[發(fā)明專(zhuān)利]一種活性炭成型濾芯及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310191247.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103272434A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢建權(quán);吳冬建;李文貴;張旭;牛衛(wèi)平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 邢建權(quán);吳冬建
• 主分類(lèi)號(hào): B01D39/14
• 分類(lèi)號(hào): B01D39/14
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空氣凈化及飲用水過(guò)濾凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種活性炭成型濾芯及其制備方法。?

背景技術(shù)

目前市場(chǎng)上活性炭的濾芯產(chǎn)品有很多種，而成型活性炭也有不同規(guī)格和型號(hào)，各廠(chǎng)家的制備與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)各不一樣。采用散裝活性炭為濾芯的產(chǎn)品一般采用塑料容器裝入適量的活性炭顆粒，自下而上的進(jìn)行吸附凈化，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、易行、成本低、更換方便；缺點(diǎn)是吸附性能低，需要經(jīng)常更換，出水水質(zhì)不均勻，且容易形成二次污染。成型活性炭濾芯采用了一定細(xì)度的顆粒活性炭和聚乙烯、聚丙烯等熱熔粉末、大部分采用螺桿擠出熱熔成型，熱熔材料在成型過(guò)程中堵塞了活性炭的孔隙，從而使活性炭的吸附性能顯著下降，這種成型炭雖然克服了散裝炭的出水水質(zhì)不均勻的缺陷，但因熱熔材料的堵塞，嚴(yán)重影響吸附性能和出水阻力，活性炭吸附力大幅下降還是達(dá)不到凈化吸附的預(yù)期目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在克服上述缺點(diǎn)，提供一種吸附性能高、過(guò)濾效果好、使用壽命長(zhǎng)的活性炭成型濾芯。

本發(fā)明的另一目的是提供一種活性炭成型濾芯的其制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下解決方案：一種活性炭成型濾芯，包括圓柱形濾芯，濾芯中間設(shè)有出水通道，濾芯表面貼有過(guò)濾膜，其特征在于：所述濾芯由木質(zhì)活性炭30—50重量份、煤質(zhì)活性炭50—70重量份、成型劑100—110重量份制成的，其中成型劑是將雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂（或有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂）與聚乙二醇（分子量≥6000），按環(huán)氧基與羥基摩爾比1:1的比例加入反應(yīng)釜中加熱至完全融化后，加入上述兩種原料總重量1—2‰的催化劑(過(guò)硫酸鈉)在75～85℃反應(yīng)生成水溶性樹(shù)脂；將生成的水溶性樹(shù)脂用純凈水配制成固含量10～15%的水溶液，再將己二酸、癸二酸以摩爾比1:1制成的二元羧酸的混和物加入該溶液中，加入的二元羧酸羧基的摩爾數(shù)為水溶性樹(shù)脂中環(huán)氧基與羥基摩爾數(shù)之和的1.05—1.1，配制成混和溶液。

上述的活性炭成型濾芯，其特征在于：所述的木質(zhì)活性炭為20—150目，碘吸附值≥1000mg/g，標(biāo)準(zhǔn)為GB/T13803.2-1999。

上述的活性炭成型濾芯，其特征在于：所述的煤質(zhì)活性炭為20—150目，碘吸附值≥1000mg/g，標(biāo)準(zhǔn)為GB/T7701.2-2008。

上述的活性炭成型濾芯，其特征在于：所述的過(guò)濾膜為過(guò)濾精度3μm的聚丙烯濾膜。

上述活性炭成型濾芯的制備方法，其特征在于：包含以下步驟：

第一步，混合攪拌：將上述重量配比的木質(zhì)活性炭、煤質(zhì)活性炭和成型劑在攪拌機(jī)中混合，用攪拌機(jī)攪拌均勻；

第二步，壓制成型：把混合攪拌均勻的濾料填入模具內(nèi)，置于油壓壓力機(jī)成型設(shè)備進(jìn)行擠壓成型，擠壓時(shí)控制壓力在6kg/cm²時(shí)，進(jìn)行卸料出模，濾芯為圓柱形；

第三步，干燥及改性：將壓制成型的濾芯置于150℃的干燥箱內(nèi)干燥8～12h至濾芯恒重，再在隔絕空氣的高溫箱中改性活化3～5h，活化改性溫度240～260℃；

第四步，濾芯貼膜：將改性后的濾芯冷卻至室溫，用過(guò)濾精度3μm的聚丙烯微孔濾膜均勻貼在濾芯的圓柱體表面，貼膜后，自然干燥，成為成品。該濾膜以食品級(jí)等規(guī)聚丙烯為原料，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)任何添加劑，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，孔隙率高，納污量大、可反沖，對(duì)脫除水中的微粒物質(zhì)具有良好的作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

第一、木質(zhì)活性炭和煤質(zhì)活性炭選用比表面積大，吸附性能高的優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用凈水凈空活性炭來(lái)作原料凈化過(guò)濾氣體或水源，出水甘甜味醇是其他吸附材料無(wú)可比擬的。

第二、所加成型劑材料，在改性過(guò)程中與活性炭混和經(jīng)高溫改性產(chǎn)生交聯(lián)固化，失去水溶性，反應(yīng)過(guò)程中除生成水外，不會(huì)產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，并且形成了以活性炭顆粒為結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，只起到濾芯的骨架作用，幾乎不堵塞活性炭的孔隙，從而不降低活性炭的吸附性能，其吸附性能恢復(fù)率≥95%，而且增大了濾芯的物理強(qiáng)度和過(guò)濾效果。

第三、成型后的濾芯表面貼膜，對(duì)機(jī)械微顆，泥沙和雜質(zhì)起到了阻擋作用，保護(hù)了濾芯，延長(zhǎng)了濾芯使用周期。

具體實(shí)施方式：