專(zhuān)利名稱(chēng)：一種除生化戰(zhàn)劑的凈水濾芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲水凈化領(lǐng)域，尤其涉及一種由復(fù)合材料制成的凈水濾芯。本發(fā)明所提 供的濾芯，可廣泛用于大型凈水系統(tǒng)和便攜式凈水器。
背景技術(shù)：
.隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源短缺和水環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。突發(fā)性飲水公 共衛(wèi)生事件時(shí)有發(fā)生，同時(shí)也面臨著生化恐怖襲擊的威脅，水源污染嚴(yán)重影響人體健康， 因此飲用水的安全衛(wèi)生已引起社會(huì)各界的高度重視。飲用水凈化方法有多種，采用吸附、 過(guò)濾方式的凈水裝置逐漸成為人們生活的必需品，但是，作為核心部件的濾芯的結(jié)構(gòu)、 組成、性能影響凈水裝置的使用方式及效果。目前， 一般的飲水凈化裝置僅能在一定程 度上解決水的色度、濁度、微生物等輕度污染，普遍存在著凈化方式單一、凈化效果差 的問(wèn)題，尤其對(duì)生化戰(zhàn)劑的去除效果更差。二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外研制多種飲用水處理材料及凈水技術(shù)，在消毒滅菌 方面主要有紫外線、臭氧、載銀活性炭、分離膜等，這些技術(shù)對(duì)水中的細(xì)菌微生物有 一定的去除作用，但對(duì)病毒的去除效果較差，對(duì)化學(xué)污染物的去除效果更差，因此使用 受到一定限制。中國(guó)專(zhuān)利98110317. 0A主要采用熔噴濾芯、離子交換樹(shù)脂、活性炭、超濾、礦砂、 生化礦物陶瓷芯等7種過(guò)濾材料制備的濾芯，用于保健飲水壺、家用保健飲水器；中國(guó) 專(zhuān)利02265824. 6采用活性炭、麥飯石、永磁體及三碘樹(shù)脂為濾材制備多功能濾芯；中國(guó) 專(zhuān)利97231571. 3采用熔噴纖維纏繞在裝填活性炭、麥飯石、三碘樹(shù)脂等濾材的筒上制成 組合濾芯；中國(guó)專(zhuān)利200420058323. 8采用中空纖維超濾膜、活性炭制成復(fù)合凈水濾芯。 中國(guó)專(zhuān)利89218266. 0采用碘樹(shù)脂殺菌劑用于自來(lái)水凈化。以上專(zhuān)利均未采用納米核殼材 料及荷電材料，不能穩(wěn)定有效地去除水中的生化戰(zhàn)劑。發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能去除水中生化戰(zhàn) 劑的，并提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、能除生化戰(zhàn)劑的凈水濾芯。 為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案-一種除生化戰(zhàn)劑的凈水濾芯，包括濾殼、濾芯層、進(jìn)水口、出水口，所述濾芯層從 進(jìn)水口始，依次為碘樹(shù)脂濾層、納米核殼材料濾層、荷電材料濾層。本發(fā)明的除生化戰(zhàn)劑的凈水濾芯，所述濾芯可以是柱形，所述的出水口和進(jìn)水口分別設(shè)置在濾芯的頂端和底端。所述荷電材料濾層由荷正電材料制成，為顆粒型、纖維型 或膜型。所述納米核殼材料濾層為顆粒型、纖維型或膜型。所述碘樹(shù)脂濾層為顆粒型或 纖維型。采用化學(xué)消毒、活性炭吸附和膜分離等方式的凈水裝置，可有效地截留細(xì)菌，降低 水中有機(jī)物含量并改善水質(zhì)，但存在功能單一、凈水效果簡(jiǎn)單等問(wèn)題，不能去除水中的 生物戰(zhàn)劑和化學(xué)戰(zhàn)劑。而采用本專(zhuān)利發(fā)明的凈水濾芯既能去除水中的細(xì)菌、病毒等微生 物，又能去除水中有機(jī)污染物。同時(shí)，專(zhuān)利所述濾芯為一體化完整結(jié)構(gòu)，可大可小，即 可用于大型凈水系統(tǒng)，也可用于便攜式凈水器。我國(guó)是自然災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，在地震、洪 澇等自然災(zāi)害下，除生化戰(zhàn)劑凈水濾芯將為防止發(fā)生疫情發(fā)揮積極作用，其操作簡(jiǎn)單、 攜帶使用方便等優(yōu)點(diǎn)會(huì)受到人們歡迎。


圖l:本發(fā)明的濾芯結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下1、 出水口2、 荷電材料濾層3、 納米核殼材料濾層4、 碘樹(shù)脂濾層5、 濾殼6、 進(jìn)水口具體實(shí)施方式
本發(fā)明所提出的濾芯主要由碘樹(shù)脂、納米核殼材料及荷電材料一體化組合而成。 碘樹(shù)脂包括三碘樹(shù)脂、五碘樹(shù)脂及高聚碘樹(shù)脂。碘樹(shù)脂是由離子交換樹(shù)脂與聚碘溶 液在一定條件下，經(jīng)處理合成的一種新型的消毒殺菌材料，是一類(lèi)接觸性、穿透性的消 毒介質(zhì)。當(dāng)菌體蛋白質(zhì)在水中直接與聚碘樹(shù)脂接觸的瞬間，立即被進(jìn)攻，發(fā)生變型、凝 固、菌體酶系統(tǒng)被破壞，致使病菌等微生物死亡。本濾芯所用的碘樹(shù)脂有顆粒型和纖維 型。納米核殼材料是以納米氧化鎂、納米二氧化鈦等納米金屬氧化物為基礎(chǔ)材料，利用 化學(xué)分子設(shè)計(jì)和材料沉積的原理制備，通過(guò)分子轉(zhuǎn)移、表面羥基氧負(fù)離子氧化切割等原 理對(duì)化學(xué)污染物實(shí)現(xiàn)催化降解。本濾芯所用的納米核殼材料有顆粒型、纖維型和膜型。荷電材料是一類(lèi)新型功能凈水材料，包括荷正電材料和荷負(fù)電材料，本發(fā)明使用的 是荷正電材料，其表面帶有較強(qiáng)的正電荷，通過(guò)正負(fù)電荷的相互吸引作用，吸附去除水 中帶負(fù)電性的細(xì)菌、病毒等生物戰(zhàn)劑。本濾芯所用的荷電材料有顆粒型、纖維型和膜型。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。本發(fā)明的濾芯外觀設(shè)計(jì)為柱形，主要由進(jìn)水口 (6)、碘樹(shù)脂濾層(4)、納米核殼 材料濾層(3)、荷電材料濾層(2)、濾殼(5)和出水口 (1)組成，主體由三層不同的過(guò)濾材料封裝在濾殼(5)內(nèi)，在濾殼底端和頂端分別是進(jìn)水口 (6)和出水口 (1); 三層濾料組成的濾芯層依次為荷電材料濾層(2)、納米核殼材料濾層(3)、碘樹(shù)脂 濾層(4)。受生化戰(zhàn)劑污染的水從進(jìn)水口 (6)進(jìn)入濾芯后，首先通過(guò)碘樹(shù)脂濾層(4)，水中的細(xì)菌、病毒等微生物與碘樹(shù)脂上的碘結(jié)合，碘快速破壞細(xì)菌體的蛋白質(zhì)或酶而將其殺滅；然后通過(guò)納米核殼材料濾層(3)，水中的化學(xué)戰(zhàn)劑被吸附到納米核殼材料濾層表面， 在不需要光照的條件下，納米金屬氧化物對(duì)化學(xué)戰(zhàn)劑進(jìn)行催化降解，破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)； 最后水進(jìn)入濾芯終端過(guò)濾單元的荷電材料濾層(2)，其荷電材料的分子結(jié)構(gòu)中帶有固定 正電基團(tuán)，經(jīng)過(guò)正負(fù)電荷的互相吸引，吸附前兩級(jí)過(guò)濾層可能泄露入水中的細(xì)菌、病毒， 同時(shí)荷電濾層的截留作用可截留去除前兩級(jí)濾層的脫落物，凈水從出水口 (1)流出。碘樹(shù)脂、納米核殼材料、荷電材料均具有抑菌功能，使用后不會(huì)造成濾芯中細(xì)菌的 繁殖滋生，避免水質(zhì)二次污染，可保證濾芯的使用安全以及凈水效果。
權(quán)利要求
1.一種除生化戰(zhàn)劑的凈水濾芯，包括濾殼、濾芯層、進(jìn)水口、出水口，其特征在于，所述濾芯層從進(jìn)水口始，依次為碘樹(shù)脂濾層、納米核殼材料濾層、荷電材料濾層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除生化戰(zhàn)劑的凈水濾芯，其特征在于，所述濾芯為柱形， 所述的出水口和進(jìn)水口分別設(shè)置在濾芯的頂端和底端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除生化戰(zhàn)劑的凈水濾芯，其特征在于，所述荷電材料濾層 由荷正電材料制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的凈水濾芯，其特征在于，所述荷電材料濾層 為顆粒型、纖維型或膜型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的凈水濾芯，其特征在于，所述納米核殼材料 濾層為顆粒型、纖維型或膜型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的凈水濾芯，其特征在于，所述碘樹(shù)脂濾層為 顆粒型或纖維型。
全文摘要
本發(fā)明涉及飲水凈化領(lǐng)域，尤其涉及一種除生化戰(zhàn)劑的凈水濾芯，包括濾殼、濾芯層、進(jìn)水口、出水口，所述濾芯層依次為碘樹(shù)脂濾層、納米核殼材料濾層、荷電材料濾層。本發(fā)明提供的凈水濾芯，能去除水中生化戰(zhàn)劑，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D24/12GK101254366SQ200710060349
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者宿紅波, 朱孟府, 游秀東, 王海燕 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所