生产涂布的活性炭的体系与方法的实施方案包括下述步骤：提供粒度最多约100微米的活性炭颗粒，和通过喷洒阳离子聚合物溶液的液滴到活性炭颗粒表面上，其中阳离子聚合物溶液包括约1%-约15%重量的阳离子聚合物和液滴大小为约5微米-约100微米。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及水过滤器和生产可饮用水的方法，和具体地涉及含具有聚合物涂层的活性炭的水过滤器，及其制造方法。
技术介绍
流体污染物，尤其在水中的污染物可包括各种元素和组合物，例如重金属(例如，铅)，微生物(例如，细菌，病毒)，酸(例如，腐殖酸)或在NSF/ANSI标准No. 53中列出的任何污染物。此处所使用的术语“微生物”，“微生物有机物”，“微生物试剂”和“病原体”可互换使用。此处所使用的这些术语是指各类微生物，它们可表征为细菌，病毒，寄生虫，原生动物，和病原体微生物。在各种情况下，在水可被使用之前，必须除去以上列出的这些污染物。例如，在许多医疗应用中和在制造一些电子组件中，要求极纯的水。作为更加常见的实 例，在水可饮用，即适合于消费之前，必须从水中除去任何有害的污染物。尽管在一些工业/城市水处理系统中进行了过滤，但这些过滤器可能不适合于和/或实现不了在消费者友好的水过滤应用中使用适合的或者所要求的除去性能，例如家用和个人使用过滤器应用，和/或生产可饮用水。结果，继续需要具有改进的污染物除去性能的过滤器。专利技术概述根据一个实施方案，提供生产涂布的活性炭的方法。该方法包括下述步骤提供粒度最大约100微米的活性炭颗粒，和通过在活性炭颗粒表面上喷涂阳离子聚合物溶液的液滴来涂覆活性炭颗粒，其中该阳离子聚合物溶液包括约I 一约15wt%阳离子聚合物，和液滴尺寸为约5微米一约100微米。鉴于下述详细说明，结合附图，将更加充分地理解通过本专利技术的实施方案提供的这些和额外的目的与优点。附图简述当结合所包括的附图阅读时，可最好地理解本专利技术具体实施方案的下述详细说明。图IA和IB是次级离子质谱法(SIMS)显微图，它分别描绘了碳颗粒离子和阳离子聚合物离子的位置，当在活性炭上喷涂液滴大小为80 - 120微米的12wt%pDADMAC溶液时；图2A和2B是根据本专利技术的一个或更多个实施方案的SMS显微图，它分别描绘了碳颗粒离子和阳离子聚合物离子的位置，当在活性炭上喷涂液滴大小为20微米的4wt%pDADMAC 溶液时；图3是根据本专利技术的一个或更多个实施方案，描绘生产阳离子涂布的活性炭颗粒的方法的流程图。附图中列出的实施方案本质上是阐述性的，且不打算为限制要求保护的专利技术。而且，鉴于该详细说明，附图和本专利技术的单独的特征将更加充分地显而易见和得到理解。详细说明本专利技术公开内容的实施方案涉及活性炭过滤器，它包括在其上具有阳离子聚合物涂层的活性炭颗粒，和制造这些涂布的活性炭颗粒的方法。具体地，本专利技术公开的实施方案涉及施加阳离子聚合物涂层，其方式使得减少洗脱。此处所使用的“洗脱(elution)”是指当引入水时，洗涤掉在活性炭颗粒上的至少一部分阳离子聚合物。当期望生产纯化的可饮用水时，阳离子聚合物洗脱到待过滤的水内是非所需的。因此，本专利技术的方法优化涂层的均匀度和数量(quantity)以最小化洗脱，同时维持微生物的除去性能。 以下详细地描述的活性炭过滤器可独立地操作，从流体中除去污染物，例如重金属，腐殖酸，和/或微生物，或者可以一前一后地(in tandem)使用，以便更加有效地和/或在增加的水平下除去这些污染物。例如，本专利技术的过滤器能满足针对微生物纯化器的EPA指南标准，该标准推荐细菌RT的61og下降，对MS2抗菌素显示出41og下降。可在工业和商业应用中以及个人消费应用中，例如家用和个人使用应用中，使用水过滤器。可操作水过滤器，与本领域技术人员熟悉的各种固定设备、用具或组件一起使用。碳过滤器可包括活性炭颗粒，且可包括各种合适的组合物和结构。在一个实施方案中，碳过滤器可以是含活性炭颗粒或压缩到块结构内的粉末的过滤块。此处所使用的措辞“过滤块”拟指粘结到一起形成能过滤液体，例如水，空气，烃和类似物的结构的过滤器颗粒的混合物。这种过滤块可包括过滤器颗粒，粘合剂颗粒和除去特定污染物，例如铅，汞，砷等的其他颗粒或纤维。过滤块的几何形状和流动图案可以变化。许多当前予以考虑的过滤块制造方法之一是使用欧姆加热的单一腔室压模法。或者，碳过滤器可包括有或无粘合剂的碳颗粒的松散床。在另一实施方案中，活性炭颗粒可浸溃在本领域技术人员熟悉的任何基底介质，例如非织造基底内。而且，本专利技术的过滤器也可包括其他过滤器系统，其中包括反向渗透系统，紫外光系统，臭氧系统，离子交换系统，电解水系统，和本领域技术人员已知的其他水处理系统。此外，本专利技术的过滤器可包括在过滤块周围包裹的预滤器，以防止过滤块被悬浮颗粒堵塞。此外，本专利技术的过滤器可包括指示器系统和/或切断(Shut-OfT)系统，以指示消费者过滤器的剩余寿命/能力，并切断过滤器，每当过滤器的剩余寿命/能力为O时。根据一些例举的实施方案，碳过滤器中的活性炭颗粒可包括各种来源的碳，例如木材基碳，椰子碳，或其结合物。本专利技术还考虑其他来源，例如合适的木质纤维素衍生的碳。在一些实施方案中，可期望使用碳颗粒的混合物，以实现所需的颗粒和孔径分布。例如，木材基碳(它主要是介孔的(mesoporous)(孔大小为2 — 50纳米))和椰子碳(它主要是微孔的(孔大小小于2纳米))可一起混合。这种活性炭颗粒结构和组合物的实例参见美国专利 Nos. 7，316，323，6，852，224，6，827，854，6，783，713，6，733，827，6，565，749，6，423，224，6,290,848，和美国公布 Nos. 20080015611，20070080103，20040159596，20040232065，20040129617和20040164018，所有在此通过参考全文引入。此处所使用的措辞“中值粒度”是指其中50%颗粒的总体积在其下或其上的颗粒直径。这一中值粒径表示为Dv,a5(l。尽管许多方法和设备是将颗粒分级成离散尺寸的领域的技术人员已知的，但筛分是最容易，最便宜和常见的测量粒度和粒度分布的方式之一。测定颗粒粒度分布的替代的优选方法是采用光散射。此外，措辞“颗粒跨度(particle span)”是给定颗粒样品的统计表示且可如下所述计算。首先，如上所述计算中值粒径Dv，a5(l。然后，通过类似的方法，测定在10wt%分级Dv，ai(l下分离颗粒样品的颗粒大小，然后测定在90体积％分级Dv,a9(l下分离颗粒样品的颗粒大小。颗粒跨度然后等于(Dv.d-D^.J/Duj。在一个例举的实施方案中，碳过滤器可包括中值粒度小于约100微米，小于约50微米，小于约40微米，小于约37. 5微米，或小于约35微米的活性炭过滤器颗粒。而且，过滤器颗粒可具有小于或等于约I. 8，小于或等于约I. 5，小于或等于约I. 4和小于或等于约I. 3的颗粒跨度。另外，活性炭可显示出约O. 5ml/gm 一约O. 7ml/gm的中孔体积,和约lml/gm —约 I.5ml/gm的总孔体积。而且，在一个例举的实施方案中，活性炭可包括孔径为约2nm —约50nm，粒度大小为直径约30微米，和跨度为约I 一约I. 6，或约I. 3 一约I. 4的孔径。此处所使用的术语“中孔”拟指宽度或直径为2nm — 50nm(或者，相当地，20埃一 500埃)的颗粒内孔。此处所使用的措辞“中孔体积”是指所有中孔的体积。根据一个或更多个实施方案，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：A·T·皮克斯，A·I·翁翁耶，M·D·米歇尔，D·I·克里亚斯，D·W·比约尔奎斯特，P·W·彼尔斯，
申请(专利权)人：纯净水净化产品公司，
类型：发明
国别省市：
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