CN110182923A - 一种功能性滤料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功能性滤料，包括食品级抗氧化剂、柠檬酸、维生素C衍生物等原料，与传统技术相比，本发明的滤料通过抗氧化剂(还原剂)可以将水中的余氯还原最后消除，滤料无毒、具有抗菌性，通过滤料，在消除余氯过程中，不带入有毒物质，产生二次污染；而且使用寿命长，全程高效。10克滤料通过相应滤芯结构可以100％消除总共8吨自来水中的余氯。此外，柠檬酸不仅作为催化剂使用，同时柠檬酸与抗氧化剂具有协同增效作用，使抗氧化剂增效，抗氧化能力更强。本发明还公开了一种功能性滤料的制备方法，该方法通过将原料混合搅拌，最后造粒得到0.3mm‑5mm球径的颗粒，制备方法简单，并且成品为微细颗粒状，可以适配各种尺寸及形状的滤芯腔体，方便操作。

Description

一种功能性滤料及其制备方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种功能性滤料及其制备方法。

背景技术

我国在自来水消毒过程中，通常采用漂白粉作为主要的消毒方法，漂白粉用于自来水消毒具有消毒效果好，费用较低等特点。漂白粉溶于水，与水反应生成次氯酸和盐酸，在整个消毒过程中起主要作用的是次氯酸。对产生臭味的无机物来说，它能将其彻底氧化消毒，对于有生命的天然物质如水藻，细菌而言，它能穿透细胞壁，氧化其酶***(酶为生物催化剂)使其失去活性，使细菌的生命活动受到障碍而死亡。余氯是指水经过加漂白粉消毒,接触一定时间后,水中所余留的有效氯。余氯，作为一种有效的杀菌消毒手段，仍被世界上超过80％的水厂使用着。所以，市政自来水中必须保持一定量的余氯，以确保饮用水的微生物指标安全。但是，当氯和有机酸反应，就会产生许多致癌的副产品，比如三氯甲烷等。超过一定量的氯，本身也会对人体产生许多危害，且带有难闻的气味。自来水余氯浓度过高的话，主要危害有：

1、刺激性很强，对呼吸***有伤害。

2、易与水中有机物反应，生成氯仿、三氯甲烷等致癌物。

3、与人体蛋白质接触，产生反应，出现皮肤老化、皮肤粗糙等一系列皮肤问题。

4、氯的强氧化性，容易和头皮(包括头发)的蛋白质接触反应，导致头发粗糙、头皮发炎，头发发油，容易掉发等症状。

5、余氯对婴幼儿的皮肤有一定刺激性，容易出现瘙痒、红肿、过敏等皮肤问题。

因此，在自来水使用之前，有效去除自来水中的余氯，是提高人们健康水平的重要措施，特别在余氯消除过程中，不能引入新的有害物质，不能产生二次污染。目前市售的过滤器，滤料不能做到完全无毒无害，且滤料的应用过程中，要么消耗快或者失效快或者压损大或者短期内霉变；例如已知的KDF容易板结且会造成水压损失，前期高效，使用一段时间后迅速板结，除氯效果就大幅度下降失效，而且KDF除氯的过程还会释放一些对人体有害的重金属；而一些用维C及其衍生物的滤料，则消耗非常快，同等重量下，过滤的水量不多，滤料要经常更换；传统的亚硫酸钙则是过滤效率低，为了提高过滤的效率和寿命需要设计比较笨重的产品体积来实现存放亚硫酸钙，影响产品设计的外观或者现在产品的设计应用；ACF活性炭等其他除氯一个是后期除氯效果差，而且还会有水压的损失，造成出水端淋浴体验不佳。现存其他一些粉末状的遇水容易板结，前期效果可以，后期因为板结后，过滤效果大幅度下降。这些问题的存在都大大影响终端用户的使用体验和限制了产品设计的发挥。因此，急需开发一种能避免对人体伤害、保证沐浴用水洁净安全的功能性过滤材料。现有的同类产品存在设计不合理导致过滤材料阻碍水流的流出；过滤组件结构复杂，不便更换以及使用寿命短、造价高昂等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种去除余氯效果好，使用寿命较长的功能性滤料及其制备方法。

为了达成上述目的，本发明的技术方案是：

一种功能性滤料，包括如下原料：以重量百分比计，食品级抗氧化剂30％-85％，柠檬酸1％-4％，维生素C衍生物65％-10％，食品级防霉剂0.1％-1％，精油或香料0.1％-0.5％，食品级色素0.1％-0.5％，粘合剂1％-2％，余量为蒸馏水。

进一步地，食品级抗氧化剂包括棓酸丙酯、虾青素、酒石酸、迷迭香、双乙酸钠和乳酸链球菌素的其中一种或多种混合。

进一步地，所述食品级防霉剂包括苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸与山梨酸钾、对羟基苯甲酸酯、丙酸盐、脱氢醋酸、甘草酸二钾和脱氢醋酸钠的其中一种或多种混合。

进一步地，所述维生素C衍生物包括抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸镁、抗坏血酸磷酸酯钠、抗坏血酸磷酸酯镁、抗坏血酸磷脂酸钙、抗坏血酸乙酸酯、抗坏血酸丙酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸二棕榈酸酯、抗坏血酸葡萄苷和抗坏血酸多肽的其中一种或多种混合。

进一步地，所述粘合剂包括卡波姆、***胶、卡拉胶、明胶、琼脂、黄原胶、结冷胶和纤维素衍生物的其中一种或多种混合。

进一步地，所述精油或香料包括松木香精、薰衣草香精、绿茶香精、紫罗兰香精、柠檬香精和薄荷香精的其中一种或多种混合。

采用上述技术方案后，本发明一种功能性滤料，具有以下有益效果：

1.通过抗氧化剂(还原剂)可以将水中的余氯还原最后消除，滤料无毒、具有抗菌性，通过滤料，在消除余氯过程中，不带入有毒物质，产生二次污染；而且使用寿命长，全程高效。10克滤料通过相应的滤芯结构可以100％消除总共8吨自来水中的余氯。

2、柠檬酸不仅作为催化剂使用，同时柠檬酸与抗氧化剂具有协同增效作用，使抗氧化剂增效，抗氧化能力更强。

3、维生素C的衍生物，本身无毒，对皮肤具有一定的美白防护作用，对解决背景技术中的皮肤问题，有一定的辅助效果。

4、滤料在开启使用中，自开始使用时计算，30天内不出现霉变现象，防霉效果好。

5、精油或香精、食品级色素的配方，使滤料除了满足除余氯、防霉的基本功能外，还具有色彩辨识度、气味辨识度等功效。

一种如权利要求1所述的功能性滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将粘合剂放入搅拌器，加入蒸馏水搅拌均匀后，冷却至室温；

S2：将食品级抗氧化剂、维生素C衍生物、柠檬酸、食品级防霉剂放入搅拌器中，搅拌均匀形成第一混合物；

S3：将香精和/或精油，色素加入第一混合物中，充分搅拌形成第二混合物；

S4：将第二混合物，放入制粒机中，进行制粒，得到均匀粒径0.3mm-5mm球径的颗粒。

采用上述技术方案后，本发明一种功能性滤料的制备方法，具有如下有益效果：制备方法简单，由于成品为微细颗粒状，可以适配各种尺寸及形状的滤芯腔体，方便操作，具有良好的实用性和广泛的使用前景。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

实施例1

一、滤料及其制备方法

本发明一种功能性滤料，包括如下原料：以重量百分比计，棓酸丙酯80％-85％，抗坏血酸钠10％-15％，食品级防霉剂0.1％-0.2％，天然精油或香料0.1％-0.5％，食品级色素0.1％-0.5％，柠檬酸1％-4％和粘合剂1％-2％，并且余量为蒸馏水。

本发明中，棓酸丙酯作为抗氧化剂(即还原剂)使用，抗氧化剂可采用棓酸丙酯、虾青素、酒石酸、迷迭香、双乙酸钠和乳酸链球菌素中的其中一种或多种混合。

抗坏血酸钠为维生素C衍生物，本发明中，维生素C衍生物可采用抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸镁、抗坏血酸磷酸酯钠、抗坏血酸磷酸酯镁、抗坏血酸磷脂酸钙、抗坏血酸乙酸酯、抗坏血酸丙酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸二棕榈酸酯、抗坏血酸葡萄苷和抗坏血酸多肽中的其中一种或多种混合。

食品级防霉剂包括苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸与山梨酸钾、对羟基苯甲酸酯、丙酸盐、脱氢醋酸、甘草酸二钾和脱氢醋酸钠的其中一种或多种混合。

粘合剂包括卡波姆、***胶、卡拉胶、明胶、琼脂、黄原胶、结冷胶和纤维素衍生物中的其中一种或多种混合。

天然精油或香料包括松木香精、薰衣草香精、绿茶香精、紫罗兰香精、柠檬香精和薄荷香精中的其中一种或多种混合。本发明一种功能性滤料，与传统技术相比，具有如下有益效果：

1.通过抗氧化剂(还原剂)可以将水中的余氯还原最后消除，滤料无毒、具有抗菌性，通过滤料，在消除余氯过程中，不带入有毒物质，产生二次污染；而且使用寿命长，全程高效。10克滤料通过滤芯结构可以100％消除总共8吨自来水中的余氯。

2、柠檬酸不仅作为催化剂使用，同时柠檬酸与抗氧化剂具有协同增效作用，使抗氧化剂增效，抗氧化能力更强。

3、维生素C的衍生物，本身无毒，对皮肤具有一定的美白防护作用，对解决背景技术中的皮肤问题，有一定的辅助效果。

4、滤料在开启使用中，自开始使用时计算，30天内不出现霉变现象，防霉效果好。

5、精油或香精、食品级色素的配方，使滤料除了满足除余氯、防霉的基本功能外，还具有色彩辨识度、气味辨识度等功效。

本发明一种如上述功能性滤料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将粘合剂放入搅拌器，加入蒸馏水搅拌均匀后，冷却至室温；

S2：将食品级抗氧化剂、维生素C衍生物、柠檬酸、食品级防霉剂放入搅拌器中，搅拌均匀形成第一混合物；

S3：将香精和/或精油，色素加入第一混合物中，充分搅拌形成第二混合物；

S4：将第二混合物，放入制粒机中，进行制粒，得到均匀粒径0.3mm-5mm球径的颗粒，即得到功能性滤料。

本发明一种功能性滤料的制备方法，与传统技术相比，还具有如下有益效果：制备方法简单，由于成品为微细颗粒状，可以适配各种尺寸及形状的滤芯腔体，方便操作，具有良好的实用性和广泛的使用前景。

二、性能测试

根据国家标准GB5749-2006，《生活饮用水标准检验法》，检测水体中余氯的含量。

实验方法：将滤料灌装于滤芯壳体里面，壳体开设小孔，将壳体整体放入水路中，打开自来水，通过水表，检测水流量：

在监测过程中，每1吨自来水，检测出水口处水中余氯的含量，检测结果如下：

表1实施例1消除余氯效果表

由上表可见，本发明的滤料去除余氯的效果极好。

同时进行防霉实验，发现在通常环境中，持续放置6个月，不出现霉变现象；在开始使用后，在1个月内，即不出现霉变现象。

实施例2

本发明一种功能性滤料，包括如下原料：以重量百分比计，棓酸丙酯35％，抗坏血酸钠50％，食品级防霉剂0.1％-0.2％，天然精油或香料0.1％-0.5％，食品级色素0.1％-0.5％，柠檬酸4％和粘合剂1％-2％，并且余量为蒸馏水。

实施例3

本发明一种功能性滤料，包括如下原料：以重量百分比计，棓酸丙酯50％，抗坏血酸钠30-35％，食品级防霉剂0.1％-0.2％，天然精油或香料0.1％-0.5％，食品级色素0.1％-0.5％，柠檬酸4％和粘合剂1％-2％，余量为蒸馏水。

实施例4

本发明一种功能性滤料，包括如下原料：以重量百分比计，棓酸丙酯30％，抗坏血酸钠60-65％，食品级防霉剂0.1％-0.2％，天然精油或香料0.1％-0.5％，食品级色素0.1％-0.5％，柠檬酸2-3％和粘合剂1％-2％，并且余量为蒸馏水。

上述实施例并非限定本发明的产品和方法，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种功能性滤料，其特征在于，包括如下原料：以重量百分比计，食品级抗氧化剂30％-85％，柠檬酸1％-4％，维生素C衍生物65％-10％，食品级防霉剂0.1％-1％，精油或香料0.1％-0.5％，食品级色素0.1％-0.5％和粘合剂1％-2％，并且余量为蒸馏水。

2.如权利要求1所述的一种功能性滤料，其特征在于：食品级抗氧化剂包括棓酸丙酯、虾青素、酒石酸、迷迭香、双乙酸钠和乳酸链球菌素的其中一种或多种混合。

3.如权利要求1所述的一种功能性滤料，其特征在于：所述食品级防霉剂包括苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸与山梨酸钾、对羟基苯甲酸酯、丙酸盐、脱氢醋酸、甘草酸二钾和脱氢醋酸钠中的其中一种或多种混合。

4.如权利要求1所述的一种功能性滤料，其特征在于：所述维生素C衍生物包括抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸镁、抗坏血酸磷酸酯钠、抗坏血酸磷酸酯镁、抗坏血酸磷脂酸钙、抗坏血酸乙酸酯、抗坏血酸丙酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸二棕榈酸酯、抗坏血酸葡萄苷和抗坏血酸多肽中的其中一种或多种混合。

5.如权利要求1所述的一种功能性滤料，其特征在于：所述粘合剂包括卡波姆、***胶、卡拉胶、明胶、琼脂、黄原胶、结冷胶和纤维素衍生物中的其中一种或多种混合。

6.如权利要求1所述的一种功能性滤料，其特征在于：所述精油或香料包括松木香精、薰衣草香精、绿茶香精、紫罗兰香精、柠檬香精和薄荷香精中的其中一种或多种混合。

7.一种如权利要求1所述的功能性滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将粘合剂放入搅拌器，加入蒸馏水搅拌均匀后，冷却至室温；

S2：将食品级抗氧化剂、维生素C衍生物、柠檬酸、食品级防霉剂放入搅拌器中，搅拌均匀形成第一混合物；

S3：将香精和/或精油，色素加入第一混合物中，充分搅拌形成第二混合物；

S4：将第二混合物，放入制粒机中，进行制粒，得到均匀粒径0.3mm-5mm球径的颗粒。