一种具有抗菌效果的水过滤滤芯 |
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| 申请号 | CN201710633626.X | 申请日 | 2017-07-28 | 公开(公告)号 | CN107376512A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 深圳市益鑫智能科技有限公司; | 发明人 | 韦玥; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及一种具有抗菌效果的 水 过滤 滤芯 ，所述滤芯包括滤芯本体、密封连接在滤芯本体上侧的上端盖、密封连接在滤芯本体下侧的下端盖，该滤芯本体包括中心管及设置在中心管外周向侧的滤材，所述滤材由内而外包括具有过滤杂质功能的第一滤材层、具有过滤有机物的第二滤材层、具有油水分离功能的第三滤材层；该第一滤材层环绕设置在中心管外周壁上且环周向呈波浪星型结构，所述第二滤材层环绕设置在第一滤材层外周壁上且为多层缠绕结构，所述第三滤材层环绕设置在第二滤材层外周壁上且为多层缠绕结构；所述第二滤材层的材料为一种TiO2复合 纤维 ，该TiO2复合纤维具体为TiO2/WO3/Ag/Fe介孔 纳米纤维 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有抗菌效果的水过滤滤芯，所述滤芯包括滤芯本体、密封连接在滤芯本体上侧的上端盖、密封连接在滤芯本体下侧的下端盖，该滤芯本体包括中心管及设置在中心管外周向侧的滤材，其特征在于，所述滤材由内而外包括具有过滤杂质功能的第一滤材层、具有过滤有机物的第二滤材层、具有油水分离功能的第三滤材层；该第一滤材层环绕设置在中心管外周壁上且环周向呈波浪星型结构，所述第二滤材层环绕设置在第一滤材层外周壁上且为多层缠绕结构，所述第三滤材层环绕设置在第二滤材层外周壁上且为多层缠绕结构；所述第二滤材层的材料为一种TiO2复合纤维，该TiO2复合纤维具体为TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。 |
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| 说明书全文 | 一种具有抗菌效果的水过滤滤芯技术领域[0001] 本申请涉及水过滤技术领域，尤其涉及一种具有抗菌效果的水过滤滤芯。 背景技术[0002] 现在，水污染越来越严重，水体中包含颗粒污染物、有机污染物等。 [0004] 针对上述技术问题，本发明旨在提供一种具有抗菌效果的水过滤滤芯，以解决上述提出问题。 [0005] 本发明的实施例中提供了一种具有抗菌效果的水过滤滤芯，所述滤芯包括滤芯本体、密封连接在滤芯本体上侧的上端盖、密封连接在滤芯本体下侧的下端盖，该滤芯本体包括中心管10及设置在中心管10外周向侧的滤材，所述滤材由内而外包括具有过滤杂质功能的第一滤材层、具有过滤有机物的第二滤材层、具有油水分离功能的第三滤材层；该第一滤材层环绕设置在中心管外周壁上且环周向呈波浪星型结构，所述第二滤材层环绕设置在第一滤材层外周壁上且为多层缠绕结构，所述第三滤材层环绕设置在第二滤材层外周壁上且为多层缠绕结构；所述第二滤材层的材料为一种TiO2复合纤维，该TiO2复合纤维具体为TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。 [0006] 优选地，所述第一滤材层的材料为纤维复合滤纸。 [0007] 优选地，所述第三滤材层的材料为无纺布。 [0008] 本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果： [0009] 本发明所述技术方案，采用了分别具有杂质过滤、有机物过滤、油水分离功能的不同滤材形成复合层结构，具有高效的过滤能力，同时其对有机物过滤效果良好，提高了过滤效率。 [0010] 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明 [0011] 利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。 [0012] 图1是本发明滤芯本体的结构示意图； [0013] 其中，10-中心管，1-第一滤材层，2-第二滤材层，3-第三滤材层。 具体实施方式[0014] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。 [0015] 本申请的实施例涉及一种具有抗菌效果的水过滤滤芯，所述滤芯包括滤芯本体、密封连接在滤芯本体上侧的上端盖、密封连接在滤芯本体下侧的下端盖，结合图1，该滤芯本体包括中心管10及设置在中心管10外周向侧的滤材，所述滤材由内而外包括具有过滤杂质功能的第一滤材层1、具有过滤有机物的第二滤材层2、具有油水分离功能的第三滤材层3；该第一滤材层1环绕设置在中心管10外周壁上且环周向呈波浪星型结构，所述第二滤材层2环绕设置在第一滤材层1外周壁上且为多层缠绕结构，所述第三滤材层3环绕设置在第二滤材层2外周壁上且为多层缠绕结构。 [0016] 本发明所述技术方案，采用了分别具有杂质过滤、有机物过滤、油水分离功能的不同滤材形成复合层结构，具有高效的过滤能力，同时其对有机物过滤效果良好，提高了过滤效率。 [0017] 优选地，本发明技术方案中，所述第一滤材层1的材料为纤维复合滤纸，其表面通过熔喷工艺处理，在滤材表面形成纤维丝复合层，可以实现良好的额杂质过滤效果。 [0018] 优选地，本发明技术方案中，所述第三滤材层3的材料为无纺布，无纺布多层缠绕形成第三滤材层，具有较好的抗水性，可以实现良好的油水分离效果。 [0019] 优选地，本发明技术方案中，所述第二滤材层2的材料为一种TiO2复合纤维，该TiO2复合纤维具体为TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维，其主要组成元素为Ti、O、W、Ag、Fe，主要表现形式为TiO2、WO3、Ag、Fe，该TiO2复合纤维具有介孔结构。 [0020] 所述第二滤材层2中的TiO2复合纤维对水体中的有机物具有良好的降解、吸附能力，从而能够实现对有机物的过滤效果。 [0022] TiO2是一种非常重要的工业原料，纳米TiO2通常用于抗腐蚀材料、催化材料等。作为催化剂材料，TiO2具有降解有机物、催化杀菌等作用，然而，在现有技术中，TiO2的比表面积偏低，在液相体系中容易发生团聚，难以保持高效的催化杀菌活性；本申请的技术方案中，该TiO2复合纤维表现为介孔结构，其具有大的比表面积，其活性及吸附容量也大大增加，使得该TiO2复合纤维的光催化活性增强。 [0023] 本申请的技术方案中，该TiO2复合纤维中还包含WO3，该TiO2复合纤维中TiO2与WO3质量比为10:3。 [0024] 本申请中采用WCl6为W源，形成了该TiO2复合纤维中的WO3。WO3是一种过渡金属氧化物，其在电致变色、光致发光、气敏、染料敏化太阳能电池等领域应用广泛，是一种广泛应用的功能材料；其禁带宽度约2.4～2.8eV，禁带宽度较窄，本申请技术方案中，将WO3与TiO2结合，形成了异质的TiO2/WO3结构，能够增大TiO2复合纤维中TiO2的催化效率，对水体净化产生积极影响。 [0025] 本申请的技术方案中，该TiO2复合纤维中还包含Ag元素，该TiO2复合纤维中TiO2与Ag质量比为10:2。 [0026] 本申请中采用AgNO3为Ag源，形成了该TiO2复合纤维中的Ag。Ag是一种贵金属材料，通常单独作为抗菌剂使用，本申请技术方案中，将其与TiO2复合，由于贵金属Ag的存在，在复合纤维中可以提供更多的化学反应点，使得TiO2的催化反应能在较低的化学势垒下发生，同时其能够抑制复合纤维中半导体电子对的再复合，增强催化反应，对水净化产生积极影响。 [0027] 本申请的技术方案中，该TiO2复合纤维中还包含Fe元素，该TiO2复合纤维中TiO2与Fe质量比为10:1。 [0029] 本申请的TiO2复合纤维中，上述的WO3、Ag、Fe配合作用，使得该TiO2复合纤维催化活性大大增强，其对水体中有机物的降解能力增强，同时由于介孔结构的存在，使得该TiO2复合纤维对水体中大的有机物、颗粒等吸附能力增强。 [0030] 本发明的技术方案还涉及上述TiO2复合纤维的制备步骤： [0031] 1)配置前驱体纺丝液：称取7ml无水乙醇和3ml的冰醋酸于锥形瓶中作为溶剂，然后称取聚乙烯屁咯烷酮0.6g加入到上述混合溶液中，室温下搅拌均匀，再缓慢加入3.0g钛酸丁酯，继续搅拌，随后再称取1.2g的偶氮二甲酸二异丙酯(发泡剂)继续搅拌，随后，再分别加入适量的WCl6、AgNO3、氯化铁，继续搅拌2h，得到前驱体纺丝液； [0032] 2)静电纺丝：将前驱体纺丝液静置后量取6ml注入塑料针管内，并置于微量注射泵上，设置注射速度为1ml/h。金属针头作电纺丝阳极，铁丝网作接收材料的阴极，阳极与阴极之间的距离为20cm，在20kV高压下进行静电纺丝，从铁丝网上收集得到固体有机前驱体纤维材料并置于60℃的恒温烘干箱内，制得有机前驱体纳米纤维； [0034] 静电纺丝是一个简单、灵活的制备纤维技术，其基本原理为：在高压电场的作用下，悬于毛细管出口的前驱体纺丝液滴变形为泰勒锥，随着电场强度的进一步提高，当液滴表面由于所带电荷形成的静电排斥力超过其本设宁表面张力时，在泰勒锥的顶端形成液体细流，带有电荷的液体细流在电场中流动，进一步受到拉伸作用，同时溶剂蒸发，成为纤维并沉积在接收装置上，形成有机前驱体纤维材料，经高温煅烧后，形成复合纤维材料。 [0035] 实施例1 [0036] 1)配置前驱体纺丝液：称取7ml无水乙醇和3ml的冰醋酸于锥形瓶中作为溶剂，然后称取聚乙烯屁咯烷酮0.6g加入到上述混合溶液中，室温下搅拌均匀，再缓慢加入3.0g钛酸丁酯，继续搅拌，随后再称取1.2g的偶氮二甲酸二异丙酯(发泡剂)继续搅拌，随后，再分别加入适量的WCl6、AgNO3、氯化铁，继续搅拌2h，得到前驱体纺丝液； [0037] 2)静电纺丝：将前驱体纺丝液静置后量取6ml注入塑料针管内，并置于微量注射泵上，设置注射速度为1ml/h。金属针头作电纺丝阳极，铁丝网作接收材料的阴极，阳极与阴极之间的距离为20cm，在20kV高压下进行静电纺丝，从铁丝网上收集得到固体有机前驱体纤维材料并置于60℃的恒温烘干箱内，制得有机前驱体纳米纤维； [0038] 3)高温煅烧：将有机前驱体纳米纤维置于石英舟中，在空气气氛下，升温至550℃煅烧处理2h，然后随炉冷却，制得TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。 [0039] 实施例2 [0040] 1)配置前驱体纺丝液：称取7ml无水乙醇和3ml的冰醋酸于锥形瓶中作为溶剂，然后称取聚乙烯屁咯烷酮0.6g加入到上述混合溶液中，室温下搅拌均匀，再缓慢加入3.0g钛酸丁酯，继续搅拌，随后再称取1.2g的偶氮二甲酸二异丙酯(发泡剂)继续搅拌，随后，再分别加入适量的WCl6、AgNO3、氯化铁，继续搅拌2h，得到前驱体纺丝液； [0041] 2)静电纺丝：将前驱体纺丝液静置后量取6ml注入塑料针管内，并置于微量注射泵上，设置注射速度为1ml/h。金属针头作电纺丝阳极，铁丝网作接收材料的阴极，阳极与阴极之间的距离为20cm，在20kV高压下进行静电纺丝，从铁丝网上收集得到固体有机前驱体纤维材料并置于60℃的恒温烘干箱内，制得有机前驱体纳米纤维； [0042] 3)高温煅烧：将有机前驱体纳米纤维置于石英舟中，在空气气氛下，升温至550℃煅烧处理2h，然后随炉冷却，制得TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。 [0043] 实施例3 [0044] 1)配置前驱体纺丝液：称取7ml无水乙醇和3ml的冰醋酸于锥形瓶中作为溶剂，然后称取聚乙烯屁咯烷酮0.6g加入到上述混合溶液中，室温下搅拌均匀，再缓慢加入3.0g钛酸丁酯，继续搅拌，随后再称取1.2g的偶氮二甲酸二异丙酯(发泡剂)继续搅拌，随后，再分别加入适量的WCl6、AgNO3、氯化铁，继续搅拌2h，得到前驱体纺丝液； [0045] 2)静电纺丝：将前驱体纺丝液静置后量取6ml注入塑料针管内，并置于微量注射泵上，设置注射速度为1ml/h。金属针头作电纺丝阳极，铁丝网作接收材料的阴极，阳极与阴极之间的距离为20cm，在20kV高压下进行静电纺丝，从铁丝网上收集得到固体有机前驱体纤维材料并置于60℃的恒温烘干箱内，制得有机前驱体纳米纤维； [0046] 3)高温煅烧：将有机前驱体纳米纤维置于石英舟中，在空气气氛下，升温至550℃煅烧处理2h，然后随炉冷却，制得TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。 |
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