專利名稱：用于飲用水處理的過濾器和該過濾器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于飲用水處理的過濾器，所述飲用水處理即產(chǎn)生可飲用或者可用于食品 加工的、不會對人體健康造成任何危害的水。更特別地，本發(fā)明涉及一種便攜式過濾器， 該過濾器適于在緊急情況如發(fā)生災(zāi)害或水源污染時(shí)，對來自非受控水源的水進(jìn)行々大用水處 理。
背景技術(shù)：
可能造成水污染的主要污染物一般分為三類無機(jī)污染物、有機(jī)污染物和微生物污染物。
無才幾污染物
-銨離子(~1~14+):主要源自人和動物的排泄物以及其在水中的存在，如果伴隨有不利 的微生物分解，會引起源自下水道或者動物的污染。
-亞硝酸鹽和硝酸鹽可由銨離子的氧化過程產(chǎn)生，或者由農(nóng)用氮肥使用的后續(xù)過程產(chǎn)生。
-硫化氫(H2S》被當(dāng)做水中有機(jī)污染物的指標(biāo)，因?yàn)榱蚧瘹淇砂l(fā)源于蛋白質(zhì)中所含的硫。
-重金屬(Cd, Cr, Pb， As, Hg, Ni'等等)。 -無機(jī)酸這些會改變水的pH值。
有機(jī)污染物 -烴類。
-氯仿(CHCl3)和其它曱烷鹵化物。
-三氯乙烯、四氯乙烯及其它卣化溶劑。
-苯、丙酮、苯酚、四氪吹喃和其它常用有機(jī)溶劑。
-農(nóng)藥和殺蟲劑。
-增塑劑。
扁表面活性劑。微生物污染物
一般為能夠危害人體健康的致病微生物。根據(jù)其大小分級列示如下: -寄生蟲(蠕蟲)； -原生動物；
- 真菌；
- 細(xì)菌；
- 病毒。
如上所述，只有經(jīng)過化學(xué)分析和微生物分析表明水中污染物濃度低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的確定 值時(shí)，才可宣布所述水是適合飲用的水。 一般來說，水必須有益健康和清潔，即必須不
包含微生物和寄生蟲以及可能對人體健康造成風(fēng)險(xiǎn)的一定量的其它物質(zhì)。
在本文中，為了給城市居民供應(yīng)飲用水， 一般在市區(qū)設(shè)有大的供水網(wǎng)絡(luò)，該供水網(wǎng)絡(luò) 具有工廠，使收集到的水在該工廠中經(jīng)過若干處理階段，以獲得可飲用的水。
所述處理階段可總結(jié)如下
-澄清該階段可除去懸浮固體、降低水的渾濁度，以及除去大顆粒。可用各種不同 的方法來實(shí)現(xiàn)澄清，所述各種不同的方法可為例如柵格和網(wǎng)式過濾法、凝結(jié)和絮凝法、沉 降法、大顆粒沙濾法、采用膜系統(tǒng)的微濾法，等等。
-凈化該階段可除去有機(jī)和無機(jī)化學(xué)物質(zhì)，以提高水的感官性能。 一般通過活性炭 吸附來實(shí)現(xiàn)水的凈化，-f旦有些情況下也可通過膜處理過程例如超濾、納濾或反滲透等來實(shí) 現(xiàn)凈化。
-消毒該階段可除去致病微生物或者減少致病微生物的數(shù)量、使其無害化。雖然近 來開發(fā)了多種替代方法如臭氧殺毒法、紫外光照射法等，但采用得最多的消毒方法還是氯 化消毒法。
-增甜、去礦物質(zhì)、除去離子和無機(jī)化合物階段。這些是二級處理階段，其采用的處 理方法一般是離子交換樹脂處理法、化學(xué)試劑(石灰和蘇打)處理法等，較少采用的是反 滲透處理法。
在緊急情況下，為實(shí)現(xiàn)上述飲用水處理過程而開發(fā)的工業(yè)儀器由于技術(shù)性障礙大多難 以采用。
為了在緊急情況下能夠使用，目前已開發(fā)出大量的小尺寸便攜式設(shè)備，這些便攜式設(shè) 備可用類似于工業(yè)工廠中的工業(yè)儀器的處理方式進(jìn)行小規(guī)模的、 一系列的水處理過程。在大多數(shù)情形下，所述便攜式設(shè)備包含多個(gè)離散的過濾單元，被過濾的水順序通過所述過濾 單元。
特別地，所述設(shè)備包括用于通過預(yù)過濾過程初步除去懸浮固體的粗濾器或者深腐過濾
器(de印s印ticfilter);接著通過活性炭顆?；蚍勰┑奈阶饔贸セ衔锖陀袡C(jī)分子； 最后通過陶瓷或聚合物膜上的強(qiáng)制過濾來進(jìn)行微生物消毒。
所述設(shè)備有兩種類型，或者水通過所述過濾單元泵入，或者通過重力作用下、從水箱 到過濾單元的自由落體運(yùn)動來進(jìn)行水的過濾。
上述兩種類型均能進(jìn)行較好的飲用水處理，但是二者均具有一個(gè)很大的缺點(diǎn)非常昂貴。
本發(fā)明的目的是制得一種用于飲用水處理的過濾器，該過濾器尺寸適度，從而易于在 任何情形下運(yùn)輸和使用，且結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)，因此可做成可一次性使用的形式，省去了維護(hù)費(fèi)用 并降低了水處理的成本。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種過濾器，該過濾器不包含只能電動操作的設(shè)備，這些 設(shè)備一般不能在緊急狀態(tài)下使用。特別地，必須用手動泵抽吸水、使水通過過濾系統(tǒng)來實(shí) 現(xiàn)水的過濾，或者在重力的作用下，水從高于過濾系統(tǒng)的水箱中自由降落、通過所述過濾 系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)水的過濾。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種過濾器，該過濾器能在緊急情形時(shí)處理和凈化來自 任何水源、含有不明污染物的水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明利用一種創(chuàng)新的過濾隔板，該過濾隔板由幾種具有不 同特性的材料構(gòu)成，能用單個(gè)通道實(shí)現(xiàn)飲用水處理的若干個(gè)階段。
特別地，所述過濾隔板包括至少一個(gè)聚合物纖維的第一層，該聚合物纖維形成多孔過 濾結(jié)構(gòu)，可作為障礙物阻住化學(xué)污染物。
也可加入分子使所述第一層的聚合物纖維功能化，加入的分子一般為包括抗菌性功能 基的單體或低聚物，以有效對付待處理的水中所含的細(xì)菌和致病性微生物顆粒。
由于具有抗菌性能，所述功能基可運(yùn)載細(xì)菌和微生物顆粒并殺死它們。研究表明銨基 是一種可有效抗菌的功能基。
所述銨基可刺穿細(xì)胞膜，引起滲透失衡，從而使細(xì)胞膜膨脹直至破裂。
優(yōu)選地，所述過濾隔板的所述第一層由400個(gè)細(xì)長的懸浮層或片組成，該懸浮層或片 由平均孔徑為20-30微米的非織造布制成，所述纖維的平均直徑為10~20微米，暴露在外的非織造布表面的總面積為20~30平方米。此外，通過加入曱基丙烯酸單體(2-曱基
丙烯酰氧乙基三曱基氯化銨)，用銨基對所述非織造布進(jìn)行功能化處理。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述過濾隔板還包括聚合物纖維的第二多孔層，用活 性炭對所述聚合物纖維進(jìn)行功能化處理，使之能有效截留待處理水中所含的有機(jī)和無機(jī)化 合物。
用活性炭進(jìn)行"功能化處理"，意思是在所述第二層纖維之間分布活性炭顆粒，從而吸 附上述化合物。
所述活性炭由經(jīng)特殊的熱處理和化學(xué)處理過程活化過的木炭構(gòu)成。優(yōu)選地，所述活性
炭為內(nèi)比表面積為500 - 1,500 m2/gr的多孔吸附劑。
所述過濾隔板的所述第一層和第二層相鄰并順序連接，以使待處理的水首先流過具有 活性炭的第二功能化層，然后才流過具有銨基的第 一功能化層。
優(yōu)選地，所述聚合物纖維的第二層具有微孔結(jié)構(gòu)，該微孔結(jié)構(gòu)具有與所述第一層類似 的多孔性能，其平均孔徑為20-30微米。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述過濾隔板還包括聚合物纖維的第三微孔層，該 第三微孔層用于過濾正在處理的水流中的懸浮大顆粒。
所述第三層與前述各層順序連接成一串，并與第二層相鄰，因此，第二層位于第三層 和第一層之間。
這樣，可迫使待處理的水首先流過第三層，然后流過第二層，最好流過第一層，所述 第三層具有預(yù)過濾功能，所述第二層除去化合物，所述第一層濾去微生物污染物。
優(yōu)選地，所述聚合物纖維的第三層的平均孔徑大于前述的第一層和第二層，為50~ 100 微米。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，構(gòu)成本發(fā)明的過濾隔板的三層中的每一層均由多個(gè)細(xì) 長的聚合物纖維非織造材料片重疊而成，所述非織造材料片的厚度為0.1 ~ 0.2毫米。
顯然，每一片均具有很多孔，這與該片所屬的層的性質(zhì)一致，每一片均受到相應(yīng)的、 獨(dú)立于層中的其它片的功能化處理。
上述技術(shù)方案可將所述過濾隔板的每一層按照其應(yīng)該具備的性能有效地最優(yōu)化。


以下通過非限定性的實(shí)施例和附圖來對本發(fā)明作詳細(xì)說明，其中， 圖1為根據(jù)本發(fā)明的用于飲用水處理的過濾器的軸向剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1展示了一次性使用型的便攜式過濾器1,該便攜式過濾器1適于在緊急狀態(tài)下對 來自非受控水源的水進(jìn)行^L用水處理。
所述過濾器1包括外殼2,該外殼2具有讓待處理的水流入的入口 20和讓處理后的 水流出的出口 21。
外殼2包含過濾隔板3，該過濾隔板3將外殼2的內(nèi)部分成兩個(gè)完全不同的腔，其中，
第一腔22與入口 20相連，第二腔23與出口 21相連。
這樣，從第一腔22流向第二腔23的水被迫流過所述過濾隔板3、受到飲水化處理。 如圖1所示，過濾隔板3包括三個(gè)相鄰的過濾層，分別為第一層30、第二層31和第
三層32。
所迷過濾層30、 31和32彼此順序連接，并被設(shè)置在過濾器1的內(nèi)部，從而使待處理 的水順序流過所述過濾層。特別地，水流首先通過第三層32,然后是第二層31,最后通 過第一層30。
第三層32相當(dāng)于預(yù)過濾器，用于除去水中的大尺寸顆粒物和懸浮固體。
第二層31用于除去化合物和有機(jī)分子。
第一層30用于對水進(jìn)行消毒，并除去水中的微生物和細(xì)菌。
在圖示實(shí)施例中，所述層30、 31和32均具有平直結(jié)構(gòu)，這使得待濾水可軸向流過所 述過濾隔板3。不過，所述層30、 31和32可具有環(huán)形幾何形狀，并可一個(gè)插在另一個(gè)里 面，最終使得所述過濾器可被水流徑向通過。
根據(jù)本發(fā)明，所述第一層30由聚合物材料微纖制成的多微孔過濾結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述聚 合物材料優(yōu)選聚丙烯或者聚酰胺(尼龍)。
所述多微孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑約為24微米，并用包括至少一種抗菌性功能基的單體對 所述聚合物纖維(微纖)進(jìn)行功能化改性。
所述功能基優(yōu)選為銨基。
這樣，所述多^f鼓孔結(jié)構(gòu)物理地?cái)r住比其孔徑大的污染物，而4建合至所述聚合物纖維的 銨基則與細(xì)菌和微生物相結(jié)合并殺死它們。
從結(jié)構(gòu)來看，所述第一層30由一組非織造材料的細(xì)長片構(gòu)成，所述非織造材料由聚 合物微纖制成，先將聚合物孩i纖制成單獨(dú)的細(xì)長片，然后將這些細(xì)長片重疊成迭加式結(jié)構(gòu)。
優(yōu)先地，所述細(xì)長片的厚度為0.1 ~2毫米。更特別地，每個(gè)細(xì)長片均用熔噴法制成。這樣，通過對熔噴過程中的工作參數(shù)進(jìn)行特別調(diào)節(jié)，可獲得具有預(yù)定的平均孔徑的多 微孔結(jié)構(gòu)；形成該多微孔結(jié)構(gòu)之后，將細(xì)長片浸入水溶液中，該水溶液中含有要與所述聚 合物纖維鍵合的所述單體。
特別地，為將銨基加到所述聚合物纖維上，所述水溶液中必須含有帶銨基的單體和低 聚物；這些單體或低聚物可為例如曱基丙烯酸單體如2-曱基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨， 或者2-曱基丙蹄酰氧丙基三曱基氯化銨，或者乙烯基類聚合物，比如二烯丙基二曱基氯化 銨或者三曱基乙烯基苯甲氯化銨。
由于曱基丙烯酸單體比乙烯基單體的反應(yīng)性更強(qiáng)，因此優(yōu)選采用甲基丙烯酸單體的溶液。
用2-曱基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨可獲得非常好的效果。
此時(shí)，對所述非織造材料的細(xì)長片進(jìn)行處理，增加所述聚合物纖維與溶液中的所述單 體之間的化學(xué)相容性，以促進(jìn)單體與聚合物纖維之間化學(xué)鍵的形成。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，最有效的辦法是對所述細(xì)長片進(jìn)行等離子處理。
等離子處理即將聚合物材料的表面暴露在部分電離的氣體中，該部分電離的氣體由 激發(fā)態(tài)的原子、分子、離子、自由基和其它亞穩(wěn)態(tài)粒子組成，通常稱為等離子體。
所述等離子體是這樣產(chǎn)生的在低壓下對工藝氣或工藝氣的混合物施加強(qiáng)電場，直到 發(fā)生火花放電。
物理過程為自由電子與工藝氣分子碰撞、使氣體分子分裂而形成無數(shù)的活性反應(yīng)組 分，這些活性反應(yīng)組分作用在被處理的聚合物材料的表面上，使所述表面上產(chǎn)生自由基。
這些自由基與聚合物材料發(fā)生加成反應(yīng)，使聚合物表面具有與初始聚合物材料截然不 同的性質(zhì)。
所述氣體混合物可包括空氣、氮?dú)狻⒀鯕?、氬氣、氦氣、曱烷、氨氣及其它單體。
根據(jù)使用的工藝氣和采用的操作條件的不同，所述等離子體與所述聚合物表面之間的 相互作用會使材料性質(zhì)發(fā)生不同的改變。
在工業(yè)上，所述等離子體是在充滿了工藝氣的反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生的，且待處理的聚合物基 ^反也位于該反應(yīng)室內(nèi)。
所述反應(yīng)室與常用的內(nèi)部真空產(chǎn)生系統(tǒng)相連，所述內(nèi)部真空產(chǎn)生系統(tǒng)用于將所述工藝 氣的壓力降到與采用的操作條件協(xié)調(diào)一致的值。
所述電場通過位于所述反應(yīng)室內(nèi)的一對電極產(chǎn)生，該一對電極可連接至直流發(fā)電機(jī)或 者交流發(fā)電機(jī)。
選擇性地，所述電場也可通過微波發(fā)生器或者射頻發(fā)生器獲得。在本發(fā)明中，通過等離子處理在所述非織造材料片上產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)的反應(yīng)組分，如巨自
由基(macroradical),該反應(yīng)組分與存在于所述溶液中的所述單體形成化學(xué)鍵。
這樣，所述單體的加入改進(jìn)了被處理的所述非織造材料片的細(xì)長表面部分，所述材料 片的最大厚度小于1毫米。不過，由于所述材料片實(shí)在非常細(xì)長，因此確保其聚合物纖維 被充分功能化是沒有問題的。
特別地，將所述非織造材料片暴露在氬氣的射頻等離子體中，保持壓力約為0.2mbar, 電場能量約為45 J/cm2時(shí)，效果極佳。
選擇性地，所述等離子處理，所述聚合物片表面上自由基的形成，以及隨后所述單體 的加成，也可通過其它類型的處理方法有效地實(shí)現(xiàn)。
例如一種處理方法是將所述聚合物片浸沒在含所述單體的溶液中，并用高能紫外光 照射。
在本發(fā)明中，過濾隔板3的第二層31由被活性炭功能化的多微孔結(jié)構(gòu)的聚合物纖維 構(gòu)成，所述活性炭能夠吸附存在于待處理的水中的化合物與有機(jī)分子。
對碳進(jìn)行特殊的熱處理和化學(xué)處理，形成活性炭，活性炭為多孔性吸附劑，其內(nèi)比表 面積為50 ~ 1,500 m2/gr。
所述第二層31的多^t孔結(jié)構(gòu)優(yōu)選由聚酰胺或聚丙烯形成，其平均孔隙度與所述第一 層30相似，平均孔徑優(yōu)選為24微米。
所述第二層31也是由細(xì)長的非織造材料片疊合而成，這些材料片是分別制成然后疊 合在一起的，更具體的說，首先用熔噴法制出構(gòu)成所述第二層31的每個(gè)材料片。
然后將疊好的材料片浸入其中分散有活性炭顆粒的水溶液中。
接著對所述材料片進(jìn)行超聲波處理，以使活性炭顆粒嵌入在聚合物纖維間。
最后，將所述材料片在約6CTC的溫度下干燥，以除去水分。
這樣，活性炭顆粒被物理地截留在材料片的聚合物纖維內(nèi)，從而可在水的過濾過程中 發(fā)揮作用。
過濾隔板3的第三層32也由聚合物納米纖維的多微孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述聚合物優(yōu)選為 聚丙烯或者聚酰胺。
特別地，所述第三層32呈現(xiàn)出中-高級多孔性(medium-to-high porosity),平均孔 徑優(yōu)選為50~ 100微米，以阻住待處理的水中的大尺寸顆粒和固體懸浮物，該第三層主要 起為接下來的第二層31 、第一層30作預(yù)過濾器的作用。
與其它兩層類似，所述第三層32也可通過將一組聚合物纖維制的非織造材料片重疊 起來而形成，所述材料片通過熔噴法制得。與過濾器1的使用目的一致，必須通過手動泵的抽吸來使水通過所述過濾隔板3，或 者通過重力作用下，水從比過濾器1高的水箱中落下的自由落體運(yùn)動來使水通過所述過濾 隔板3。
此外，優(yōu)選地， 一個(gè)所述過濾器從開始使用到報(bào)廢最多能處理20升水。這樣，通過 平行設(shè)置由若干個(gè)(大概20個(gè))過濾器1組成的過濾器組，可滿足少量人(約4人)在 相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)(約6天)內(nèi)的最小供水需求。即總產(chǎn)量為480~500升水。
為了使過濾器1具有約20升的過濾容量，過濾隔板3的所述過濾層30、 31和32優(yōu) 選為圓柱體形狀，且各層具有相同的直徑、不同的厚度。
特別地，所述直徑優(yōu)選為不小于6厘米，所述第一層30的厚度優(yōu)選為10-30厘米， 所述第二層31的厚度優(yōu)選為1 ~ 3厘米，所述第三層32的厚度優(yōu)選為2 ~ 6厘米d
顯然，所述"厚度"是指所述層30、 31和32的平行于水流方向上的尺寸，所述水流方 向即待過濾的水在所述層30、 31和32中的流動方向。
優(yōu)選地，所述過濾隔板3的直徑約為6厘米，其中所述第一層30的厚度約為19厘米， 第二層31的厚度約為2厘米，第三層32的厚度約為4厘米。
這樣就獲得了結(jié)構(gòu)非常緊湊的過濾隔板3，該隔板的總厚度約為25厘米，可除去被處 理的水中所含細(xì)菌的99.99%。
當(dāng)然，在此建議的尺寸只代表可能性，是可以改變的，例如當(dāng)要建構(gòu)的過濾隔板3具 有不同的過濾容積時(shí)，上述各種尺寸就會改變。
權(quán)利要求
1. 用于液體的可飲用化處理的過濾隔板，其特征在于，包括至少一個(gè)由聚合物纖維的多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成的第一層(30)，在所述聚合物纖維的分子上嵌入有至少一個(gè)抗菌性功能基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于所迷抗菌性功能基為銨基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于所述分子由單體和低聚物組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于所述分子為甲基丙烯酸單體或者乙烯基單體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于，所述分子由以下物質(zhì)組成2-甲基丙烯酰 氧乙基三甲基氯化銨，2-甲基丙烯酰氧丙基三曱基氯化銨，二烯丙基二甲基氯化銨和 三曱基乙烯基苯甲氯化銨。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔板，其特征在于所述分子為2-甲基丙蹄酰氧乙基三甲基氯 化銨。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于構(gòu)成所述第一層(30)的所述聚合物纖維 為聚丙烯纖維或者聚酰胺纖維。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于所述第一層(30)的平均孔徑為20-30 微米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于所述第一層(30)的厚度為10~30厘米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于包括至少由聚合物纖維的多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成的 第二層(31),在該層的纖維間嵌入有活性炭顆粒。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔板，其特征在于所述活性炭為內(nèi)比表面積為500 - 1,500 nf/gr的多孔吸附劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔板，其特征在于所述第一層(30)和第二層(31)的設(shè) 置方式使得待處理的流體順序流過這些層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔板，其特征在于所述第二層(31 )的平均孔徑為20~30 微米。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔板，其特征在于所述第二層(31 )的厚度為1 ~3厘米。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于包括至少一個(gè)由聚合物纖維的多孔結(jié)構(gòu)構(gòu) 成的第三層(32)，該第三層(32)的孔隙度大于所述第一層(30)的孔隙度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的隔板，其特征在于所述第一層(30)和所述第三層(32) 的設(shè)置方式使得待處理的流體順序流過這些層。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的隔板，其特征在于所述第三層(32 )的平均孔徑為50 - 100 微米。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的隔板，其特征在于所述第三層(32 )的厚度為2 - 6厘米。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于包括至少一個(gè)由聚合物纖維的多孔結(jié)構(gòu)構(gòu) 成的第二層(31),在所述聚合物纖維之間嵌入有活性炭顆粒，還包括至少一個(gè)由聚 合物纖維的多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成的第三層(32),該第三層(32)的孔隙度大于所述第一層(30)的孔隙度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于所述第一層(30)、第二層(31 )和第三 層(32)的設(shè)置方式使得待處理的流體順序流過這些層，所述第二層(31)位于所迷 第一層(30)和所述第三層(32)之間。
21. 用于流體的過濾器，包括外殼(2),該外殼(2)具有讓待濾流體流入的入口 (20) 和濾后流體流出的出口 (21),還具有過濾隔板(3),該過濾隔板(3)將外殼(2) 的內(nèi)部分成兩個(gè)完全不同的腔，其中> 第一腔(22)與入水口 (20)相連'第二腔(23) 與出水口 (21)相連；其特征在于所述過濾隔板(3)為上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的 隔板。
22. 用于流體過濾的過濾隔板的制造方法，包括至少一個(gè)第一層(30)的形成階段，該第 一層(30)由聚合物纖維的多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述聚合物纖維被嵌入的分子功能化，所 述分子包括至少一個(gè)抗菌性功能基。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所述聚合物纖維由聚丙烯或者聚酰胺制成。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所述抗菌性功能基為銨基。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所述分子由單體和低聚物組成。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述分子為甲基丙烯酸單體或者乙烯基單 體。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述分子由以下物質(zhì)組成2-甲基丙烯酰 氧乙基三甲基氯化銨，2-曱基丙烯酰氧丙基三曱基氯化銨，二烯丙基二甲基氯化銨和 三甲基乙烯基苯甲氯化銨。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述分子為2-曱基丙烯酰氧乙基三曱基 氯化銨。
29. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所述第一層(30 )的制造過程包括以下階段 形成一組由聚合物纖維的非織造材料制成的片；通過在每個(gè)所述片上嵌入含有至少一 個(gè)抗菌性功能基的分子來對所述片進(jìn)行功能化處理；將所述片重疊在一起，以獲得所 述第一層(30)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所述片的厚度為0.1 ~2毫米。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所述片的平均孔徑為20 ~ 30微米。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于由聚合物纖維制成的所述片通過熔噴法逐 一單獨(dú)制成。
33. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于每個(gè)聚合物纖維的所述片的功能化處理過程 包括將所述片浸入含有所述分子的溶液中，然后對所述片進(jìn)行表面處理，以在所述 分子與所述聚合物纖維之間形成化學(xué)鍵。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述表面處理為用紫外光照射聚合物材料 的所述片。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述表面處理為將聚合物纖維的片暴露在 預(yù)定氣體或氣體混合物的等離子體中。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于所述氣體或氣體混合物選自空氣、氮?dú)狻?氬氣、氦氣、曱烷和氨氣。
37. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于所述氣體為氬氣。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于在壓力為0.2 mbar的環(huán)境下獲得所述氬 氣等離子體。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于通過向氬氣施加能量為45J/cm2的電場來獲得所述等離子體。
40. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于還包括以下階段形成由聚合物纖維的多孔 結(jié)構(gòu)構(gòu)成的第二層(31),所述聚合物纖維被嵌入在纖維間的活性炭顆粒功能化；將 該第二層(31 )與所述第一層(30)相連接，以使所述第二層(31 )和所述第一層(30) 適于^皮待濾液體順序通過。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于所述聚合物纖維為聚丙雄或聚酰胺纖維。
42. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于所述活性炭為內(nèi)比表面積為500- 1,500 m々gr的多孔吸附劑。
43. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于所述第二層(31 )的制造過程包括以下階段 形成一組由聚合物纖維的非織造材料制成的片；在每個(gè)所述片的聚合物纖維中嵌入活 性炭顆粒；將所述片重疊在一起，以獲得所述第二層(31)。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于聚合物材料的所述片的厚度為0.1 ~ 2毫 米。
45. 根據(jù)權(quán)利要求43所迷的方法，其特征在于所述第二層(31 )的平均孔徑為20-30 微米。
46. 根據(jù)權(quán)利要求43所迷的方法，其特征在于聚合物材料的所述片通過熔噴法逐一單獨(dú) 制成。
47. 根據(jù)權(quán)利要求43所迷的方法，其特征在于在每個(gè)所述片的聚合物纖維中嵌入活性炭顆 粒的過程包括以下階段將所述片浸入含有活性炭顆粒的液體混合物中，然后用超聲 波處理所述片，最后對所述片進(jìn)行干燥。
48. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于還包括以下階段形成由聚合物纖維的多孔 結(jié)構(gòu)構(gòu)成的第三層(32)，該第三層(32)的孔隙度大于所述第一層(30)的孔隙度； 將該第三層(32)與所述第一層(30)相連接，以使所述第三層(32)和所述第一層(30 )適于被待濾液體順序通過。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于所述聚合物纖維為聚丙烯或聚酰胺纖維。
50. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于具有多孔性的所述第三層(32)的平均孔徑 為50- 100微米。
51. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于所述第三層(32 )的制造過程包括以下階段 形成一組由聚合物纖維的非織造材料制成的片，所述片的孔隙度大于所述第一層(30 ) 的孔隙度；將所述片重疊在一起，以獲得所述第三層(32)。
52. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于還包括以下階段形成由聚合物纖維的多孔 結(jié)構(gòu)構(gòu)成的第二層(31),所述聚合物纖維被嵌入在纖維間的活性炭顆粒功能化；形 成由聚合物纖維的多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成的第三層(32),該第三層(32)的孔隙度大于所述 第一層(30)的孔隙度；連接所述第一層(30)、第二層(31 )和第三層(32)，其 連接方式使得待濾液體可順序通過這些層，且所述第二層(31 )位于所述第一層(30 ) 和所述第三層(32)之間。
全文摘要
用于液體過濾的過濾隔板，包括至少一個(gè)由聚合物纖維的多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成的第一層(30)，在所述聚合物纖維的分子上嵌入有至少一個(gè)抗菌性功能基。
文檔編號B01D39/20GK101432231SQ200780015696
公開日2009年5月13日 申請日期2007年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者喬吉奧·吉龍迪 申請人:Ufi過濾股份公司