一種濾芯和含有該濾芯的淨水杯的製作方法
2023-06-21 10:03:31
一種濾芯和含有該濾芯的淨水杯的製作方法
【專利摘要】本發明屬於戶外用品領域，尤其涉及一種濾芯和含有該濾芯的淨水杯。所述濾芯由四層過濾層組成，由上至下分別為負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層，有機離子負載沸石及納米金屬簇材料複合濾層，殼聚糖麥飯石複合濾層以及陶瓷鹼性球濾層。含有上述濾芯的可攜式可加熱淨水杯結構包括上下兩個杯體，體積小巧，淨水能力強，使用方便，完全能夠在減輕人們負重的前提下，滿足人們對潔淨飲水的需求。
【專利說明】一種濾芯和含有該濾芯的淨水杯
【技術領域】
[0001]本發明屬於戶外用品領域，尤其涉及一種濾芯和含有該濾芯的淨水杯。
【背景技術】
[0002]水作為人類的生命之源，有著不可替代的作用，而水質汙染卻日益嚴重。我國70%的河流湖泊遭到不同程度的汙染，3億多人的飲水呈現不安全的狀態。而如今隨著生活水平的提高，越來越多的人們選擇走出家門，去戶外感受大自然的獨特魅力。當人們進行戶外活動時，往往會出現自帶飲水不足的狀況，在極端自然災害應急情況下，由於條件限制，人們不能將野外的水源完全潔淨後飲用，不能有效地隔離水中的細菌、重金屬離子等對人體有害的物質，易造成人們飲水後生病，嚴重時危及生命安全。國內外眾多的淨水杯產品中，濾芯材料一般選用粒狀活性炭等一種或幾種活性材料，將這些材料直接經簡單組合後裝在淨水器內，這樣做雖然可以去除重金屬、農藥、有機物，卻不能有效滅菌，因為細菌會在這類吸附材料上富集繁殖，為了滅菌，需要對活性材料進行滲銀或加氯、加碘處理，這樣會帶來二次汙染，並且工藝複雜；目前淨水杯的濾芯選用KDF作為濾料以達到滅菌的目的，但KDF在使用過程中容易板結成塊，使壓損增大，從而影響水的流速和淨水效果，而且出水的銅、鋅離子濃度增加較多。而淨水器中如果添裝多孔陶瓷濾芯或經燒結的多孔高分子材料，中空纖維濾膜等，雖然可以阻隔部分細菌，卻不能有效地去除重金屬、農藥、有機物等有害物質；有些濾芯採取多級處理，使用多種材料以彌補前述濾芯的缺陷，但這種濾芯的結構複雜，價格高昂。不僅如此，淨水杯杯體結構比較簡單，多是有加壓裝置和濾芯簡單組合而成，即使有的杯子設計流量檢測方法，但是方法比較粗糙。總體來說，現在的淨水杯並不理想。如何在複雜，尤其是緊急的情況下實現野外水淨化，一直是目前研究的熱點。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術不足，本發明提供了一種濾芯和含有該濾芯的淨水杯。本發明結構簡單，體積小巧，淨水能力強，使用方便，完全能夠在減輕人們負重的前提下，滿足人們對潔淨飲水的需求。`
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下:
一種濾芯，所述濾芯由四層過濾層組成，由上至下分別為負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層、有機離子負載沸石及納米金屬簇材料複合濾層、殼聚糖麥飯石複合濾層和陶瓷鹼性球濾層。
[0005]優選的，所述的負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層製備方法如下:
a.取物質的量比為1:0.25:1:0.67:60的矽酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、乙二胺四乙酸鈉和水配成溶液並攪拌，按質量比為3:2:1將上述溶液、正庚烷和浙青基活性炭纖維氈混合併攪拌反應4飛h，室溫靜置25~30h後乾燥，取乾燥後固體用3(T35°C乙醇衝洗3~4次後乾燥；
b.將a步驟所得產物利用真空浸潰加熱分解的方法使其載銀，載銀質量為介孔分子篩活性炭纖維質量的4.8飛.4%，然後加工至f 1.5cm厚的濾膜，即得負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層。
活性炭纖維有超過一半的碳原子位於其內表面和外表面，一般比表面積可達1000mVg以上，構型以微孔為主，具有強度高、耐高溫、不易粉化、洗脫速度快、加工成型好、耐酸鹼腐蝕、再生性能好、對環境友好等特點。載銀介孔分子篩的活性炭纖維具有吸附和滅菌的雙重功能，且分子篩可以提高載銀活性炭纖維的耐水衝刷性能。
[0006]所述的真空浸潰加熱分解的步驟如下:
先將a步驟所得產物置於真空環境中，然後在真空環境下與AgN03溶液混合，攪拌或靜置f5h後，在24(T270°C下烘乾焙燒製得，載銀質量為介孔分子篩活性炭纖維質量的
4.8^6.4%的負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維。
[0007]優選的，所述的有機離子負載沸石及納米金屬簇淨水材料複合濾層製備方法如下:
a.將天然沸石進行酸洗刻蝕後，然後與質量為天然沸石質量9%~16%的聚合氯化鋁混合升溫至32(T350°C，用燒蝕工藝處理；
b.向每克a步驟所得產物中加入質量濃度為r5g/L的十六烷基三甲基溴化銨3~4mL，瓶裝密封后放入振蕩速度為10(Tl20r/min的恆溫水浴振蕩器中，在35飛(TC進行離子交換反應1.5~2.5h ；
c.將b步驟所得的 產物用去離子水浸泡、衝洗，然後放入馬弗爐中復焙燒失:溫度20(T240°C，時間1.5^2h,自然冷卻後得到粉末狀有機離子負載沸石；
d.將c步驟所得的產物按4:1的質量比與納米金屬簇淨水材料混合均勻，然後在200~220°C壓制為1.5~2mm厚，截面直徑7(T75mm的圓柱體，將所得圓柱體裝入層狀網格即得有機離子負載沸石及納米金屬簇淨水材料複合濾層。
[0008]天然沸石具有大的比表面積和可交換的層間陽離子，因而具有較好的吸附和離子交換性能，而負載有機離子的沸石對有機物的吸附能力大大增加。納米金屬簇淨水材料又稱納米KDF，既有豐富的孔道和大的比表面積，又有強氧化還原性的活性組分。水中的餘氯、有害重金屬離子等汙染物被其吸附到濾料的表面和孔道中，在納米銅鋅金屬簇的作用下，有害重金屬離子如Pb，Cd, Cr被還原成不溶於水的金屬，餘氯被還原成氯離子，有機汙染物等在這些微原電池上發生反應，被氧化降解為無害物質。反應過程中產生的電位變化，有很好的抑菌作用，可以抑制負載有機離子的沸石中細菌滋生。
[0009]酸洗刻蝕是將刻蝕材料浸泡在酸性腐蝕液內進行腐蝕的技術，主要通過稀釋的酸在較為平整的天然沸石上刻出絨面，從而增加光程，減少光的反射，它是一種純化學刻蝕。
[0010]優選的，所述的殼聚糖麥飯石複合濾層製備方法如下:
a.將麥飯石浸泡於0.1~0.3 mo I/L的HCl溶液24 h，過濾後用離子水洗至中性並乾燥，粉碎至60— 80目；
b.用體積分數為1%~3%的醋酸溶液溶解脫乙醯度為90%的殼聚糖，製成0.01g/mL的殼聚糖溶液；
c.將a步驟所得產物與b步驟 所得產物混合至糊狀，在100~120°C條件下乾燥，粉碎至180~200目後，在200~220°C壓制為1.5~2cm厚的圓柱體，將所得圓柱體裝入層狀網格即得殼聚糖麥飯石複合濾層。[0011]殼聚糖具有很強的吸附能力，殼聚糖不僅可以吸附鎂、鉀，而且可以吸附鋅、鈣、汞和鈾，殼聚糖的吸附能力的大小取決於其脫乙醯度，脫乙醯度越大，吸附能力越強，殼聚糖對許多物質具有螯合吸附作用，其分子中的氨基和與氨基相臨的羥基與許多金屬離子(如Hg2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Ca2+、Ag+等)能形成穩定的螯合物，麥飯石是一種對生物無毒、無害並具有一定生物活性的複合礦物或藥用巖石，主要化學成分是無機的矽鋁酸鹽，對細菌具有很強的吸附作用，其用水浸泡後，可以溶出鉀、鈉、鈣、鎂、矽、錳、鈦、磷等人體並經特殊處理和成型焙燒製成，同時麥飯石可以調節人體的酸鹼平衡，使水體PH在8.3左右，並能補充人體必須的鋅鋰，碘，硒等二十多中微量元素，還可調節生物體微循環，提高人體的免疫能力；
鹼性陶瓷球由電氣石、高嶺土及貝殼粉等多種天然礦物質、光催化劑、晶體材料組成。可以調節人體的酸鹼平衡，使水體PH在7.3左右。同時能補充人體必須的鋅鋰，碘，硒等二十多中微量元素，還可調節生物體微循環，提高人體的免疫能力起到保健作用。
[0012]含有上述濾芯的淨水杯，包括螺紋連接的上、下杯體，上杯體頂部與杯蓋螺紋連接，杯蓋頂部設有頂蓋，頂蓋包括打氣裝置，打氣裝置通過杯蓋上的通氣孔與上杯體連通，上杯體底部設有濾芯，濾芯上設有氣密芯，上杯體和下杯體通過氣密芯和濾芯連通，濾芯下端與加熱裝置連接。
[0013]工作時，人們將杯蓋與上杯體分離，裝入野外水，將杯蓋與上杯體結合，在將頂蓋與杯蓋連接，使用頂蓋的打氣裝置將空氣通過通氣孔打入上杯體，空氣將上杯體內的野外水壓過濾芯，使其流入下杯體，同時進入下杯體的空氣通過氣密芯流回上杯體，形成氣體流動迴路。氣密芯僅能夠使下杯體的空氣流回上杯體，不能使下杯體的淨化水流回上杯體內。淨化完畢後，將上杯體和下杯體分離，飲用下杯體內的淨化水即可。
[0014]優選的，所述的頂蓋頂部中心固設有指南針，頂蓋頂部還設有半環形凹槽，頂蓋兩端與半環形拉環兩端連 接，半環形拉環與半環形凹槽間隙配合，頂蓋與半環形拉環連接處的外壁上設有凸臺，杯蓋上設有直徑上小下大的階梯孔槽，階梯孔槽上兩端設有凹槽，凹槽與凸臺間隙配合。
[0015]指南針方便戶外人員辨認方向，半環形拉環方便淨水杯的拿取或與背包繩索的掛接。頂蓋與杯蓋結合安裝時，將凸臺與凹槽間隙配合後，繼續下按頂蓋，將凸臺處放置於杯蓋階梯孔槽底部，然後轉動頂蓋，使得凸臺與凹槽不在同一豎直平面，這樣使得杯蓋上階梯孔槽的直徑較小處阻擋凸臺，限制頂蓋上移。
[0016]優選的，所述的濾芯下端還設有溫度傳感器，上杯體內頂端設有距離傳感器，上杯體內壁上設有數據處理裝置，數據處理裝置與設置在上杯體外壁上的顯示裝置連接，溫度傳感器和距離傳感器分別與數據處理裝置連接。
[0017]優選的，加熱裝置包括內置電池和加熱電阻，上杯體上設有USB接口，USB接口輸出端與內置電池連接，內置電池分別與加熱電阻、數據處理裝置、溫度傳感器、顯示裝置和距離傳感器連接。
[0018]優選的，所述的內置電池外設有防水殼體。
[0019]人們可以通過USB接口使用外界電源對內置電池進行充電，內置電池對加熱電阻、數據處理裝置、溫度傳感器、顯示裝置和距離傳感器供給電能。溫度傳感器測量下杯體內淨化水溫度，當溫度較低時，溫度傳感器傳遞信號至數據處理裝置，數據處理裝置控制加熱電阻加熱淨化水，當水溫達到100°c時，溫度傳感器傳遞信號至數據處理裝置，數據處理裝置控制加熱電阻停止加熱淨化水；距離傳感器測量上杯體內裝入野外水的體積高度，並傳遞信號至數據處理裝置，數據處理裝置換算，得出此次過濾水的體積，由於濾芯的使用壽命有限，過濾一定體積的水後需要更換，數據處理裝置結合濾芯已經過濾的水體積和其壽命，將濾芯的剩餘壽命即濾芯還能過濾多少水的體積顯示在顯示裝置上，提醒人們及時更換濾芯。同時，水溫的數據也通過數據處理裝置傳遞給顯示裝置，並被顯示裝置顯示。人們飲用下杯體內加熱完畢的水即可。
本發明與現有技術相比，具有如下優點:
I)本發明中濾芯的活性炭纖維是有機碳纖維經活化處理後形成的一種新型吸附材料，與傳統活性炭相比，活性炭纖維有超過一半的碳原子位於其內表面和外表面，一般比表面積可達1000m2/g以上，以微孔為主，具有強度高、耐高溫、不易粉化、洗脫速度快、加工成型好、耐酸鹼腐蝕、再生性能好、對環境友好等特點。
[0020]2)本發明濾芯的納米金屬簇淨水材料又稱納米KDF，一種結合了多孔吸附材料和KDF優點的新型淨水材料。其比表面積和孔隙率是KDF的100倍以上，納米金屬簇淨水材料的淨水原理與KDF—致。但同樣用量的納米金屬簇濾料和KDF比較發現，前者的去除效果是後者的數倍至數十倍。且有很強的除菌作用。
[0021]3)本發明濾芯的殼聚糖麥飯石複合濾層，將殼聚糖與麥飯石結合製成，有較好的抗菌活性，能抑制微生物滋生，能有效地去除水中異色、重金屬、滷代烴和滷素等一些雜質，並且可以改善飲用水的口感，長期飲用含殼聚糖麥飯石濾芯處理的淨化水能起到一定保健作用；
4)本發明淨水杯的結構簡單輕巧、使用靈活方便、淨水效果好、使用壽命長、方便攜帶、功能全面，能有效去除水中的異味、異色、泥沙等懸浮物和膠體、重金屬、餘氯、農藥、有機物、藻類和細菌等微生物，適用於外出旅遊和災害事故等情況下的應急淨水設備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明淨水杯的結構示意圖；
圖2為本發明淨水杯頂蓋內部結構示意圖；
圖3為本發明淨水杯杯蓋結構示意圖；
圖4為本發明淨水杯上杯體內部結構示意圖；
圖5為本發明淨水杯上杯體內部結構示意圖；
圖6為本發明淨水杯加熱裝置結構示意圖；
圖7為本發明淨水杯上杯體與加熱裝置連接結構示意圖；
圖8為本發明淨水杯上杯體與加熱裝置連接結構示意圖；
圖9為本發明頂蓋、杯蓋和上杯體連接結構示意圖；
圖10為本發明 濾芯結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。[0024]如圖1-10所示，所述淨水杯包括螺紋連接的上杯體I和下杯體2，上杯體I頂部與杯蓋3螺紋連接，杯蓋3頂部設有頂蓋4，頂蓋4包括打氣裝置12，打氣裝置12通過杯蓋3上的通氣孔13與上杯體I連通，上杯體I底部設有濾芯7，濾芯7上設有氣密芯6，上杯體I和下杯體2通過氣密芯6和濾芯7連通，濾芯7下端與加熱裝置連接，加熱裝置包括內置電池14和加熱電阻16，濾芯7下端還設有溫度傳感器15，上杯體I內頂端設有距離傳感器17，上杯體I內壁上設有數據處理裝置18，數據處理裝置18與設置在上杯體I外壁上的顯示裝置8連接，溫度傳感器15和距離傳感器17分別與數據處理裝置連接。上杯體I外壁上還設有USB接口 22，USB接口 22的輸入端與內置電池14連接，內置電池14分別與加熱電阻16、數據處理裝置18、溫度傳感器15、顯示裝置8和距離傳感器17連接，內置電池14外設有防水殼體。所述的頂蓋4頂部中心固設有指南針9，頂蓋4頂部還設有半環形凹槽10，頂蓋4兩端與半環形拉環5兩端連接，半環形拉環5與半環形凹槽10間隙配合。所述的頂蓋4與半環形拉環5連接處的外壁上設有凸臺11，杯蓋3上設有階梯孔槽，階梯孔槽的21處直徑小於20處直徑，階梯孔槽上兩端設有凹槽19，凹槽19與凸臺11間隙配合。
[0025]一種濾芯，所述濾芯由四層過濾層組成，由上至下分別為負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層，有機離子負載沸石及納米金屬簇材料複合濾層，殼聚糖麥飯石複合濾層以及陶瓷鹼性球濾層。
[0026]負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層製備方法如下:
a.取物質的量比為1:0.25:1:0.67:60的矽酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、乙二胺四乙酸鈉和水配成溶液並攪 拌，按質量比為3:2:1將上述溶液、正庚烷和浙青基活性炭纖維氈混合併攪拌反應5h，室溫靜置28h後乾燥，取乾燥後固體用33°C乙醇衝洗3次後乾燥；
b.將a步驟所得產物利用真空浸潰加熱分解的方法使其載銀，載銀質量為介孔分子篩活性炭纖維質量的6.4%，然後加工至1.5cm厚的濾膜，即得負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層。
所述的真空浸潰加熱分解的步驟如下:
先將a步驟所得產物置於真空環境中，然後在真空環境下與AgN03溶液混合，攪拌或靜置5h後，在270°C下烘乾焙燒製得，載銀質量為介孔分子篩活性炭纖維質量的6.4%的負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維。
[0027]所述的有機離子負載沸石及納米金屬簇淨水材料複合濾層製備方法如下:
a.將天然沸石進行酸洗刻蝕後，然後與質量為天然沸石質量16%的聚合氯化鋁混合升溫至350°C，用燒蝕工藝處理；
b.向每克a步驟所得產物中加入質量濃度為5g/L的十六烷基三甲基溴化銨3mL，瓶裝密封后放入振蕩速度為llOr/min的恆溫水浴振蕩器中，在45°C進行離子交換反應2h ；
c.將b步驟所得的產物用去離子水浸泡、衝洗，然後放入馬弗爐中復焙燒失:溫度220°C，時間2h，自然冷卻後得到粉末狀有機離子負載沸石；
d.將c步驟所得的產物按4:1的質量比與納米金屬簇淨水材料混合均勻，然後在220°C壓制為2mm厚，截面直徑75mm的圓柱體，將所得圓柱體裝入層狀網格即得有機離子負載沸石及納米金屬簇淨水材料複合濾層。
[0028]酸洗刻蝕是將刻蝕材料浸泡在酸性腐蝕液內進行腐蝕的技術，主要通過稀釋的酸在較為平整的天然沸石上刻出絨面，從而增加光程，減少光的反射，它是一種純化學刻蝕。[0029]所述的殼聚糖麥飯石複合濾層製備方法如下:
a.將麥飯石浸泡於0.2 mol/L的HCl溶液24 h，過濾後用離子水洗至中性並乾燥，粉碎至70目；
b.用體積分數為2%的醋酸溶液溶解脫乙醯度為90%的殼聚糖，製成0.01g/mL的殼聚糖溶液；
c.將a步驟所得產物與b步驟所得產物混合至糊狀，在120°C條件下乾燥，粉碎至200目後，在220°C壓制為2cm厚的圓柱體，將所得圓柱體裝入層狀網格即得殼聚糖麥飯石複合濾層。
[0030]所述的鹼性陶瓷球濾層可採用現有技術中的鹼性陶瓷球材料製成2cm厚的圓柱體，並將所得圓柱體裝入層狀網格即得所述的鹼性陶瓷球濾層。
[0031]使用時，將杯蓋3與上杯體I分離，在上杯體I內裝入野外水，將杯蓋3與上杯體I螺紋連接，將頂蓋4的凸臺11與杯蓋3上階梯孔槽上凹槽19間隙配合後，繼續下按頂蓋4，將凸臺11處放置於杯蓋3階梯孔槽底部，然後轉動頂蓋4，使得凸臺4與凹槽19不在同一豎直平面(如圖1所示)，這樣使得杯蓋3上階梯孔槽的直徑較小的21處阻擋凸臺11，限制頂蓋4上移。通過打氣裝置12將空氣通過通氣孔13打入上杯體1，空氣將上杯體I內的野外水壓過濾芯7，使其流入下杯體2，同時進入下杯體2的空氣通過氣密芯6流回上杯體1，形成氣體流動迴路。氣密芯6僅能夠使下杯體2的空氣流回上杯體I,不能使下杯體2的淨化水流回上杯體I內。通過USB接口 22，人們可用外界電源對內置電池14進行充電，內置電池14對加熱電阻16、數據處理裝置18、溫度傳感器15、顯示裝置8和距離傳感器17供給電能。溫度傳感器15測量下杯體I內淨化水溫度，當溫度較低時，溫度傳感器15傳遞信號至數據處理裝置18，數據處理裝置18控制加熱電阻16加熱淨化水，當水溫達到100°C時，溫度傳感器15傳遞信號至數據處理裝置18，數據處理裝置18控制加熱電阻16停止加熱淨化水；距離傳感器17測量上杯體I內裝入野外水的體積高度，並傳遞信號至數據處理裝置18，數據處理裝置18換算，得出此次過濾水的體積，由於濾芯7的使用壽命有限，過濾一定體積的水後需要更換，數據處理裝置`18結合濾芯7已經過濾的水體積和其壽命，將濾芯7的剩餘壽命即濾芯7還能過濾多少水的體積顯示在顯示裝置8上，提醒人們及時更換濾芯。同時，水溫的數據也通過數據處理裝置18傳遞給顯示裝置8，並被顯示裝置8顯示。人們飲用下杯體內加熱完畢後的水即可。
[0032]指南針9方便戶外人員辨認方向，半環形拉環5方便淨水杯的拿取或與背包繩索的掛接。
[0033]取河水樣，檢測到其中的汙染物如下:
1.固體懸浮物:泥沙等肉眼可見物；
2.微生物:細菌、大腸桿菌；
3.重金屬:萊、神、鉛、絡等；
4.有機物農藥2，4一D;
5.水樣pH約為6.5左右。
[0034]使用本發明對上述河水樣過濾後，其水質測定結果如下:
1.水質澄清，無肉眼可見物；
2.細菌去除率92%，大腸桿菌去除率95%；3.汞去除率89%，砷去除率92%，鉛去除率90%。鉻去除率87%；
4.2,4—D 去除率 83%
水樣PH約為8.0左右，偏鹼性；
水質中檢測出溶出的鉀、鈉、鈣、鎂、矽、錳、鈦、磷等礦物質元素。
[0035]由此可得，使用本發明對河水樣過濾後的淨化水，完全達到國家一級水質的標準，可安全飲用 。
【權利要求】
1.一種濾芯，其特徵在於，所述濾芯由四層過濾層組成，由上至下分別為負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層、有機離子負載沸石及納米金屬簇材料複合濾層、殼聚糖麥飯石複合濾層和陶瓷鹼性球濾層。
2.權利要求1所述的一種濾芯，其特徵在於，所述的負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層製備方法如下: a.取物質的量比為1:0.25:1:0.67:60的矽酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、乙二胺四乙酸鈉和水配成溶液並攪拌，按質量比為3:2:1將上述溶液、正庚烷和浙青基活性炭纖維氈混合併攪拌反應4~5h，室溫靜置25~30h後乾燥，取乾燥後固體用3(T35°C乙醇衝洗3~4次後乾燥； b.將a步驟所得產物利用真空浸潰加熱分解的方法使其載銀，載銀質量為介孔分子篩活性炭纖維質量的4.8飛.4%，然後加工至f 1.5cm厚的濾膜，即得負載含銀的介孔分子篩活性炭纖維濾層。
3.如權利要求1所述一種濾芯，其特徵在於，所述的有機離子負載沸石及納米金屬簇材料複合濾層製備方法如下: a.將天然沸石進行酸洗刻蝕後，然後與質量為天然沸石質量9%~16%的聚合氯化鋁混合升溫至32(T350°C，用燒蝕工藝處理； b.向每克a步驟所得產物中加入質量濃度為r5g/L的十六烷基三甲基溴化銨3~4mL，瓶裝密封后放入振蕩速度為10(Tl20r/min的恆溫水浴振蕩器中，在35飛(TC進行離子交換反應1.5~2.5h ； c.將b步驟所得的產物用去離子水浸泡、衝洗，然後放入馬弗爐中復焙燒失:溫度20(T240°C，時間1.5^2h`,自然冷卻後得到粉末狀有機離子負載沸石； d.將c步驟所得的產物按4:1的質量比與納米金屬簇淨水材料混合均勻，然後在200~220°C壓制為1.5~2mm厚，截面直徑7(T75mm的圓柱體，將所得圓柱體裝入層狀網格即得有機離子負載沸石及納米金屬簇淨水材料複合濾層。
4.如權利要求1所述一種濾芯，其特徵在於，所述的殼聚糖麥飯石複合濾層製備方法如下: a.將麥飯石浸泡於0.1~0.3 mo I/L的HCl溶液24 h，過濾後用離子水洗至中性並乾燥，粉碎至60— 80目； b.用體積分數為1%~3%的醋酸溶液溶解脫乙醯度為90%的殼聚糖，製成0.01g/mL的殼聚糖溶液； c.將a步驟所得產物與b步驟所得產物混合至糊狀，在100~120°C條件下乾燥，粉碎至180~200目後，在200~220°C壓制為1.5~2cm厚的圓柱體，將所得圓柱體裝入層狀網格即得殼聚糖麥飯石複合濾層。
5.含有權1-4任一所述濾芯的淨水杯。
6.如權利要求5所述淨水杯，其特徵在於:所述淨水杯包括螺紋連接的上、下杯體，上杯體頂部與杯蓋螺紋連接，杯蓋頂部設有頂蓋，頂蓋包括打氣裝置，打氣裝置通過杯蓋上的通氣孔與上杯體連通，上杯體底部設有濾芯，濾芯上設有氣密芯，上杯體和下杯體通過氣密芯和濾芯連通，濾芯下端與加熱裝置連接。
7.如權利要求6所述的淨水杯，其特徵在於:所述的頂蓋頂部中心固設有指南針，頂蓋頂部還設有半環形凹槽，頂蓋兩端與半環形拉環兩端連接，半環形拉環與半環形凹槽間隙配合，頂蓋與半環形拉環連接處的外壁上設有凸臺，杯蓋上設有直徑上小下大的階梯孔槽，階梯孔槽上兩端設有凹槽，凹槽與凸臺間隙配合。
8.如權利要求6所述的淨水杯，其特徵在於:所述的濾芯下端還設有溫度傳感器，上杯體內頂端設有距離傳感器，上杯體內壁上設有數據處理裝置，數據處理裝置與設置在上杯體外壁上的顯示裝置連接，溫度傳感器和距離傳感器分別與數據處理裝置連接。
9.如權利要求6或8所述的淨水杯，其特徵在於:加熱裝置包括內置電池和加熱電阻，上杯體上設有USB接口，USB接口輸出端與內置電池連接，內置電池分別與加熱電阻、數據處理裝置、溫度傳感器、顯示裝置和距離傳感器連接。
10.如權利要求9所述的一種的淨水杯，其特徵在於:所述的內置電池外設有防水殼 體。
【文檔編號】A45F3/16GK103864242SQ201410092959
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】高鏡清, 巴坤, 孫偉南, 李逸, 賀露露, 唐浩, 朱松鋒, 鄒超, 張瑞芹 申請人:鄭州大學