專利名稱：陶瓷濾芯及其生產工藝的制作方法
陶瓷濾芯及其生產工藝
技術領域：
本發明涉及陶瓷濾芯，特別涉及一種陶瓷濾芯及這種陶瓷的生產工藝。背景技術：
采用硅藻土為主要原料燒制的陶瓷濾芯種類很多，被廣泛的應用于生活飲用水的凈化。目前，市場上普遍采用的這種陶瓷濾芯是針對城市自來水的二次凈化，過濾目標為供水系統二次污染以及自來水廠未完全凈化好的污染物殘留。然而，我國西北廣大地區由于自然條件惡劣、經濟欠發達，農民生活極度貧苦，尤其是飲水安全問題嚴重困擾著當地群眾的生活和經濟發展。這些地區幾乎無其他可飲用水源，采用水窖集雨是唯一飲用水的來源。水窖水污染物集中多為懸浮物、高濁度，高重度微生物污染，有部分油類和農藥殘留，與城市自來水二次凈化有很大的差異。因此，必須改進這種傳統陶瓷濾芯漿料的配方和燒結工藝，否則采用這種濾芯對水窖水凈化的水質無法得到保證。
發明內容有鑒于此，為克服現有技術的不足，本發明提供一種針對水窖水質進行凈化的陶瓷濾芯。一種陶瓷濾芯，所述陶瓷濾芯采用添加有凹凸棒土及鋁釩土的硅藻土為原料燒制而成。優選地，所述原料還包括高嶺土及蒙脫土。優選地，所述原料按照高嶺土 硅藻土 蒙脫土 凹凸棒土 鋁釩土含量比為 11 9 1 1 0.5 來配置。優選地，所述陶瓷濾芯的過濾精度為0. 1 μ M。有鑒于此，還有必要提供一種生產上述陶瓷濾芯的生產工藝。一種陶瓷濾芯生產的工藝，包括以下步驟按照高嶺土 硅藻土 蒙脫土 凹凸棒土鋁釩土含量比為11 :9:1:1: 0.5來配置陶瓷漿料；以及將陶瓷漿料進行燒結。優選地，所述陶瓷漿料選取聚氨酯泡沫作為制備多孔陶瓷的載體，采用濃度為 0. 2%的聚丙烯酰胺為表面活性劑對泡沫載體進行改性處理，并用濃度為45%的NaOH對聚氨酯泡沫做預處理。優選地，所述將陶瓷漿料進行燒結包括以下步驟將漿料從室溫加熱至300°C，控制溫度上升的速度為每分鐘3°C ；將溫度從300°C加熱至450°C，控制溫度上升的速度為每分鐘7。C ；在450°C下保溫2小時；將溫度從450°C加熱至800°C，控制溫度上升的速度為每分鐘7°C;將溫度從800°C加熱至1100°C，控制溫度上升的速度為每分鐘5. 5°C;以及將溫度從1100°C加熱至1300°C，控制溫度上升的速度為分鐘4°C。本發明的陶瓷濾芯在以硅藻土為主要原料的基礎上添加了凹凸棒土及鋁釩土，經過燒結后的陶瓷濾芯通過礦化微孔過濾水體，能夠有效除水中的微粒、懸浮物及大腸桿菌、 金葡萄球菌等致病菌，并且陶瓷濾芯同時具有吸附作用，可對水體中殘留的有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留物有強吸附作用，完全滿足西北農村集雨飲用水凈化的要求。本發明的陶瓷濾芯生產工藝針對改良的陶瓷漿料而設計，可使陶瓷濾芯達到很高的過濾精度。
圖1為本發明的較佳實施例陶瓷濾芯的截面示意圖。圖2為沿圖1中的線II-II的截面示意圖。
具體實施方式為更好地理解本發明，以下將結合具體實例對發明進行詳細的說明。如前文所述，為了克服現有的陶瓷濾芯對水窖水質凈化效果不理想的問題，本發明提供一種針對西北村鎮雨水作為唯一的水源地區研制的陶瓷濾芯以及這種陶瓷濾芯的
生產工藝。針對上述情況，在原有傳統硅藻土燒制的基礎上增加了一定比例的凹凸棒土及鋁釩土，增強了濾芯對水體中殘留的有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留物的吸附能力以及結構應力。同時，對燒制過程的燒結溫度進行了優化控制，達到了研究目標。該陶瓷濾芯的結構如圖1和圖2中所示，主要采用高嶺土及改性硅藻土為主要原料，并提添加有蒙脫土、凹凸棒土及鋁釩土材料燒制成，其中，高嶺土 硅藻土 蒙脫土 凹凸棒土 鋁釩土的含量比為11 9 1 1 0.5。經檢測，這種材料不會二次釋放對人體有害的物質，是經濟又環保的水質過濾材料。上述陶瓷濾芯的制作工藝如下首先，將陶瓷漿料按照高嶺土 硅藻土 蒙脫土 凹凸棒土 鋁釩土含量比為 11 9 1 1 0.5來配置，選取聚氨酯泡沫作為制備多孔陶瓷的載體，采用濃度為 0. 2%的聚丙烯酰胺為表面活性劑對泡沫載體進行改性處理，并用濃度為45%的NaOH對聚氨酯泡沫做預處理。然后，將陶瓷漿料進行燒結。燒結的溫度控制的過程是陶瓷濾芯的生產關鍵，按照如下步驟進行分步燒結1)先將漿料從室溫加熱至300°C，控制溫度上升的速度為每分鐘3°C ；2)再將溫度從300°C加熱至450°C，控制溫度上升的速度為每分鐘7。C ；3)然后在450°C下保溫2小時；4)再從450°C加熱至800°C，控制溫度上升的速度為每分鐘7°C ；5)再從800°C加熱至1100°C，控制溫度上升的速度為每分鐘5. 5°C ；6)最后從1100°C加熱至1300°C，控制溫度上升的速度為分鐘4°C。燒結后，陶瓷濾芯輕質、氣孔率高且具有良好清潔狀態和高過濾精度，過濾精度可達到0. 1 μ M，這種亞微米的孔徑足以濾除原生物和幾乎所有的細菌。在一定水壓下，水體通過礦化微孔陶瓷濾芯后被過濾，過濾精度為0. 1 μ Μ，能夠有效除水中的微粒、懸浮物及大腸桿菌、金葡萄球菌等致病菌，并具有抗菌、殺菌、防霉功能。該陶瓷濾芯同時具有吸附作用， 可對水體中殘留的有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留物有強吸附作用，完全滿足西北農村集雨飲用水凈化的要求。本發明的陶瓷濾芯采用硅藻土材料燒結，過濾精度可達到0. 1 μ M，且濾芯不會二次釋放對人體有害的物質。本發明的陶瓷濾芯針對西北農村窖水的水質凈化研制，對農村水窖水源污染物的種類的研究表明，一些水窖水體中含有一些農藥殘留，為了去除這些有害物質，通過改進燒制材料的配比并添加凹凸棒土和鋁釩土來改變濾芯的吸附性能和抗壓強度。經檢測，該陶瓷濾芯對水體中有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留物有強吸附作用，有效除水中的微粒、懸浮物及大腸桿菌、金葡萄球菌等致病菌，并具有抗菌、殺菌、防霉功能。本發明的陶瓷濾芯經過清洗后可以重復使用，可用百潔布刷洗、砂紙打磨、清水沖洗或反洗，使用壽命長。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種陶瓷濾芯，其特征在于所述陶瓷濾芯采用添加有凹凸棒土及鋁釩土的硅藻土為原料燒制而成。
2.根據權利要求1所述的陶瓷濾芯，其特征在于所述原料還包括高嶺土及蒙脫土。
3.根據權利要求2所述的陶瓷濾芯，其特征在于所述原料按照高嶺土硅藻土 蒙脫土 凹凸棒土 鋁釩土含量比為11 9 1 1 0.5來配置。
4.根據權利要求3所述的陶瓷濾芯，其特征在于所述陶瓷濾芯的過濾精度為0.1 μ M。
5.一種生產根據權利要求1所述的陶瓷濾芯的工藝，包括以下步驟按照高嶺土 硅藻土 蒙脫土 凹凸棒土 鋁釩土含量比為11 9 1 1 0. 5 來配置陶瓷漿料；以及將陶瓷漿料進行燒結。
6.根據權利要求5所述的陶瓷濾芯生產工藝，其特征在于所述陶瓷漿料選取聚氨酯泡沫作為制備多孔陶瓷的載體，采用濃度為0. 2%的聚丙烯酰胺為表面活性劑對泡沫載體進行改性處理，并用濃度為45%的NaOH對聚氨酯泡沫做預處理。
7.根據權利要求5所述的陶瓷濾芯生產工藝，其特征在于所述將陶瓷漿料進行燒結包括以下步驟將漿料從室溫加熱至300°C，控制溫度上升的速度為每分鐘3°C ；將溫度從300°C加熱至450°C，控制溫度上升的速度為每分鐘7°C ；在450°C下保溫2小時；將溫度從450°C加熱至800°C，控制溫度上升的速度為每分鐘7。C ；將溫度從800°C加熱至1100°C，控制溫度上升的速度為每分鐘5.5°C ；以及將溫度從1100°C加熱至1300°C，控制溫度上升的速度為分鐘4°C。
全文摘要
本發明涉及一種陶瓷濾芯，所述陶瓷濾芯采用添加有凹凸棒土及鋁釩土的硅藻土為原料燒制而成。本發明還涉及上述陶瓷濾芯的生產工藝。本發明的陶瓷濾芯在以硅藻土為主要原料的基礎上添加了凹凸棒土及鋁釩土，經過燒結后的陶瓷濾芯通過礦化微孔過濾水體，能夠有效除水中的微粒、懸浮物及大腸桿菌、金葡萄球菌等致病菌，并且陶瓷濾芯同時具有吸附作用，可對水體中殘留的有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留物有強吸附作用，完全滿足西北農村集雨飲用水凈化的要求。本發明的陶瓷濾芯生產工藝針對改良的陶瓷漿料而設計，可使陶瓷濾芯達到很高的過濾精度。
文檔編號C04B33/32GK102153329SQ201010558038
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者周川淇, 鄭勇 申請人:甘肅省灌溉試驗培訓中心