CN105731559A - 一种超滤抗菌活性炭棒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超滤抗菌活性炭棒及其制备方法,由如下重量份数的组分制成:80?150目抗菌颗粒炭粉15?35份;150?250目抗菌颗粒炭粉15?40份;250?350目抗菌颗粒炭粉5?15份;粘结剂10?30份。本发明的超滤抗菌活性炭棒,具有净水膜的过滤功效,又具有活性炭棒的吸附功效,更特别的是其可杀灭微生物,确保炭棒不出现微生物的滋生,不产生亚硝酸盐,出水菌落总数达标。另外,通过对本发明技术的运用,净水产品可一改传统的膜加炭的多级滤芯净水结构,只需采用本超滤抗菌活性炭棒单只滤芯结构便可达到同等净水效果,可有效解决上述净水产品结构复杂、漏水、更换滤芯麻烦等诸多弊端,可大大的推进净水产品的市场发展、行业进步。
Description
技术领域
本发明涉及水净化领域,具体地说,涉及一种超滤抗菌活性炭棒及其制备方法。
背景技术
因环境污染的严重,随着生活水平的提高,生活饮用水健康与安全越来越受人们关注与重视,我国净水行业迅速发展,拥有潜在千亿级的市场规模,各类净水产品随之孕育而生。
总体上来说,自来水中的微污染物包括:微生物、有机物、固体不容物(例如铁锈、泥沙)、胶体等。各类净水产品采用的基本过滤原理为:膜加炭,膜主要有陶瓷膜、有机超滤膜、反渗透膜等,炭主要是颗粒炭滤芯或者活性炭棒滤芯;其中,膜在净水产品中主要具有的功能是滤除固体不容物、微生物、胶体等,活性炭滤芯的主要功能是吸附有机物、余氯,改善口感等功效。然而当前净水行业面临着以下几个难题:
1)由于净水产品采取膜加炭的基本净水原理,净水产品结构复杂,使用较多的管线连接,净水产品常出现漏水的情况,给消费者带来不良的体验及不必要的损失;同时净水产品常需要大量的售后服务工作,例如多只滤芯的维护及更换,这大大的限制了净水产品的市场推广,也给消费者的使用照成了诸多的不便利。
2)净水产品的微生物二次污染,出水菌落总数超标、亚硝酸超标等;究其原因是,活性炭具有优良的吸附功效,吸附了大量的有机物为微生物的繁殖提供了充足的营养物质,在适宜的环境下将大量繁殖,微生物代谢将产生致癌物质亚硝酸盐,同时造成出水菌落总数超标。特别地,我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)中明确规定生活饮用水中菌落总数必须低于100CFU/毫升,这为净水行业带来极大的挑战,行业内的诸多厂商、品牌商一直以来都在寻求解决该问题的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种超滤抗菌活性炭棒及其制备方法,其可有效滤除微生物、过滤不溶物、有机物、胶体等,其可杀灭微生物,避免微生物的二次污染,彻底解决***出水菌落超标、亚硝酸盐超标等问题,广泛运用于各类水净化装置及水处理工程设备中。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种超滤抗菌活性炭棒,由如下重量份数的组分制成:
80-150目抗菌颗粒炭粉 15-35份;
150-250目抗菌颗粒炭粉 15-40份;
250-350目抗菌颗粒炭粉 5-15份;
粘结剂 10-30份。
在上述的超滤抗菌活性炭棒中,所述抗菌颗粒炭粉为抗菌剂与活性炭粉的混合物,抗菌剂的重量含量为0.05-1%,余量为活性炭粉。所述抗菌剂为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、银系抗菌剂、胍系抗菌剂或铵盐抗菌剂。
在上述的超滤抗菌活性炭棒中,所述粘结剂为LDPE、HDPE、PVA等。
上述超滤抗菌活性炭棒的制备方法,包括如下步骤:取不同目数的抗菌颗粒炭粉与粘结剂混合均匀,通过套筒法或挤出法在120-300℃温度下烧结制备而成。
在上述制备方法中,所述烧结时间为:10分钟-4小时。
本发明的超滤抗菌活性炭棒的过滤孔径为0.01微米-1微米;
本发明的超滤抗菌活性炭棒的大肠杆菌滤除功效>99%,杂菌滤除功效>90%;
本发明的超滤抗菌活性炭棒的具有良好的余氯去除效能;
与现有技术相比,本发明的分级配比原理为:抗菌活性炭材料经过特殊的破碎和研磨处理,粉体颗粒在微观上趋于于圆球形,用不同目数的颗粒按一定比例进行连续级配,目的在于用小颗粒填补大颗粒之间架起的空隙,使滤芯空隙率减少,另外此方法也可大大增加颗粒之间的焊接点,使滤芯内部的空间网状结构更加丰富更加致密,从而提高过滤精度和抗菌效率。
其具有如下有益效果:本发明的超滤抗菌活性炭棒,具有净水膜的过滤功效(滤除微生物、固体不溶物、有机物及胶体等),又具有活性炭棒的吸附功效(可吸附余氯、有机物、改善口感等),更特别的是其可杀灭微生物,确保炭棒不出现微生物的滋生,不产生亚硝酸盐,出水菌落总数达标。另外,通过对本发明技术的运用,净水产品可一改传统的膜加炭的多级滤芯净水结构,只需采用本超滤抗菌活性炭棒单只滤芯结构便可达到同等净水效果,可有效解决上述净水产品结构复杂、漏水、更换滤芯麻烦等诸多弊端,可大大的推进净水产品的市场发展、行业进步。
具体实施方式
下面将以如下具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1:超滤抗菌活性炭棒B1的制备
分别将90克80-150目、90克150-250目、30克的150-250目纳米氧化锌复合抗菌活性炭粉(由惠州市银嘉环保科技有限公司生产,氧化锌重量含量为0.1%)及90克LDPE粘结剂置入混料缸中搅拌混匀,将此混合料粉加入磨具中通过压实机压实,在170℃下烘烤2小时,脱模切割既得超滤抗菌活性炭棒B1(尺寸:外径=63mm,内径=35mm,长=240mm)。
对比例1:超滤活性炭棒A1的制备
分别将90克80-150目、90克150-250目、30克的150-250目普通活性炭粉及90克LDPE粘结剂置入混料缸中搅拌混匀,将此混合料粉加入磨具中通过压实机压实,在170℃下烘烤2小时,脱模切割既得超滤活性炭棒A1(尺寸:外径=63mm,内径=35mm,长=240mm)。
实施例2:超滤抗菌活性炭棒B2的制备
分别将90克80-150目、110克150-250目、40克的150-250目纳米氧化锌复合抗菌活性炭粉(由惠州市银嘉环保科技有限公司生产,氧化锌重量含量为0.3%)及60克LDPE高分子粘结剂置入混料缸中搅拌混匀,将此混合料粉加入磨具中通过压实机压实,在190℃下烘烤2小时,脱模切割既得超滤抗菌活性炭棒B2(尺寸:外径=63mm,内径=35mm,长=240mm)。
对比例2:超滤活性炭棒A2
分别将90克80-150目、110克150-250目、40克的150-250目普通活性炭粉及60克LDPE高分子粘结剂置入混料缸中搅拌混匀,将此混合料粉加入磨具中通过压实机压实,在190℃下烘烤2小时,脱模切割既得超滤活性炭棒A2(尺寸:外径=63mm,内径=35mm,长=240mm)。
实施例3:A1、A2及B1、B2的孔径分析
利用气孔仪对实施例1、2中的超滤活性炭棒A1、A2及超滤抗菌活性炭棒B1、B2的孔径分析,采集数据,A1:0.4um,B1:0.4um;A2:0.2um,B2:0.2um。
实施例4:A1、A2及B1、B2的大肠杆菌过滤效能实验
取经培养的大肠杆菌(ATCC25922),在2.0bar的压力下通过已封装的超滤活性炭棒A1、A2及超滤抗菌活性炭棒B1、B2,采集数据,分别获得除菌效能,具体地:
除菌率(%)=(配制菌液-滤液)×100%
表1:活性炭棒对大肠杆菌的除菌效能测试对比。
以上数据可看出,超滤活性炭棒具有较好的大肠杆菌除菌效果,超滤抗菌活性炭棒可大大提高超滤活性炭棒的大肠杆菌的除菌效果(>99%),这是传统普通活性炭棒所不具备的能力(通常来说传统普通活性炭棒的滤除大肠杆菌的贡献并不明显,小于50%)。
实施例5:A1、A2及B1、B2的杂菌过滤效能实验
以地下水为源水,净PP棉粗过滤后得到具有大量杂菌的源水,在2.0bar的压力下通过已封装的超滤活性炭棒A1、A2及超滤抗菌活性炭棒B1、B2,采集数据,分别获得除菌效能,具体地:
除菌率(%)=(配制菌液-滤液)×100%
表2:活性炭棒对杂菌的除菌效能测试对比。
以上数据可看出,超滤活性炭棒对于杂菌具有较好的除菌效果,超滤抗菌活性炭棒可大大提高超滤活性炭棒的杂菌的除菌效果(>90%),这是传统普通活性炭棒所不具备的能力(通常来说传统普通活性炭棒的对杂菌基本不具备过滤功效)。
实施例6:A1、A2及B1、B2的除菌抗菌长效效能实验
自制一台家用***用于实验测试,其采取双级过滤结构,第一级为5微米PP棉,第二级分别采用超滤活性炭棒滤芯(A2)和超滤活性炭棒滤芯(B2),以自来水为源水进行长效除菌抗菌测试,每日出水100L,跟踪100天,分别在0、2000L、5000L、7000L、10000L取水样测试杂菌菌落总数进行测试。
表3:活性炭棒对长效除菌抗菌效能测试。
从上述实验数据中可清楚的看到,抗菌型活性炭棒可有效杀灭微生物、抑制炭棒内的微生物生长,确保***出水菌落总数不超标。
实施例7:A1、A2及B1、B2的余氯去除实验
配置余氯含量为2.0ppm的挑战水,在0.3bar的压力下,测试炭棒A1、A2、B1、B2的余氯去除效能。
表4:活性炭棒余氯去除实验数据。
从上述实验数据中可看到,超滤活性炭棒A1、B1、A2、B2对余氯具有非常好的余氯吸附效能,展现了超滤活性炭棒的吸附能力。
Claims (5)
1.一种超滤抗菌活性炭棒,其特征在于由如下重量份数的组分制成:
80-150目抗菌颗粒炭粉 15-35份;
150-250目抗菌颗粒炭粉 15-40份;
250-350目抗菌颗粒炭粉 5-15份;
粘结剂10-30份。
2.如权利要求1所述的超滤抗菌活性炭棒,其特征在于,所述抗菌颗粒炭粉为抗菌剂与活性炭粉的混合物,抗菌剂的重量含量为0.05-1%,余量为活性炭粉;所述抗菌剂为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、银系抗菌剂、胍系抗菌剂或铵盐抗菌剂。
3.如权利要求1所述的超滤抗菌活性炭棒,其特征在于,所述粘结剂为LDPE、HDPE或PVA。
4.权利要求1所述超滤抗菌活性炭棒的制备方法,其特征在于包括如下步骤:取不同目数的抗菌颗粒炭粉与粘结剂混合均匀,通过套筒法或挤出法在120-300℃温度下烧结制备而成。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述烧结时间为:10分钟-4小时。
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