CN103382096B - 一种抗菌陶瓷滤芯及其制备方法 - Google Patents

一种抗菌陶瓷滤芯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抗菌陶瓷滤芯，由下列重量份的原料制备而成：火山岩粉10-15、氧化铝50-60、蛭石粉10-15、改性高岭土10-20、纳米银5-6、纳米二氧化锰4-6、液体石蜡2-5、三聚磷酸钠1-2、甘蔗渣粉3-5、碳酸氢铵1-3、小麦粉10-15、苯丙乳液2-4。制备时将原材料分步球磨混合，然后注浆，成型，烧结而成。本发明的滤芯具有耐高温、耐压、抗腐蚀效果好、孔隙率高达60%-70%；陶瓷滤芯中均匀分布有纳米杀菌材料的，具有杀菌作用，过滤出的液体，或气体更清醒，更健康。

Description

一种抗菌陶瓷滤芯及其制备方法
技术领域
    本发明涉及滤芯加工领域，具体涉及一种抗菌陶瓷滤芯及其制备方法。
背景技术
    随着社会的发展，环保意识的加强，人们对饮用水的质量标准要求越来越高，需要更小的过滤精度，同时要求具有杀菌防腐的净化效果，需要设计出不同功能的滤芯，来满足需要。 
发明内容
    本发明提供一种抗菌陶瓷滤芯及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
 一种抗菌陶瓷滤芯，其特征在于，由下列重量份的原料制备而成：
   火山岩粉10-15、氧化铝50-60、蛭石粉10-15、改性高岭土10-20、纳米银5-6、纳米二氧化锰4-6、液体石蜡2-5、三聚磷酸钠1-2、甘蔗渣粉3-5、碳酸氢铵1-3、小麦粉10-15、苯丙乳液2-4，  
其中，改性高岭土的制备方法：
首先将高岭土投入10-15%的稀盐酸中，在60-70℃，浸泡6-7小时，然后过滤，用水冲洗3-4次，然后将其加入到高速搅拌机里，加入高岭土重量的1-2%的平平加O ，2-3%硅烷偶联剂、，1-2%聚乙二醇200，适量的去离子水，在1000-1200rpm的转速下高速搅拌，20-30分钟后再加入高岭土重量的10-15%活性炭纤维粉，1-2%的壳聚糖醋酸溶液高速混合30-40分钟，然后转移到球磨罐中，再加入适量的水，用100-200rpm,球磨1-2小时，停止球磨，干燥，得到改性高岭土。
所述的抗菌陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将苯丙乳液加入到容器中，加入蒸馏水，在50-60℃下，充分溶解，按配方比例将纳米银、纳米二氧化锰、加入到溶液中，充分混合，得到混合液A，再将其倒入球磨罐中；
（2）将小麦粉加入到容器中，加入蒸馏水，在60-70℃下，充分溶解，得到面浆B；
（3）将配方中的其余物料加入到步骤（2）的面浆中，以800-1000转/分的速度高速搅拌10-15分钟，得到混合物料C；
（4）将混合物料C加入到球磨罐中与混合液A混合，以100-150rpm,的转速，球磨2-3小时，得到物料分布均匀的浆料； 
（5）将步骤（4）所得的浆料静置熟化8-10小时，然后缓慢倒入石膏模的型腔中成型，得到空心的滤芯坯体；静置1-2小时，脱模，得到滤芯生坯；
（6）将生坯在90-120℃干燥12-15小时，然后在惰性气体保护下，在800-1000℃烧结5-6小时，得到本发明的杀菌陶瓷滤，烧结时，先以1-2℃/min的速度升温，当温度升到800℃，保温2小时；再以3℃/min的速度升温，当温度升到900℃，在保温2小时；再以4℃/min的速度升温，当温度升到1000℃，在保温1小时，然后停止加热，随炉冷却到室温，即可。
有益效果：
    本发明的陶瓷滤芯，孔隙率高，且分布均匀，过滤精度高、精度可达0.2mm-0.4mm,提高了滤芯过滤吸附效果；本发明的滤芯具有耐高温、耐压、抗腐蚀效果好、孔隙率高达60%-70%；陶瓷滤芯中均匀分布有纳米杀菌材料的，具有杀菌作用，过滤出的液体，或气体更清醒，更健康。 
具体实施方式
    一种抗菌陶瓷滤芯，由下列重量（kg）的原料制备而成：
   火山岩粉12、氧化铝58、蛭石粉13、改性高岭土15、纳米银6、纳米二氧化锰4、液体石蜡4、三聚磷酸钠2、甘蔗渣粉3、碳酸氢铵1、小麦粉12、苯丙乳液3，  
其中，改性高岭土的制备方法：
首先将高岭土投入14%的稀盐酸中，在65℃，浸泡6小时，然后过滤，用水冲洗4次，然后将其加入到高速搅拌机里，加入高岭土重量的2%的平平加O ，3%硅烷偶联剂、1%聚乙二醇200，适量的去离子水，在1200rpm的转速下高速搅拌，25分钟后再加入高岭土重量的14%活性炭纤维粉，2%的壳聚糖醋酸溶液高速混合35分钟，然后转移到球磨罐中，再加入适量的水，用150rpm,球磨2小时，停止球磨，干燥，得到改性高岭土。
抗菌陶瓷滤芯的制备方法，包括以下步骤：
（1）将苯丙乳液加入到容器中，加入蒸馏水，在55℃下，充分溶解，按配方比例将纳米银、纳米二氧化锰、加入到溶液中，充分混合，得到混合液A，再将其倒入球磨罐中；
（2）将小麦粉加入到容器中，加入蒸馏水，在65℃下，充分溶解，得到面浆B；
（3）将配方中的其余物料加入到步骤（2）的面浆中，以800-1000转/分的速度高速搅拌14分钟，得到混合物料C；
（4）将混合物料C加入到球磨罐中与混合液A混合，以120rpm,的转速，球磨3小时，得到物料分布均匀的浆料； 
（5）将步骤（4）所得的浆料静置熟化10小时，然后缓慢倒入石膏模的型腔中成型，得到空心的滤芯坯体；静置1.5小时，脱模，得到滤芯生坯；
（6）将生坯在100℃干燥14小时，然后在惰性气体保护下，在800-1000℃烧结6小时，得到本发明的杀菌陶瓷滤，烧结时，先以1.5℃/min的速度升温，当温度升到800℃，保温2小时；再以3℃/min的速度升温，当温度升到900℃，在保温2小时；再以4℃/min的速度升温，当温度升到1000℃，在保温1小时，然后停止加热，随炉冷却到室温，即可。
本实施例制得的滤芯孔径在3μm-15μm，孔隙率为60%，过滤速度25ml/hr.cm2(水位落差250mm),抗折强度18.3Mpa左右，除菌率达到97-99%。

Claims (1)

1.一种抗菌陶瓷滤芯，其特征在于，由下列重量份的原料制备而成：
   火山岩粉10-15、氧化铝50-60、蛭石粉10-15、改性高岭土10-20、纳米银5-6、纳米二氧化锰4-6、液体石蜡2-5、三聚磷酸钠1-2、甘蔗渣粉3-5、碳酸氢铵1-3、小麦粉10-15、苯丙乳液2-4；  
所述的改性高岭土的制备方法：
首先将高岭土投入10-15%的稀盐酸中，在60-70℃，浸泡6-7小时，然后过滤，用水冲洗3-4次，然后将其加入到高速搅拌机里，加入高岭土重量的1-2%的平平加O ，2-3%硅烷偶联剂，1-2%聚乙二醇200，适量的去离子水，在1000-1200rpm的转速下高速搅拌，20-30分钟后再加入高岭土重量的10-15%活性炭纤维粉，1-2%的壳聚糖醋酸溶液高速混合30-40分钟，然后转移到球磨罐中，再加入适量的水，用100-200rpm,球磨1-2小时，停止球磨，干燥，得到改性高岭土；
所述的抗菌陶瓷滤芯的制备方法包括以下步骤：
（1）将苯丙乳液加入到容器中，加入蒸馏水，在50-60℃下，充分溶解，按配方比例将纳米银、纳米二氧化锰、加入到溶液中，充分混合，得到混合液A，再将其倒入球磨罐中；
（2）将小麦粉加入到容器中，加入蒸馏水，在60-70℃下，充分溶解，得到面浆B；
（3）将配方中的其余物料加入到步骤（2）的面浆中，以800-1000转/分的速度高速搅拌10-15分钟，得到混合物料C；
（4）将混合物料C加入到球磨罐中与混合液A混合，以100-150rpm,的转速，球磨2-3小时，得到物料分布均匀的浆料； 
（5）将步骤（4）所得的浆料静置熟化8-10小时，然后缓慢倒入石膏模的型腔中成型，得到空心的滤芯坯体；静置1-2小时，脱模，得到滤芯生坯；
（6）将生坯在90-120℃干燥12-15小时，然后在惰性气体保护下，在800-1000℃烧结5-6小时，得到本发明的杀菌陶瓷滤芯，烧结时，先以1-2℃/min的速度升温，当温度升到800℃，保温2小时；再以3℃/min的速度升温，当温度升到900℃，在保温2小时；再以4℃/min的速度升温，当温度升到1000℃，在保温1小时，然后停止加热，随炉冷却到室温，即可。
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