一種飲用水碳纖維過濾器及其制備方法與應用
【專利摘要】本發明公開了一種飲用水碳纖維過濾器及其制備方法與應用，從上到下依次包括進水口、混雜纖維過濾層、抑菌過濾層、重金屬過濾層和儲水罐體，儲水罐體內設置加熱元件，混雜纖維過濾層由熱塑性纖維和活性碳纖維長絲混雜編織而成；抑菌過濾層包括第一層活性炭纖維長絲織物和涂覆在其表面的納米銀附著層；重金屬過濾層包括第二層活性碳纖維長絲織物和噴涂在其表面的KDF銅鋅合金涂層。將目前通用的顆粒物過濾芯材替換為活性碳纖維織物結構形式，活性碳纖維織物自身的多孔結構形式，使得濾芯材料與顆粒芯材相比具有更好的滲透性，同時織物結構也賦予了過濾材料較高的分布均勻性，有效避免顆粒過濾材料堆積而導致的水源凈化過程的水流量不通暢的問題。
【專利說明】
一種飲用水碳纖維過濾器及其制備方法與應用
技術領域
[0001]本發明涉及一種飲用水碳纖維過濾器及其制備方法與應用，特別涉及一種利用活性碳纖維織物為載體復合各種功能性涂層的多級濾芯結構、同時帶有碳纖維遠紅外電加熱功能的飲用水過濾器，該過濾器可對水中各種復雜污染物進行有效過濾凈化，同時配有碳纖維遠紅外加熱裝置可對飲用水進行快速加熱，達到方便舒適飲用的特點。【背景技術】
[0002]自遠古開始，水就是世間萬物的源泉，水也是生命的第一要素。在當今世界經濟飛速發展的同時，環境污染問題已經相當嚴重，由于農業、工業活動大幅機械化以及人類活動的無序化，水源環境的破壞和水質的污染日趨嚴重。當各種泥沙、重金屬、浮游生物和有害菌類進入到飲用水源中，在造成水質降低的同時，也帶來了水中成分分布的失衡和正常結構的改變。近年來許多科研人員已經開始研制各種家庭飲用水的凈化裝置，主要利用各種顆粒吸附材料來改善水質成分、凈化水中污染物，現有的浸水設備所用的濾芯材料主要是顆粒狀凈化材料，主要有活性炭、陶瓷微球、礦物微球等，這些濾芯材料雖然有吸附有害物質、活化水質成分的作用，但是顆粒凈化物自身的形態造成了凈化裝置對水源的凈化過程不均勻，有時甚至會因為大量微小凈化顆粒堆積而出現凈化器中水流停滯堵塞等問題，雖有一定的處理效果但是影響處理的效率，對家庭飲用水的使用造成了影響。
[0003]碳纖維是一種纖維狀的柔性碳材料，利用高溫活化技術也可以賦予高強度、高模量碳纖維以及表面發達微孔結構，這種納米或微米級別的微孔結構也賦予了碳纖維極強的吸附特性，稱之為活性碳纖維。利用活性碳纖維自身的吸附性可制成具有過濾功能的凈化濾芯，同時利用其吸附性也可作為各種功能材料的載體，對水源進行不同類型的抑菌或消毒以及控制微生物的作用。但是，現有技術中的利用活性炭纖維制備的過濾器一般壽命較短，過濾總水量以及凈水流量相對較小，過濾效果較差的弊端。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供了一種飲用水碳纖維過濾器及其制備方法與應用，該過濾器是利用熱塑性纖維混雜碳纖維和活性碳纖維織物為載體復合各種功能性涂層的多級濾芯結構，同時帶有碳纖維遠紅外電加熱功能的飲用水過濾器，具有過濾效果好、使用壽命長、凈水流量大的特點。
[0005]為了解決以上問題，本發明的技術方案為:
[0006]—種飲用水碳纖維過濾器，從上到下依次包括進水口、混雜纖維過濾層、抑菌過濾層、重金屬過濾層和儲水罐體，儲水罐體內設置加熱元件，混雜纖維過濾層由熱塑性纖維和活性碳纖維長絲混雜編織而成;抑菌過濾層包括第一層活性炭纖維長絲織物和涂覆在其表面的納米銀附著層;重金屬過濾層包括第二層活性碳纖維長絲織物和噴涂在其表面的KDF 銅鋅合金涂層。
[0007]優選的，混雜纖維過濾層中，所述熱塑性纖維為聚乙烯纖維、聚丙烯纖維或聚酯纖維;所述活性碳纖維長絲為高強型碳纖維T300、T700或T800經過高溫活化制備。
[0008]進一步優選的，所述活性碳纖維長絲的比表面積為500-3000m2/g。
[0009]進一步優選的，熱塑性纖維和活性碳纖維的混雜比例為1:1至10:1之間可調。
[0010]進一步優選的，所述混雜纖維過濾層的目數為60-500目，厚度為l-10mm。[〇〇11]混雜纖維過濾層主要利用熱塑性纖維與活性碳纖維混雜，使一級過濾層兼備熱塑性纖維的力學韌性和活性碳纖維的吸附性，不僅對飲用水中大顆粒的污染物，例如泥沙、鐵銹、浮游微生物進行過濾和吸附處理，而且會大大提高混雜纖維過濾層的使用壽命。
[0012]優選的，抑菌過濾層中，活性碳纖維長絲采用高強型碳纖維T300、T700或T800經過高溫活化制備，活性碳纖維長絲的比表面積為500-3000m2/g。
[0013]進一步優選的，第一層活性炭長絲織物為無紡布、網眼布、平紋、斜紋或緞紋織物形式的任意一種或多種形式的疊層。
[0014]更進一步優選的，抑菌過濾層的厚度為l-10mm，目數為100-500目，織物面密度為 20-100g/m2。
[0015]進一步優選的，所述納米銀顆粒的粒徑為25-50nm，納米銀顆粒的質量為抑菌過濾層總質量的5-30 %。
[0016]抑菌過濾層主要利用活性碳纖維自身的高吸附性對飲用水中的致病微生物進行吸附凈化，同時利用表面附著的納米銀顆粒層對飲用水中的多種致病菌(大腸桿菌、霍亂菌、痢疾菌、淋球菌、沙眼衣原體等)進行抑制或殺滅處理，相比單純的活性碳纖維織物和單純的納米銀，本發明的抑菌過濾層的過濾殺菌效果更好。
[0017]優選的，重金屬過濾層中，活性碳纖維長絲采用高強型碳纖維T300、T700或T800經過高溫活化制備，活性碳纖維長絲的比表面積為500-3000m2/g。
[0018]進一步優選的，第二層活性炭長絲織物為無紡布、網眼布、平紋、斜紋或緞紋織物形式的任意一種或多種形式的疊層。
[0019]進一步優選的，所述KDF銅鋅合金為KDF55或KDF85,銅鋅合金涂層占重金屬過濾層總質量的5-30 %。
[0020]進一步優選的，重金屬過濾層的厚度為l-10mm，目數為100-500目，織物面密度為 20-100g/m2。
[0021]重金屬過濾層主要以活性碳纖維為載體，在其表面附著致密的KDF銅鋅合金涂層， 利用該合金涂層表面發生的氧化還原反應，達到對水中的氯、化學毒素、農藥、水溶性重金屬等的過濾，尤其對去除鐵、硫化氫、氯氣、氟化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽以及鍋垢等均有明顯效果，主要用于生活用水的深度凈化，相比單純的KDF銅鋅合金涂層和單純的活性碳纖維織物，本發明的重金屬過濾層的深度凈化效果更好，凈化效率更好，單位體積的重金屬過濾層在單位時間內可以凈化更大流量的水。
[0022]優選的，所述加熱元件為碳纖維遠紅外電熱元件。
[0023]內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體，用于對凈化后的水源進行短期儲存，同時利用碳纖維自身通電加熱以及發射2-15微米遠紅外線的特性，對儲水罐體內的凈化水進行暖化加熱處理，有效避免凈化飲用水過涼的問題。
[0024]所述碳纖維過濾器的制備方法，包括如下步驟:
[0025]1)混雜纖維過濾層的制備
[0026]使用熱塑性纖維和活性炭纖維長絲混雜編織，得到混雜纖維過濾層；[〇〇27]2)抑菌過濾層的制備[〇〇28]將活性碳長絲編織成織物，在織物表面制備納米銀顆粒附著層，得到抑菌過濾層； [〇〇29]3)重金屬過濾層的制備[〇〇3〇]將活性碳長絲編織成織物，在織物表面制備KDF銅鋅合金涂層，得到重金屬過濾層；
[0031]步驟1)-3)的順序可以交換；
[0032]4)在過濾器殼體的儲水罐體內安裝加熱元件，并將混雜纖維過濾層、抑菌過濾層和重金屬過濾層按照從上到下的順序安裝在過濾器殼體內，得到過濾器。
[0033]上述碳纖維過濾器在水過濾中的應用，尤其在飲用水過濾中的應用。[〇〇34]本發明的有益效果為:[〇〇35]第一，將目前通用的顆粒物過濾芯材替換為活性碳纖維織物結構形式，活性碳纖維織物自身的多孔結構形式，使得濾芯材料與顆粒芯材相比具有更好的滲透性，同時織物結構也賦予了過濾材料較高的分布均勻性，有效避免顆粒過濾材料堆積而導致的水源凈化過程的水流量不通暢的問題。
[0036]第二，充分利用活性碳纖維長絲織物微孔結構賦予其的超強吸附性，同時以活性碳纖維長絲織物作為載體制備成納米銀附著層或銅鋅合金涂層，以其作為抑菌過濾層或重金屬過濾層，將活性碳纖維的吸附過濾特性與其它材料的抑菌性或氧化還原性相結合，達到凈化飲用水中重金屬或有害菌類的功能。
[0037]第三，活性碳纖維長絲具有高強型碳纖維的優異力學性能，可以有效延長凈化過濾芯材的使用壽命，經過該過濾器凈化的水源可達到直接飲用的級別而無需燒開殺毒。
[0038]第四，凈化水儲罐中內置碳纖維電熱元件，利用碳纖維自身通電加熱以及發射2-15微米遠紅外線的特性，對儲水罐體內凈化水進行暖化加熱處理，避免凈化飲用水過涼的問題。【附圖說明】
[0039]圖1是本發明的活性碳纖維過濾器的結構示意圖。
[0040]其中:1、混雜纖維過濾層，2、抑菌過濾層，3、重金屬過濾層，4、儲水罐體，5、碳纖維遠紅外電熱元件。【具體實施方式】
[0041]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0042]實施例1[〇〇43] 一種飲用水碳纖維過濾器分為三級過濾結構并配有碳纖維遠紅外電加熱裝置，其中三級過濾結構包括:混雜纖維過濾層、抑菌過濾層、重金屬過濾層，在三級過濾裝置之后的底部配有儲水罐體，內置碳纖維遠紅外電熱元件，對處理后的凈化水進行加熱暖化處理。
[0044]第一，混雜纖維過濾層的制備。混雜纖維使用聚乙烯纖維熱塑性纖維和高強型碳纖維T300經高溫活化制備的活性碳纖維混雜編織制成無紡布織物，T300制備的活性碳纖維比表面積為500m2/g，熱塑性纖維和活性碳纖維混雜比例為1:1。最終制備的織物面密度為20g/m2,混雜纖維過濾層的織物目數為60目，織物厚度為1mm。混雜纖維過濾層用于對飲用水中大顆粒的污染物，例如泥沙、鐵銹、浮游微生物進行過濾和吸附。
[0045]第二，抑菌過濾層的制備。采用高強型碳纖維T700經高溫活化制備的活性碳纖維長絲，編織制成無紡布織物，活性碳纖維織物的比表面積為l〇〇〇m2/g，在纖維織物表面通過浸漬或噴涂技術與震蕩技術結合制備粒徑為25nm納米銀顆粒附著層，附著層占抑菌過濾層總質量的5%，最終活性碳纖維長絲抑菌層的厚度為1_，織物目數為100目，織物面密度為 20g/m2。活性碳纖維表面附著的納米銀顆粒層對飲用水中的多種致病菌(大腸桿菌、霍亂菌、痢疾菌、淋球菌、沙眼衣原體等)進行抑制或殺滅處理。
[0046]第三，重金屬過濾層的制備。采用高強型碳纖維T700經高溫活化制備的活性碳纖維長絲，編織制成網眼布織物，活性碳纖維織物的比表面積為1200m2/g，在纖維織物表面通過電弧噴涂或等離子體噴涂等技術制備KDF55銅鋅合金涂層，銅鋅合金涂層占重金屬過濾層總質量的15%。最終活性碳纖維長絲重金屬過濾層的厚度為2_，織物目數為100目，織物面密度為28g/m2。利用該合金涂層表面發生的氧化還原反應，達到對水中的氯、化學毒素、 農藥、水溶性重金屬等的過濾，尤其對去除鐵、硫化氫、氯氣、氟化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽以及鍋垢等均有明顯效果，主要用于生活用水的深度凈化。[〇〇47]第四，內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體的制備。在三級過濾裝置底部配有內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體，用于對凈化后的水源進行短期儲存，同時利用碳纖維自身通電加熱以及發射2-15微米遠紅外線的特性，對儲水罐體內的凈化水進行暖化加熱處理，有效避免凈化飲用水過涼的問題，經該過濾器凈化的水源可達到直接飲用級別無需燒開殺毒。[〇〇48]使用壽命為4年，過濾后的水符合世界衛生組織健康飲用水標準。
[0049]實施例2
[0050]一種飲用水碳纖維過濾器分為三級過濾結構并配有碳纖維遠紅外電加熱裝置，其中三級過濾結構包括:混雜纖維過濾層、抑菌過濾層、重金屬過濾層，在三級過濾裝置之后的底部配有儲水罐體，內置碳纖維遠紅外電熱元件，對處理后的凈化水進行加熱暖化處理。
[0051]第一，混雜纖維過濾層的制備。混雜纖維使用聚丙烯纖維熱塑性纖維和高強型碳纖維T700經高溫活化制備的活性碳纖維混雜編織制成無紡布織物，T700制備的活性碳纖維比表面積為1200m2/g，熱塑性纖維和活性碳纖維混雜比例為2:1。最終制備的織物面密度為 80g/m2,混雜纖維過濾層的織物目數為80目，織物厚度為7mm。混雜纖維過濾層用于對飲用水中大顆粒的污染物，例如泥沙、鐵銹、浮游微生物進行過濾和吸附。[〇〇52]第二，抑菌過濾層的制備。采用高強型碳纖維T800經高溫活化制備的活性碳纖維長絲，編織制成平紋織物，活性碳纖維織物的比表面積為1900m2/g，在纖維織物表面通過浸漬或噴涂技術與震蕩技術結合制備粒徑為30nm納米銀顆粒附著層，附著層占抑菌過濾層總質量的20%，最終活性碳纖維長絲抑菌層的厚度為4mm，織物目數為200目，織物面密度為 60g/m2。活性碳纖維表面附著的納米銀顆粒層對飲用水中的多種致病菌(大腸桿菌、霍亂菌、痢疾菌、淋球菌、沙眼衣原體等)進行抑制或殺滅處理。[〇〇53]第三，重金屬過濾層的制備。采用高強型碳纖維T800經高溫活化制備的活性碳纖維長絲，編織制成斜紋織物，活性碳纖維織物的比表面積為1400m2/g，在纖維織物表面通過電弧噴涂或等離子體噴涂等技術制備KDF85銅鋅合金涂層，銅鋅合金涂層占重金屬過濾層總質量的22%。最終活性碳纖維長絲重金屬過濾層的厚度為3mm，織物目數為300目，織物面密度為90g/m2。利用該合金涂層表面發生的氧化還原反應，達到對水中的氯、化學毒素、農藥、水溶性重金屬等的過濾，尤其對去除鐵、硫化氫、氯氣、氟化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽以及鍋垢等均有明顯效果，主要用于生活用水的深度凈化。[〇〇54]第四，內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體的制備。在三級過濾裝置底部配有內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體，用于對凈化后的水源進行短期儲存，同時利用碳纖維自身通電加熱以及發射2-15微米遠紅外線的特性，對儲水罐體內的凈化水進行暖化加熱處理，有效避免凈化飲用水過涼的問題，經該過濾器凈化的水源可達到直接飲用級別無需燒開殺毒。
[0055] 實施例3[〇〇56] 一種飲用水碳纖維過濾器分為三級過濾結構并配有碳纖維遠紅外電加熱裝置，其中三級過濾結構包括:混雜纖維過濾層、抑菌過濾層、重金屬過濾層，在三級過濾裝置之后的底部配有儲水罐體，內置碳纖維遠紅外電熱元件，對處理后的凈化水進行加熱暖化處理。 [〇〇57] 第一，混雜纖維過濾層的制備。混雜纖維使用聚酯纖維熱塑性纖維和高強型碳纖維T800經高溫活化制備的活性碳纖維混雜編織制成無紡布織物，T800制備的活性碳纖維比表面積為ll〇〇m2/g，熱塑性纖維和活性碳纖維混雜比例為5:1。最終制備的織物面密度為 70g/m2,混雜纖維過濾層的織物目數為140目，織物厚度為4mm。混雜纖維過濾層用于對飲用水中大顆粒的污染物，例如泥沙、鐵銹、浮游微生物進行過濾和吸附。[〇〇58]第二，抑菌過濾層的制備。采用高強型碳纖維T300經高溫活化制備的活性碳纖維長絲，編織制成斜紋織物，活性碳纖維織物的比表面積為2100m2/g，在纖維織物表面通過浸漬或噴涂技術與震蕩技術結合制備粒徑為25nm納米銀顆粒附著層，附著層占抑菌過濾層總質量的23%，最終活性碳纖維長絲抑菌層的厚度為8mm，織物目數為500目，織物面密度為 100g/m2。活性碳纖維表面附著的納米銀顆粒層對飲用水中的多種致病菌(大腸桿菌、霍亂菌、痢疾菌、淋球菌、沙眼衣原體等)進行抑制或殺滅處理。
[0059]第三，重金屬過濾層的制備。采用高強型碳纖維T800經高溫活化制備的活性碳纖維長絲，編織制成緞紋織物，活性碳纖維織物的比表面積為2400m2/g，在纖維織物表面通過電弧噴涂或等離子體噴涂等技術制備KDF55銅鋅合金涂層，銅鋅合金涂層占重金屬過濾層總質量的30%。最終活性碳纖維長絲重金屬過濾層的厚度為10mm，織物目數為500目，織物面密度為l〇〇g/m2。利用該合金涂層表面發生的氧化還原反應，達到對水中的氯、化學毒素、 農藥、水溶性重金屬等的過濾，尤其對去除鐵、硫化氫、氯氣、氟化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽以及鍋垢等均有明顯效果，主要用于生活用水的深度凈化。
[0060]第四，內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體的制備。在三級過濾裝置底部配有內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體，用于對凈化后的水源進行短期儲存，同時利用碳纖維自身通電加熱以及發射2-15微米遠紅外線的特性，對儲水罐體內的凈化水進行暖化加熱處理，有效避免凈化飲用水過涼的問題，經該過濾器凈化的水源可達到直接飲用級別無需燒開殺毒。[0061 ] 實施例4[〇〇62] 一種飲用水碳纖維過濾器分為三級過濾結構并配有碳纖維遠紅外電加熱裝置，其中三級過濾結構包括:混雜纖維過濾層、抑菌過濾層、重金屬過濾層，在三級過濾裝置之后的底部配有儲水罐體，內置碳纖維遠紅外電熱元件，對處理后的凈化水進行加熱暖化處理。
[0063]第一，混雜纖維過濾層的制備。混雜纖維使用聚丙烯纖維熱塑性纖維和高強型碳纖維T300經高溫活化制備的活性碳纖維混雜編織制成無紡布織物，T300制備的活性碳纖維比表面積為1700m2/g，熱塑性纖維和活性碳纖維混雜比例為10:1。最終制備的織物面密度為100g/m2,混雜纖維過濾層的織物目數為400目，織物厚度為50mm。混雜纖維過濾層用于對飲用水中大顆粒的污染物，例如泥沙、鐵銹、浮游微生物進行過濾和吸附。
[0064]第二，抑菌過濾層的制備。采用高強型碳纖維T700經高溫活化制備的活性碳纖維長絲，編織制成緞紋織物，活性碳纖維織物的比表面積為2900m2/g，在纖維織物表面通過浸漬或噴涂技術與震蕩技術結合制備粒徑為21nm納米銀顆粒附著層，附著層占抑菌過濾層總質量的20%，最終活性碳纖維長絲抑菌層的厚度為10mm，織物目數為450目，織物面密度為 90g/m2。活性碳纖維表面附著的納米銀顆粒層對飲用水中的多種致病菌(大腸桿菌、霍亂菌、痢疾菌、淋球菌、沙眼衣原體等)進行抑制或殺滅處理。[〇〇65]第三，重金屬過濾層的制備。采用高強型碳纖維T800經高溫活化制備的活性碳纖維長絲，編織制成無紡布織物，活性碳纖維織物的比表面積為3000m2/g，在纖維織物表面通過電弧噴涂或等離子體噴涂等技術制備KDF85銅鋅合金涂層，銅鋅合金涂層占重金屬過濾層總質量的25%。最終活性碳纖維長絲重金屬過濾層的厚度為5mm，織物目數為500目，織物面密度為30g/m2。利用該合金涂層表面發生的氧化還原反應，達到對水中的氯、化學毒素、 農藥、水溶性重金屬等的過濾，尤其對去除鐵、硫化氫、氯氣、氟化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽以及鍋垢等均有明顯效果，主要用于生活用水的深度凈化。
[0066]第四，內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體的制備。在三級過濾裝置底部配有內置碳纖維遠紅外電熱元件的儲水罐體，用于對凈化后的水源進行短期儲存，同時利用碳纖維自身通電加熱以及發射2-15微米遠紅外線的特性，對儲水罐體內的凈化水進行暖化加熱處理，有效避免凈化飲用水過涼的問題，經該過濾器凈化的水源可達到直接飲用級別無需燒開殺毒。
[0067]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種飲用水碳纖維過濾器，其特征在于:從上到下依次包括進水口、混雜纖維過濾 層、抑菌過濾層、重金屬過濾層和儲水罐體，儲水罐體內設置加熱元件，混雜纖維過濾層由 熱塑性纖維和活性碳纖維長絲混雜編織而成;抑菌過濾層包括第一層活性炭纖維長絲織物 和涂覆在其表面的納米銀附著層;重金屬過濾層包括第二層活性碳纖維長絲織物和噴涂在 其表面的KDF銅鋅合金涂層。2.根據權利要求1所述的碳纖維過濾器，其特征在于:混雜纖維過濾層中，所述熱塑性 纖維為聚乙烯纖維、聚丙烯纖維或聚酯纖維；所述活性碳纖維長絲為高強型碳纖維T300、 T700或T800經過高溫活化制備。3.根據權利要求2所述的碳纖維過濾器，其特征在于:所述活性碳纖維長絲的比表面積 為500-3000m2/g;或熱塑性纖維和活性碳纖維的混雜比例為1:1至10:1之間可調；或所述混雜纖維過濾層的目數為60-500目，厚度為l-10mm。4.根據權利要求1所述的碳纖維過濾器，其特征在于:抑菌過濾層中，活性碳纖維長絲 采用高強型碳纖維T300、T700或T800經過高溫活化制備，活性碳纖維長絲的比表面積為 500-3000m2/g〇5.根據權利要求4所述的碳纖維過濾器，其特征在于:第一層活性炭長絲織物為無紡 布、網眼布、平紋、斜紋或緞紋織物形式的任意一種或多種形式的疊層；或抑菌過濾層的厚度為目數為100-500目，織物面密度為20-100g/m2;或所述納米銀顆粒的粒徑為25-50nm，納米銀顆粒的質量為抑菌過濾層總質量的5-30% 〇6.根據權利要求1所述的碳纖維過濾器，其特征在于:重金屬過濾層中，活性碳纖維長 絲采用高強型碳纖維T300、T700或T800經過高溫活化制備，活性碳纖維長絲的比表面積為 500-3000m2/g〇7.根據權利要求6所述的碳纖維過濾器，其特征在于:第二層活性炭長絲織物為無紡 布、網眼布、平紋、斜紋或緞紋織物形式的任意一種或多種形式的疊層；所述KDF銅鋅合金為KDF55或KDF85，銅鋅合金涂層占重金屬過濾層總質量的5-30 % ;重金屬過濾層的厚度為目數為100-500目，織物面密度為20-100g/m2。8.根據權利要求1所述的碳纖維過濾器，其特征在于:所述加熱元件為碳纖維遠紅外電 熱元件。9.權利要求1-8任一所述的碳纖維過濾器的制備方法，其特征在于:包括如下步驟:1)混雜纖維過濾層的制備使用熱塑性纖維和活性炭纖維長絲混雜編織，得到混雜纖維過濾層；2)抑菌過濾層的制備將活性碳長絲編織成織物，在織物表面制備納米銀顆粒附著層，得到抑菌過濾層；3)重金屬過濾層的制備將活性碳長絲編織成織物，在織物表面制備KDF銅鋅合金涂層，得到重金屬過濾層；步驟1)_3)的順序可以交換；4)在過濾器殼體的儲水罐體內安裝加熱元件，并將混雜纖維過濾層、抑菌過濾層和重 金屬過濾層按照從上到下的順序安裝在過濾器殼體內，得到過濾器。10.權利要求1-8任一所述碳纖維過濾器在水過濾中的應用，尤其在飲用水過濾中的應用。
【文檔編號】B01D24/10GK105948317SQ201610406806
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】喬琨, 曹偉偉, 于麗媛, 王永偉, 朱波
【申請人】山東大學, 天津工業大學