[发明专利]一种多元离子抗菌陶瓷基滤芯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及净水领域，尤其涉及一种多元离子抗菌陶瓷基滤芯及其制备方法。

背景技术

滤芯用于分离液体或者气体中固体颗粒，或者使不同的物质成分充分接触，加快反应时间，可保护设备的正常工作或者空气的洁净，当流体进入置有一定规格滤网的滤芯后，其杂质被阻挡，而清洁的流物通过滤芯流出。

在滤芯中，通常会添加有抗菌剂，以对过滤介质起到杀菌作用。如申请号为CN201310139477.3的中国专利公开了一种滤芯，所述滤芯为由多层叠放的无纺布缠绕形成的中空管状体，所述多层叠放的无纺布包括至少一层纺粘无纺布和至少一层熔喷无纺布，所述滤芯的各无纺布层间相互热粘接，所述熔喷无纺布含有抗菌剂。该发明还提供了该滤芯的制造方法。还提供另一种滤芯及其制造方法。该发明实施例的滤芯，可以同时起到截留和杀菌的作用，可以去除水中的99.0％以上细菌。由于滤芯提高了抗菌性能，因此可延长滤芯的使用寿命，可以达到18月以上。

虽然上述滤芯中这些抗菌剂对细菌有显著的预防抵制作用，但这些抗菌剂中有的抗菌剂的抗菌活性却存在问题。

第一种：人们发现带有长链烷基的季铵盐基团具有很强的抗菌性能，但是有机小分子抗菌剂存在易挥发、不易加工、化学稳定性差等缺点，而且小分子抗菌剂会渗透进人体皮肤，给人的生命安全带来更大隐患。如申请号为201210313532.1的中国专利公开了一种抗菌基体材料，由以下重量份数的成份组成：50-60份聚对苯二甲酸乙二酯，5-10份抗菌剂，0.5-1.5份氧化聚乙烯，1-3份聚丁二醇，0.5-0.8份抗氧剂168。本发明的抗菌剂为异噻唑酮衍生物或季铵盐类。

第二种：季膦盐类中阳离子和分离子对聚季膦盐抗菌活性有很大影响，若形成离子相对紧密的化合物，其抗菌性能就会降低。

第三种：有机锡类的抗菌剂。研究显示，含有机锡抗菌团的抗菌剂对于革兰氏阴性细胞的杀灭率较低，在单体共聚后，会导致抗菌基因团浓度的下降，抗菌活性也跟着下降。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多元离子抗菌陶瓷基滤芯及其制备方法。本发明制得的多元离子抗菌陶瓷基滤芯能够克服上述缺点，本发明的多元离子抗菌陶瓷基滤芯利用离子抗菌原理和微磁电场技术原理，稳定性好，抗菌活性高，且具有吸附能力；能够有效地提高基体材料的抗菌性能和使用寿命。

本发明的具体技术方案为：

一种多元离子抗菌陶瓷基滤芯，由以下质量份的原料制得：

高岭土 100-200份，

软质粘土 50-100份，

镁质粘土 50-100份，

石英砂 50-100份，

硅藻土粉 200-300份，

活性炭 45-55份，

二氧化硅 45-55份，

多元离子抗菌材料50-100份，

上述除多元离子抗菌材料外各原料总质量1.4-1.6倍的水。

作为优选，所述软质粘土、镁质粘土的含水率为15-25％。

作为优选，所述高岭土的细度为400-600目。

本发明的多元离子抗菌陶瓷基滤芯中含有多元离子抗菌材料，其利用离子抗菌原理和微磁电场技术原理，稳定性好，抗菌活性高，且具有吸附能力；能够有效地提高滤芯的抗菌性能和使用寿命，避免了传统基体材料中抗菌材料的抗菌性差，使用寿命低和温度依赖性太强等问题。

其抗菌活性高的原因在于：由于滤芯内部含有多种金属离子，在滤芯内部形成了原电池效应，这几种金属之间的价格差导致它们之间形成了电位差，这样就会导致在水流通过时会因为电位差形成电流，在电流作用下会对水中的各种金属进行捕捉，减少水中各种金属的含量。同时碳化后的纤维具有强大的吸附能力和活力，能够将抗菌剂的效果发挥到最大。

作为优选，所述多元离子抗菌材料的制备方法为：

(1)先按质量比0.5-0.6:1将二氧化硅与水混合，再将其加入到0.4-0.6倍质量的水中，搅拌得到悬浮液；将硝酸银、硝酸锌和氧化镁各自与悬浮液按质量比1.5-2:1混合，得到三种溶液；将三种溶液分别用水浴控制离子吸附温度，然后将三种溶液混合并持续搅拌至完全溶解，得到溶液A。

将二氧化硅先与一部分水混合，然后再加入到水中，如此能够形成稳定的悬浮液，如果直接将二氧化硅与全部水混合，便无法形成悬浮液。二氧化硅与各金属离子结合后，作为载体，稳定性好。