[发明专利]一种石墨烯PP棉复合滤芯及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种石墨烯PP棉复合滤芯及其制备方法和应用，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。所述复合滤芯按照紧密‐疏松‐紧密‐疏松的结构设置，水流经过石墨烯PP棉时，由于复合滤芯的内表面和外表面均为曲面，且复合滤芯的外侧表面平行设置多根螺旋状突起结构，使得从不同网格出来的水流不断在滤芯中呈现回流状态，过滤效果更加充分、净化效果更加明显；可有效滤除原水中的泥沙、杂质、胶体、悬浮物等，使原水得到初步的净化。

技术领域

本发明涉及净水滤芯技术领域，具体地说，涉及一种石墨烯PP棉复合滤芯及其制备方法和应用。

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，其中细菌是水污染的主要原因。研究表明：饮用水中的沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌及致病性大肠埃希氏菌等致病菌会对人类健康产生非常严重的影响。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。可有效去除铁锈、泥沙、余氯、异色异味、有机物、重金属离子以及大于1μm的虫卵、红虫等。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。PP滤芯多吸附水中悬浮杂质、颗粒、污泥等，以微米(μm)为分级的标准，常见的是1、5、10、20μm等过滤孔径，采用熔喷工艺，通过特殊的接收装置，使得熔喷超细纤维形成无芯筒状物，通过调整工艺组合，可以改变纤维直径和密度，从而得到各种不同过滤性能的滤芯产品。活性炭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炭吸附杂质的表面积。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。活性炭是靠表面多孔状组织吸附化学物质、有机污染源、异色异味等。一般而言，体积越小的活性炭，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。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及重金属等。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滋生，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。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种石墨烯PP棉复合滤芯及其制备方法和应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种石墨烯PP棉复合滤芯，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。

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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述突起结构之间的间距为0.5-1cm。

更优选地，所述复合滤芯的外侧表面平行设置多根螺旋状第二突起结构，所述第二突起结构延复合滤芯的高度方向延伸，且第二突起结构与突起结构交叉形成网格状。所述第二突起结构之间的间距为0.5-1cm。

优选地，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。