一种自来水过滤材料、过滤装置及过滤装置的制造方法

摘要

本发明涉及一种可有效去除自来水中有害物质的过滤装置、使用材料及过滤装置的制造方法。所述一种自来水过滤材料，含有可对自来水进行过滤并具有杀菌作用的以下成分：以活性炭为主料，活性炭30－90％(重量)，KDF1－20％(重量)、亚硫酸钙2－30％(重量)、沸石分子筛1－30％(重量)以及磷酸盐栽银1－10％(重量)。使用所述过滤材料制造的自来水过滤装置，为中空的多层结构，所述的自来水过滤装置，由中部空腔向外周，依次包括：内无纺布层、混合活性炭芯层、外无纺布层和塑料网层；将所述的自来水过滤装置两头用聚乙烯塑料盖粘贴牢固；所述混合活性炭芯层为由多种物质混合而成的原料与粘接剂充分混合在一起后，被螺杆挤出机经过高温高压处理而挤出的中空的柱状体，能有效去除自来水中的余氯，能有效去除自来水中的重金属，抗菌效果好，避免了硝酸盐的污染，可增加水的活性，含有多种对人体有益的微量元素，使用周期长，效果好。

说明书

技术领域

本发明涉及一种自来水净化装置、使用材料及净化装置的制造方法，尤其涉及一种可有效去除自来水中有害物质的过滤装置、使用材料及过滤装置的制造方法。

背景技术

自来水中含有细菌、重金属、异味气体、色素等有害物质，据统计，通常自来水中含有大约2000多种化合物，其中200多种对人体有害。现有技术中，去除自来水中有害物质的方法主要是，使用普通的活性炭过滤材料对自来水进行过滤。当自来水流量较大时，活性炭过滤材料的吸附能力非常有限，不能有效的去除自来水中的余氯，不能有效去除自来水中的重金属；当活性炭过滤材料的吸附能力达到饱和后，必须更换活性炭过滤芯，否则就无法起到过滤作用，而频繁更换活性炭过滤芯，将给用户使用带来不便，并增加使用成本。同时，普通的活性炭过滤材料不能抑制细菌的生长，为了达到抗菌的目的，专利号为93241418.4，公开号为2167981，名称为“新型的净水用过滤棒”的实用新型专利公开了一种净水用过滤棒，包括有外壳及顶部连接件，外壳为顶部敞开的容器，上部边口有连接螺纹，底部分布有许多滤出孔；容器内从上至下依次填有固定网、过滤布层、磁铁块、银活性炭层、活性炭层、沸石、磁铁、活性炭层、麦饭石层、硅砂层、过滤布；固定网通过粘剂固定粘在离外壳边缘有一距离的外壳上，该实用新型具有杀菌、去除重金属、气味、色素等有害物质等功效，但栽银活性炭层会使水中的硝酸盐增加，亦未能达到理想的效果。而且，此专利仍然主要还是通过活性炭过滤层的吸附作用进行除氯，同样具有吸附能力有限，使用周期短的缺点。

发明内容

为了克服现有的自来水净化设备的不足，本发明的目的在于：提供一种去除自来水中有害物质的复合过滤材料，可使用于自来水过滤装置中，能有效去除自来水中的余氯，能有效去除自来水中的重金属，抗菌效果好，避免了硝酸盐的污染，可增加水的活性，含有多种对人体有益的微量元素，使用周期长，效果好。

本发明的另一个目的在于：提供一种去除自来水中有害物质的过滤装置，能有效去除自来水中的余氯，能有效去除自来水中的重金属，抗菌效果好，避免了硝酸盐的污染，可增加水的活性，含有多种对人体有益的微量元素，使用周期长，效果好。

本发明的第三个目的在于：提供一种自来水过滤装置是制造方法，生产效率高，所加工的产品质量稳定可靠。

本发明的目的是这样实现的：

一种自来水过滤材料，含有可对自来水进行过滤并具有杀菌作用的以下成分：以活性炭为主料，活性炭30-90％(重量)，KDF1-20％(重量)、亚硫酸钙2-30％(重量)、沸石分子筛1-30％(重量)以及磷酸盐栽银1-10％(重量)。

一种自来水过滤装置，为中空的多层结构，所述的自来水过滤装置，由中部空腔向外周，依次包括：内无纺布层、混合活性炭芯层、外无纺布层和塑料网层；将所述的自来水过滤装置两头用聚乙烯塑料盖粘贴牢固；所述混合活性炭芯层为由多种物质混合而成的原料与粘接剂充分混合在一起后，被螺杆挤出机经过高温高压处理而挤出的中空的柱状体；所述原料，含有可对自来水进行过滤并具有杀菌作用的以下成分：活性炭30-90％(重量)，KDF1-20％(重量)、亚硫酸钙2-30％(重量)、沸石分子筛1-30％(重量)以及磷酸盐栽银1-10％(重量)。

一种自来水过滤装置的制造方法，加工步骤为：

1)按组分的重量百分数称取所述复合过滤材料的原料；

2)将PE热熔胶与原料充分混合在一起，在常温下，按一定的比例将主料和辅料混合均匀；

3)将混合后的材料倒入螺杆挤出机的加料口；

4)加热挤出机，挤出加热温度分三段，分别为：320℃、300℃、280℃，挤出中空的柱状活性炭体；

5)在未冷却的情况下，按需要的长度切断柱状活性炭体；

6)冷却后，活性炭体的内外壁用无纺布包裹；

7)将包裹了无纺布的活性炭体外壁再用聚乙烯网固定；

8)两头用聚乙烯塑料盖粘牢。

本发明的有益效果是，在本发明的自来水过滤装置中，KDF和亚硫酸钙成分可以和自来水中的氯离子发生化学反应，因而可清除大量的氯，并能为水体补充钙，当自来水流量增大时，除氯效果明显优于现有技术中的普通活性炭过滤装置，同时，由于本发明清除自来水中的氯成分主要是发生了化学反应，而不是仅仅依靠活性炭的吸附能力，不用由于活性炭的饱和而频繁更换活性炭过滤芯，使用周期大大增长。磷酸盐栽银具有杀菌的功能，可有效去除自来水中的细菌，同时不会使水中的硝酸盐增加。因此，所述自来水过滤装置具有高效、使用方便、节约成本和原材料的特点。

附图说明

图1是本发明自来水过滤装置的结构剖视图。

具体实施方式

本发明涉及了一种用于净化自来水的复合过滤材料，含有可对自来水进行过滤并具有杀菌作用的以下成分：活性炭30-90％(重量)、锌铜合金KDF1-20％(重量)、混合亚硫酸钙2-30％(重量)、沸石分子筛1-30％(重量)以及磷酸盐栽银1-10％(重量)。活性炭为主料，可吸附自来水中的细菌和泥沙、铁锈等大颗粒物质以及异味气体；KDF和亚硫酸钙成分可以和自来水中的氯离子发生化学反应，因而可清除大量的氯，并能为水体补充钙；沸石分子筛是具有选择吸附，择形催化和离子交换三大特性，可去除硫化氢、氨等异味气体；磷酸盐栽银抗菌效果好，同时避免了硝酸盐的污染。所述KDF为锌铜合金，一种新型过滤材料，可以和自来水中的氯离子发生化学反应，因而也可清除大量的氯。

本发明提供的自来水复合过滤材料，除了具有净水功能外，还具有提供多种对人体有益的微量元素的功能，因此，所述复合过滤材料还可以包括以下任一种或多种成分：负离子复合材料1-10％(重量)、麦饭石1-20％(重量)、甲壳素1-10％(重量)、木鱼石1-20％(重量)。

所述负离子复合材料为一种超细的无机复合材料，且指能释放负离子，经实验，它对水有活化作用，所述负离子复合材料为电气石与纳米氧化钛光催化材料的复合粉体，其中电气石粉占60％-99％(重量)，纳米氧化钛占1％-40％(重量)。

电气石分子式为CaMg₃(Al，Mg)₆(BO₃)₃Si₆O₁₈(OH)₄。

麦饭石含有人体所必需的钾、钠、钙、镁、磷常量元素和锌、铁、硒、铜、锶、碘、氟、偏硅酸等十八种微量元素。在通常条件下，麦饭石溶出液中四种微量元素(偏硅酸、Sr、Zn、F)含量达到或接近国家饮料矿泉水标准。麦饭石具有明显的四大特性：

(一)、生物活性：麦饭石水称为活性水，有显著的生物效应；

(二)、吸附性：麦饭石对水中的重金属离子Pb、Hg、Cr、Cd、As，有机质、病菌等有毒有害物质，有较强的吸附作用。对Pb、Hg、Cr、Cd、As的吸附率达96％以上，对大肠杆菌的吸附率达95％；

(三)、矿化性：将麦饭石浸泡水中，水将矿化成近似矿泉水的矿化水，其中的矿物质和微量元素都是人体所必需的；

(四)、水质调整性：麦饭石具有双向调节PH值的作用，能使酸性或碱性水调节呈中性，使水质醇化，活性化，甘甜味美。

甲壳素是商品名，学名为几丁聚醣、壳聚糖。几丁聚醣(chitosan)是一种天然无毒性高分子，并且具有生物可分解性，它的构造类似纤维素，由1000-3000个N-乙葡萄糖胺(N-Acetyl2-Amino-2 Deoxy-d-D＝Glucose或n-Acetyl-d-Glucosamine)单体以B-1，4键所构成的直链状高分子醣类。不具有毒性且可以被生物体分解，具有生物活性，被视为最具有潜力的生物高分子。另外甲壳素也有很好的抗菌效果。

木鱼石是一种珍贵的石材，木鱼石含有10多种对人体健康有益的微量元素和矿物质，经水浸泡，能够析出硒、锌、铁、钴、锶、氟、锰等多种元素。泡水1小时，接近或达到优质矿泉水的标准。根据93年5月送中国预防医学科学院，做保健效果测定，木鱼石泡茶时析出微量元素，是一种新发现的具有多种功能的稀有元素，是国内外营养学界推荐使用的微量元素，具有防癌、抗衰老、防止动脉硬化和高血压的功效。锶是人体必需的微量元素，是骨骼和牙齿的正常组成部分。氟对人体生理作用比任何元素强烈，每人每天从饮水和食物中摄取2.1-3.1毫克，有利于控制口腔内细菌的繁殖，减少糖发酵，抑制乳酸的形成，对糖尿病具有良好疗效。铁、锌更是人体不可缺少的生命攸关的微量元素。

实施例1

以活性炭为主料70、括锌铜合金KDF10、亚硫酸钙10、沸石分子筛5、磷酸盐栽银5，以重量百分比计。

实施例2

以活性炭为主料70，混合沸石分子筛10、KDF10、负离子复合材料5、磷酸盐栽银5。

实施例3

以活性炭为主料60，混合沸石分子筛10、KDF10、亚硫酸钙10、负离子复合材料5、磷酸盐栽银5，其它同实施例1。

实施例4

以活性炭为主料75，KDF10、负离子复合材料5、磷酸盐栽银5、甲壳素5，其它与实施例1相同。

实施例5

以活性炭为主料55，混合沸石分子筛15、KDF15、负离子复合材料5、磷酸盐栽银3、甲壳素7，其它与实施例1相同。

实施例6

以活性炭为主料40，混合沸石分子筛17、KDF15、麦饭石13、负离子复合材料5、磷酸盐栽银5、甲壳素5。

实施例7

以活性炭为主料30，混合沸石分子筛17、KDF15、麦饭石13、负离子复合材料5、磷酸盐栽银5、甲壳素5、木鱼石10。

如图1所示，本发明还涉及了一种用于净化自来水的自来水过滤装置，为中空的圆柱体状多层结构，由内腔向外周，依次包括：内无纺布层1、混合活性炭芯层2、外无纺布层3和塑料网层4；两头用聚乙烯塑料盖5、5′粘贴牢固。

所述混合活性炭芯层2为所述复合过滤材料与PE热熔胶充分混合在一起后，被螺杆挤出机经过高温高压挤出的中空的柱状体。

所述无纺布层1、3采用100-120g/m²的无纺布，所述混合活性炭芯层2的内外壁用无纺布包裹，可起到保护混合活性炭芯层2和初步过滤的作用。

所述塑料网层4为圆筒状的聚乙烯网，对其内部物质起保护和固定作用，且不会影响混合活性炭芯层2与水的充分接触。

PE热熔胶是聚乙烯粉体或叫PE粉，在高温下熔化，常温下又可固化；也可以使用其它具有高粘接作用的粘接剂。

如图1所示，将本发明的过滤装置浸泡在待过滤的水中，自来水即从所述过滤装置外壁渗入内腔，经过无纺布层的初步过滤及混合活性炭芯层的深层过滤，被净化的水从过滤装置内腔的两头或一头出口处流出。

普通10英寸的活性炭过滤材料在较大的流量下，不能有效的去除自来水中的余氯，例如：当自来水的流量在2-3L/分钟时，使用普通10英寸的活性炭过滤材料除氯效果比较好，当自来水的流量在5-10L/分钟时，使用普通10英寸的活性炭过滤材料过滤后，仍然可以检测到大量氯成分存在，同时，当过滤超过3-5吨水后，由于活性炭吸附能力达到饱和状态，必须更换活性炭过滤芯方可再次工作。

而本发明的10英寸的过滤装置能有效去除自来水中的余氯，当自来水的流量在12L/分钟时，可检测到氯成分被完全过滤，相同大小的过滤芯，本发明的过滤装置可过滤几十吨水。

本发明的过滤装置能有效去除自来水中的重金属，抗菌效果好，避免了硝酸盐的污染。另外，本发明添加的负离子复合材料可增加水的活性；本发明添加的麦饭石、甲壳素和木鱼石因含有多种对人体有益的微量元素，故本发明的过滤水对人体有很好地保健功效。

本发明的自来水过滤装置的制造方法，包括如下加工步骤：

1)组分的重量百分数称取所述复合过滤材料的原料；

2)将PE热熔胶与原料充分混合在一起，在常温下，按一定的比例将主料和辅料混合均匀；

3)将混合后的材料倒入螺杆挤出机的加料口；

4)加热挤出机，挤出加热温度分三段，分别为：320℃、300℃、280℃，挤出中空的柱状活性炭体；

5)在未冷却的情况下，按需要的长度切断柱状活性炭体；

6)冷却后，活性炭体的内外壁用无纺布包裹；

7)将包裹了无纺布的活性炭体外壁再用聚乙烯网固定；

8)两头用聚乙烯塑料盖粘牢。

上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术熟练人员来说，在不偏离本发明范围内，可以进行各种改进和变化。例如，所述自来水过滤装置的形状可为长方体、甚至根据需要，制作成不规则的形状。所述自来水过滤装置可安装但并不限于在饮水机内腔、自来水出口、以及淋浴花洒内。