基于岩石和聚合物复合材料的矿化滤芯及制备方法与应用技术

本申请公开了一种基于岩石和聚合物复合材料的矿化滤芯，所述矿化滤芯中包含聚合物、改性姜石及改性炉甘石。所述改性姜石的表面疏松多孔，总孔体积较多，比表面积较大，如此，在使用所述矿化滤芯对水进行过滤处理时，所述改性姜石与水的接触面积较大，不仅可以增加饮用水中的钙离子，还可以有效地吸附水中的镉、铬、铅和铜等重金属元素，并具有较强的抑菌作用。此外，所述改性炉甘石的表面疏松多孔，如此，在使用所述矿化滤芯对水进行过滤处理时，所述改性炉甘石与水的接触面积较大，可以向水中大量释放锌等人体需要的元素，并具有较强的抗菌作用。另，本申请还公开了一种所述矿化滤芯的制备方法，一种应用所述矿化滤芯的过滤器。一种应用所述矿化滤芯的过滤器。一种应用所述矿化滤芯的过滤器。

【技术实现步骤摘要】
基于岩石和聚合物复合材料的矿化滤芯及制备方法与应用


[0001]本申请涉及饮用水矿化
，尤其涉及一种基于岩石和聚合物复合材料的矿化滤芯、所述矿化滤芯的制备方法、以及应用所述矿化滤芯的过滤器。

技术介绍

[0002]水是人类生命的源泉，是维持生命的重要物质，目前地球上水污染越来越严重。然而，随着社会经济的发展，人们对安全健康饮水越来越重视，大多数人会通过家用净水器来获取安全健康的饮用水。
[0003]目前，市面上的净水器可以对水进行深度处理，以去除水中的重金属、抗生素、微塑料等污染物。然而，在现有的净水器在对水进行深度处理的同时，会将水中的矿物质也滤除，导致水中的矿物质流失。
[0004]众所周知，水中的矿物质在维持人体健康起着重要作用，矿物质的摄入过量、不足或缺乏都会不同程度地引起人体生理异常或引起人体疾病。例如，长期饮用低钙镁和微量元素的水将导致人们很难获得足够的矿物质以维持体内代谢平衡。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种矿化滤芯，旨在改善现有的滤芯过滤的水中矿物质含量较低的问题。
[0006]本申请实施例是这样实现的，一种矿化滤芯，所述矿化滤芯中包含聚合物、改性姜石及改性炉甘石。
[0007]可选的，在本申请的一些实施例中，所述矿化滤芯中，所述改性姜石的含量为20～30质量份，所述改性炉甘石的含量为1～5质量份，所述改性姜石与所述改性炉甘石的总质量与所述聚合物的质量的比例范围为(0.1～0.25):1。
[0008]可选的，在本申请的一些实施例中，所述聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇及聚四氟乙烯中的至少一种。
[0009]可选的，在本申请的一些实施例中，所述改性姜石为经过先煅烧再酸改性的姜石；或者
[0010]所述改性炉甘石为经过先煅烧再酸碱改性的炉甘石。
[0011]相应的，本申请实施例还提供一种矿化滤芯的制备方法，包括如下步骤：
[0012]提供姜石，对所述姜石进行化学改性处理，得到改性姜石；
[0013]提供炉甘石，对所述炉甘石进行化学改性处理，得到改性炉甘石；
[0014]提供聚合物，并加入滤芯熔喷设备中；
[0015]提供所述改性姜石及所述改性炉甘石，按比例混合，得到改性姜石及改性炉甘石的混合物；
[0016]熔喷所述聚合物，并同时按比例喷涂所述混合物，得到矿化滤芯。
[0017]可选的，在本申请的一些实施例中，所述姜石的粒径范围为35～100目，所述炉甘
石的粒径范围为35～100目。
[0018]可选的，在本申请的一些实施例中，对所述姜石进行化学改性处理方法为：将姜石粉末在800～1000℃下煅烧1～2h后，投入第一酸性溶液中，得到改性姜石；或者
[0019]对所述炉甘石进行化学改性方法为：将炉甘石在700～800℃下煅烧30min～1h后，投入第二酸性溶液中，然后加入碱，得到偏锌酸盐前驱体溶液，向所述偏锌酸盐前驱体溶液中通入CO2气体，得到固体，将所述固体在700～800℃下煅烧15～30min，得到改性炉甘石。
[0020]可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一酸性溶液选自柠檬酸及醋酸中的至少一种；或者
[0021]所述第二酸性溶液选自稀盐酸及稀硫酸中的至少一种；或者
[0022]所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾及氨水中的至少一种。
[0023]可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一酸性溶液的质量浓度为3～5％，所述第一酸性溶液与所述姜石的质量比的范围为(5～10)：1；或者
[0024]所述第二酸性溶液的浓度范围为0.05～0.1mol/L，所述第二酸性溶液与所述炉甘石的质量比的范围为(5～10):1；或者
[0025]所述碱的浓度范围为0.5～1mol/L，所述碱与所述炉甘石的质量比的范围为(5～10):1。
[0026]可选的，在本申请的一些实施例中，所述改性姜石与所述改性炉甘石的质量比的范围为(20～30):(1～5)，所述改性姜石与所述改性炉甘石的总质量与所述聚合物的质量的比例范围为(0.1～0.25):1。
[0027]相应的，本申请实施例还提供一种过滤器，所述过滤器包括上述矿化滤芯，或者，所述过滤器包括由上述制备方法制得的矿化滤芯。
[0028]可选的，在本申请的一些实施例中，所述过滤器还包括两个滤片，所述矿化滤芯具有中空的筒状结构，所述两个滤片分别设置在所述矿化滤芯的筒状结构的相对两端。
[0029]可选的，在本申请的一些实施例中，所述滤片中包含石英二长闪长斑岩、海泡石和蒙脱石，其中，所述石英二长闪长斑岩的含量为89～98wt％，所述海泡石的含量为1～10wt％，所述蒙脱石的含量为0.1～1wt％。
[0030]本申请所述的矿化滤芯中包含所述聚合物、所述改性姜石及所述改性炉甘石。所述改性姜石的表面疏松多孔，总孔体积较多，比表面积较大，如此，在使用所述矿化滤芯对水进行过滤处理时，所述改性姜石与水的接触面积较大，不仅可以增加饮用水中的钙离子，还可以有效地吸附水中的镉、铬、铅和铜等重金属元素，并具有较强的抑菌作用。此外，所述改性炉甘石的表面疏松多孔，如此，在使用所述矿化滤芯对水进行过滤处理时，所述改性炉甘石与水的接触面积较大，可以向水中大量释放锌等人体需要的元素，并具有较强的抗菌作用。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0032]图1是本申请实施例提供的一种过滤器的结构示意图；
[0033]图2是本申请实施例提供的一种矿化滤芯的制备方法；
[0034]图3是本申请实施例1的天然姜石的SEM图；
[0035]图4是本申请实施例1的改性姜石的SEM图；
[0036]图5是本申请实施例1的天然炉甘石的SEM图；
[0037]图6是本申请实施例1的改性炉甘石的SEM图；
[0038]图7是本申请实施例1的天然炉甘石及改性炉甘石的EDS能谱图。
具体实施方式
[0039]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
[0040]在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。用语本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿化滤芯，其特征在于：所述矿化滤芯中包含聚合物、改性姜石及改性炉甘石。2.如权利要求1所述的矿化滤芯，其特征在于：所述矿化滤芯中，所述改性姜石的含量为20～30质量份，所述改性炉甘石的含量为1～5质量份，所述改性姜石与所述改性炉甘石的总质量与所述聚合物的质量的比例范围为(0.1～0.25):1。3.如权利要求1所述的矿化滤芯，其特征在于：所述聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇及聚四氟乙烯中的至少一种。4.如权利要求1所述的矿化滤芯，其特征在于：所述改性姜石为经过先煅烧再酸改性的姜石；或者所述改性炉甘石为经过先煅烧再酸碱改性的炉甘石。5.一种矿化滤芯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供姜石，对所述姜石进行化学改性处理，得到改性姜石；提供炉甘石，对所述炉甘石进行化学改性处理，得到改性炉甘石；提供聚合物，并加入滤芯熔喷设备中；提供所述改性姜石及所述改性炉甘石，按比例混合，得到改性姜石及改性炉甘石的混合物；熔喷所述聚合物，并同时按比例喷涂所述混合物，得到矿化滤芯。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述姜石的粒径范围为35～100目，所述炉甘石的粒径范围为35～100目。7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：对所述姜石进行化学改性处理方法为：将姜石粉末在800～1000℃下煅烧1～2h后，投入第一酸性溶液中，得到改性姜石；或者对所述炉甘石进行化学改性方法为：将炉甘石在700～800℃下煅烧30min～1h后，投入第二酸性溶液中，然后加入碱，得到偏锌酸盐前驱体溶液，向所述偏锌酸盐前驱体溶液中通入CO2气体，得到固体，将所述固体在700...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭浩，熊霜，
申请(专利权)人：武汉中地水石环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：