一种钛合金饮用水过滤芯制造技术

本发明专利技术公开了一种钛合金饮用水滤芯，所述的滤芯包括有骨架层、钛合金纤维层，所述的骨架层通过由陶瓷材料形成为多孔结构，所述的钛合金纤维层附着一层滤膜，所述的滤膜由聚‑β‑羟丁酸纺丝成型，所述的滤膜的厚度为10‑100μm。

A Titanium Alloy Drinking Water Filter Core

The invention discloses a titanium alloy drinking water filter element, which comprises a framework layer and a titanium alloy fiber layer. The framework layer is formed into a porous structure by ceramic materials. The titanium alloy fiber layer is attached to a filter membrane, which is formed by spinning poly beta hydroxybutyric acid. The thickness of the filter membrane is 10 100 um.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金饮用水过滤芯
本专利技术涉及水滤芯。
技术介绍
净水器也叫净水机、水质净化器，是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。平时所讲的净水器，一般是指用作家庭使用的小型净化器。其技术核心为滤芯装置中的过滤膜，目前主要技术来源于超滤膜和RO反渗透膜两种。净水器可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂。可有效去除水中的细菌、病菌、毒素、重金属等杂质。净水技术在饮用水领域的应用，使得“水土不服”的现象会很快成为历史，有效地解决了很多地方由于地下水中有害物质超标而造成的地方性疾病。现有的滤芯存在的问题是需要经常更换，滤芯在长时间时候后上面附着大量细菌，对水可能会造成二次污染，同时现有的滤芯对一些细菌的过滤能力较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种饮用水滤芯，其特征在于，所述的滤芯包括有骨架层、纤维层，所述的骨架层通过由陶瓷材料形成为多孔结构，所述的纤维层为金属纤维，所述的纤维层附着一层滤膜，所述的滤膜由聚-β-羟丁酸静电纺丝成型，所述的滤膜的的厚度为10-100μm。作为改进，所述的聚-β-羟丁酸通过甲基丙烯酸β-羟乙酯接枝接枝改性。作为改进，所述的聚-β-羟丁酸的制备方法如下：步骤一：取芽孢杆菌菌种；步骤二：将芽孢杆菌菌种在无氮培养基中培养60小时；步骤三：用20倍稀释法将上述培养液稀释接种到平板，在25℃-29℃中培养2-4小时，挑取单菌落进行活；步骤四：将上述菌液接种到基础培养基中进行培养，培养时间为150-200小时，培养温度为25℃-30℃；步骤五、取培养液离心，后处理制备粗接枝改性聚-Β-羟丁酸；步骤六、将甲基丙烯酸β-羟乙酯接枝到接枝改性聚-Β-羟丁酸制备接枝改性后的接枝改性聚-Β-羟丁酸材料。作为改进，所述的无氮培养基为蒸馏水100份，葡萄糖1-5份、硫酸钾：0.1-1份、氯化钠0.01-0.1份、氯化钙0.01-0.1份、氯化锌0.01份。作为改进，所述的无氮培养基为蒸馏水100份，葡萄糖5份、硫酸钾：1份、氯化钠0.1份、氯化钙0.1份、氯化锌0.01份。作为改进，所述的平板培养基为：蒸馏水100份、蛋白胨0.1-2份、葡萄糖0.1-2份、酵母膏0.1-3份。作为改进，所述的平板培养基的PH为6.8-7。作为改进，所述的基础培养基为蒸馏水100份、蛋白胨0.1-3份、甘油0.2-2、牛肉膏0.2-2份。作为改进，所述的基础培养基PH为6.8-7。作为改进，接枝改性步骤为：将粗接枝改性聚-Β-羟丁酸熔融，将甲基丙烯酸β-羟乙酯和引发剂加入到到流变仪中，反应5min-10min。作为改进，所述的接枝改性聚-Β-羟丁酸重复单元和甲基丙烯酸β-羟乙酯的摩尔比为10：1。作为改进，所述的引发剂为叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯。在优选实施例中，所述的金属纤维为钛合金纤维，所述的钛合金纤维材料按照质量百分比，包括以下元素：C为0.04-0.05%、Al为1.0-2.0%、V为0.20-0.30%、Mo为2.0-2.5%、Si为0.8-1.2%、Ag为0.1-0.3%、Zr为0.8-1.2%，余量为Ti及其它杂质。作为改进，钛合金材料中包括质量分数小于0.024%的P和S。作为改进，所述钛合金按质量百分比计，包括以下合金元素：C为0.04%、Al为1.7%、V为0.26%、Mo为2.2%、Si为0.9%、Ag为0.27%、Zr为1.0%，余量为Ti及其它杂质。制备的步骤如下：1）按组分百分比称取原料，采用现有冶炼钛合金的制备工艺，在真空感应炉中进行熔炼浇铸，得到符合合金成分要求的钛合金铸坯；2）将钛合金铸坯进行表面清理，然后置于真空加热炉内加热至850-870℃，去除合金铸坯表面的氧化皮，得到锻造原坯，其中升温速率控制在120℃/h；3）将锻造原坯继续加热至锻造温度进行锻造，得到锻造件；4）将锻造件经热处理后定型形成丝状，直径为1mm-20mm之间；5）通过双层辉光离子渗金属技术在金属丝表面上获得一层均匀连续的渗银合金层；6）步骤5完成后，将金属置于热处理炉中进行回火处理后；7）拉伸形成钛合金金属纤维，所述的拉伸采用现有技术。在一些实施例中，本专利技术的金属纤维也可以直接通过材料真空熔融其次喷射到冷却系统进行成型，经过热处理后的纤维拉伸强度更大，纤维更加的致密，在某些用途当中，导电率更高。作为改进，在步骤3中，锻造温度为1300-1350℃，开锻温度为1200℃，停锻温度为950℃。作为改进，锻造原坯达到锻造温度后，利用油压快锻机将锻造原坯镦拔变形锻造形成锻造坯，其中，火次为3，锻比控制在5.8-6.1；锻造坯冷却到停锻温度后，继续送至油压快锻机中镦拔变形锻造成一定厚度的锻造件，火次为4，锻比控制在1.5-1.8。作为改进，在步骤4中，热处理的温度为800-830℃，保温时间为1-2h，然后随炉冷却至室温。作为改进，在步骤5中，渗银合金层的厚度为5-20μm。作为改进，在步骤6中，回火处理在真空条件下进行，回火处理的温度为600-650℃，保温2-3h，然后空冷至室温。作为改进，钛合金金属纤维的直径为5-30μm。本专利技术采用静电纺丝，将接枝后的聚-β-羟丁酸通过静电纺丝喷射到纤维状的表面，通过接枝后的聚-β-羟丁酸喷射到纤维状的表面，一方面能够形成特殊的膜状结构，能够充分有效的过滤水中的病毒、细菌等有害物质，过滤程度达到99%以上，同时纤维层纤维的长度通常情况下有不同长度的纤维混合而成，有三分之一的纤维长度大于骨架层孔径的两倍，有三分之一的纤维长度约等于骨架层孔径（平均），位于骨架层孔径的一半到两倍，有三分之一的纤维长度小于骨架层孔径的一半，此种设计，可以充分有效的过滤多种粒径不同的物质，如农药残留、重金属杂质等，过滤度达到99.5%以上，过滤后的水质能够达到国家规定的饮用水要求。同时本专利技术采用钛合金金属纤维，和不容易腐蚀，强度高，应用在饮用水过滤芯大大提高其过滤效果和使用寿命，在一些优选实施例中，钛合金纤维按照现有方式经过一些预处理，使其上面带有羟基、羧基基团，增大和聚-β-羟丁酸的结合性，提高过滤性能和使用寿命。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。具体实施例1：一种饮用水滤芯，所述的滤芯包括有骨架层、纤维层，所述的骨架层通过由陶瓷材料形成为多孔结构，所述的纤维层为金属纤维，所述的纤维层附着一层滤膜，所述的滤膜由聚-β-羟丁酸纺丝成型，所述的滤膜的的厚度为20μm。所述的聚-β-羟丁酸通过甲基丙烯酸β-羟乙酯接枝接枝改性。所述的聚-β-羟丁酸的制备方法如下：步骤一：取芽孢杆菌菌种；步骤二：将芽孢杆菌菌种在无氮培养基中培养60小时；步骤三：用20倍稀释法将上述培养液稀释接种到平板，在25℃-29℃中培养3小时，挑取单菌落进行活；步骤四：将上述菌液接种到基础培养基中进行培养，培养时间为150-200小时，培养温度为25℃-30℃；步骤五、取培养液离心，后处理制备粗接枝改性聚-Β-羟丁酸；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金饮用水滤芯，其特征在于，所述的滤芯包括有骨架层、钛合金纤维层，所述的骨架层通过由陶瓷材料形成为多孔结构，所述的钛合金纤维层附着一层滤膜，所述的滤膜由聚‑β‑羟丁酸纺丝成型，所述的滤膜的的厚度为10‑100μm。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金饮用水滤芯，其特征在于，所述的滤芯包括有骨架层、钛合金纤维层，所述的骨架层通过由陶瓷材料形成为多孔结构，所述的钛合金纤维层附着一层滤膜，所述的滤膜由聚-β-羟丁酸纺丝成型，所述的滤膜的的厚度为10-100μm。2.根据权利要求1所述的钛合金饮用水滤芯，其特征在于，所述的聚-β-羟丁酸通过甲基丙烯酸β-羟乙酯接枝接枝改性。3.根据权利要求1-2任一项所述的钛合金饮用水滤芯，其特征在于，所述的钛合金纤维材料按照质量百分比，包括以下元素：C为0.04-0.05%、Al为1.0-2.0%、V为0.20-0.30%、Mo为2.0-2.5%、Si为0.8-1.2%、Ag为0.1-0.3%、Zr为0.8-1.2%，余量为Ti及其它杂质。4.根据权利要求3所述的钛合金饮用水滤芯,其特征在于，述钛合金材料中包括质量分数小于0.024%的P和S。5.根据权利要求4所述的钛合金饮用水滤芯,其特征在于，所述钛合金按质量百分比计，包括以下合金元素：C为0.04%、Al为1.7%、V为0.26%、Mo为2.2%、Si为0.9%、Ag为0.27%、Zr为1.0%，余量为Ti及其它杂质。6.根据权利要求5所述的钛合金饮用水滤芯,其特征在于，制备的步骤如下：1）按组分...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晔，
申请(专利权)人：成都创客之家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51