一種複合纖維抗菌淨水濾芯的製作方法

2023-06-05 22:06:01 2

本發明涉及抗菌材料領域，尤其涉及一種複合纖維抗菌淨水濾芯。
背景技術：
：濾芯在過濾行業中一般作為初級過濾，但由於濾芯所用材料為有機物，同時自來水中的懸浮顆粒及部分膠體有機物在濾芯的納汙層聚集形成濾餅為細菌增長提供了適宜的場所，這些都易於滋生細菌，尤其在夏季環境適宜的情況下，細菌急劇增長，導致濾芯發黴發臭。作為能夠安裝到淨水器中的濾芯，已知如下的濾芯：在圓筒狀的外殼內，形成對具有功能性有效成分的添加劑(過濾器材料)進行收容的添加劑收容部、以及繞過該添加劑收容部的旁通流路，將原水從外殼下部導入添加劑收容部以及旁通流路，並使通過了添加劑收容部的含有功能性有效成分的水、和通過了旁通流路的旁通水，在外殼的上部空間中混合，而從外殼上部排出。專利文獻1：日本特開2006-35214號公報，但是，在淨水器中，還存在如罐型淨水器那樣、從上部導入原水而從下端排出淨水的類型的使用淨水濾芯的淨水器，在所述淨水器中適用上述現有技術的情況下，從上部流入的水可能抑制淨水濾芯內的空氣向上方移動，而在淨水濾芯內的原水流入口的下部形成空氣蓄積。並且，當在淨水濾芯內形成這種空氣蓄積時，該空氣蓄積可能妨礙在淨水濾芯中流動的水流，而使通過淨水濾芯的水的流量變得不穩定。技術實現要素：為了解決上述技術問題，本發明提供了一種複合纖維抗菌淨水濾芯。本發明製得的複合纖維抗菌淨水濾芯能夠克服上述缺點，本發明的複合纖維抗菌淨水濾芯利用離子抗菌原理，能夠有效地提高抗菌性能和使用壽命，避免了傳統抗菌材料的抗菌性低下、使用壽命低和溫度依賴性太強等問題。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：一種複合纖維抗菌淨水濾芯，所述濾芯以非織造布卷繞成桶裝濾芯，在桶裝濾芯外包覆一層PP抗菌單絲，在PP抗菌單絲外包覆一層PP抗菌復絲，所述PP抗菌單絲由抗菌粉體與PP粉製備而成，所述PP抗菌復絲由抗菌粉體與PP粉製備得到粉狀聚丙烯腈共聚物，然後與二甲基甲醯胺紡絲製得。在本技術方案中，首先製備出適合在濾芯中存在的抗菌劑，一方面要對濾芯淨化的水質不會有二次汙染，另一方面又不會對人體產生危害，所以最終選擇載銀活性炭抗菌劑。對水中的厭氧菌和喜氧菌有極大的抗菌效果，本發明具有更強的活性和吸附力，在者活性炭內部負載了金屬離子，對於水中的跟中金屬具有強大的吸附力和抗菌性，再加之抗菌劑的殺菌作用，會讓各種細菌及金屬離子被吸附攔截，且原料簡單，沒有浪費，並且極大的改善了平常濾芯的細菌吸附飽和問題。作為優選，所述非織造布由活性炭纖維製得。作為優選，抗菌粉體的製備方法為：按質量比7:10將二氧化矽與去離子水混合製成懸浮液，按硝酸銀：懸浮液的質量比為10:1的比例將硝酸銀分散於懸浮液中，再將氧化鎂分散於含有硝酸銀的懸浮液中，氧化鎂的加入量與硝酸銀相同；將質量濃度為3.5g/L的硝酸鋅溶液與含有硝酸銀和氧化鎂的懸浮液按體積比1:2的比例混合均勻，攪拌3h，製得混合液A；將硫代硫酸鈉配置成pH為4.2-5的酸性溶液，將混合液A加入到硫代硫酸鈉溶液中，體積比為2:1，得到混合液B，升溫至100-115℃，保溫2h後繼續升溫至120-160℃，保溫3h後，加入混合液B質量的10％的活性炭，進行烘乾，得到抗菌粉體。作為優選，PP抗菌單絲的製備方法為：抗菌粉與PP粉按質量比1：2比例加入抗菌粉與PP粉總質量1％的食用植物油，混勻，雙螺杆造粒，將造成的粒拉絲，得到直徑為0.5mm的PP抗菌單絲。作為優選，PP抗菌復絲的製備方法為：將抗菌粉體與PP粉按質量比1：2比例加入抗菌粉與PP粉總質量1％的食用植物油，混勻，通過計量泵打入到聚合釜中；接著將溫度升溫至35℃-55℃，進行聚合反應，時間1.5-2.0h；之後將聚合釜內的淤漿壓到鹼終止釜中，待反應終止；之後將淤漿送至脫水離心機，進行脫水、洗滌、乾燥，冷卻後拿出得到粉狀聚丙烯腈共聚物；將得到的粉狀聚丙烯腈共聚物加入到二甲基甲醯胺中，質量比為3：1；在齒輪計量泵中攪拌溶解後對其加熱，溫度150℃，然後壓入噴絲板噴絲，得到聚丙烯腈纖維長絲；通過噴絲板出來的聚丙烯腈纖維長絲經過6m-10m長的垂直紡絲甬道，每一噴絲板中的紡絲甬道彼此排在一起，在紡絲甬道的頂部保溫200℃-250℃，並且用300℃-400℃的惰性氣體吹向聚丙烯腈纖維長絲；長絲在拉伸裝置上拉伸8倍-12倍，拉伸溫度155℃-170℃，拉伸成0.1—1mm的絲，然後進行紡絲，得到直徑為2mm的PP抗菌復絲。作為優選，非織造布克重15-300/㎡，目數為50-200目。作為優選，桶裝濾芯的內核外徑150-1000mm，內徑為50-500mm。本發明的有益效果是：本發明首先製備出適合在濾芯中存在的抗菌劑，一方面要對濾芯淨化的水質不會有二次汙染，另一方面又不會對人體產生危害，所以最終選擇載銀活性炭抗菌劑。對水中的厭氧菌和喜氧菌有極大的抗菌效果，本發明具有更強的活性和吸附力，在者活性炭內部負載了金屬離子，對於水中的跟中金屬具有強大的吸附力和抗菌性，再加之抗菌劑的殺菌作用，會讓各種細菌及金屬離子被吸附攔截，且原料簡單，沒有浪費，並且極大的改善了平常濾芯的細菌吸附飽和問題。具體實施方式為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，但這些闡述並不對本發明做任何形式上的限定。除另有說明，否則本發明所用的所有科學和技術術語具有本發明所屬和相關領域的一般技術人員通常所理解的含義。下面結合具體實施例對本發明做出進一步詳細的闡述，但應當明白，實施例不應理解為對本發明保護範圍的限制。實施例1一種複合纖維抗菌淨水濾芯，所述濾芯以由活性炭纖維製得的非織造布卷繞成桶裝濾芯，在桶裝濾芯外包覆一層PP抗菌單絲，在PP抗菌單絲外包覆一層PP抗菌復絲，所述PP抗菌單絲由抗菌粉體與PP粉製備而成，所述PP抗菌復絲由抗菌粉體與PP粉製備得到粉狀聚丙烯腈共聚物，然後與二甲基甲醯胺紡絲製得。非織造布克重15/㎡，目數為50-200目；桶裝濾芯的內核外徑150mm，內徑為50mm。抗菌粉體的製備方法為：按質量比7:10將二氧化矽與去離子水混合製成懸浮液，按硝酸銀：懸浮液的質量比為10:1的比例將硝酸銀分散於懸浮液中，再將氧化鎂分散於含有硝酸銀的懸浮液中，氧化鎂的加入量與硝酸銀相同；將質量濃度為3.5g/L的硝酸鋅溶液與含有硝酸銀和氧化鎂的懸浮液按體積比1:2的比例混合均勻，攪拌3h，製得混合液A；將硫代硫酸鈉配置成pH為4.2的酸性溶液，將混合液A加入到硫代硫酸鈉溶液中，體積比為2:1，得到混合液B，升溫至100℃，保溫2h後繼續升溫至120℃，保溫3h後，加入混合液B質量的10％的活性炭，進行烘乾，得到抗菌粉體。PP抗菌單絲的製備方法為：抗菌粉與PP粉按質量比1：2比例加入抗菌粉與PP粉總質量1％的食用植物油，混勻，雙螺杆造粒，將造成的粒拉絲，得到直徑為0.5mm的PP抗菌單絲。PP抗菌復絲的製備方法為：將抗菌粉體與PP粉按質量比1：2比例加入抗菌粉與PP粉總質量1％的食用植物油，混勻，通過計量泵打入到聚合釜中；接著將溫度升溫至35℃，進行聚合反應，時間1.5h；之後將聚合釜內的淤漿壓到鹼終止釜中，待反應終止；之後將淤漿送至脫水離心機，進行脫水、洗滌、乾燥，冷卻後拿出得到粉狀聚丙烯腈共聚物；將得到的粉狀聚丙烯腈共聚物加入到二甲基甲醯胺中，質量比為3：1；在齒輪計量泵中攪拌溶解後對其加熱，溫度150℃，然後壓入最多含有200個噴絲孔的噴絲板噴絲，得到聚丙烯腈纖維長絲；通過噴絲板出來的聚丙烯腈纖維長絲經過6m長的垂直紡絲甬道，每一噴絲板中的紡絲甬道彼此排在一起，在紡絲甬道的頂部保溫200℃，並且用300℃的惰性氣體氮氣吹向聚丙烯腈纖維長絲；長絲在拉伸裝置上拉伸8倍，拉伸溫度155℃，拉伸成0.1mm的絲，然後進行紡絲，得到直徑為2mm的PP抗菌復絲。實施例2一種複合纖維抗菌淨水濾芯，所述濾芯以由活性炭纖維製得的非織造布卷繞成桶裝濾芯，在桶裝濾芯外包覆一層PP抗菌單絲，在PP抗菌單絲外包覆一層PP抗菌復絲，所述PP抗菌單絲由抗菌粉體與PP粉製備而成，所述PP抗菌復絲由抗菌粉體與PP粉製備得到粉狀聚丙烯腈共聚物，然後與二甲基甲醯胺紡絲製得。非織造布克重100/㎡，目數為50-200目；桶裝濾芯的內核外徑500mm，內徑為200mm。抗菌粉體的製備方法為：按質量比7:10將二氧化矽與去離子水混合製成懸浮液，按硝酸銀：懸浮液的質量比為10:1的比例將硝酸銀分散於懸浮液中，再將氧化鎂分散於含有硝酸銀的懸浮液中，氧化鎂的加入量與硝酸銀相同；將質量濃度為3.5g/L的硝酸鋅溶液與含有硝酸銀和氧化鎂的懸浮液按體積比1:2的比例混合均勻，攪拌3h，製得混合液A；將硫代硫酸鈉配置成pH為4.6的酸性溶液，將混合液A加入到硫代硫酸鈉溶液中，體積比為2:1，得到混合液B，升溫至110℃，保溫2h後繼續升溫至140℃，保溫3h後，加入混合液B質量的10％的活性炭，進行烘乾，得到抗菌粉體。PP抗菌單絲的製備方法為：抗菌粉與PP粉按質量比1：2比例加入抗菌粉與PP粉總質量1％的食用植物油，混勻，雙螺杆造粒，將造成的粒拉絲，得到直徑為0.5mm的PP抗菌單絲。PP抗菌復絲的製備方法為：將抗菌粉體與PP粉按質量比1：2比例加入抗菌粉與PP粉總質量1％的食用植物油，混勻，通過計量泵打入到聚合釜中；接著將溫度升溫至45℃，進行聚合反應，時間1.8h；之後將聚合釜內的淤漿壓到鹼終止釜中，待反應終止；之後將淤漿送至脫水離心機，進行脫水、洗滌、乾燥，冷卻後拿出得到粉狀聚丙烯腈共聚物；將得到的粉狀聚丙烯腈共聚物加入到二甲基甲醯胺中，質量比為3：1；在齒輪計量泵中攪拌溶解後對其加熱，溫度150℃，然後壓入最多含有200個噴絲孔的噴絲板噴絲，得到聚丙烯腈纖維長絲；通過噴絲板出來的聚丙烯腈纖維長絲經過8m長的垂直紡絲甬道，每一噴絲板中的紡絲甬道彼此排在一起，在紡絲甬道的頂部保溫230℃，並且用360℃的惰性氣體吹向聚丙烯腈纖維長絲；長絲在拉伸裝置上拉伸10倍，拉伸溫度160℃，拉伸成0.5mm的絲，然後進行紡絲，得到直徑為2mm的PP抗菌復絲。實施例3一種複合纖維抗菌淨水濾芯，所述濾芯以由活性炭纖維製得的非織造布卷繞成桶裝濾芯，在桶裝濾芯外包覆一層PP抗菌單絲，在PP抗菌單絲外包覆一層PP抗菌復絲，所述PP抗菌單絲由抗菌粉體與PP粉製備而成，所述PP抗菌復絲由抗菌粉體與PP粉製備得到粉狀聚丙烯腈共聚物，然後與二甲基甲醯胺紡絲製得。非織造布克重300/㎡，目數為50-200目；桶裝濾芯的內核外徑1000mm，內徑為500mm。抗菌粉體的製備方法為：按質量比7:10將二氧化矽與去離子水混合製成懸浮液，按硝酸銀：懸浮液的質量比為10:1的比例將硝酸銀分散於懸浮液中，再將氧化鎂分散於含有硝酸銀的懸浮液中，氧化鎂的加入量與硝酸銀相同；將質量濃度為3.5g/L的硝酸鋅溶液與含有硝酸銀和氧化鎂的懸浮液按體積比1:2的比例混合均勻，攪拌3h，製得混合液A；將硫代硫酸鈉配置成pH為5的酸性溶液，將混合液A加入到硫代硫酸鈉溶液中，體積比為2:1，得到混合液B，升溫至115℃，保溫2h後繼續升溫至160℃，保溫3h後，加入混合液B質量的10％的活性炭，進行烘乾，得到抗菌粉體。PP抗菌單絲的製備方法為：抗菌粉與PP粉按質量比1：2比例加入抗菌粉與PP粉總質量1％的食用植物油，混勻，雙螺杆造粒，將造成的粒拉絲，得到直徑為0.5mm的PP抗菌單絲。PP抗菌復絲的製備方法為：將抗菌粉體與PP粉按質量比1：2比例加入抗菌粉與PP粉總質量1％的食用植物油，混勻，通過計量泵打入到聚合釜中；接著將溫度升溫至55℃，進行聚合反應，時間2.0h；之後將聚合釜內的淤漿壓到鹼終止釜中，待反應終止；之後將淤漿送至脫水離心機，進行脫水、洗滌、乾燥，冷卻後拿出得到粉狀聚丙烯腈共聚物；將得到的粉狀聚丙烯腈共聚物加入到二甲基甲醯胺中，質量比為3：1；在齒輪計量泵中攪拌溶解後對其加熱，溫度150℃，然後壓入最多含有200個噴絲孔的噴絲板噴絲，得到聚丙烯腈纖維長絲；通過噴絲板出來的聚丙烯腈纖維長絲經過10m長的垂直紡絲甬道，每一噴絲板中的紡絲甬道彼此排在一起，在紡絲甬道的頂部保溫250℃，並且用400℃的惰性氣體吹向聚丙烯腈纖維長絲；長絲在拉伸裝置上拉伸12倍，拉伸溫度170℃，拉伸成1mm的絲，然後進行紡絲，得到直徑為2mm的PP抗菌復絲。表1：濾芯的應用：種類MIC(ppm)MIC(ppm)大腸桿菌150青黴菌156金黃色葡萄球菌148黑黴菌152本發明中所用原料、設備，若無特別說明，均為本領域的常用原料、設備；本發明中所用方法，若無特別說明，均為本領域的常規方法。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp