提供了渗透性大于约３．０＊１０－９ｃｍ２且Ｆ－ＶＬＲ大于约９９％的过滤块。所述过滤块可由中值粒度小于约５０微米且颗粒跨度为约１．４或更小的过滤颗粒制成。本发明专利技术的过滤块可用于制造过滤器和用于过滤液体，更具体地讲用于提供饮用水。过滤颗粒可以为中孔的。还提供了包括过滤器的套盒和涉及杀灭或去除细菌、病毒和微生物的信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及过滤材料领域和那些材料制成的过滤器的领域。更具体地讲，本专利技术涉及水过滤器领域。
技术介绍
水可包含许多不同种类的污染物，包括例如颗粒、化学物质以及诸如细菌、病毒和原生动物之类的微生物体。在多种情况下，在水可饮用之前，必须减小这些污染物的浓度或者完全去除这些污染物。例如，在许多医疗应用领域和在某些电子元件的制造过程中，需要使用高度纯净的水。另外一个更为普遍的实施例是，在水可饮用即适于饮用之前，必须将任何有害污染物从水中除去。世界各地的水质差别很大。在美国和其它发达国家，饮用水典型地经过市政处理。处理时，在水流到消费者家中之前，从水中除去诸如悬浮固体、有机物质、重金属、氯、细菌、病毒和原生动物之类的污染物。然而，设备故障和/或基础设施损坏以及与水处理设施有关的其它问题可导致污染物的去除不完全。许多发展中国家没有水处理设施。因此，由于许多发展中国家人口密度不断增加、水资源日益匮乏并且没有水处理设施，与受污染的水接触导致了致命的后果。由于饮用水源普遍与人和动物的排泄物非常接近，因此微生物污染是影响健康的一个主要问题。水生微生物污染，估计每年会造成大约六百万人死亡，其中有一半是5岁以下的儿童。1987年，美国环境保护局(本文简称“EPA”)提出了“Guide Standard and Protocol for TestingMicrobiological Water Purifiers”。此指导标准和协议为饮用水处理系统提供了指导方针和性能要求，所述饮用水处理系统设计用于减少公用或家用供水系统中关系健康的具体污染物。要求从水处理系统流出的水显示具有99.99％(或相当于4log)的病毒去除率、99.9999％(或相当于6log)的细菌去除率和99.9％(或相当于3log)的原生动物(孢囊)去除率，才能够满足要求。按照EPA指导标准和协议，在病毒的情况下，流入浓度应该为每升约1×107病毒(PFU/L)，而在细菌的情况下，流入浓度应该为每升约1×108细菌(CFU/L)。由于大肠杆菌(大肠杆菌，细菌)在供水中普遍存在，并且其被饮用后将产生相关风险，所以在多数研究中将这种微生物用作细菌。类似地，MS-2细菌噬菌体(或简称为MS-2噬菌体)典型地用作病毒去除的代表性微生物，因为它的大小和形状(即，约26nm和为二十面体)与很多病毒相似。因此，过滤器去除MS-2噬菌体的能力可证明它去除其它病毒的能力。相关领域的技术人员认为，小悬浮颗粒(例如细菌和病毒)最好用在过滤颗粒间具有小间隙空间的过滤器来过滤掉。过滤颗粒间的小空隙最好由过滤颗粒的密堆积来实现。实现密堆积的一种方式描述于以Tremblay等人名义公布的PCT申请WO 00/71467 A1，该申请提出用小颗粒填充较大颗粒之间的空隙。这通过使用具有两种模式粒度分布的过滤颗粒来提供密堆积。此外，分别授予Koslow等人和Kuennen等人的美国专利5,922,803和6,368,504 B1，提出的一般原则是使用具有窄粒度分布的过滤颗粒，即通常全都同样大小的颗粒，来确保颗粒间的间隙空间相对一致。这两个窄粒度分布专利的平均粒度在80μm至45μm的范围内。这些专利描述了这样的过滤器，它们或者由通过过滤器的高压降实现较高程度的病毒去除，或者因为平均过滤颗粒粒度相对较大(尽管粒度分布是窄的)，所以实现低程度的病毒去除。通过过滤器的高压降可导致水流减少和过滤器使用者消极认为的其它问题。据信借助于较小的粒度，例如，小于45μm会进一步增加通过过滤器的压降。此外，本领域的技术人员将会知道，压降直接影响通过过滤块的流速。消费者典型使用以固定压力递送到他们家中的水(例如，从市政设施或从它们井中的泵)。因此，产生高压降的过滤块将比产生较小压降的过滤块具有较低的流速。如可意识到的，消费者不喜欢等他们的水很长时间，因此高流速是优选的。同样地，具有低压降的过滤块必然被消费者优选。因此，存在对于过滤器、用于制造过滤材料的方法以及能够从流体中去除细菌和/或病毒的过滤材料的需要，而没有现有技术的过滤器显示具有的压降的不利增加。专利技术概述在本专利技术的一个方面，提供了一种过滤块，所述过滤块具有大于约3.0×10-9cm2的渗透性和大于约99％的F-VLR。优选地，所述渗透性大于约3.5×10-9cm2，更优选大于约4.0×10-9cm2，甚至更优选大于约4.5×10-9m2，并且最优选大于约5.0×10-9cm2。F-VLR优选大于约99.9％，更优选大于约99.99％，甚至更优选大于约99.999％，并且最优选大于约99.9999％。此外，优选本专利技术的过滤块具有大于约99.99％，优选大于约99.999％，更优选大于约99.9999％的F-BLR。在本专利技术的另一个方面，通过由中值粒度小于约50μm，优选小于约40μm，更优选小于约37.5μm，甚至更优选小于约35μm的过滤颗粒制成过滤块，获得优选的过滤器渗透性。在本专利技术的另一个方面，过滤颗粒具有约1.8或更小，优选1.5或更小，更优选1.4或更小，甚至更优选1.3或更小的颗粒跨度。已经令人惊讶地确定，过滤器渗透性是用于调节通过过滤器的压降，同时改进小悬浮颗粒如细菌和病毒的去除的一个重要参数。如上文所论述，通常认为小悬浮颗粒去除的改进只有在损害过滤器流动性能的情况下才出现。本专利技术证明情况并不是这样，并且同样提供了超出现有技术所提出的基本有益效果。更具体地讲，本专利技术为过滤器的制造商和设计者提供了过滤器参数，所述参数使小悬浮颗粒的去除最优化，而过滤器流动特性只有少许降低或没有降低。还提出了制造过滤器的方法和其中所用的过滤材料。附图简述虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本专利技术的权利书要求作出结论，但应该相信由下列说明并结合附图可更好地理解本专利技术，其中附图说明图1是通过径向过滤块流动的示意图2是通过轴向过滤块流动的示意图；和图3是适用于本专利技术过滤器的压力/流量控制装置的示意图。优选实施方案详述所有引用文献的相关部分均引入本文以供参考。任何文献的引用不可解释为是对其作为本专利技术的现有技术的认可。I.定义本文所用术语“过滤器”和“过滤”分别是指与主要通过吸附和/或大小排除方式将微生物去除(和/或其它污染物去除)至较少程度相关的结构或机理。本文所用短语“过滤材料”旨在指过滤颗粒的聚集体。形成过滤材料的过滤颗粒聚集体可为同类的或异类的。过滤颗粒可以均匀地或非均匀地分布(例如，不同过滤颗粒的层)在过滤材料内。形成过滤材料的过滤颗粒也无需具有相同的形状或大小，并且可以松散或相互连接的形式提供。例如，过滤材料可包含与活性炭纤维结合的中孔碱性活性炭颗粒，并且这些过滤颗粒或者可以松散结合形式提供，或由聚合粘合剂或其它方式部分地或全部地粘结来形成整体结构。本文所用短语“过滤颗粒”旨在指用于形成至少部分过滤材料的单个组成部分或部分。例如，纤维、微粒、小珠等在本文都被认为是过滤颗粒。此外，过滤颗粒的大小可变化，从不可触知的过滤颗粒(例如，非常细的粉末)到可触知的过滤颗粒。本文所用短语“过滤块”旨在指结合在一起形成一种结构的过滤颗粒混合物，所述结构能够过滤液体，例如水、空气、烃等等。同样地，过滤块可包含过滤颗粒、粘合剂颗粒和用于去除诸如铅、汞、砷等特定污染本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种过滤块，所述过滤块具有大于约３．０＊１０↑［－９］ｃｍ↑［２］，优选大于约３．５＊１０↑［－９］ｃｍ↑［２］，更优选大于约４．０＊１０↑［－９］ｃｍ↑［２］，甚至更优选大于约４．５＊１０↑［－９］ｃｍ↑［２］，并且甚至更优选大于约５．０＊１０↑［－９］ｃｍ↑［２］的渗透性和大于约９９％，优选大于约９９．９％，优选大于约９９．９９％，更优选大于约９９．９９９％，并且甚至更优选大于约９９．９９９９％的Ｆ－ＶＬＲ。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DI科利斯，SA高曼，MD米切尔，
申请(专利权)人：PUR水纯化产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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