與該富集化黏結物結合；並且 以該核心濾材及該富集化黏結物形成該濾材。 44. 一種帶電黏結物，包含： 粉末、微粒或纖維形式之黏結料與帶電材料組合， -46 - 201132400 該帶電材料包括： 膠體； 帶電的小分子；或 沿著聚合物鏈長中帶有正價原子之直鏈或支鏈聚 合物，其具有相關的相對離子。 45. 如申請專利範圍第44項之帶電黏結物，其中該黏結料 包括：聚烯烴、聚乙烯鹵化物、聚乙烯酯、聚乙烯醚、 聚乙烯醇、聚乙烯硫酸酯、聚乙烯磷酸酯、聚乙烯胺、 聚醯胺、聚醯亞胺、聚噚二唑、聚三唑、聚碳二醯亞胺 、聚颯、聚碳酸酯、聚醚、聚伸芳基氧化物、聚酯、聚 芳酯、酚-甲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、甲醛-脲 '乙 基-乙烯基醋酸酯共聚物、其共聚物和嵌段互聚物，及其 組合。 46. 如申請專利範圍第44項之帶電黏結物，其中該帶電材 料包括聚合物，其具有的電荷密度對於大約每10埃、 12埃或20埃爲大於或等於約1個帶電原子。 47·如申請專利範圍46項之帶電黏結物，其中該帶電材料 包括四級化胺、四級化醯胺、四級銨鹽、四級化醯亞胺 、苄烷銨化合物、雙胍、陽離子胺基矽化合物、陽離子 纖維素衍生物、陽離子澱粉、四級化聚乙二醇胺縮合物 、四級化膠原多胜肽、陽離子幾丁質衍生物、陽離子瓜 爾膠、包括陽離子三聚氰胺-甲醛酸膠體之膠體、經無機 處理之氧化矽膠體、聚醯胺-表氯醇樹脂、陽離子丙烯醯 胺、聚合物，及其共聚物及組合。 -47- 201132400 48. —種具有微生物攔截能力之濾材中間體組成物，包含： 一種帶電黏結物，其包括在與核心濾材結合之前和 加熱之前直接添加於黏結料之帶電材料；以及 與該帶電黏結料結合之該核心濾材。 49. 如申請專利範圍第48項之濾材中間體組成物，包括在 與該核心濾材結合之前和加熱之前，藉由將至少一種微 生物攔截增進劑與該帶電黏結物結合來富集化該帶電 黏結物。 50. —種具有微生物攔截能力之過濾器，包含： 具有核心濾材和帶電黏結物之濾材，其中該帶電黏 結物包括在與該核心濾材結合之前直接添加帶電材料 之黏結料，並且其中在加熱之後，該濾材有帶電黏結物 分散於整個該核心濾材中； 包圍該濾材的外殼；以及 使濾材密封於該外殼內的端帽。 5 1 .如申請專利範圍第5 0項之過濾器'，包括在與該核心濾 材結合之前和加熱之前，藉由將至少一種微生物攔截增 進劑與該帶電黏結物結合來富集化該帶電黏結物。 5 2 .如申請專利範圍第5 1項之過濾器，包括將該濾材製成 複合塊材結構、螺旋纏繞薄片或是摺板。 -48-