CN100575273C - 新型抗菌抑菌水质处理器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗菌抑菌水质处理器，包括前置过滤装置，所述前置过滤装置设置有两级滤芯，第一级为PP聚丙烯棉滤芯部件，第二级为压缩活性炭滤芯部件，所述两级滤芯设置于水处理通路上；所述PP棉滤芯部件中设置有具有杀菌功能的圆柱体形的PP棉滤芯，所述压缩活性炭滤芯部件中设置有具有杀菌功能的圆柱体形的压缩活性炭滤芯；所述PP棉滤芯部件顶部侧面设置有进水口，与自来水管相连接，所述压缩活性炭滤芯部件顶部侧面设置有出水口，可通过水管输出过滤后的水；所述PP棉滤芯和压缩活性炭滤芯均包含有具有杀菌功能的复合型抗菌材料成分，所述复合型抗菌材料是：采用水解、沉淀、干燥和粉碎的工艺，用银离子、锌离子、铜离子对载体中的物质进行置换，制成具有更强杀菌作用的含银离子、锌离子、铜离子的混合物。在本发明的自来水过滤装置中，对各种杂质、铁锈、细菌、有机物均有较好滤除效果。

Description

抗菌抑菌水质处理器

技术领域

本发明涉及一种自来水净化装置，尤其涉及一种可有效去除自来水中各种细菌的过滤装置。

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。净水器是一种理想的家庭净水设备，用于自来水净化，使受到污染及未达到安全饮用水标准的自来水经本净水器处理后，均能得到较大改善。可有效去除水中氯、三氯甲烷、农药、漂白剂，有机物等有害人体之化学毒素发及重金属，消除异味。现有技术中，净水器的前置过滤装置，通常设置有两级滤芯，第一级为PP棉滤芯，第二级为压缩活性炭滤芯，所述两级滤芯设置于水处理通路上。活性碳自二十世纪初即被发现可用来做为水处理用。它是一个具多孔状组织的碳，这些孔就是用来增加活性碳吸附杂质的表面积。碳化物质的物性与它的原材料和处理过程的好坏有极大的关系。活性碳是靠表面多孔状组织吸附取化学物质，有机污染源、异色、异味等。一般而言，体积越小的活性碳，其总体表面积会越大，吸附能力也就会越高，但其管路的压损也会越高。PP滤芯多用吸附取水中悬浮杂质、颗粒、污泥等等。以微米(micron)为分级的标准，常见的是1，5，10，20微米等过滤孔径内外层不同密度的制作方式让滤芯有更大的吸附能力。选择PP除污滤芯时，必须视使用场合选择不同的过滤孔径。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，PP棉滤芯和普通的活性炭过滤材料均不能抑制细菌的生长，所述两级滤芯长时间不更换，反而会造成二次污染，细菌呈几何倍数增加。为了达到抗菌的目的，现有的处理方法是，将压缩活性炭滤芯浸泡到硝酸银和稀硝酸混合溶液中，干燥后，银离子即物理吸附在压缩活性炭滤芯上，可具有杀菌功效，然而，所述压缩活性炭滤芯一旦设置于水处理通路上，银和硝酸均会析出，银为重金属，对人体有害，硝酸析出成为亚硝酸盐，长期使用会致癌。

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新型抗菌抑菌水质处理器，能有效去除自来水中的细菌，抗菌效果好，避免了硝酸盐、重金属的二次污染，效果好。

本发明的目的是这样实现的：

一种新型抗菌抑菌水质处理器，包括前置过滤装置，所述前置过滤装置设置有两级滤芯，第一级为PP聚丙烯棉滤芯部件，第二级为压缩活性炭滤芯部件，所述两级滤芯设置于水处理通路上；所述PP棉滤芯部件中设置有具有杀菌功能的圆柱体形的PP棉滤芯，所述压缩活性炭滤芯部件中设置有具有杀菌功能的圆柱体形的压缩活性炭滤芯；所述PP棉滤芯部件顶部侧面设置有进水口，与自来水管相连接，所述压缩活性炭滤芯部件顶部侧面设置有出水口，可通过水管输出过滤后的水；所述PP棉滤芯和压缩活性炭滤芯均包含有具有杀菌功能的复合型抗菌材料成分，所述复合型抗菌材料是：采用水解、沉淀、干燥和粉碎的工艺，用银离子、锌离子、铜离子对载体中的物质进行置换，制成具有更强杀菌作用的含银离子、锌离子、铜离子的混合物。

本发明的有益效果是，在本发明的自来水过滤装置中，配有两级滤芯，一级PP纤维芯、二级活性炭滤芯。对各种杂质、铁锈、细菌、有机物均有较好滤除效果。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和重金属成分增加。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是本发明新型抗菌抑菌水质处理器的结构示意图；

图2是本发明新型抗菌抑菌水质处理器的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的发明点在于：一种用于净化自来水的抗菌抑菌水质处理器，包括有前置过滤装置，所述前置过滤装置设置有两级滤芯，第一级为PP(聚丙烯)棉滤芯部件1，第二级为压缩活性炭滤芯部件2，所述两级滤芯设置于水处理通路上。所述PP棉滤芯部件1和压缩活性炭滤芯部件2均为倒置的宝塔形，所述PP棉滤芯部件1和压缩活性炭滤芯部件2的顶部与挂板9相固定，挂板9可安装固定在墙壁上。所述PP棉滤芯部件1中设置有具有杀菌功能的圆柱体形的PP棉滤芯，所述压缩活性炭滤芯部件2中同样设置有具有杀菌功能的圆柱体形的压缩活性炭滤芯。所述PP棉滤芯部件1顶部侧面设置有进水口3，与自来水管相连接，所述压缩活性炭滤芯部件2顶部侧面设置有出水口4，可通过水管8输出过滤后的水，所述进水口3和出水口4均通过塑料接头5、6与水管相连接。为了增加管路的密封性能，可在塑料接头6和水管8之间设置垫片7。从水管8输出的过滤后的水可直接使用，也可以进入净水器主机中再次进行净化处理，所述前置过滤装置长期使用在水处理通路上时，可控制一般细菌的繁殖。

所述PP棉滤芯和压缩活性炭滤芯均包含有具有杀菌功能的复合型抗菌材料成分，所述复合型抗菌材料是：采用水解、沉淀、干燥和粉碎的工艺，用银离子、锌离子、铜离子对载体中的物质进行置换，制成具有更强杀菌作用的含银离子、锌离子、铜离子的混合物。

所述复合型抗菌材料，以纳米磷酸锆钠为载体，将银离子、锌离子、铜离子附载其上，生成磷酸锆银、磷酸锆锌、磷酸锆铜，水解前钠离子、银离子、锌离子、铜离子的比例为：5-9∶1-4∶0.5-3∶0.5-3，分散剂纯水与固体物质的重量比为1.5-5∶0.5-3。

所述复合型抗菌材料，另一种实施方式为：以光催化材料纳米二氧化钛为载体，将银离子、锌离子、铜离子附载其上，生成载有银、锌、铜的纳米氧化铁无机抗菌材料，纳米二氧化钛与含有银离子、锌离子、铜离子物质的重量比为0.5-3∶1-4∶0.5-3∶0.5-4。

所述复合型抗菌材料，还可以利用天然甲壳物质脱去乙酰基生成的壳聚糖为载体，将银离子、锌离子、铜离子附载其上，生成载有银、锌、铜的壳聚糖抗菌材料，壳聚糖与含有银离子、锌离子、铜离子物质的重量比为0.5-3∶0.5-4∶0.3-3∶0.5-3。

所述的复合型抗菌材料，将所述壳聚糖抗菌材料与纳米氧化钛无机抗菌材料进行复合，生成高效复合型抗菌材料，壳聚糖抗菌材料与纳米氧化钛无机抗菌材料的重量比为3-6∶2-5。

本发明的抗菌抑菌水质处理器PP棉滤芯的制造方法，包括如下加工步骤：

1)按组分的重量百分数称取聚丙烯切片和所述复合型抗菌材料的原料，并在常温下加以混合，所述混合原料中，复合型抗菌材料为10-40％(重量)；

2)混合后的材料倒入螺杆挤出机的加料口；

3)将所述混合原料高温熔融；

4)螺杆挤出机挤出条状的聚丙烯和复合型抗菌材料混合体，并切断成为颗粒状母粒；

5)将聚丙烯和复合型抗菌材料母粒再次与聚丙烯切片混合，其中母粒为1-50％(重量)；

6)将聚丙烯和母粒高温熔喷成纤维状，并缠绕成圆柱体形的聚丙烯PP棉滤芯。

聚乙烯在高温下熔化，常温下又可固化，可作为具有高粘接作用的粘接剂使用。本发明的新型抗菌抑菌水质处理器压缩活性炭滤芯以聚乙烯为载体，加入复合型抗菌材料制成母粒，又将聚乙烯加入活性炭中作为粘接剂使用，其制造方法包括如下加工步骤：

1)组分的重量百分数称取聚乙烯切片和所述复合型抗菌材料的原料，并在常温下加以混合，所述混合原料中，复合型抗菌材料为10-40％(重量)；

2)混合后的材料倒入螺杆挤出机的加料口：

3)将所述混合原料高温熔融；

4)螺杆挤出机挤出条状的聚乙烯和复合型抗菌材料混合体，并切断成为颗粒状母粒；

5)聚乙烯和复合型抗菌材料母粒再次与聚乙烯切片混合，其中母粒为1-50％(重量)；将聚乙烯和母粒加入活性炭中，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；

6)材料倒入螺杆挤出机的加料口；

7)加热挤出机，挤出柱状的压缩活性炭体；

8)在未冷却的情况下，按需要的长度切断柱状活性炭体成为压缩活性炭滤芯。

本发明的前置过滤装置的除菌效果，可通过测试进行验证。将本发明的前置过滤装置和现有技术中的前置过滤装置进行测试比较，检测报告如下：

报告1-普通PP棉滤芯

广东省微生物分析检测中心

GUANGDONG DETECTION CENTER OF MICROBIOLOGY

分析检测报告

REPORT FOR ANVLYSIS

样品名称  PP棉滤芯(通水后)                  接样方式及数量  送检，壹个样品

Name of Sample                              Way and Quantity of Reception

样品规格及批号  ……                        样品状态和特征  黄色

Specification and Group Number of Sample    State and Characteristic

委托单位  天年生物(中国)有限公司            接样日期     2005年1月21日

Customer                                    Date for Sample Supplying

检测项目       抗菌性能                     检测日期     2005年1月26日

Item of Analysis                            Date for Analysis

委托登记号  粤微检(2005)FM0047号            签发日期     2005年2月1日

Sample Receipt NO.                          Date for Reporting

检验依据和分析方法  AATCC 100-1998

Standard and Methods

分析检测结果

Results

从报告1可看出，使用普通PP棉滤芯对自来水进行过滤，不具有抗菌的效果，细菌数量没有减少，而且，使用一段时间后，定期培养的试样的大肠埃希氏菌菌落数反而增加了57倍，金黄色葡萄球菌的菌落数增加了16倍，可见，不具有抗菌抑菌效果的普通PP棉滤芯使用在自来水通路上，，反而会造成二次污染，细菌数量大大增加。

报告2-增加了本发明所述复合型抗菌材料的PP棉滤芯

广东省微生物分析检测中心

GUANGDONG DETECTION CENTER OF MICROBIOLOGY

分析检测报告

REPORT FOR ANVLYSIS

样品名称  天年素CPP滤芯                     接样方式及数量  送检，贰个样品

Name of Sample                              Way and Quantity of Reception

样品规格及批号  2#                          样品状态和特征  白/黄色

Specification and Group Number of Sample    State and Characteristic

委托单位  天年生物(中国)有限公司            接样日期    2004年12月24日

Customer                                    Date for Sample Supplying

检测项目  抗菌性能                          检测日期    2004年12月29日

Item of Analysis                            Date for Analysis

委托登记号  粤微检(2005)FM1833号            签发日期    2005年1月10日

Sample Receipt NO.                          Date for Reporting

检验依据和分析方法  AATCC 100-1998

Standard and Methods

分析检测结果

Results

从报告2可看出，使用增加了本发明所述复合型抗菌材料的PP棉滤芯对自来水进行过滤，大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌绝大部分已被除去。而且，使用一段时间后，定期培养的试样的大肠埃希氏菌菌落数只有不到100，是通水前的0.000044倍，金黄色葡萄球菌的菌落数是通水前的0.083倍，可见，具有抗菌抑菌效果的PP棉滤芯使用在自来水通路上，不会造成二次污染，细菌数量大大减少，大肠埃希氏菌几乎完全杀灭了。

报告3-增加了本发明所述复合型抗菌材料的PP棉滤芯

广东省微生物分析检测中心

GUANGDONG DETECTION CENTER OF MICROBIOLOGY

分析检测报告

REPORT FOR ANVLYSIS

样品名称  天年素CPP滤芯                     接样方式及数量  送检，贰个样品

Name of Sample                              Way and Quantity of Reception

样品规格及批号  6#                          样品状态和特征  白/黄色

Specification and Group Number of Samplc    State and Characteristic

委托单位  天年生物(中国)有限公司            接样日期    2004年12月24日

Customer                                    Date for Sample Supplying

检测项目  抗菌性能                          检测日期    2004年12月29日

Item of Analysis                     Date for Analysis

委托登记号  粤微检(2005)FM1834号     签发日期    2005年1月10日

Sample Receipt NO.                   Date for Reporting

检验依据和分析方法  AATCC 100-1998

Standard and Methods

分析检测结果

Results

从报告3可看出，使用增加了本发明所述复合型抗菌材料的PP棉滤芯对自来水进行过滤，大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌绝大部分已被除去。而且，使用一段时间后，定期培养的试样的大肠埃希氏菌菌落数只有不到100，是通水前的0.000056倍，金黄色葡萄球菌的菌落数也减少了一半左右，可见，具有抗菌抑菌效果的PP棉滤芯使用在自来水通路上，使用一段时间后(通常是通过了3吨水后)，效果仍然很好。

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净水器外部、自来水出口、以及淋浴花洒前。

Claims (8)

1、一种抗菌抑菌水质处理器，包括前置过滤装置，所述前置过滤装置设置有两级滤芯，第一级为PP棉滤芯部件，第二级为压缩活性炭滤芯部件，所述两级滤芯设置于水处理通路上；其特征在于：所述PP棉滤芯部件中设置有具有杀菌功能的圆柱体形的PP棉滤芯，所述压缩活性炭滤芯部件中设置有具有杀菌功能的圆柱体形的压缩活性炭滤芯；所述PP棉滤芯部件(1)顶部侧面设置有进水口(3)，与自来水管相连接，所述压缩活性炭滤芯部件顶部侧面设置有出水口(4)，通过水管输出过滤后的水；所述PP棉滤芯和压缩活性炭滤芯均包含有具有杀菌功能的复合型抗菌材料成分，所述复合型抗菌材料是：采用水解、沉淀、干燥和粉碎的工艺，用银离子、锌离子和铜离子对载体中的物质进行置换，制成具有更强杀菌作用的含银离子、锌离子和铜离子的混合物。

2、根据权利要求1所述的抗菌抑菌水质处理器，其特征在于：所述PP棉滤芯部件(1)和压缩活性炭滤芯部件(2)均为倒置的宝塔形，所述PP棉滤芯部件(1)和压缩活性炭滤芯部件(2)的顶部与挂板(9)相固定，挂板(9)安装固定在墙壁上。

3、根据权利要求1或2所述的抗菌抑菌水质处理器，其特征在于：所述进水口(3)和出水口(4)均通过塑料接头(5、6)与水管相连接。

4、根据权利要求3所述的抗菌抑菌水质处理器，其特征在于：所述复合型抗菌材料，以纳米磷酸锆钠为载体，将银离子、锌离子和铜离子附载其上，生成磷酸锆银、磷酸锆锌、磷酸锆铜，水解前钠离子、银离子、锌离子和铜离子的比例为：5-9∶1-4∶0.5-3∶0.5-3，分散剂纯水与固体物质的重量比为1.5-5∶0.5-3。

5、根据权利要求3所述的抗菌抑菌水质处理器，其特征在于：所述复合型抗菌材料，以光催化材料纳米二氧化钛为载体，将银离子、锌离子和铜离子附载其上，生成载有银、锌和铜的纳米氧化钛无机抗菌材料，纳米二氧化钛与含有银离子、锌离子和铜离子物质的重量比为0.5-3∶1-4∶0.5-3∶0.5-4。

6、根据权利要求3所述的抗菌抑菌水质处理器，其特征在于：所述复合型抗菌材料，利用天然甲壳物质脱去乙酰基生成的壳聚糖为载体，将银离子、锌离子和铜离子附载其上，生成载有银、锌和铜的壳聚糖抗菌材料，壳聚糖与含有银离子、锌离子和铜离子物质的重量比为0.5-3∶0.5-4∶0.3-3∶0.5-3。

7、根据权利要求3所述的抗菌抑菌水质处理器，其特征在于：以光催化材料纳米二氧化钛为载体，将银离子、锌离子和铜离子附载其上，生成载有银、锌和铜的纳米氧化钛无机抗菌材料，纳米二氧化钛与含有银离子、锌离子和铜离子物质的重量比为0.5-3∶1-4∶0.5-3∶0.5-4；利用天然甲壳物质脱去乙酰基生成的壳聚糖为载体，将银离子、锌离子和铜离子附载其上，生成载有银、锌和铜的壳聚糖抗菌材料，壳聚糖与含有银离子、锌离子和铜离子物质的重量比为0.5-3∶0.5-4∶0.3-3∶0.5-3；所述复合型抗菌材料是将所述壳聚糖抗菌材料与纳米氧化钛无机抗菌材料进行复合，生成高效复合型抗菌材料，壳聚糖抗菌材料与纳米氧化钛无机抗菌材料的重量比为3-6∶2-5。

8、根据权利要求3所述的抗菌抑菌水质处理器，其特征在于：在设置于出水口(4)的塑料接头(6)和水管(8)之间设置垫片(7)。

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