負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法。負離子燒結活性炭凈水濾芯所用的原料主要為粉末活性炭、天然的功能材料（負離子粉、托瑪琳粉中的一種或兩種）和高分子粘結材料。按一定的比例，將原料混合攪拌、壓制成型、高溫燒結，即可制得剛性強的負離子燒結活性炭凈水濾芯，凈化加活化一體化，一舉兩得。并且可以根據不同需求加工成各種形狀和尺寸的產品，例如管狀、盤狀、半球狀、空心、實心等。制備方法簡單易行，原料易得，成本低廉，去除污染能力強，使用壽命長，適合大規模工業化生產。
【專利說明】負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種凈水器濾芯的制備方法，具體地說，涉及一種凈水器的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法。
【背景技術】
[0002]由于工業、農業、生活污水的污染，水源質量越來越差，自來水廠投藥量越來越多，作為消毒的副產品余氯嚴重危害人類的健康。氯是強氧化劑，對人體健康有不良的影響，余氯超標是近百年來癌癥和心腦血管疾病發病率增高和年輕化的根本原因。
[0003]活性炭作為一種孔隙發達的炭質材料，已經廣泛用于分離、精制、催化劑、試劑回收及其他，特別是在公害治理方面得到廣泛的應用。在凈水器領域，活性炭相當于人體外部的肝臟，起到清除毒素的作用。
[0004]在水的凈化過程中，若使用顆粒活性炭會有諸多的缺點，比如，在一定水壓下，由于水流速度較快，水與顆粒活性炭的接觸時間很短，吸附力不強，且顆粒散炭在水流的沖刷過程中會形成間隙過濾，使得一部分水在經過炭床的時候接觸不到活性炭，達不到徹底去除致癌物質余氯的目的。
[0005]又顆粒活性炭強度低，在水流的沖擊下容易脫落粉末，從而生出黑水污染水質的現象；再者，當活性炭顆 粒表面吸附一定的雜質之后，在水流沖刷作用下，活性炭顆粒之間相互滾動摩擦，使得表面吸附的雜質又極易脫離吸附，影響凈水器的出水水質，造成二次污染。
[0006]鑒于顆粒活性炭的諸多缺點，需要將活性炭進行燒結。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，用此燒結方法制成的凈水濾芯的強度高、吸附力強且配方簡單、工藝簡便，高效去除原水中的有形污染。
[0008]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，
1)所用的原料包括活性炭、高分子粘結材料和功能材料，上述原料中各組分重量比分別為活性炭60-85%、高分子粘結材料5-10%、功能材料5-35% ；
2)制備方法為:
A、原料粉碎,細篩:取各所述原料粉碎研磨,并經過80目或以上的細篩；
B、攪拌:將經過粉碎和細篩的各所述原料置入攪拌機中，攪拌0.5-2小時，得到粉料；
C、壓制坯體，干燥:將所述粉料壓制成型，制成半成品坯體，并進行干燥；
D、燒結:將干燥的半成品坯體放入真空電爐內，進行燒結處理；
E、冷卻，取出:冷卻后，將燒結后的制品取出。
[0009]進一步，所述高分子粘結材料可為食用級聚乙烯。[0010]進一步，所述天然的功能材料為能釋放負離子的負離子粉、發射遠紅外線的托瑪琳粉中的一種或兩種。
[0011]進一步，所述活性炭為80目及以上的優質活性炭。
[0012]進一步，所述燒結溫度為180°C _350°C。
[0013]與現有技術相比，通過本發明制得的負離子燒結活性炭凈水濾芯強度高，凈化和活化一體化，合二為一，一舉兩得。并且可以加工成各種形狀和尺寸的產品，例如管狀、盤狀、半球狀、空心、實心等。制備方法簡單易行，原料易得，成本低廉，去除污染能力強，使用壽命長，適合大規模工業化生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法的流程圖。
[0015]【具體實施方式】
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
請參閱圖1，本發明揭示了一種負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其中，
1)制備所用的原料包括活性炭粉末、高分子粘結材料、功能材料，上述原料中各組分質量比分別為活性炭粉末60-85% ;高分子粘結材料5-10% ;功能材料5-35%。
[0016]所述活性炭粉末為80目以上的優質活性炭，所述高分子粘結材料可為食用級聚乙烯(PE)，所述功能材料為高濃度負離子粉、托瑪琳粉中的一種或兩種。
[0017]2)制備步驟為:
A.將所需的原料分別粉碎研磨，并經過80目或以上的細篩；
B.按上述配方秤取經粉碎細篩后的原料粉末，置入攪拌機中攪拌0.5-2小時，得到粉
料；
C.將所述粉料經過金屬模具壓制成型，制成半成品坯體，自然風干I天，并將半成品坯體通過電爐烘干；
D.將烘干后的半成品坯體整齊排列放入真空電爐內鐵架上，經2-3個小時將爐溫升溫至燒結溫度，保溫2個小時進行燒結熱處理；
E.自然冷卻至室溫，將燒結后的制品取出，即可制得負離子燒結活性炭凈水濾芯。
成品的負離子濃度可以通過日本產的礦物負離子測試儀檢測數據。
[0018]當然，在制備過程中，也可以先分別稱取適量的原料，將這些原料混合后粉碎細篩，而后再進行攪拌。
[0019]在制備過程中，也可以先分別稱取適量的原料，將這些原料分別粉碎細篩后再混合在一起進行攪拌。
[0020]具體實施例1:
本實施例揭示了一種負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，可制成管式的負離子燒結活性炭凈水濾芯，制備所用的原料及其質量份數為:200目，碘值1200毫克/克，斯里蘭卡產的美國卡爾R椰殼炭粉末70% ；200目，負離子濃度I萬個/立方厘米，負離子粉20% ；200目的食用級聚乙烯(PE) 10%。
[0021]制備步驟:
A.原料預處理:將椰殼炭粉末、負離子粉、食用級聚乙烯(PE)分別研碎，過200目篩；B.配料，攪拌:按上述配方秤取經研碎細篩過的原料并混合均勻，將混合后的原料按照(質量比)混合料1份的比例投入攪拌機，攪拌0.5-2小時，得到粉料；
C.壓制坯體，干燥:在所述粉料中加入少量硅酸鈉(水玻璃)，將所述粉料借助金屬模具壓制成空心圓柱型坯體，成型后進行干燥；
D.燒結:將干燥后的坯體，整齊放入真空電爐中進行燒結熱處理:升溫速率:100°C/h,在300°C處保溫2小時；在高溫條件下，所述食用級聚乙烯(PE)會揮發掉；
E.冷卻，取出:待所述真空電爐內的溫度降到室溫，即可將產品取出，即可制得管式負離子燒結活性炭凈水濾芯。
[0022]為了避免管式負離子燒結活性炭凈水濾芯過早堵塞，影響活性炭凈水濾芯的去污染能力，可以在活性炭凈水濾芯的外面包裹1-2層孔徑0.5微米的醫用級無紡布，在管式負離子燒結活性炭凈水濾芯的兩端通過食用級熱熔膠與兩個聚丙烯(PP)塑料蓋分別粘牢，其中，一個塑料蓋是密封平底的，另一個塑料蓋的底部有出水插口。
[0023]當然，在制備過程中，也可以先分別稱取適量的原料，將這些原料混合后粉碎細篩，而后再進行攪拌。
[0024]在制備過程中，也可以先分別稱取適量的原料，將這些原料分別粉碎細篩后再混合在一起進行攪拌。
[0025]具體實施例2:
本實施例揭示了一種負離子燒結活性炭凈水濾芯的方法，所用的原料及其質量份數為:100目，碘值1200毫克/克，斯里蘭卡產的美國卡爾岡椰殼活性炭粉末70%;100目，負離子釋放濃度5000個/立方厘米，負離子粉10% ；100目，巴西或日本產的托瑪琳粉10% ;食用級聚乙烯(PE) 10%。
[0026]制備步驟:
A.原料預處理:將四種原料分別研碎，過100目篩。
[0027]B.配料，攪拌:按上述配方秤取經研碎細篩過的原料并混合均勻，將混合后的原料按照(質量比)混合料1份的比例投入攪拌機，攪拌0.5-2小時，得到粉料；
C.壓制坯體，干燥:在所述粉料中加入少量硅酸鈉(水玻璃)，所述粉料借助金屬模具采用半干壓成圓盤狀實心坯體，成型后進行自然風干干燥；
D.燒結:將干燥后的坯體，整齊放入真空電爐中進行燒結熱處理:升溫速率:100°C/h,在300°C處保溫2小時，在高溫條件下，所述食用級聚乙烯(PE)會揮發掉；
E.冷卻，取出:待所述真空電爐內的溫度降到室溫，即可將產品取出，即可得盤形實心的負離子燒結活性炭凈水濾芯。
[0028]借助食用級熱熔膠將盤形實心負離子燒結活性炭凈水濾芯的一端與一圓盤形的塑料端蓋粘牢，所述塑料端蓋的下面有出水口，水從上往下過濾。
[0029]當然，在制備過程中，也可以先分別稱取適量的原料，將這些原料混合后粉碎細篩，而后再進行攪拌。
[0030]在制備過程中，也可以先分別稱取適量的原料，將這些原料分別粉碎細篩后再混合在一起進行攪拌。
[0031]成品的負離子濃度可以通過日本產的礦物負離子測試儀檢測。
[0032]負離子燒結活性炭凈水濾芯在成型工藝方面，首先是將80目以上粉體材料，通過金屬模具高壓壓制而成型，再通過高溫燒結而成。
[0033]在凈化過程中，每一滴水都沒有捷徑可走，都要通過負離子燒結活性炭凈水濾芯的壁厚。壁厚越厚，水的行程越長，延長了水與負離子燒結活性炭凈水濾芯中的炭晶、負離子粉和/或托瑪琳粉的接觸時間。
[0034]炭晶的表面積比普通的顆粒活性炭大10-100倍，所以可更徹底的去除水中的余氯、異味、農藥、殺蟲劑、重金屬等污染物，使用壽命更長。
[0035]所述功能材料可以將水活化，消除水的無形污染，將退化、老化的水變“年輕”。
[0036]所述負離子粉可以釋放負離子，接觸水，能使水的氧化還原電位(ORP)變低，成為負電位還原水，有抗氧化的作用。
[0037]所述托瑪琳粉可以發射遠紅外線，接觸水，能使水的酸堿度(PH)提升，有助中和人體內的酸性毒素；同時可以將水的分子團簇變小，增強水的活性，相當于水的“療養院”，將退化、老化的水變“年輕”。中山大學測試中心檢測，采用氧17同位素核磁共振測試水的半高幅寬:原水自來水是102Hz，浸泡功能材料后，變成46Hz，證實可以將水的分子團簇變小。
[0038]依據本實施例制得的負離子燒結活性炭凈水濾芯，可發揮活性炭天然的微孔特性，另外還加入了能長期釋放負離子的負離子粉和發射紅外線的托瑪琳粉，使得制成的負離子燒結活性炭凈水濾芯成為一個凈化加活化一體化的功能濾芯，合二為一，一舉兩得。
[0039]依據本發明制得的負離子燒結活性炭凈水濾芯剛性強，凈化和活化功能一體化，合二為一，一舉兩得。并且制得的凈水濾芯可以根據需求加工成各種形狀和尺寸的產品，例如管狀、盤狀、半球狀、空心、實心等。
[0040]依據本發明制得凈水濾芯的制備方法簡單易行，原料易得，成本低廉，去除污染能力強，使用壽命長，適合大規模工業化生產。
[0041]以上結合最佳實施例對本發明進行了描述，但本發明并不局限于以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本發明的本質進行的簡單修改、等效組合。
【權利要求】
1.一種負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于: 1)所用的原料包括活性炭、高分子粘結材料和功能材料，上述原料中各組分重量比分別為活性炭60-85%、高分子粘結材料5-10%、功能材料5-35% ； 2)制備方法為: A、原料粉碎,細篩:取各所述原料粉碎研磨,并經過80目或以上的細篩；B、攪拌:將經過粉碎和細篩的各所述原料置入攪拌機中，攪拌0.5-2小時，得到粉料； C、壓制坯體，干燥:將所述粉料壓制成型，制成半成品坯體，并進行干燥； D、燒結:將干燥后的半成品坯體放入真空電爐內，進行燒結處理； E、冷卻，取出:冷卻后，將燒結后的制品取出。
2.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:所述干燥方式為自然風干。
3.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:所述燒結過程中，升溫速率為100°c /h。
4.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:所述燒結過程中，加熱時間為2-3個小時。
5.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:所述燒結溫度為180°C -350°C。
6.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:所述燒結過程中，當所述真空電爐內溫度達到燒結溫度后保溫兩個小時。
7.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:所述高分子粘結材料為食用級聚乙烯。
8.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:所述功能材料為負離子粉和托瑪琳粉中的一種或兩種。
9.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:所述活性炭為80目以上的活性炭。
10.如權利要求1所述的負離子燒結活性炭凈水濾芯的制備方法，其特征在于:在壓制還體前需要在所述粉料中加入少量娃酸鈉(水玻璃)。
【文檔編號】C02F1/28GK103588257SQ201310611316
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】李彤, 邱蔣森 申請人:無限極（中國）有限公司