[发明专利]一种石墨烯PP棉复合滤芯及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯PP棉复合滤芯，其特征在于，所述复合滤芯为中空圆柱结构，从内到外依次交替设置有紧密结构层、疏松结构层；所述紧密结构层、疏松结构层均采用石墨烯PP棉复合材料制备。

2.根据权利要求1所述的石墨烯PP棉复合滤芯，其特征在于，所述紧密结构层、疏松结构层的厚度分别为1‐3μm、8‐10μm；所述复合滤芯的厚度为1.5cm‐2cm。

3.根据权利要求1所述的石墨烯PP棉复合滤芯，其特征在于，所述紧密结构层的密度为0.3g/cm³-0.35g/cm³，所述疏松结构层的密度为0.15g/cm³-0.20g/cm³。

4.根据权利要求1所述的石墨烯PP棉复合滤芯，其特征在于，所述复合滤芯的外侧表面平行设置多根螺旋状突起结构，所述突起结构延复合滤芯的高度方向延伸；

所述突起结构之间的间距为0.5-1cm。

5.根据权利要求1所述的石墨烯PP棉复合滤芯，其特征在于，所述复合滤芯的内表面和外表面均为曲面，且曲面方向一致；

所述各紧密结构层、疏松结构层均为网格状，且各紧密结构层、疏松结构层的网格位置不重叠。

6.根据权利要求1所述的石墨烯PP棉复合滤芯，其特征在于，所述石墨烯PP棉复合材料的制备方法如下：

A、将氧化石墨烯超声分散到水中，得到氧化石墨烯分散液；

B、向石墨烯分散液中加入有机改性单体，高速搅拌反应后制得接枝改性氧化石墨烯，干燥粉碎，得接枝改性氧化石墨烯粉末；

C、将接枝改性氧化石墨烯粉末与PP棉粉末混合，同时加入粘结剂、抗氧化剂、成核剂、降温助剂，制得的混合物经挤出、牵伸、表面风干、切粒后即得。

7.根据权利要求6所述的石墨烯PP棉复合滤芯，其特征在于，步骤B中，所述有机改性单体为十二烷基硫酸钠；所述高速搅拌的温度为50-95℃，搅拌转速为200-350r/min，搅拌时间为1-3h。

8.根据权利要求6所述的石墨烯PP棉复合滤芯，其特征在于，步骤C中，所述接枝改性氧化石墨烯粉末的粒径为5-10um，PP棉的粒径为20-200μm；接枝改性氧化石墨烯粉末与PP棉粉末的混合比例为2％-8％:92％-98％；

所述挤出温度为200-280℃。

9.一种根据权利要求1所述的石墨烯PP棉复合滤芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将石墨烯PP棉复合材料进行熔融混合；

B、将熔融混合后的石墨烯PP棉复合材料装入喷丝机进行喷丝；第一次喷丝时，滤芯内筒按照一定速率自传，同时滤芯内筒由左向右移动，使得喷丝在滤芯内筒上呈现螺旋状；

C、继续第二次喷丝，同时滤芯内筒由右向左移动，使得喷丝在滤芯内筒上呈现螺旋状，且与第一次的喷丝存在交叉点；

D、重复上述步骤B和C，直到喷丝全部覆盖滤芯内筒的外侧，即制得第一层的紧密结构层；

E、重复步骤B-D,在第一层的紧密结构层上制得第一层的疏松结构层；然后再重复步骤依次制得多层的紧密结构层和疏松结构层，即得所述石墨烯PP棉复合滤芯；

所述制备紧密结构层时，采用的熔喷速率为1.5*10^-7L/min-2*10^-7L/min,疏松层时熔喷速率为1.0*10^-7L/min-1.2*10^-7L/min。

10.一种根据权利要求1所述的石墨烯PP棉复合滤芯在净水设备中的应用。