一种可回收使用且具有抗菌吸附金属离子滤芯纱的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种净水用滤芯的制备方法。该滤芯对水中重金属离子具有良好的吸附作用，优良的抑菌性能，在滤芯达到使用寿命期限后，可将滤芯上的纱线重新溶解到酸性纺丝液中，再喷丝，可实现循环使用。该制备方法包括以下步骤：1.设计壳聚糖纤维与可溶性维伦纤维的不同配比，壳聚糖纤维占比50％

【技术实现步骤摘要】
一种可回收使用且具有抗菌吸附金属离子滤芯纱的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种可回收净水用滤芯纱的制造方法。

技术介绍

[0002]水资源对人们的生活至关重要。随着经济的发展，所引起的水污染问题已受到人们的高度重视。现有的水过滤技术有活性炭/PP过滤技术、膜分离技术、杀菌消毒技术。活性炭是能够吸附水中污染物、提高水质的一种净水方式。由于活性炭去污除污快等特点，一些自来水厂多使用活性炭作为净水手段。也因其使用方便，在一些家庭净化水设备中有所使用。但利用活性炭水处理技术，也存在一些缺点，例如活性炭表面空隙大，容易滋生细菌，也因较大的表面积，导致微生物繁殖严重，因而会引发二次污染水的严重问题。膜过滤是一种依据膜孔眼的尺寸，对水进行一种绝对严格过滤的水分离技术。膜过滤的优势是不需在水中添加药物如消毒剂，从而不会产生副产物，实现净水过滤相对容易，使用方便，操作简单。膜过滤技术也有局限，如膜面易发生污染，从而导致膜过滤等性能降低，需经常清洗更换，使用时长有限，不能够持续使用。在现有的杀菌消毒技术中，经常使用的有氯消毒和臭氧消毒等技术。氯消毒使用较为广泛，方便杀菌、成本低、消毒效果相对较好。然而氯消毒也存在副产物较多，对人体健康有害等问题。
[0003]如今国内外，人们大量研究并开发了一些重金属废水的处理技术。通过实验研究对比出较为有效的治理方法。例如专利号201811456049.2专利技术的一种高效率多级净水滤芯，在内管的外部套设有一PP棉滤芯，在外壳的内部填充有活性炭。专利号201910437954.1公开的使用RO膜层、活性炭、PP棉层共同作为净水滤芯。专利号202023015434.9开发的一种高效净水滤芯，能够良好的处理水中污染物并能够有效灭菌。然而这些滤芯都存在无法重复利用，耗材的处理不当会对环境产生污染等问题。
[0004]因而在重金属水处理技术中，开发出具有优良的金属吸附效果、良好的抑菌性能且不会产生二次污染的净水产品是现有净水滤芯的需求。随着人类生活水平的提高和社会经济的发展，引发的环境问题愈发严重，人们对环境保护的意识也日益明显。我国幅员辽阔，但人口众多，水资源紧缺依然是面对的重要问题。解决现有的净水滤芯存在的易产生污染，微生物繁殖严重，滤芯使用达到寿命期限后处理不当污染环境等问题。开发可以持续使用的吸附过滤材料及多种过滤净水产品具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]针对现有水处理技术的不足，本专利技术要解决的问题是，设计一种净水用滤芯纱的制备方法。该滤芯能够去除水中金属离子，具有良好的抗菌作用，不会产生二次污染，且该滤芯纱达到使用寿命后并能够循环回收利用。该滤芯纱生产工艺相对简单，效率高，产品质量稳定，便于工业化生产及应用。
[0006]本专利技术解决上述水过滤问题的技术方案是：使用水溶性维纶纤维作为芯纱，壳聚糖纤维作为外包纱，纺成空芯纱，开发出一种具有良好吸附性、抗菌性能的净水用滤芯纱。
水溶性维纶易溶于水，易于降解，无味，无毒，已被广泛应用于传统纺织、医疗、造纸、非织造织物开发、用即弃产品生产、绣花底布生产等领域。壳聚糖纤维是纯天然纤维，具有抗菌除臭功能、优异的生物医学功能、可生物降解、较好的可纺性、可循环利用、对环境的保护功能等特点。壳聚糖纤维含有大量的氨基，能够与金属铜离子发生螯合作用，从而形成络合物。达到去除金属铜离子的作用。将壳聚糖纤维和维纶纤维分别经过开松、梳理、并条、粗纱、细纱等工序，用赛络紧密纺纺制成包芯纱，将维纶溶解掉，可得到纤维排列紧密，纱线蓬松性高的空芯纱。最后再将壳聚糖纤维空芯纱使用缠绕机缠绕在滤管上，制成滤芯，根据缠绕机参数，可缠绕成不同厚度的滤芯。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：
[0008]本专利技术一种具有抗菌可吸附金属离子且可回收循环利用的空芯纱，设置壳聚糖纤维和可溶性维纶纤维的配比，壳聚糖纤维占比50％
‑
90％，可溶性维纶纤维50％
‑
10％；
[0009]本专利技术一种具有抗菌可吸附金属离子且可回收循环利用的净水用空芯纱，最后经缠绕机制成滤芯的制备方法。其方案是：
[0010]1.一种净水用滤芯纱制备方法1：
[0011](1)纺纱：开松
‑
梳棉
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头道并条
‑
二道并条
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粗纱。
[0012](2)包芯纱：将步骤1中的维纶粗纱和壳聚糖粗纱，以维纶为芯纱，通过赛络紧密纺纱机将壳聚糖纤维纱包覆在芯纱的外表面，包覆时，壳聚糖纤维纱的张力小于芯纱张力；芯纱的单位时间输出的速度小于壳聚糖纤维纱单位时间输出的速度；壳聚糖纤维纱单位时间输出的速度为7～18m/min，芯纱、壳聚糖纤维纱之间的张力差为16～34cN，单位时间输出的速度差为2～4m/min，设置细纱捻系数为200
‑
540，细纱号数为50
‑
200tex最后制得包芯纱。
[0013](3)空芯纱：将制得的包芯纱在85
‑
105℃的恒温水浴锅中水煮30
‑
60min，再经烘箱烘至30
‑
120min，即为壳聚糖纤维细纱空芯纱。
[0014](4)滤芯：将细纱空芯纱放置在缠绕机，设计缠绕速度为7
‑
17m/min，然后将滤管插入缠绕机架上，点击开始按钮，就会开始缠绕，设置缠绕速度为7
‑
17m/min，缠绕长度为200
‑
1000m，达到缠绕长度后，会自动停止。得到细纱空芯纱滤芯。
[0015](5)回收循环使用：将滤芯重新溶解在酸性纺丝液中，滤管由高分子量聚乙烯塑料制成，耐酸碱，无毒性，不受溶液影响。捞出滤管，均匀搅拌纺丝液，再经喷丝生产成壳聚糖纤维。
[0016]2.一种净水用滤芯纱制备方法2：
[0017](1)纺纱：开松
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梳棉
‑
头道并条
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二道并条；
[0018](2)包芯纱：以维纶条子为芯纱，壳聚糖纤维条子为外包纱，将壳聚糖纤维条子置于维纶纤维条子的下方，设置粗纱捻系数为100
‑
360，粗纱号数为280
‑
880tex，制得粗纱包芯纱。
[0019](3)空芯纱：将制得的包芯纱在85
‑
105℃的恒温水浴锅中水煮30
‑
60min，再经烘箱烘至30
‑
120min，即为壳聚糖纤维空芯粗纱。
[0020](4)滤芯：设置缠绕速度为5
‑
15m/min，缠绕长度为150
‑
750m。得到粗纱空芯纱滤芯。
[0021](5)回收循环使用：将滤芯重新溶解在酸性纺丝液中，再经喷丝生产成壳聚糖纤维。
[0022]空芯纱的纺纱工序有两种，一种是壳聚糖纤维和维纶纤维分别纺制到细纱，再利用赛络紧密纺纱技术，将壳聚糖纤维包覆在维纶纤维外面，制得包芯纱之后，将维纶纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种净水用滤芯纱，其由壳聚糖纤维和可溶性维纶纤维纺成空芯纱，将空芯纱缠绕在滤管上制成滤芯，用于吸附水中金属离子，具有优良的抑菌性能，其特征在于空芯纱沿着滤管来回缠绕，可缠绕不同长度的空芯纱，得到的滤芯整体厚度均匀一致，滤芯达到使用寿命后，可重新纺丝，循环使用。2.根据权利要求1所述的净水用滤芯纱，其特征在于所述的壳聚糖纤维和可溶性维纶纤维具有不同的配比。3.根据权利要求1所述的净水用滤芯纱，其特征在于所述空芯纱缠绕滤管时，可根据缠绕长度制成不同厚度的滤芯。4.根据权利要求1所述的净水用滤芯所用的滤管，是高分子量聚乙烯塑料制成，耐酸碱，无毒性。5.一种权利要求1所述净水用滤芯纱的制备方法1，该制造方法包括以下工艺。(1)设计壳聚糖纤维和可溶性维纶纤维的配比，壳聚糖纤维占比50％
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90％，可溶性维纶纤维50％
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10％；(2)纺纱：开松
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梳棉
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头道并条
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二道并条
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粗纱；(3)包芯纱：以维伦为芯纱，通过赛络紧密纺纱机将壳聚糖纤维纱(外包纱)包覆在可溶性维纶纱(芯纱)的外表面，包覆时，外包纱的张力小于芯纱张力；芯纱的单位时间输出的速度小于外包纱单位时间输出的速度；外包纱单位时间输出的速度为7
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18m/min，芯纱、外包纱之间的张力差为16～34cN，单位时间输出的速度差为2～4m/min，最后制得包芯纱，设置细纱捻系数为200
‑
540，细纱号数为50
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2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑洁，张亚婷，荆梦轲，伏立松，贾伶茜，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：