[發(fā)明專利]一種梯度式多重結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310441146.5
• 申請(qǐng)日: 2013-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103480204A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉岳霖;張金樹;莊友加;李明仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門建霖工業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B01D39/20
• 分類號(hào): B01D39/20
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濾芯材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種梯度式多重結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒及其制備方法。

背景技術(shù)

炭棒是飲用水凈化器的一個(gè)非常關(guān)鍵且重要的濾材。炭棒的形成方法可分?jǐn)D出工藝與燒結(jié)工藝兩種。燒結(jié)法的工藝較復(fù)雜，產(chǎn)速較慢，但功能性質(zhì)量比擠出法佳。因此，飲用水源受污染較大，或自來(lái)水廠凈化技術(shù)較不先進(jìn)的地區(qū)，特別需要采用燒結(jié)制出的炭棒做為凈水器的核心單元。目前市場(chǎng)上所出售的燒結(jié)炭棒幾乎都是單層結(jié)構(gòu)，很難實(shí)現(xiàn)在同一支炭棒上擁有可設(shè)計(jì)出不同功能的靈活性。況且炭棒的過(guò)濾精度與其水通量或受阻塞時(shí)間是互相矛盾的關(guān)系。即炭棒的燒結(jié)孔徑越小，攔截水中異物雜質(zhì)的能力越佳，但卻越容易受阻塞，工作壽命越短。如何能使進(jìn)水的大顆粒的雜質(zhì)被擋住在炭棒外層，水繼續(xù)穿過(guò)炭棒，讓小顆粒雜質(zhì)被吸附在炭棒層內(nèi)，只剩下干凈的出水供飲用被過(guò)濾排出則是一個(gè)較挑戰(zhàn)的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種梯度式多重結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒及其制備方法，該梯度式多重結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒，具有在同一支炭棒內(nèi)可設(shè)計(jì)出多層次不同配方之優(yōu)點(diǎn)，且納污容塵量較高，可以有效減少水中異物顆粒之阻塞，延長(zhǎng)炭棒的使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種梯度式多重結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒的多重結(jié)構(gòu)為兩層或三層結(jié)構(gòu)，所述的燒結(jié)炭棒的過(guò)濾孔孔徑由外層向內(nèi)層呈梯度變化，即外層的過(guò)濾孔孔徑大于內(nèi)層的過(guò)濾孔孔徑。

三層結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒的各層原料組分及質(zhì)量百分比為：

外層：40~100目活性炭粉40~85%；黏結(jié)劑15~40%；改質(zhì)劑0~20%；

中間層：80~200目活性炭粉40~85%；黏結(jié)劑15~40%；改質(zhì)劑0~20%；

內(nèi)層：160~500目活性炭粉40~85%；黏結(jié)劑15~40%；改質(zhì)劑0~20%。

所述的活性炭粉是椰殼質(zhì)、煤質(zhì)、木質(zhì)中的一種或幾種的混合物；所述的黏結(jié)劑是LDPE、HDPE、LLDPE、EVA、PP或超高分子量聚乙烯；所述的改質(zhì)劑是沸石粉、分子篩、除重金屬離子篩、硅藻土、抗菌劑、水質(zhì)軟化劑中的一種。

制備如上所述的梯度式多重結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒的方法包括以下步驟：

（1）將各層配方料秤取后分別在低速混拌機(jī)內(nèi)混合10~30分鐘，然后分別注入加料漏斗之各層，并充填至模具內(nèi)；

（2）啟動(dòng)模具下方的振動(dòng)器3~5分鐘使配料均勻；然后抽出加料漏斗，并在模具上方鎖上塞頭式端蓋；

（3）將模具移入燒結(jié)爐內(nèi)，180~300℃燒結(jié)25-60min；然后取出模具，以冷風(fēng)或冷水冷卻之；最后打開(kāi)塞頭端蓋，并頂出已成形的梯度式多重結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒。

制作如上所述的梯度式多重結(jié)構(gòu)炭棒的制備模具包括有漏斗加料器和套在漏斗加料器下部的底模，所述底模包括有柱形外筒體和設(shè)在柱形外筒體中心軸線上的中柱；所述漏斗加料器包括有漏斗狀外筒體和設(shè)在漏斗狀外筒體體內(nèi)的一層以上的漏斗狀內(nèi)筒體，所述漏斗狀外筒體可伸入柱形外筒體內(nèi)緣內(nèi)，所述漏斗狀內(nèi)筒體下部延伸至柱形外筒體的筒底，所述中柱伸入至漏斗狀內(nèi)筒體的中心部。所述漏斗狀外筒體內(nèi)設(shè)有兩層的漏斗狀內(nèi)筒體，所述該兩層漏斗狀內(nèi)筒體的下部均延伸至柱形外筒體的筒底。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明解決了配方及結(jié)構(gòu)功能性單一，而且能做到精細(xì)過(guò)濾但又不易阻塞的困難。采用一種多夾層(三層或兩層)的漏斗式加料器，置于炭棒模具的進(jìn)料口。它能使不同粒度的炭粉配方料，進(jìn)入不同夾層，結(jié)果在同一支炭棒模具內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)多層次結(jié)構(gòu)，多重配方之可能。由于炭棒最外層之燒結(jié)孔徑最大，中間層之燒結(jié)孔徑次之，最內(nèi)層之燒結(jié)孔徑最小，因此形成一個(gè)過(guò)濾孔由外層向內(nèi)層呈梯度變化的特殊結(jié)構(gòu)，非常有利于水中之大、中、小顆粒雜質(zhì)依序被炭棒之三層結(jié)構(gòu)逐次攔截并吸附。此種梯度式多層結(jié)構(gòu)的炭棒可以使過(guò)濾與堵塞兩種矛盾性得到最佳平衡，并且發(fā)揮所需要的特定功能。如此可因應(yīng)不同地區(qū)水質(zhì)之特性而設(shè)計(jì)出最符合該地區(qū)適用的多層多功能型燒結(jié)炭棒。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明梯度式多重結(jié)構(gòu)的燒結(jié)炭棒的構(gòu)造示意圖；

圖2是本發(fā)明制備模具的構(gòu)造示意圖。

具體實(shí)施方式

以下透過(guò)兩種對(duì)照例與實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明之制備工藝與優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明中所測(cè)試之過(guò)濾精度乃采用美國(guó)ChemTrac公司PC-2400D型號(hào)過(guò)濾顆粒通過(guò)分析儀所測(cè)得的過(guò)濾效率。