專利名稱：多功能熔噴濾芯和濾材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及凈水和其它流體處理系統(tǒng)的多功能過濾材料，以及它們的制造方法。
背景技術(shù)：
熔噴非織造布是直接拉絲得到極細(xì)纖維，靠自身熔合和纏結(jié)形成三維曲徑結(jié) 構(gòu)的一種制造方法，與傳統(tǒng)織造方法梳理成網(wǎng)的非織造物相比，它具有更大的比 表面，更高的孔隙率和更細(xì)小的孔徑，其優(yōu)良的過濾性優(yōu)于普通過濾材料。目前， 熔噴非織造布已能設(shè)計(jì)成多種濾布、筒狀濾芯、濾袋等形式的濾材，用于過濾工 業(yè)。
但目前各種形式的濾材其功能僅為過濾，這常常滿足不了使用的要求，特別 是凈水系統(tǒng)的濾芯。由于過濾介質(zhì)和濾材本身材質(zhì)原因，這些濾件極易被污染， 滋生細(xì)菌和藻類，于是出現(xiàn)了關(guān)于織造抗菌、抗藻非織造布的方法。
最先出現(xiàn)的抗菌非織造布加工工藝是用普通的纖維在含抗菌劑的藥液中浸 漬，然后擠出并清洗纖維中過量的藥液，再經(jīng)烘干便得到藥物纖維。將這些藥物 纖維與普通纖維混棉、開松、梳理、鋪網(wǎng)，再經(jīng)水制、膠粘熱粘或熱軋，最后形 成抗菌的非織造布。這種工藝制成的濾材其抗菌性能差、持久性差、使用的穩(wěn)定 性差，飛非織造布的生產(chǎn)工藝煩雜，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品的質(zhì)觀也不佳。
"載銀抗菌復(fù)合無紡布制造方法"(ZL0112789.5)是先制作抗菌母粒，再按 常規(guī)紡粘工藝制成抗菌紡粘網(wǎng)，然后將紡粘網(wǎng)和棉纖網(wǎng)或木槳纖維網(wǎng)進(jìn)行復(fù)合水 刺處理，成為復(fù)合的抗菌非織造布，但該類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，在使用過 程中銀離子常常會(huì)析出，產(chǎn)品的抗菌效果不穩(wěn)定，同時(shí)其功能還比較單一。而"納 米抗菌無紡布濾材及其制備方法"(ZL03143219.0)是將納米抗菌粉和聚丙烯纖 維混勻制成抗菌濾材的基料，再對(duì)基料進(jìn)行混熔、熔噴、高壓注電制成抗菌無紡 布。這種非織造布主要是通過注電后無紡布濾材本身帶有正電荷，破壞了細(xì)菌或
病毒的細(xì)胞，起到殺菌抗菌作用，以及銀系納米抗菌粉也起到一定的的抗菌作用。 其生產(chǎn)工藝中采用高壓注電，使生產(chǎn)成本提高，且產(chǎn)品由注電而攜帶的靜電不穩(wěn) 定性，帶來使用的不便外，銀系納米抗菌粉體在此制造方法中是很難做到均勻分 布，可能會(huì)造成抗菌效果的不穩(wěn)定?？傊?，上述濾材和濾芯的功能就僅為抗菌和 過濾。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)已有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有多功能的濾材和濾
心；
本發(fā)明的另一目的在于提供這種性能穩(wěn)定、功能多樣化濾材和濾芯的制備工藝。
本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種多功能熔噴濾芯和濾材，其組成及配比為先將5 10%的抗菌基料粒 和90 95%的纖維級(jí)樹脂粒料混合，再添加占最終濾材或?yàn)V芯總重量5 20%的 功能性超細(xì)微粉，以上百分比均為重量百分比。
選取廣譜型抗菌劑，殺菌用抗菌微粉10 20% (重量百分比)、纖維級(jí)樹脂 粒料80 89% (重量百分比)、分散劑0 1% (重量百分比)，經(jīng)混勻、雙螺桿 擠出機(jī)于170 22(TC溫度下擠出，擠出速度控制在物料在工作腔內(nèi)的停留時(shí)間 不超過60秒，并切成小粒，制成抗菌基料粒。
所述抗菌微粉可選取廣譜型抗菌劑，殺菌、抑菌效果持久、無毒、安全、可 靠、不揮發(fā)、無溶出物、高溫穩(wěn)定性好的抗菌超細(xì)微粉，平均粒徑《0.5微米。 本發(fā)明選用無機(jī)銀系抗菌劑，如沸石載銀銅抗菌劑，磷酸復(fù)鹽抗菌劑，磷酸鋯鹽 抗菌劑，其中優(yōu)選的抗菌超細(xì)微粉為磷酸鋯類載銀抗菌微粉。
所述功能性超細(xì)微粉為有吸附功能的活性碳粉、去除氯離子功能的亞硫酸鈣 超細(xì)微粉、活化水輻射紅外線功能的負(fù)離子微粉和紅外陶瓷微粉、選擇性吸附金 屬離子的人造沸石中等，除活性碳粉外，其它無機(jī)粉體的比重比較大，須將其加 工成粒徑《0. 5微米的超細(xì)微粉。
這種多功能熔噴濾芯和濾材的制備工藝，包括如下步驟-
1)制備抗菌基料粒
取抗菌超細(xì)微粉10 20% (重量百分比)、纖維級(jí)樹脂粒料80 89% (重量 百分比)、分散劑0 1% (重量百分比)，經(jīng)混勻、雙螺桿擠出機(jī)于170 220'C 溫度下擠出，擠出速度控制在物料在工作腔內(nèi)的停留時(shí)間不超過60秒，將擠出 的料切成小粒，制成抗菌基料粒待用。
2) 、 5 10%的抗菌基料粒與90 95%的纖維級(jí)樹脂粒料按進(jìn)行混合，置于熔 噴設(shè)備中，同時(shí)將占最終濾材或?yàn)V芯總重量5 20%的功能性超細(xì)微粉裝入帶細(xì) 孔的裝置內(nèi)；
3) 當(dāng)抗菌基料粒與纖維級(jí)樹脂粒料混勻后按常規(guī)熔噴工藝熔噴時(shí)，功能性 超細(xì)微粉被高壓氣流經(jīng)專用設(shè)備上的數(shù)個(gè)細(xì)孔噴落在熔融狀態(tài)的細(xì)纖維上，被牢 固粘住，并由濾材接收機(jī)或?yàn)V芯接收機(jī)接收成型，即可制成本發(fā)明的多功能濾材 和濾芯。
本發(fā)明多功能濾材和濾芯具有多功能化、抗菌性能好、持久性好、使用穩(wěn)定 性好等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的制備工藝具有工藝簡單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。


附圖為本發(fā)明的多功能濾材和濾芯制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的 實(shí)施例1 抗菌、除氯濾芯
取平均粒徑《0.5微米的CYK-302無機(jī)載銀抗菌超細(xì)微粉(外購)15KG，上 海金山石化生產(chǎn)的纖維級(jí)聚丙烯粒料84KG，分散劑1KG，用雙螺桿擠出機(jī)在180 'C下混熔造粒制成抗菌基料粒。
取上述抗菌基料粒5KG、纖維級(jí)聚丙烯95KG、取含一個(gè)結(jié)晶水的細(xì)亞硫酸鈣 微粉10KG，用氣流粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑《0.5微米，按附圖的工藝流程，即將 稱量好的抗菌基料粒與纖維級(jí)樹脂粒料混合，置于熔噴設(shè)備中，同時(shí)將細(xì)亞硫酸 鈣微粉裝入帶細(xì)孔的裝置內(nèi)；當(dāng)抗菌基料粒與纖維級(jí)樹脂粒料混勻后按常規(guī)熔噴 工藝熔噴時(shí)，細(xì)亞硫酸鈣微粉被高壓氣流經(jīng)專用設(shè)備上的數(shù)個(gè)細(xì)孔噴落在熔融狀
態(tài)的細(xì)纖維上，被牢固粘住，并由濾芯接收機(jī)接收成型，切割制成抗菌除氯濾芯。 在制造中，超細(xì)亞硫酸鈣微粉通過專用裝置的微孔噴射落在熔融的纖維上，有極 少部分細(xì)微粒散落在纖維外，這部分損耗約為添加的亞硫酸鈣量的5%。
制成濾芯過濾精度為1微米，其抗菌性能好，經(jīng)上海市工業(yè)微生物研究所按 GB15979-2002標(biāo)準(zhǔn)檢測，結(jié)果為大腸桿菌抗菌率>99. 9%，金黃色葡萄球菌抗 菌率>99.9%。該濾芯除氯效果明顯，余氯去除率>95%。
實(shí)施例2 抗菌、活化濾芯
取平均粒徑《0. 5微米的CYK-302無機(jī)載銀抗菌超細(xì)微粉20KG，上海金山石 化生產(chǎn)的纖維級(jí)聚丙烯粒料80KG，用雙螺桿擠出機(jī)在180'C下混熔造粒制成抗菌 基料粒。
取抗菌基料粒5KG、纖維級(jí)聚丙烯95KG、取優(yōu)質(zhì)負(fù)離子粉6KG，粉碎至平均 粒度不大于0. 5微米，其制造工藝與實(shí)施例1相同，只是最后用濾芯接收機(jī)接收 成型，制成抗菌活化濾材。制成濾材過濾精度為1微米，其抗菌性能好，經(jīng)上海 市工業(yè)微生物研究所按GB15979-2002標(biāo)準(zhǔn)檢測，結(jié)果為大腸桿菌抗菌率>99. 9 %，金黃色葡萄球菌抗菌率〉99.9%。濾芯表面粘附的負(fù)離子粉使該濾芯還能活 化水體，使長鏈締合的大水分子轉(zhuǎn)化為高活性的小分子水，并具有一定的防霉功 能。
實(shí)施例3
吸附、去除重金屬離子、抗菌濾芯
取平均粒徑《0. 5微米的CYK-302無機(jī)載銀抗菌超細(xì)微粉IOKG，上海金山石 化生產(chǎn)的纖維級(jí)聚丙烯粒料89KG，分散劑1KG，用雙螺桿擠出機(jī)在180'C下混熔 造粒制成抗菌基料粒。
取抗菌基料粒IOKG、纖維級(jí)聚丙烯90KG、活性碳4KG、粒徑不大于0. 5微 米的人工沸石3KG，將活性碳和沸石充分混合，置于專用裝置中，制造工藝與實(shí) 施例1相同，制成濾芯，該濾芯不僅抗菌，還具備吸附和去除鐵、銅、鉛、鋅等 金屬離子的功能。
實(shí)施例4
吸附、去除重金屬離子、活化、抗菌濾芯
取平均粒徑《0. 5微米的CYK-302無機(jī)載銀抗菌超細(xì)微粉10KG,上海金山石 化生產(chǎn)的纖維級(jí)聚丙烯粒料89KG,分散劑1KG，用雙螺桿擠出機(jī)在18(TC下混熔 造粒制成抗菌基料粒。
取抗菌基料粒IOKG、纖維級(jí)聚丙烯90KG、活性碳4KG、粒徑不大于0. 5微 米的人工沸石5KG,粒徑不大于0. 5微米的優(yōu)質(zhì)負(fù)離子粉6KG，將活性碳和沸石 及負(fù)離子粉充分混合，置于專用裝置中，制造工藝與實(shí)施例l相同，制成濾芯， 該濾芯不僅抗菌，還具備活化、吸附和去除鐵、銅、鉛、鋅等金屬離子的功能。
權(quán)利要求
1、一種多功能熔噴濾芯和濾材，其組成及配比如下先將5～10％的抗菌基料粒和90～95％的纖維級(jí)樹脂粒料混合，再添加占最終濾材或?yàn)V芯總重量5～20％的功能性超細(xì)微粉，以上百分比均為重量百分比。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種多功能熔噴濾芯和濾材，其特征在于所述抗菌基 料粒是由百分含量為10 20%的抗菌微粉、百分含量為80 89%的纖維級(jí)樹 脂粒料及百分含量為0 1%的分散劑經(jīng)混和、擠出制得。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種多功能熔噴濾芯和濾材，其特征在于所述抗菌微 粉的平均粒徑《0.5微米。
4、 如權(quán)利要求2或3任意一項(xiàng)所述的一種多功能熔噴濾芯和濾材，其特征在于-所述抗菌超細(xì)微粉為無機(jī)載銀抗菌微粉。
5、 如利要求4所述的一種多功能熔噴濾芯和濾材，其特征在于所述無機(jī)載銀 抗菌微粉為沸石載銀銅抗菌劑、磷酸復(fù)鹽抗菌劑、磷酸鋯類載爭銀抗菌劑中 的一種。
6、 如利要求4所述的一種多功能熔噴濾芯和濾材，其特征在于所述無機(jī)載銀 抗菌微粉為磷酸鋯類載銀抗菌微粉。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種多功能熔噴濾芯和濾材，其特征在于所述功能性超細(xì)微粉為有吸附功能的活性碳粉、去除氯離子功能的亞硫酸鈣超細(xì)微粉、 去除金屬離子功能的四鈦酸鉀微粉、活化水輻射紅外線功能的負(fù)離子微粉及 選擇性吸附金屬離子的人造沸石中的一種或一種以上的混合物。
8、 如權(quán)利要求5所述的一種多功能熔噴濾芯和濾材，其特征在于所述功能性超細(xì)微粉的平均粒徑《0. 5微米。
9、 權(quán)利要求1-7所述多功能熔噴濾芯和濾材的制備工藝，包括如下步驟-1) 、抗菌基料粒與纖維級(jí)樹脂粒料按配比進(jìn)行混合，置于熔噴設(shè)備中，同時(shí) 將功能性超細(xì)微粉裝入帶細(xì)孔的裝置內(nèi)；2) 當(dāng)抗菌基料粒與纖維級(jí)樹脂粒料混勻后按常規(guī)熔噴工藝熔噴時(shí)，功能性 超細(xì)微粉被高壓氣流經(jīng)專用設(shè)備上的數(shù)個(gè)細(xì)孔噴落在熔融狀態(tài)的細(xì)纖維上，被牢 固粘住，并由濾材接收機(jī)或?yàn)V芯接收機(jī)接收成型，即可制成本發(fā)明的多功能濾材 和濾芯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能熔噴濾芯和濾材及其制備工藝，這種濾芯和濾材的組成及配比(重量百分比)為先將5～10％的抗菌基料粒和90～95％的纖維級(jí)樹脂粒料混合，再添加占最終濾材或?yàn)V芯總重量5～20％的功能性超細(xì)微粉。制備工藝為抗菌基料粒與纖維級(jí)樹脂粒料按配比進(jìn)行混合，同時(shí)將功能性超細(xì)微粉裝入帶細(xì)孔的裝置內(nèi)；當(dāng)抗菌基料粒與纖維級(jí)樹脂粒料混勻后熔噴時(shí)，功能性超細(xì)微粉被高壓氣流經(jīng)專用設(shè)備上的數(shù)個(gè)細(xì)孔噴落在熔融狀態(tài)的細(xì)纖維上，并由濾材接收機(jī)或?yàn)V芯接收機(jī)接收成型。本發(fā)明多功能濾材和濾芯具有多功能化、抗菌性能好、持久性好、使用穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的制備工藝具有工藝簡單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29C67/20GK101104124SQ20061003031
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者吳則嘉, 張林春, 陳彩通 申請(qǐng)人:上海久潔科技有限公司;吳則嘉;張林春;陳彩通