改性PAA/PVC線繞濾芯及其製備方法與流程
2023-12-05 00:58:41
本發明涉及線繞濾芯，具體地，涉及一種改性PAA/PVC線繞濾芯及其製備方法。
背景技術：
過濾芯是一種過濾設備，是過濾器的核心部件。過濾芯主要應用於以下領域：電子工業：反滲透水系統預過濾，去離子水系統預過濾；食品工業：飲料、啤酒、礦泉水等過濾；化學工業：有機溶劑、墨水等過濾；醫藥工業：醫藥、生物和血漿產品的過濾、壓縮空氣和氣體過濾；其他：電鍍液、金屬切削液，感光抗蝕劑和磁性介質的過濾等等。
按照製造工藝劃分，過濾芯主要有PP濾芯和線繞濾芯兩種；其中，PP濾芯也叫做PP熔噴濾芯，熔噴過濾芯由聚丙烯超細纖維熱熔纏結製成，纖維在空間隨機形成三維微孔結構，維孔孔徑沿濾液流向呈梯度分布，集表面、深層、精精過濾於一體，可截留不同粒徑的雜質；濾芯精度範圍0.5-100μm，其通量是同等精度峰房濾芯的1.5倍以上，滿足各種工程安裝的需要。線繞濾芯是由具有良好過濾性能的紡織纖維紗線精密纏繞在多孔骨架上精製而成的；其紗線材料有丙綸纖維、晴綸纖維、脫脂棉纖維等；纏繞時通過控制紗線的纏繞鬆緊度和稀密度，可以製成不同精度的過濾芯，能有效去除各種液體的懸浮物、顆粒雜質等，對各種液體有較高的淨化效果。
雖然現有的線繞濾芯具有優異的過濾效果，但是線繞濾芯使用後，其表面會形成汙垢層，同時，汙垢層中會滋生微生物，進而對過濾的液體造成了汙染，因此，這一現象極大地限制了線繞濾芯的發展。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種改性PAA/PVC線繞濾芯及其製備方法，通過該方法製得的改性PAA/PVC線繞濾芯具有優異的過濾效果和抗菌效果；同時，該製備方法工序簡單、原料易得。
為了實現上述目的，本發明提供了一種改性PAA/PVC線繞濾芯的製備方法，包括：
1)將PAA(聚丙烯酸)、PVC(聚氯乙烯)、甘油單硬脂酸酯、鋁粉和水進行第一混煉以製得第一混煉物；
2)將松香、羥甲基纖維素、玻璃纖維、矽膠、鹼式硫酸鎂晶須、納米銀、三聚磷酸鈉、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫、硼酸鋅、硫磺、氯丁橡膠和第一混煉物進行第二混煉以製得第二混煉物；
3)將第二混煉物擠壓成型製得繞線、接著將繞線進行繞制以得到改性PAA/PVC線繞濾芯。
本發明還提供了一種改性PAA/PVC線繞濾芯，該改性PAA/PVC線繞濾芯通過上述的的製備方法製備而得。
在上述技術方案中，本發明的製備方法具體工序如下：首先，將PAA、PVC、甘油單硬脂酸酯、鋁粉和水進行第一混煉，在此混煉過程中鋁粉和水進行複分解反應產生氣泡進而使製得的第一混煉物中產生氣孔進而提高其比表面積；接著，將松香、羥甲基纖維素、玻璃纖維、矽膠、鹼式硫酸鎂晶須、納米銀、三聚磷酸鈉、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫、硼酸鋅、硫磺、氯丁橡膠和第一混煉物進行第二混煉，進而對第一混煉物進一步的改性得到第二混煉物；最後，將第二混煉物擠壓成型製得繞線、接著將所述繞線進行繞制以得到改性PAA/PVC線繞濾芯。最終，通過檢測顯示該改性PAA/PVC線繞濾芯具有優異的過濾效果和抗菌效果；另外，該製備方法工序簡單、原料易得便於大範圍的推廣。
本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
本發明提供了一種改性PAA/PVC線繞濾芯的製備方法，包括：
1)將PAA(聚丙烯酸)、PVC(聚氯乙烯)、甘油單硬脂酸酯、鋁粉和水進行第一混煉以製得第一混煉物；
2)將松香、羥甲基纖維素、玻璃纖維、矽膠、鹼式硫酸鎂晶須、納米銀、三聚磷酸鈉、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫、硼酸鋅、硫磺、氯丁橡膠和第一混煉物進行第二混煉以製得第二混煉物；
3)將第二混煉物擠壓成型製得繞線、接著將繞線進行繞制以得到改性PAA/PVC線繞濾芯。
在本發明的步驟1)中，第一混煉具體條件可以在寬的範圍內選擇，但是為了製得的改性PAA/PVC線繞濾芯具有更更優異的過濾和殺菌、滅菌效果，優選地，在步驟1)中，第一混煉至少滿足以下條件：混煉溫度為140-155℃，混煉時間為2-4h，混煉壓力為2-3MPa。
在本發明的步驟1)中，PAA、PVC的分子量可以在寬的範圍內選擇，但是為了製得的改性PAA/PVC線繞濾芯具有更更優異的過濾和殺菌、滅菌效果，優選地，在步驟1)中，PAA的重均分子量為3000-8000，PVC的重均分子量為5000-9000。
在本發明的步驟1)中，鋁粉的粒徑可以在寬的範圍內選擇，但是為了製得的改性PAA/PVC線繞濾芯具有更更優異的過濾和殺菌、滅菌效果，優選地，在步驟1)中，鋁粉的粒徑為1-5mm。
在本發明的步驟1)中，各物料的用量可以在寬的範圍內選擇，但是為了製得的改性PAA/PVC線繞濾芯具有更更優異的過濾和殺菌、滅菌效果，優選地，在步驟1)中，相對於100重量份的PAA，PVC的用量為55-61重量份，甘油單硬脂酸酯的用量為31-38重量份，鋁粉的用量為14-19重量份，水的用量為22-30重量份。
在本發明的步驟2)中，各物料的用量可以在寬的範圍內選擇，但是為了製得的改性PAA/PVC線繞濾芯具有更更優異的過濾和殺菌、滅菌效果，優選地，在步驟2)中，相對於100重量份的第一混煉物，松香的用量為11-17重量份，羥甲基纖維素的用量為5-9重量份，玻璃纖維的用量為11-17重量份，矽膠的用量為18-31重量份，鹼式硫酸鎂晶須的用量為4.5-7重量份，納米銀的用量為0.9-1.6重量份，三聚磷酸鈉的用量為11-16重量份，二甲基二巰基乙酸異辛酯錫的用量為7-9重量份，硼酸鋅的用量為12-14重量份，硫磺的用量為14-16重量份，氯丁橡膠的用量為71-78重量份。
在本發明的步驟2)中，第二混煉的具體條件可以在寬的範圍內選擇，但是為了製得的改性PAA/PVC線繞濾芯具有更更優異的過濾和殺菌、滅菌效果，優選地，優選地，在步驟2)中，第二混煉至少滿足以下條件：混煉溫度為210-215℃，混煉時間為4-6h，混煉壓力為2-3MPa。
在本發明的步驟2)中，鹼式硫酸鎂晶須的尺寸可以在寬的範圍內選擇，但是為了製得的改性PAA/PVC線繞濾芯具有更更優異的過濾和殺菌、滅菌效果，優選地，在步驟2)中，鹼式硫酸鎂晶須滿足以下條件：直徑為1-8um，長度為30-200um。
本發明還提供了一種改性PAA/PVC線繞濾芯，該改性PAA/PVC線繞濾芯通過上述的的製備方法製備而得。
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
實施例1
1)將PAA(重均分子量為5000)、PVC(重均分子量為7000)、甘油單硬脂酸酯、鋁粉(3mm)和水按照100：58：35：17：28的重量比進行第一混煉(混煉溫度為145℃，混煉時間為3h，混煉壓力為2.5MPa)以製得第一混煉物；
2)將松香、羥甲基纖維素、玻璃纖維、矽膠、鹼式硫酸鎂晶須、納米銀(粒徑為15nm)、三聚磷酸鈉、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫、硼酸鋅、硫磺、氯丁橡膠和第一混煉物按照15：7：15：24：5：1.2：14：8：13：15：74：100的重量比進行第二混煉(混煉溫度為213℃，混煉時間為5h，混煉壓力為2.5MPa)以製得第二混煉物；
3)將第二混煉物擠壓成型製得繞線、接著將繞線進行繞制以得到改性PAA/PVC線繞濾芯A1。
實施例2
1)將PAA(重均分子量為3000)、PVC(重均分子量為5000)、甘油單硬脂酸酯、鋁粉(1mm)和水按照100：55：31：14：22的重量比進行第一混煉(混煉溫度為140℃，混煉時間為2h，混煉壓力為2MPa)以製得第一混煉物；
2)將松香、羥甲基纖維素、玻璃纖維、矽膠、鹼式硫酸鎂晶須、納米銀(粒徑為10nm)、三聚磷酸鈉、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫、硼酸鋅、硫磺、氯丁橡膠和第一混煉物按照11：5：11：18：4.5：0.9：11：7：12：14：71：100的重量比進行第二混煉(混煉溫度為210℃，混煉時間為4h，混煉壓力為2MPa)以製得第二混煉物；
3)將第二混煉物擠壓成型製得繞線、接著將繞線進行繞制以得到改性PAA/PVC線繞濾芯A2。
實施例3
1)將PAA(重均分子量為8000)、PVC(重均分子量為9000)、甘油單硬脂酸酯、鋁粉(5mm)和水按照100：61：38：19：30的重量比進行第一混煉(混煉溫度為155℃，混煉時間為4h，混煉壓力為3MPa)以製得第一混煉物；
2)將松香、羥甲基纖維素、玻璃纖維、矽膠、鹼式硫酸鎂晶須、納米銀(粒徑為20nm)、三聚磷酸鈉、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫、硼酸鋅、硫磺、氯丁橡膠和第一混煉物按照17：9：17：31：7：1.6：16：9：14：16：78：100的重量比進行第二混煉(混煉溫度為215℃，混煉時間為6h，混煉壓力為3MPa)以製得第二混煉物；
3)將第二混煉物擠壓成型製得繞線、接著將繞線進行繞制以得到改性PAA/PVC線繞濾芯A3。
對比例1
按照實施例1的方法進行製得線繞濾芯B1，不同的是，步驟1)中未使用水。
對比例2
按照實施例1的方法進行製得線繞濾芯B2，不同的是，步驟1)中未使用鋁粉。
對比例3
按照實施例1的方法進行製得線繞濾芯B3，不同的是，步驟2)中未使用納米銀。
對比例4
按照實施例1的方法進行製得線繞濾芯B4，不同的是，步驟2)中未使用鹼式硫酸鎂晶須。
對比例5
按照實施例1的方法進行製得線繞濾芯B5，不同的是，步驟2)中未使用硫磺。
檢測例1
自長江蕪湖段取長江水按照GB/T5750.4-2006中的方法進行檢測，接著將水通過安裝有上述改性PAA/PVC線繞濾芯的過濾器進行過濾，接著按照GB/T5750.4-2006中的方法檢測過濾後的水，具體結果見表1。
表1
通過上述實施例、對比例和檢測例可知，本發明提供的改性PAA/PVC線繞濾芯具有優異的過濾效果和殺菌效果；同時，也通過上述表1的數據可知，本發明提供的各步驟和各原料之間存在關係密切的協同作用。
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。