[發明專利]一種復合材料及其制備方法和碳膜濾芯

在審

• 申請號: 202110414200.1
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113120987A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 陳亦力;許鑫;彭文娟;張佳敏;王慧敏;莫恒亮
• 申請（專利權）人: 北京碧水源膜科技有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/50;C02F101/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 宋南

本發明涉及凈化水體材料技術領域，具體而言，涉及一種復合材料及其制備方法和碳膜濾芯。本發明的一種復合材料，主要由抑菌材料、粘結劑和預處理后的活性碳纖維制備得到；所述預處理后的活性碳纖維、所述抑菌材料和所述粘結劑質量比為500:(50～200):(10～20)；所述預處理包括：將活性炭纖維浸漬于氯化鋅溶液中進行超聲波處理，再進行熱活化處理。本發明的復合材料對余氯和三氯甲烷等消毒副產物具有優異的去除效果，具有優異的殺菌效果，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及凈化水體材料技術領域，具體而言，涉及一種復合材料及其制備方法和碳膜濾芯。

背景技術

現如今，自來水廠最常用的消毒方式為加氯消毒。消毒后剩余的余氯對飲用水的口感、人體健康均有影響與危害。同時，在消毒過程中，氯與水中的有機物反應，生成鹵代烷烴、鹵乙酸等消毒副產物，其中以三氯甲烷最為突出。三氯甲烷為2B類致癌物，人體攝入后對心臟、肝臟、腎臟均有損傷。2019年，三氯甲烷被列入《有毒有害水污染名錄(第一批)》。從自來水中去除余氯和三氯甲烷勢在必行。

余氯有較強的氧化性，會腐蝕凈水機中的膜材料，現多用活性炭吸附去除。但市面上常見的顆粒活性炭濾芯裝填松散，壽命短且對余氯的去除效果有限。而三氯甲烷等消毒副產物為小分子有機物，微濾膜等凈水機中常用的膜材料均無法完全解決此問題，同時膜方法能耗較高，且有一定比例的廢水排出，造成水資源的浪費。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種復合材料，以解決現有技術顆粒活性碳裝填松散，壽命短，對余氯及三氯甲烷的吸附效力有限的問題，本發明的復合材料對余氯和三氯甲烷等消毒副產物具有優異的去除效果。

本發明的另一個目的在于提供一種所述復合材料的制備方法，該方法操作簡單，環保。

本發明的另一個目的在于提供一種碳膜濾芯，對余氯及消毒副產物的具有優異的吸附性能，具有優異的抑菌性能，使用壽命長。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種復合材料，主要由抑菌材料、粘結劑和預處理后的活性碳纖維制備得到；所述預處理后的活性碳纖維、所述抑菌材料和所述粘結劑質量比為500:(50～200):(10～20)；

所述預處理包括：將活性炭纖維浸漬于氯化鋅溶液中進行超聲波處理，再進行熱活化處理。

優選地，所述活性碳纖維的目數為70～200目；

優選地，所述活性炭纖維由碘值為1200～1500mg/g，直徑為5～15mm的活性碳纖維氈粉碎得到。

優選地，所述活性炭纖維與所述氯化鋅的質量比為1:(0.5～2)；

優選地，所述超聲波處理的時間為0.5～1h；

優選地，所述超聲波處理后的活性碳纖維靜置1～2h再進行所述熱活化處理。

優選地，所述熱活化處理包括：于活化氣體中加熱，再進行保溫。

優選地，所述活化氣體包括氮氣、二氧化碳和水蒸氣中的至少一種；

優選地，所述加熱溫度為500～850℃，所述保溫時間為0.5～2h。

優選地，所述粘結劑選自煤瀝青粘結劑、腐殖酸鈉粘結劑、環氧瀝青粘結劑和淀粉粘結劑中的至少一種。

優選地，所述抑菌材料為載銀活性炭纖維。

如上所述的復合材料的制備方法，包括以下步驟：所述抑菌材料、所述粘結劑和所述預處理后的活性碳纖維的混合物進行濕法成型處理，再進行干燥。

優選地，所述干燥的溫度為100～130℃。