專利名稱：用增強的粘合劑制備過濾介質的方法
技術領域：
本發明涉及一種水過濾介質，其具有直接固定于用于制造過濾介質的粘合劑材料上的帶電材料。還可向所述粘合劑中直接添加微生物攔截增強劑。在一個實施方案中，本發明涉及制備過濾介質的方法，所述過濾介質具有帶電材料和微生物攔截增強劑，所述兩種物質都直接粘附到粘合劑材料上。然后，將制得的增強的粘合劑與芯部過濾介質合并以制備過濾介質。
背景技術：
一般地，在使用或不使用生物活性金屬的條件下，利用帶電材料和/或任意一種相容性微生物攔截增強劑對形成過濾系統中的芯部過濾介質的碳或活性炭纖維或結構進行化學處理。然后，將粉末、微粒或纖維形式的粘合劑或熱塑性材料進行合并以提供更高強度。在某些情況中，利用帶電材料和相容性微生物攔截增強劑對活性炭/粘合劑的組合進行化學處理。先前技術沒有教導，在添加或不添加帶電材料的條件下，將帶電材料直接合并入粘合劑中或將微生物攔截能力直接合并入粘合劑中。包含陽離子銀絡合物的微生物攔截增強劑在本領域內是已知的。通常，將這些試劑位于碳塊或纖維過濾器上以凈化水并展示優異的病毒和細菌攔截功能。已知的是，在這些應用中對所述試劑進行沉積的方法是相當復雜的。陽離子銀絡合物(帶電材料)通常以兩步處理法直接在活性炭上形成。所述活性炭利用陽離子材料進行處理并然后利用銀氨絡合物進行處理以形成陽離子銀-胺-鹵化物絡合物。該方法已經由如下美國專利部分教導6630016、6835311、6953604、6959820、6998058、7008537、7011753 和 7144533，所述專利授予 Koslow 并受讓給 KX Technologies, LLC.。通過將硝酸銀溶液與氯化鈉溶液反應以使得氯化銀沉淀，可制備銀氨絡合物。將氯化銀徹底洗滌以完全除去硝酸根離子。在漂洗期間對硝酸根離子的濃度進行監測。然后使用大量氨水溶液將氯化銀溶解以形成銀氨絡合物溶液。然后對活性炭進行處理并在約300 干燥一段時間，典型地過夜。本發明不同于該已知方法，因為將帶電材料或微生物攔截增強劑或所述兩者直接添加至為活性炭提供結構整體性的粘合劑材料中。
發明內容
考慮到先前技術的問題和不足，因此本發明的目的是提供一種用于將微生物攔截在過濾介質內的更有效的化學方法。本發明的另一個目的是提供一種在過濾介質制造過程期間在將粘合劑材料與芯部過濾介質材料合并之前將帶電材料直接合并到粘合劑材料上的方法。本發明的另一個目的是提供一種在過濾介質制造過程期間將微生物攔截增強劑直接合并到粘合劑材料上的方法。
本發明的還另一個目的是，通過將微生物攔截增強劑直接添加至粘合劑材料或添加至具有與其連接的帶電材料的粘合劑材料中，并通過降低在過濾器芯部介質自身內另外直接合并的溴化鈉和帶電材料的量，并進一步消除氯化鈉和氨的使用而簡化在芯部過濾介質內并入微生物攔截增強劑的方法、以及簡化所述方法的化學品的方法。本發明的另一個目的是通過向粘合劑材料中添加帶電材料并將所述帶電材料與粘合劑上的微生物攔截增強劑合并來提高碳塊過濾器優于現有技術的生物攔截能力，以便不會降低可獲得的活性炭的表面積。本發明的另外目的是提供一種將生物攔截能力并入碳過濾器中的方法，所述碳過濾器容納更多種篩網尺寸的活性炭。本發明的還另一個目的是提供一種使用粘合劑材料來控制帶電材料和微生物攔截增強劑在碳塊過濾介質中的分布的方法。根據說明書，將使得本發明的另外其他目的和優勢部分明顯且部分明確。在本發明中實現了對于本領域技術人員所理解的上述和其他目的，在第一方面中，本發明涉及一種制備具有微生物攔截能力的過濾介質的方法，所述方法包括將帶電材料直接合并到粘合劑材料上，形成帶電的粘合劑材料；將芯部過濾介質與所述帶電的粘合劑材料合并；以及利用所述合并的芯部過濾介質和所述帶電的粘合劑材料形成過濾介質。形成所述過濾介質的步驟可包括將所述合并的芯部過濾介質與帶電的粘合劑擠出或壓制成型為固體復合材料或塊。所述帶電材料可包括膠體；小的帶電分子；或直鏈或支化的聚合物，所述聚合物在沿聚合物鏈的長度上具有帶正電的原子，所述帶正電的原子具有與其締合的平衡離子。更具體地，所述帶電材料可包括溴化鈉與二烯丙基二甲基氯化銨的均聚物或聚-DADMAC的溶液。在第二方面中，本發明涉及一種制備具有微生物攔截能力的過濾介質的方法，所述方法包括將帶電材料、微生物攔截增強劑和粘合劑材料合并以形成增強的粘合劑；將芯部過濾介質與所述增強的粘合劑合并；以及利用所述芯部過濾介質和所述增強的粘合劑形成過濾介質。所述微生物攔截增強劑可包含生物活性金屬鹽溶液，所述溶液包括生物活性金屬。可將溴化銀直接添加至帶電的粘合劑中。在第三方面中，本發明涉及一種制備具有微生物攔截能力的過濾介質的方法，所述方法包括將粘合劑材料與聚丙烯酸(PAA)合并以形成粘合劑-PAA組合物，所述PAA為35%的水溶液且所述PAA的量為所述粘合劑材料的約0. 19T10重量％ ；以所述粘合劑材料的189T72重量％的量將所述粘合劑-PAA組合物在去離子水中稀釋；對所述粘合劑-PAA組合物進行干燥并壓碎成粉末；將按所述粘合劑材料的重量百分比計為約19T5%的帶電材料與按所述芯部過濾介質的量計為約0. 059T0. 5重量％的AgBr混合；在所述粘合劑-PAA組合物的189T54重量％的量下將去離子水與所述帶電材料和AgBr混合以形成帶電材料-AgBr溶液；將所述帶電材料-AgBr溶液與所述粘合劑-PAA組合物合并并對制得的組合物干燥以形成增強的粘合劑；將芯部過濾介質與所述增強的粘合劑合并；以及利用所述芯部過濾介質與所述增強的粘合劑形成所述過濾介質。在第四方面中，本發明涉及一種制備具有微生物攔截能力的過濾介質的方法，所述方法包括將帶電材料、微生物攔截增強劑和粘合劑材料合并以形成增強的粘合劑，包括將所述粘合劑材料與聚丙烯酸(PAA)合并，所述PAA為35%的水溶液且所述PAA的量為所述粘合劑材料的約0. 19T10重量％ ;將所述PAA和粘合劑材料的組合物在去離子水中稀釋以形成粘合劑-PAA組合物，所述去離子水的量為所述粘合劑材料的189T72重量％ ;將所述粘合劑材料的約19T5重量％的量的帶電材料與所述芯部過濾介質的約0. 059T0. 5重量％的量的AgBr合并；將所述帶電材料、AgBr和粘合劑-PAA組合物混入去離子水中，所述去離子水的量為所述粘合劑-PAA組合物的189T54重量％ ;對制得的帶電材料、AgBr、粘合劑-PAA組合物進行干燥；將芯部過濾介質與所述增強的粘合劑合并；以及利用所述芯部過濾介質與所述增強的粘合劑形成所述過濾介質。在第五方面中，本發明涉及一種帶電的粘合劑，包含與帶電材料組合的處于粉末、微粒或纖維形式的粘合劑材料，所述帶電材料包括膠體；小的帶電分子；或直鏈或支化的聚合物，所述聚合物在沿著聚合物鏈的長度上具有帶正電的原子，所述帶正電的原子具有與其締合的平衡離子。在第六方面中，本發明涉及一種具有微生物攔截能力的中間過濾介質，包含帶電的粘合劑，其包括在粘合劑材料與芯部過濾介質合并之前且在施加熱之前直接固定到粘合劑材料上的帶電材料；和與所述帶電的粘合劑材料合并的所述芯部過濾介質。所述中間過 濾介質可包括在帶電的粘合劑與芯部過濾介質合并之前并施加熱之前通過將至少一種微生物攔截增強劑合并到帶電的粘合劑上而增強的帶電的粘合劑。 在第七方面中，本發明涉及一種具有微生物攔截能力的過濾器，包含具有芯部過濾介質和帶電的粘合劑的過濾介質，其中所述帶電的粘合劑包括粘合劑材料，所述粘合劑材料具有在與所述芯部過濾介質合并之前直接固定到所述粘合劑材料上的導電材料，且其中所述過濾介質在施加熱之后具有分散在整個的芯部過濾介質中的帶電的粘合劑；封裝所述過濾介質的外殼；和將所述過濾介質密封在所述外殼中的端蓋。所述過濾器可包括通過在帶電的粘合劑與芯部過濾介質合并之前并施加熱之前將至少一種微生物攔截增強劑合并到帶電的粘合劑上而增強的帶電的粘合劑。所述過濾器可還包括成型為復合塊結構、螺旋-卷繞板或折疊板的過濾介質。附圖
簡述特別地，在附屬權利要求書中列出了認為是本發明新穎且基本特性的本發明的特征。所述特征僅用于顯示目的且不是按比例繪制的。然而，關于操作的組織和方法，結合附圖并通過參考如下詳細說明可最好地理解本發明本身，在所述附圖中圖I是在向芯部過濾介質中添加粘合劑并加熱之前利用帶電材料和微生物攔截增強劑涂覆的粘合劑材料的圖。圖2是在熔化工藝之后圖I的粘合劑。圖3是顯示固定到根據本發明的粘合劑材料上的帶電顆粒在碳塊各個層上的分布及其對壓降的影響的圖。圖4A是過濾器的等距視圖，所述過濾器具有以復合塊結構形成的本發明的過濾介質。圖4B是過濾器的等距視圖，所述過濾器具有以折疊板方式形成的本發明的過濾介質。圖4C是過濾器的等距視圖，所述過濾器具有以螺旋一卷繞板方式形成的本發明的過濾介質。
圖4D是圖4C的過濾介質的細節圖。實施本發明的方式在描述本發明的優選實施方案中，本文中參考附圖中的圖廣4，其中相同的數字表示本發明相同的特征。在制備本發明至少一個實施方案的過濾介質的方法中,將芯部過濾介質材料與已經提前用帶電材料進行了處理的粘合劑材料合并。在一個實施方案中，將芯部過濾介質與已經提前用帶電材料和微生物攔截增強劑進行了處理的粘合劑材料合并。過濾介質通常使用適當孔結構、電荷材料、化學處理或其組合并入提供微生物攔截能力的微孔結構。所述微孔結構包含活性顆粒的陣列，所述活性顆粒具有特定的孔結構以及吸附劑和/或吸收劑性質。所述陣列能夠為成型為粘著介質的粘接或固定顆粒的固體復合塊、獨塊、陶瓷燭行物或平板復合材料，其都可用作粘合劑或負載粘接材料。通過本領 域中已知的方法如擠出、成型或滑動鑄造可制備這些顆粒。為了獲得期望的結果，所述微孔材料能夠具有2微米數量級的平均流程，但是具有特殊的平均流程不是用于實踐本發明的先決條件。在通過參考并入本文中的、早先識別的引用的Koslow先前技術中，用于處理芯部過濾介質表面的化學處理工藝利用帶電或陽離子材料與微生物攔截增強劑如生物活性金屬之間的協同相互作用，當所述微生物攔截增強劑與所述芯部過濾介質合并時，可提供接觸時微生物污染物的廣譜下降。通過與芯部過濾介質合并的陽離子材料所提供的電荷有助于微生物污染物的電動態攔截，同時緊密孔結構提供短擴散通道，并因此使得流動流體中的微生物污染物向微孔結構表面的快速擴散動力學。為了實施本發明的至少一個實施方案，將芯部過濾介質與已經提前與帶電材料、微生物攔截增強劑或所述兩者合并的粘合劑材料合并，以最終形成用于過濾系統中的完整的過濾介質。圖I描繪了利用帶電材料12和微生物攔截增強劑14涂覆的粘合劑10。這些成分可具有多種類型，且下面進行確認。應注意，盡管未列出，但還可將與所識別材料族相關的材料用于本發明中，且所提供的列表不包括所有這種材料，相反是所述材料和滿足本發明工作的材料族的代表性實例。可將具有直接利用帶電材料進行處理的并且具有或不具有微生物攔截增強劑的粘合劑的微孔過濾介質用作復合塊、平板、折疊的介質，或根據用途和過濾器的外殼設計用作螺旋卷繞介質。其可用于幾乎所有類型的過濾，包括用于工業、商業和家庭用途的水和空氣的過濾。芯部過濾介質所使用的芯部過濾介質可包含吸附劑和/或吸收劑活性顆粒的陣列。所述活性材料可以處于使用濕法放置或干法放置介質工藝的微粒、粉末或粒狀形式，且包括但不限于，活性炭、活性氧化鋁、沸石、硅藻土、硅酸鹽、硅鋁酸鹽、鈦酸鹽、骨炭、鈣羥磷灰石、錳氧化物、鐵氧化物、氧化鎂、珍珠巖、滑石、聚合物微粒、粘土、碘化樹脂、離子交換樹脂、陶瓷、超級吸收劑聚合物(SAP)以及它們的組合。通過本領域中技術人員所已知的擠出、壓縮成型或其他工藝可將該活性材料轉化成固體復合材料。在美國專利5，019，311和5，189，092中描述了示例性方法。可將纖維用作所述芯部過濾介質。這些纖維可包含能夠被原纖化的有機聚合物纖維。被原纖化的纖維通常是有利的，因為其異乎尋常的細尺寸規格和潛在的低成本。這種被原纖化的纖維包括但不限于，聚合物如聚酰胺、丙烯酸類樹脂、丙烯腈；液晶聚合物如源自日本的 Kuraray Co. , Ltd.的VECTRAM 和源自日本的 Toyo Boseki KabushikiKaisha Corporation的ZYLON 等;離子交換樹脂、工程樹脂、纖維素、人造絲、芒麻、羊毛、絲綢、玻璃、金屬、陶瓷、其他纖維材料或其組合；或纖維與微粒介質的組合，所述微粒介質例如但不限于活性炭、活性氧化鋁、沸石、硅藻土、硅酸鹽、硅鋁酸鹽、鈦酸鹽、骨炭、鈣羥磷灰石、錳氧化物、鐵氧化物、氧化鎂、珍珠巖、滑石、聚合物微粒、粘土、碘化樹脂、離子交換樹脂、陶瓷、超級吸收劑聚合物(SAP)以及它們的組合。有機和無機纖維和/或晶須的組合，無論是否是被原纖化，都是可預期的且在本發明的范圍內。例如，可單獨或一起使用玻璃、陶瓷、金屬纖維或聚合物纖維。在一個實施方案中，可使用被原纖化的纖維絲纖維如源自奧地利的 Lenzing Aktiengesellschaft Corpora tion 的 LYOCELL BY UENZ1NG ，因為其異乎尋常的細尺寸規格和潛在的低成本。所述芯部過濾介質也可為潛在由纖維制成的平板介質、或纖維和微粒介質組合的形式，其最終進行輥壓、分層和/或折疊以用于增強的過濾應用。粘合劑材料本領域熟知的是，以粉末、微粒或纖維形式添加熱塑性或熱固性材料將有助于芯部過濾介質的活性顆粒的粘合。這種粘合劑材料可包括如下類型的任意一種物質聚烯烴、聚鹵乙烯、聚乙烯基酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基醇、聚乙烯基硫酸酯、聚乙烯基磷酸酯、聚乙烯基胺、聚酰胺、聚酰亞胺、聚噁二唑、聚三唑、聚碳化二亞胺、聚砜、聚碳酸酯、聚醚、聚芳醚、聚酯、聚芳酯、酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、甲醛-脲、乙基-乙酸乙烯酯共聚物、及它們的共聚物和嵌段互聚物、以及它們的組合。上述材料和其他可使用聚合物的變體包括諸如羥基、鹵素、低級烷基、低級烷氧基、單環芳基等的基團的取代。其他潛在可用的材料包括聚合物如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和其他非晶或無定形聚合物和結構。可使用的粘合劑材料的更詳細列表包括封端的聚縮醛如聚蟻醛或聚甲醛、聚三氯乙醛、聚正戊醛、聚乙醛和聚丙醛；丙烯酸類聚合物如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸乙酯和聚甲基丙烯酸甲酯；氟碳聚合物如聚四氟乙烯、全氟化的乙烯-丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯；聚酰胺如聚6-氨基己酸或聚e -己內酰胺、聚亞己基己二酰胺、聚亞己基癸二酰胺和聚11-氨基十一烷酸；聚芳酰胺如聚(亞氨基-1，3-苯二胺間苯二甲酰)或聚(間亞苯基間苯二甲酰胺)；聚對二甲苯如聚-2-二甲苯和聚(氯-I-二甲苯)；聚芳基醚如聚(氧-2，6- 二甲基-1，4-亞苯基)或聚苯醚；聚芳基砜如聚(氧-1，4-亞苯基磺酰基-1，4-亞苯基氧-1，4-亞苯基異亞丙基-1，4-亞苯基)和聚(磺酰基-1，4-亞苯基-氧-1，4-亞苯基磺酰基4，4’-聯亞苯基);聚碳酸酯如聚雙酚A或聚(羰基二氧-1，4-亞苯基異亞丙基-1，4-亞苯基)；聚酯如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚(對苯二甲酸丁二醇酯)和聚(環己烯-1，4-二亞甲基對苯二甲酸酯)或聚(氧亞甲基-1，4-環己烯亞甲基氧對苯二甲酰)；聚芳基硫醚如聚(對亞苯基硫醚)或聚(硫代-1，4-亞苯基);聚酰亞胺如聚(均苯四酸酰亞胺-1，4-亞苯基)；聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯、聚(I-丁烯)、聚(2-丁烯)、聚(I-戊烯)、聚(2-戊烯)、聚(3-甲基-I-戊烯)和聚(4-甲基-I-戊烯);乙烯基聚合物如聚(乙酸乙烯酯)、聚偏二氯乙烯和聚氯乙烯；二烯聚合物如1，2-聚-1，3- 丁二烯、1，4-聚-1，3- 丁二烯、聚異戊二烯和聚氯丁烯；聚苯乙烯；和上述物質的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物。聚烯烴類材料是有利的。例如，當進行適當處理時，特定類型的經處理的聚乙烯或聚酯纖維，是最佳的，并當以中等體積使用時具有不會明顯干擾制得的過濾介質的親水性本性的附加優勢。可成功使用聚烯經粉末如Equistar Chemicals, LP of Houston, Texas 的MICROTHENE.F等。這些粉末包含具有適用于寬范圍的專業應用的窄尺寸分布的超細、球形顆粒。聚烯烴粉末將聚烯烴樹脂的獨特性質與微細粒度結合。典型地將聚烯烴粉末添加至特定熱塑性和熱固性樹脂中以提高表面外觀、尺寸穩定性、擠出性能或收縮特性。通常，通過添加1%飛％的聚烯烴粉末，可提高樹脂填料分布、成型流動和水汽抵抗性，并同時成功保持強度性質。所述粘合劑材料以約109T40重量％、更具體地約15% 25%且最具體地約18%的量存在于碳塊過濾介質中。關于存在于平板介質中的粘合劑材料，潛在的量為59T30重量％， 更具體地為89T15%且最具體地為10%。期望粘合劑材料的軟化點明顯低于芯部過濾介質的軟化點，從而能夠對芯部過濾介質/粘合劑的組合進行加熱以活化粘合劑材料，同時微孔結構不會熔化并由此損失孔隙率。用于增強粘合劑的帶電或陽離子材料用于該應用的帶電分子可以是具有單個帶電單元且能夠粘附到粘合劑上并在加熱處理之后能夠粘附到微孔結構至少一部分上的小分子。所述陽離子材料可具有與其締合的一個或多個平衡離子，當暴露在生物活性金屬鹽溶液下時，所述平衡離子使得在陽離子表面附近的金屬優先沉淀以形成陽離子金屬沉淀物。所述帶電或陽離子材料可以為膠體、小的帶電分子或直鏈或支化的聚合物，所述聚合物在沿著聚合物鏈的長度上具有帶正電的原子，所述帶正電的原子具有與其締合的平衡離子。如果陽離子材料是聚合物，則電荷密度可以為每約每20埃大于約I個帶電原子，具體地每約每12埃大于約I個帶電原子，且更具體地每約10埃分子長度大于約I個帶電原子。在陽離子材料上的電荷密度越高，則與其締合的平衡離子的濃度越高。能夠使用高濃度的適當平衡離子以驅動陽離子金屬絡合物的沉淀。陽離子材料向微孔結構連續提供高度帶正電的表面，如同通過流動或;電位分析儀所確定的，無論是在高或低pH環境下。在利用高分子量帶電聚合物處理之后微孔結構的(或流動電位在基本中性PH下一般大于約+10毫伏，且通常高達約+23毫伏。通常適合使用的陽離子材料包括但不限于，季銨化的胺、季銨化的酰胺、季銨鹽、季銨化的酰亞胺、苯甲烴銨化合物、雙胍、陽離子氨基硅化合物、陽離子纖維素衍生物、陽離子淀粉、季銨化聚二醇胺縮合物、季銨化膠原多肽、陽離子甲殼質衍生物、陽離子瓜爾膠、膠體如陽離子三聚氰胺-甲醛酸膠體、無機物處理的二氧化硅膠體、聚酰胺-表氯醇樹脂、陽離子丙烯酰胺、及其聚合物和共聚物、以及它們的組合等。示例性胺可以為吡咯、表氯醇衍生的胺、其聚合物等。示例性酰胺可以為由Hou等人在〃Microorganism Filter and Method for Removing Microorganism from Water〃(國際專利申請NO.W001/07090)中所公開的聚酰胺等。季銨鹽的示例可以為二烯丙基二甲基鹵化銨的均聚物、表氯醇衍生的聚季銨聚合物、衍生自二胺和二鹵化物的季銨鹽、聚亞己基二甲基溴化銨等，例如在全都通過參考并入的美國專利2，261，002,2, 271，378,2, 388，614和2，454，547中所公開的物質和在也通過參考并入的國際專利申請WO 97/23594中公開的物質。所述陽離子材料可化學結合、吸附或交聯到自身或到纖維或膜上。所述陽離子或導電材料可包括溴化鈉與二烯丙基二甲基氯化銨的均聚物或聚DADMAC (PDADMAC)的溶液。PDADMAC是高分子量的陽離子聚合物，其能夠用于固定陽離子物質。其為能夠完全溶于水中的陽離子聚合物。聚合物主體含有能夠通過電中和和橋接吸附使得廢水中的懸浮固體和帶負電的水溶性物質不穩定并絮凝的強陽離子基團和活性吸附劑基團。其在絮凝、脫色、殺死藻類和除去有機物方面非常有效。其可適用0.5 1.4的寬范圍的 pH 值。可使用的一種 PDADMAC 是得自 Naclo Company of Naperville, Illinois 的
MERQUAT ⑩。
適合用作帶電或陽離子材料的其他材料包括得自BioShieldTechnologies, Inc. , of Norcross, Georgia 的 BIOSI11 FM J) 1A 0 BIOSlI IKLI) ^包括約5重量％的十八烷基氨基二甲基三甲氧基甲硅烷基丙基氯化銨和小于3%的氯丙基三甲氧基娃燒的有機娃燒產物。可使用的另一種材料是得自Surfacine DevelopmentCompany LLC, of Tyngsboro, Massachesetts 的SURFAC1.NE <1SURFACINE(§)包含通過將聚亞己基雙胍(PHMB)與4，4’ -亞甲基-二 -N，N- 二縮水甘油基苯胺(MBGDA)和交聯劑反應以將PHMB共價鍵和到聚合物表面上而得到的三維聚合物網絡。可以以碘化銀的形式向網絡中引入銀，并作為亞微米尺寸的顆粒捕獲銀。所述組合是可以使用的有效的抗微生物劑。取決于纖維和膜材料，所述MBGDA可以或可以不將所述PHMB交聯到纖維或膜上。用于粘合劑增強的微生物攔截增強劑根據本發明的至少一個實施方案，將陽離子材料直接固定到所述粘合劑上。所述陽離子材料還可暴露在微生物攔截增強劑如生物活性金屬鹽溶液下。基于該目的，具有生物活性的金屬非常適用于該應用。這種生物活性金屬包括但不限于，銀、銅、鋅、鎘、汞、銻、金、鋁、鉬、鈀以及它們的組合。具體地，銀和銅是期望的。可選擇所述生物活性金屬鹽溶液，使得金屬和陽離子材料的平衡離子基本不溶于水環境中，從而推動陽離子金屬絡合物的沉淀。如前所述，特別有用的帶電材料、微生物攔截增強劑的組合是陽離子銀-胺-鹵化物絡合物。所述陽離子胺是具有約400000道爾頓分子量的二烯丙基二甲基鹵化銨的均聚物或具有類似電荷密度和分子量的其他季銨鹽。所述氯離子平衡離子可由溴離子平衡離子或碘離子平衡離子取代。在一個實施方案中，所述方法包括將溴化銀和帶電材料如PDADMAC進行混合，以直接代替使用硝酸鹽并沉淀溴化銀。當用于重力流動水過濾系統的環境中時，所述微生物攔截增強過濾介質可由親水性材料制成或利用潤濕劑進行處理以提供良好的、自發的潤濕能力。或者，在其他應用中，可對微生物攔截增強的過濾介質進行處理以提供所需要的親水或疏水特性。使粘合劑材料帶電的方法在第一實施方案中，在與芯部過濾介質合并之前，將上述類型的粘合劑材料與上述類型的帶電材料如得自聚烯烴族的陽離子材料合并。該實施方案可在粘合劑-帶電材料組合中具有惰性量的芯部過濾介質；然而，任何惰性量的芯部過濾介質應具有不會實質上影響粘合劑性質或帶電材料性質的量，并應為不足以形成過濾介質的量。施加陽離子材料的方法在本領域內是已知的，且包括但不限于，噴施、浸潰或浸沒涂布以造成陽離子材料向粘合劑材料的吸附、化學反應或交聯。然后，對制得的組合進行干燥。可使用本領域內已知的不同類型的干燥方法。干燥方法可以為噴霧干燥；然而，不能將干燥方法限制為任意一種特殊類型的干燥方法。可在約150 T ^160 °F的溫度范圍下實施干燥方法，但取決于干燥方法，其他溫度范圍可能是更合適的，并認為是 可以接受的。所述粘合劑材料可還含有流動增強劑以用于加工和處理。所述帶電材料通常是長度相對長的分子(在微米級別上)如在聚烯烴族帶電材料中所識別的物質。所述陽離子材料/粘合劑之比可保持為低于0. 5，更具體地為低于0. 05。在熱處理之后，陽離子分子的一部分片段通過嵌入熔化的粘合劑中并錨固在粘合劑表面上而直接固定到粘合劑上。為了將帶電材料更可靠地錨固到粘合劑上，引入聚丙烯酸(PAA)以與陽離子材料形成不溶性聚合電解質絡合物。該方法的實施提供更低的材料和勞動成本，更高的碳塊性能和更安全的工作環境。然后，將所述帶電粘合劑與芯部過濾介質的活性材料合并。在另一個實施方案中，如上所合并制得的粘合劑和帶電材料，還與微生物攔截增強劑合并并用微生物攔截增強劑增強。還可接受的是，將微生物攔截增強劑首先與帶電材料合并，然后將制得的增強劑合并到粘合劑上。然后將包含粘合劑材料、帶電材料和微生物攔截增強劑的組合的整個增強的粘合劑與芯部過濾介質的活性炭顆粒合并。作為實例，將溴化銀微生物攔截增強劑直接添加至制得的粘合劑/帶電材料的組合上。在本發明的至少一個實施方案中，直接添加至制得的帶電的粘合劑材料的組合中的溴化銀可以以濕或干燥形式使用。然后，將增強的粘合劑添加至活性顆粒芯部過濾介質中。然后，進行加熱。圖2描繪了在向增強的組合施加熱之后利用帶電材料12和微生物攔截增強劑14增強的粘合劑10。在熔化之前，主要通過靜電力將帶電材料12和微生物攔截增強劑14直接固定到粘合劑10上。在熔化之后，將帶電材料12和微生物攔截增強劑14連接、錨固、嵌入、包圍在粘合劑10的內部或外部、或其任意組合。作為示例性實例，如果擠出的碳塊是期望的結果，則在擠出工藝期間實施熱的施加，其中增強的粘合劑熔化并分散在整個塊中。在粘合劑材料熔化的同時，將粘合劑上的帶電材料進行分散并與粘合劑一起移動。由于微生物攔截增強劑(溴化銀)的粒度大，在一微米數量級上，以及帶電材料的絮凝本性，所以將粘合劑材料、帶電材料和微生物攔截增強劑牢固地保持在碳塊內。在碳塊上實施根據本發明至少一個實施方案的方法并與對比單元進行了比較，所述對比單元是通過先前技術方法例如由Koslow在上述先前技術的美國專利中所提出的原始配方和方法制造的碳塊。所述對比單元具有帶電材料和微生物攔截增強劑，所述兩者都直接并最初固定到芯部過濾介質上。相反，在本發明的至少一個實施方案中，將所述帶電材料和微生物攔截增強劑最初直接固定到粘合劑上，然后將所述增強的粘合劑與芯部過濾介質合并。盡管碳塊和活性炭材料代表了選擇的材料，但是不能將本方法僅限制為這些材料且可與其他過濾材料和其他形式的相同材料一起使用，所述其他過濾材料和其他形式的相同材料同樣利用化學吸附并提供大截面的表面積以使得污染物盡可能多地暴露在過濾介質如平板過濾介質下。本發明的至少一個實施方案同樣可適用于處于粉末、微粒和纖維形式的活性介質，還可同樣適用于處于粉末、微粒和纖維形式的粘合劑材料。下面給出了示例性配方。配方I在本發明的一個實施方案中，利用帶電材料對粘合劑進行處理以形成復合材料。然后，向芯部過濾介質中添加帶電的粘合劑。所述芯部過濾介質可以為由微粒狀或粉末狀活性炭制成的碳塊、或典型地由纖維制成的平板復合材料。根據需要處理的芯部過濾介質如活性炭微粒或平板介質的類型和量，對添加至粘合劑材料中的帶電材料的量進行計算。所述帶電材料可源自聚烯烴族，更具體地源自PDADMAC;然而，不能將本發明限制為特殊的帶電材料，且上述列表中所確認的任意一種帶電材料可在最少改變所述量的條件下成功發揮作用，如同本領域技術人員所確定的。
當芯部過濾介質為碳塊時，使用以約40%水溶液形式制備的帶電材料以便以芯部過濾介質的19T4重量％的量使粘合劑帶電，具體地，在芯部過濾介質約3重量％下使用帶電材料。關于處于其純凈狀態的帶電材料，使用芯部過濾介質的約0. 29T2重量％的帶電材料使粘合劑帶電，具體地，在芯部過濾介質的約I重量％下使用帶電材料。以芯部過濾介質的至少4重量％的量，且作為示例性實例中以約16%的量將水溶液形式的帶電材料溶于去離子(DI)水中。然后,將所述溶液與芯部過濾介質的約159T40重量％且具體地芯部過濾介質的約23重量％的量的粘合劑材料混合。在約150 T ^160 T下對帶電的粘合劑進行干燥，然后在芯部過濾介質的約0. 059T3重量％且具體地為芯部過濾介質的約0. 099T0. 5重量％下與無定形二氧化硅混合，然后放置通過篩子。關于處于平板形式的芯部過濾介質，使用以約40%水溶液形式制備的帶電材料，以芯部過濾介質的約29T35重量％的量使用帶電材料以使粘合劑帶電，更具體地，使用芯部過濾介質的約28重量％的帶電材料。關于處于純凈狀態的帶電材料，使用平板形式的芯部過濾介質的約I. 09T15重量％的量的電荷材料以使粘合劑帶電，更具體地，在芯部過濾介質的約I重量％的量下使用帶電材料。關于平板介質，利用DI水將水溶液形式的帶電材料溶解至39T30重量％的溶液，更具體地25%的溶液。然后，在待處理粘合劑材料總重量的3(T70%下將溶液處理到纖維上。在約150 T ^160 對帶電的粘合劑進行干燥。然后，以典型方式將粘合劑纖維與芯部過濾介質合并以制造平板介質。配方II在本發明的另一個實施方案中，利用帶電材料對粘合劑進行處理以形成復合材料，然后，利用微生物攔截增強劑對復合材料進行增強。以與配方I相同的方式，根據需要處理的芯部過濾介質的類型和量，對添加至粘合劑材料中的帶電材料的量進行計算。所述帶電材料可源自聚烯烴族，更具體地源自PDADMAC;然而，不能將本發明限制為特殊的帶電材料，且上述列表中所確認的任意一種帶電材料可在最少改變所述量的條件下成功發揮作用，如同本領域技術人員所確定的。當芯部過濾介質處于碳塊狀態時，按上述將帶電材料制備成約40%水溶液，其中使用芯部過濾介質的約19T4重量％的帶電材料使粘合劑帶電，具體地，在芯部過濾介質約3重量％下使用帶電材料使粘合劑帶電。關于處于其純凈狀態的帶電材料，使用芯部過濾介質的約0. 29T2重量％的帶電材料使粘合劑帶電，具體地，在芯部過濾介質的約I重量％下使用帶電材料。以芯部過濾介質的至少4重量％的量，且作為示例性實例，以約16%的量將水溶液形式的帶電材料溶于去離子(DI)水中。然后，將所述溶液與芯部過濾介質的約159T40重量％且更具體地芯部過濾介質的約23重量％的量的粘合劑材料混合。在約150 T ^160 T下對粘合劑進行干燥，然后與芯部過濾介質的0. 059T3重量％且更具體地為芯部過濾介質的約0. 099T0. 5重量％的無定形二氧化硅混合，然后放置通過篩子。為了向帶電的粘合劑中添加微生物攔截增強劑，一種方法是由約I. 72%的硝酸銀溶液和溴化鈉(NaBr)溶液制備溴化銀粉末(AgBr)。通過將34. 4g硝酸銀溶于2000ml反滲透去離子(R0/DI)水中制備I. 72%的硝酸銀溶液。通過將IOOg NaBr溶于2000ml R0/DI水中制備溴化鈉溶液。在容器中將硝酸銀和溴化鈉合并以形成淺黃色沉淀的溴化銀(AgBr)。將上清液傾析出并然后用純凈水重新裝滿容器并傾析多次，更具體地至少三次，從而基本將所有硝酸鈉(NaNO3)從AgBr中除去。然后，在80°C的溫度下對AgBr進行干燥。然后，將干燥的AgBr研磨或粉碎。根據當將芯部過濾介質與增強的粘合劑合并時將芯部過濾介質的至少0. 19T1重量％的AgBr最終位于芯部過濾介質內的期望程度，更具體地，芯部過濾介 質的約0. 4重量％的AgBr，確定溴化銀的量。將干燥的AgBr與帶電的粘合劑合并并將制得的增強的組合與芯部過濾介質合并并進行熱處理。在一個實施方案中，將溴化銀直接混入帶電材料中以代替使用硝酸銀和沉淀溴化銀。作為示例性實例，利用增強的粘合劑對擠出的碳塊進行浸潰。根據109^25%的帶電的粘合劑、更具體地159^20%的帶電的粘合劑且具體地20%的帶電的粘合劑，09Tl0%的氫氧化鎂、更具體地39^7%的氫氧化鎂和509^90%的活性炭、更具體地75% 85%的活性炭，制備了碳塊。所述活性炭可以為碳粉的形式。以干燥的形式對溴化銀進行分散以對粘合劑進行增強。在施加熱以將全部增強的粘合劑熔化的同時將所述塊擠出。通過配方II制備的碳塊關于通過MS-2和E. coli試驗的短期性能，對三種塊進行了試驗，如表IA中所示。表IA :具有完全增強的粘合劑的碳塊的短期微生物試驗
MS2
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J_I 48333Jll 7J10E+05 _ SJ 2JliE+_ 3L_E_ €3 如表IB中所示，在0. 5gpm的流速下與代表先前技術配方的對照的水過濾器進行了并排比較。所述對照過濾器具有帶電材料和微生物攔截增強劑如溴化銀，所述帶電材料的量為芯部過濾介質的約4重量％且所述微生物攔截增強劑的量為芯部過濾介質的0. 4重量％，所述兩者都直接并最初固定到芯部過濾介質上。作為比較，該實施方案的試驗制品由
權利要求
1.一種制備具有微生物攔截能力的過濾介質的方法，包括 將帶電材料直接合并到粘合劑材料上，形成帶電的粘合劑材料； 將芯部過濾介質與所述帶電的粘合劑材料合并；和 利用所述合并的芯部過濾介質和所述帶電的粘合劑材料形成過濾介質。
2.權利要求I的方法，其中所述形成所述過濾介質的步驟包括將所述合并的芯部過濾介質和帶電的粘合劑擠出或壓縮成型為固體復合材料或塊。
3.權利要求2的方法，其中所述芯部過濾介質包括處于粉末或微粒形式的吸附劑或吸收劑活性顆粒的陣列，所述吸附劑或吸收劑活性顆粒包含活性炭、活性氧化鋁、沸石、硅藻土、硅酸鹽、硅鋁酸鹽、鈦酸鹽、骨炭、鈣羥磷灰石、錳氧化物、鐵氧化物、氧化鎂、珍珠巖、滑石、聚合物微粒、粘土、碘化樹脂、離子交換樹脂、陶瓷、超級吸收劑聚合物(SAP)以及它們的組合。
4.權利要求I的方法,其中所述芯部過濾介質材料包含包括如下物質的纖維聚合物、聚酰胺、丙烯酸類樹脂、丙烯腈、液晶聚合物、離子交換樹脂、工程樹脂、纖維素、人造絲、纖維素纖維、苧麻、羊毛、絲綢、玻璃、金屬、陶瓷、有機和無機纖維和/或晶須或其組合。
5.權利要求4的方法，其中所述芯部過濾介質包括纖維與微粒介質的組合，所述微粒介質包括活性炭、活性氧化鋁、沸石、硅藻土、硅酸鹽、硅鋁酸鹽、鈦酸鹽、骨炭、鈣羥磷灰石、錳氧化物、鐵氧化物、氧化鎂、珍珠巖、滑石、聚合物微粒、粘土、碘化樹脂、離子交換樹月旨、陶瓷、超級吸收劑聚合物(SAP)或它們的組合。
6.權利要求5的方法，其中所述形成所述過濾介質的步驟包括形成平板介質。
7.權利要求6的方法，包括對所述平板介質進行輥壓、分層或折疊。
8.權利要求I的方法，其中所述粘合劑材料包含粉末、微粒或纖維形式且包括聚烯烴、聚鹵乙烯、聚乙烯基酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基醇、聚乙烯基硫酸酯、聚乙烯基磷酸酯、聚乙烯基胺、聚酰胺、聚酰亞胺、聚噁二唑、聚三唑、聚碳化二亞胺、聚砜、聚碳酸酯、聚醚、聚芳醚、聚酯、聚芳酯、酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、甲醛-脲、乙基-乙酸乙烯酯共聚物、它們的共聚物和嵌段互聚物，以及它們的組合。
9.權利要求8的方法，其中所述粘合劑材料的變體包括羥基、鹵素、低級烷基、低級烷氧基和單環芳基。
10.權利要求8的方法，其中所述聚合物包括聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和其他非晶或無定形聚合物和結構。
11.權利要求8的方法，其中所述粘合劑材料包括 封端的聚縮醛，包括聚蟻醛或聚甲醛、聚三氯乙醛、聚正戊醛、聚乙醛和聚丙醛； 丙烯酸類聚合物，包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸乙酯和聚甲基丙烯酸甲酯； 氟碳聚合物，包括聚四氟乙烯、全氟化的乙烯-丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯； 聚酰胺，包括聚6-氨基己酸或聚e -己內酰胺、聚亞己基己二酰胺、聚亞己基癸二酰胺和聚ll-氨基^^一烷酸； 聚芳酰胺，包括聚(亞氨基-1，3-亞苯基亞氨基間苯二甲酰)或聚(間亞苯基間苯二甲酰胺)；聚對二甲苯，包括聚-2- 二甲苯和聚(氯-I- 二甲苯)； 聚芳基醚，包括聚(氧_2，6- 二甲基-1，4-亞苯基)或聚苯醚； 聚芳基砜，包括聚(氧-1，4-亞苯基磺酰基-1，4-亞苯基氧-1，4-亞苯基異亞丙基-1，4-亞苯基)和聚(磺酰基-1，4-亞苯基-氧-1，4-亞苯基磺酰基4，4’ -聯亞苯基)；聚碳酸酯，包括聚雙酚A或聚(羰基二氧-1，4-亞苯基異亞丙基-1，4-亞苯基)； 聚酯，包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚(對苯二甲酸丁二醇酯)和聚(環己烯-1，4-二亞甲基對苯二甲酸酯)或聚(氧亞甲基-1，4-環己烯亞甲基氧對苯二甲酰)； 聚芳基硫醚，包括聚(對亞苯基硫醚)或聚(硫代-1，4-亞苯基)； 聚酰亞胺，包括聚(均苯四酸酰亞胺-1，4-亞苯基)； 聚烯烴，包括聚乙烯、聚丙烯、聚(I- 丁烯)、聚(2- 丁烯)、聚(I-戊烯)、聚(2-戊烯)、聚(3-甲基-I-戊烯)和聚(4-甲基-I-戊烯)； 乙烯基聚合物，包括聚(乙酸乙烯酯)、聚偏二氯乙烯和聚氯乙烯；或二烯聚合物，包括1，2-聚-1，3- 丁二烯、1，4-聚-1，3- 丁二烯、聚異戊二烯和聚氯丁烯；聚苯乙烯； 及其任意組合以及它們的任何共聚物。
12.權利要求I的方法，其中所述帶電材料包括 膠體； 小的帶電分子；或 直鏈或支化的聚合物，所述聚合物在沿著聚合物鏈的長度上具有帶正電的原子，所述帶正電的原子具有與其締合的平衡離子。
13.權利要求12的方法，其中如果所述帶電材料包含聚合物，則電荷密度為約每10埃、12埃或20埃大于或等于約I個帶電原子。
14.權利要求12的方法，其中所述帶電材料包括季銨化的胺、季銨化的酰胺、季銨鹽、季銨化的酰亞胺、苯甲烴銨化合物、雙胍、陽離子氨基硅化合物、陽離子纖維素衍生物、陽離子淀粉、季銨化聚二醇胺縮合物、季銨化膠原多肽、陽離子甲殼質衍生物、陽離子瓜爾膠、包括陽離子三聚氰胺-甲醛酸膠體的膠體、無機物處理的二氧化硅膠體、聚酰胺-表氯醇樹月旨、陽離子丙烯酰胺、及其聚合物和共聚物以及它們的組合。
15.權利要求14的方法，其中所述胺包括吡咯、表氯醇衍生的胺及其聚合物。
16.權利要求14的方法，其中所述季銨鹽包括二烯丙基二甲基鹵化銨的均聚物、表氯醇衍生的聚季銨聚合物、衍生自二胺和二鹵化物的季銨鹽或聚亞己基二甲基溴化銨。
17.權利要求12的方法，其中所述帶電材料包括可化學結合、吸附或交聯到自身或到纖維或膜上的材料。
18.權利要求12的方法，其中所述帶電材料包括溴化鈉與二烯丙基二甲基氯化銨的均聚物或聚-DADMAC (PDADMAC)的溶液。
19.權利要求I的方法，包括添加聚丙烯酸(PAA)以與所述帶電材料形成不溶性聚合電解質絡合物。
20.權利要求2的方法，包括 關于水溶液形式的帶電材料，將所述帶電材料以所述芯部過濾介質的約1°/T4重量％的量制備在約40%的水溶液中；或關于處于其純凈狀態的帶電材料，以所述芯部過濾介質的約0. 29T2重量％的量制備所述帶電材料。
21.權利要求20的方法，包括 將水溶液形式的所述帶電材料溶于去離子(DI)水中； 將所述帶電材料與占所述芯部過濾介質的約159T40重量％的所述粘合劑材料混合，形成所述帶電的粘合劑；以及 對所述帶電的粘合劑進行干燥。
22.權利要求21的方法，包括 將所述帶電的粘合劑與占所述芯部過濾介質的約0. 059T3重量％的無定形二氧化硅混合；以及 通過篩子過濾。
23.權利要求6的方法，包括 關于水溶液形式的帶電材料，將所述帶電材料以所述芯部過濾介質的29T35重量％的量制備成約40%的水溶液；或 關于處于其純凈狀態的帶電材料，以所述芯部過濾介質的約19T15重量％的量制備所述帶電材料。
24.權利要求23的方法，包括 將所述水溶液形式的帶電材料溶于去離子水中； 將所述粘合劑材料總重量的約309^70%的量的所述帶電材料與所述粘合劑材料混合，形成所述帶電的粘合劑，所述粘合劑材料的量為所述芯部過濾介質的約29T35重量％ ;以及對所述帶電的粘合劑進行干燥。
25.權利要求I的方法，其中所述將帶電材料直接合并到粘合劑材料上的步驟包括將所述帶電材料直接合并到粘合劑材料和所述芯部過濾介質的惰性部分上。
26.一種制備具有微生物攔截能力的過濾介質的方法，包括 將帶電材料、微生物攔截增強劑和粘合劑材料合并以形成增強的粘合劑；和 將芯部過濾介質與所述增強的粘合劑合并； 并利用所述芯部過濾介質和所述增強的粘合劑形成所述過濾介質。
27.權利要求26的方法，其中所述微生物攔截增強劑包含包括生物活性金屬的生物活性金屬鹽溶液。
28.權利要求27的方法，其中所述生物活性金屬包括銀、銅、鋅、鎘、汞、銻、金、鋁、鉬或 鈀以及它們的組合。
29.權利要求26的方法，其中所述帶電材料包含陽離子帶電聚合物。
30.權利要求29的方法，其中所述帶電材料包括聚-DADMAC。
31.權利要求26的方法，包括 關于水溶液形式的帶電材料，將所述帶電材料以所述芯部過濾介質的約1°/T4重量％的量制備成約40%的水溶液；或 關于處于其純凈狀態的帶電材料，以所述芯部過濾介質的約0. 29T2重量％的量制備所述帶電材料。
32.權利要求31的方法，包括將處于水溶液中的所述帶電材料溶于去離子(DI)水中；和 將所述帶電材料與占所述芯部過濾介質的約159T40重量％的所述粘合劑材料混合，形成所述帶電的粘合劑。
33.權利要求32的方法，包括將溴化銀直接添加至所述帶電的粘合劑中。
34.權利要求32的方法，包括 由約I. 72%的硝酸銀溶液和溴化鈉(NaBr)溶液制備溴化銀粉末(AgBr)，使得當將所述芯部過濾介質與所述增強的粘合劑合并時，所述芯部過濾介質的0. 19T1重量％的量的溴化銀位于所述芯部過濾介質內； 對所述溶液進行干燥，并研磨或粉碎所述溴化銀； 將所述溴化銀與所述帶電的粘合劑合并。
35.權利要求26的方法，包括 關于水溶液形式的帶電材料，將所述帶電材料以所述芯部過濾介質的約0. 059T2重量％的量制備成約40%的水溶液；或 關于處于其純凈狀態的帶電材料，以所述芯部過濾介質的約0. 19T1重量％的量制備所述帶電材料。
36.權利要求35的方法，包括 將處于水溶液中的所述帶電材料溶于去離子(DI)水中；和 將所述帶電材料與占所述芯部過濾介質約159T40重量％的所述粘合劑材料混合，形成所述帶電的粘合劑。
37.權利要求36的方法，包括將溴化銀直接添加至所述帶電的粘合劑中。
38.權利要求36的方法，包括 將所述溶液與濕溴化銀(AgBr)混合； 溶于去離子水中； 與粘合劑材料重量的0. 5^2倍的所述溶液合并； 對所述溶液進行干燥；和 與所述帶電的粘合劑合并。
39.權利要求38的方法，包括 由約I. 72%的硝酸銀溶液和溴化鈉(NaBr)溶液制備溴化銀粉末(AgBr)，使得當將所述芯部過濾介質與所述增強的粘合劑合并時，所述芯部過濾介質的0. 19T0. 5%重量％的量的溴化銀AgBr位于所述芯部過濾介質內； 將所述溴化銀與所述帶電的粘合劑合并以形成所述增強的粘合劑；和 對所述增強的粘合劑進行加熱。
40.權利要求26的方法，包括 將所述帶電材料以所述芯部過濾介質的約0. 39T4重量％的量制備成約40%的水溶液； 將所述帶電材料溶于去離子水中； 將所述帶電材料與占所述芯部過濾介質的約0. 1% 0.4重量％的所述濕溴化銀合并； 添加去離子水； 將所述合并的帶電材料與其重量的約159^40%的粘合劑材料混合； 對所述合并的帶電材料和粘合劑材料進行干燥以形成所述增強的粘合劑；將所述增強的粘合劑與所述芯部過濾介質合并。
41.權利要求40的方法，其中所述帶電材料包含陽離子帶電聚合物。
42.一種制備具有微生物攔截能力的過濾介質的方法，包括 將粘合劑材料與聚丙烯酸(PAA)合并以形成粘合劑-PAA組合物，所述PAA為35%的水溶液且所述PAA的量為所述粘合劑材料的約0. 19T10重量％ ； 將所述粘合劑-PAA組合物在去離子水中稀釋； 對所述粘合劑-PAA組合物進行干燥，并壓碎成粉末； 將按所述粘合劑材料的重量百分比計為約1% 5%的所述帶電材料與按所述芯部過濾介質的量計為約0. 059T0. 5重量％的AgBr混合； 將去離子水與所述帶電材料和所述AgBr混合以形成帶電材料-AgBr溶液； 將所述帶電材料-AgBr溶液與所述粘合劑-PAA組合物合并并對制得的組合物干燥以形成增強的粘合劑； 將芯部過濾介質與所述增強的粘合劑合并； 以及利用所述芯部過濾介質與所述增強的粘合劑形成所述過濾介質。
43.一種制備具有微生物攔截能力的過濾介質的方法，包括 將帶電材料、微生物攔截增強劑和粘合劑材料合并以形成增強的粘合劑，包括 將所述粘合劑材料與聚丙烯酸(PAA)合并，所述PAA為35%的水溶液且所述PAA的量為所述粘合劑材料的約0. P/T10重量％ ； 將所述PAA和粘合劑材料的組合物在去離子水中稀釋以形成粘合劑-PAA組合物；將粘合劑材料的約19T5重量％的量的所述帶電材料與所述芯部過濾介質的約0. 059T0. 5重量％的量的AgBr合并； 將所述帶電材料、所述AgBr和所述粘合劑-PAA組合物與去離子水混合； 對所制得的帶電材料、AgBr、粘合劑-PAA組合物進行干燥； 將芯部過濾介質與所述增強的粘合劑合并；以及 利用所述芯部過濾介質與所述增強的粘合劑形成所述過濾介質。
44.一種帶電的粘合劑，包含 與帶電材料組合的處于粉末、微粒或纖維形式的粘合劑材料，所述帶電材料包括 膠體； 小帶電分子；或 在沿聚合物鏈長度上具有帶正電的原子的直鏈或支化聚合物，該帶正電的原子具有與其締合的平衡離子。
45.權利要求44的帶電的粘合劑，其中所述粘合劑材料包括聚烯烴、聚鹵乙烯、聚乙烯基酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基醇、聚乙烯基硫酸酯、聚乙烯基磷酸酯、聚乙烯基胺、聚酰胺、聚酰亞胺、聚噁二唑、聚三唑、聚碳化二亞胺、聚砜、聚碳酸酯、聚醚、聚芳醚、聚酯、聚芳酯、酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、甲醛-脲、乙基-乙酸乙烯酯共聚物、它們的共聚物和嵌段互聚物以及它們的組合。
46.權利要求44的帶電的粘合劑，其中所述帶電材料包括聚合物，所述聚合物的電荷密度為約每10埃、12埃或20埃大于或等于約I個帶電原子。
47.權利要求46的帶電的粘合劑，其中所述帶電材料包括季銨化的胺、季銨化的酰胺、季銨鹽、季銨化的酰亞胺、苯甲烴銨化合物、雙胍、陽離子氨基硅化合物、陽離子纖維素衍生物、陽離子淀粉、季銨化聚二醇胺縮合物、季銨化膠原多肽、陽離子甲殼質衍生物、陽離子瓜爾膠、包括陽離子三聚氰胺-甲醛酸膠體的膠體、無機物處理的二氧化硅膠體、聚酰胺-表氯醇樹脂、陽離子丙烯酰胺、以及它們的聚合物和共聚物，以及它們的組合。
48.一種具有微生物攔截能力的中間過濾介質組合物，包含 帶電的粘合劑，其包括在粘合劑材料與芯部過濾介質合并之前且在施加熱之前直接固定到粘合劑材料上的帶電材料；和 與所述帶電的粘合劑材料合并的所述芯部過濾介質。
49.權利要求48的中間過濾介質組合物，包括通過將至少一種微生物攔截增強劑在所述帶電的粘合劑與芯部過濾介質合并之前并在施加熱之前合并到帶電的粘合劑上而增強的所述帶電的粘合劑。
50.一種具有微生物攔截能力的過濾器，包含 具有芯部過濾介質和帶電的粘合劑的過濾介質，其中所述帶電的粘合劑包括粘合劑材料，所述粘合劑材料具有在與所述芯部過濾介質合并之前直接固定到所述粘合劑材料上的導電材料，且其中所述過濾介質具有在施加熱之后分散在整個芯部過濾介質中的所述帶電的粘合劑； 封裝所述過濾介質的外殼；和 將所述過濾介質密封在所述外殼中的端蓋。
51.權利要求50的過濾器，包括通過將至少一種微生物攔截增強劑在所述帶電的粘合劑與芯部過濾介質合并之前并施加熱之前合并到所述帶電的粘合劑上而增強的所述帶電的粘合劑。
52.權利要求51的過濾器，包括成型為復合塊結構、螺旋-卷繞板或折疊板的所述過濾介質。
全文摘要
本發明涉及水過濾介質，其具有直接固定于用于制造過濾介質的粘合劑材料上的帶電材料。可向所述粘合劑中直接添加微生物攔截增強劑。然后將具有直接固定到粘合劑材料上的帶電材料和微生物攔截增強劑兩者的介質與芯部過濾介質合并并制備成過濾介質。由所述經處理的過濾介質制備過濾器。
文檔編號B01D27/08GK102791349SQ201080064695
公開日2012年11月21日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年2月26日
發明者A·W·隆巴多, F·A·布里加諾, M·A·卡里姆, R·D·肯德里克, 王金文 申請人:Kx技術有限公司