本發(fā)明涉及過濾芯，具體地，涉及基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯及其制備方法。

背景技術(shù)：

過濾芯是一種過濾設(shè)備，是過濾器的核心部件。過濾芯主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域：電子工業(yè)：反滲透水系統(tǒng)預(yù)過濾，去離子水系統(tǒng)預(yù)過濾；食品工業(yè)：飲料、啤酒、礦泉水等過濾；化學(xué)工業(yè)：有機(jī)溶劑、墨水等過濾；醫(yī)藥工業(yè)：醫(yī)藥、生物和血漿產(chǎn)品的過濾、壓縮空氣和氣體過濾；其他：電鍍液、金屬切削液，感光抗蝕劑和磁性介質(zhì)的過濾等等。

按照制造工藝劃分，過濾芯主要有PP濾芯和線繞濾芯兩種；其中，PP濾芯也叫做PP熔噴濾芯，熔噴過濾芯由聚丙烯超細(xì)纖維熱熔纏結(jié)制成，纖維在空間隨機(jī)形成三維微孔結(jié)構(gòu)，維孔孔徑沿濾液流向呈梯度分布，集表面、深層、精精過濾于一體，可截留不同粒徑的雜質(zhì)；濾芯精度范圍0.5-100μm，其通量是同等精度峰房濾芯的1.5倍以上，滿足各種工程安裝的需要。線繞濾芯是由具有良好過濾性能的紡織纖維紗線精密纏繞在多孔骨架上精制而成的；其紗線材料有丙綸纖維、晴綸纖維、脫脂棉纖維等；纏繞時(shí)通過控制紗線的纏繞松緊度和稀密度，可以制成不同精度的過濾芯，能有效去除各種液體的懸浮物、顆粒雜質(zhì)等，對各種液體有較高的凈化效果。

雖然現(xiàn)有的PP濾芯具有優(yōu)異的過濾效果，但是PP濾芯使用后，其表面會形成污垢層，同時(shí)，污垢層中會滋生微生物，進(jìn)而對過濾的液體造成了污染，因此，這一現(xiàn)象極大地限制了PP濾芯的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯及其制備方法，通過該方法制得的PP熔噴濾芯具有優(yōu)異的過濾效果和抗菌效果；同時(shí)，該制備方法工序簡單、原料易得。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯的制備方法，包括：

1)將聚合物涂料噴涂于蒙脫土的表面，接著干燥、置于稀硫酸溶液中進(jìn)行浸泡、過濾以得到活化蒙脫土；

2)將硝酸銀溶液、硫酸肼溶液同時(shí)噴射于活化蒙脫土的表面、靜置以制得銀修飾蒙脫土；

3)將中草藥置于水中進(jìn)行煎煮、過濾以得到中草藥提取液和中草藥濾餅；

4)在保護(hù)氣的存在下，將銀修飾蒙脫土置于240-255℃下進(jìn)行煅燒25-40min，接著將煅燒后產(chǎn)物置于中草藥提取液進(jìn)行浸漬、過濾以得到中草藥改性的蒙脫土；

5)將PP(聚丙烯)、AES(丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物)、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蠟、聚六甲基胍磷酸鹽、膨脹蛭石、D-甘油醛、麥芽糖、氯鉑酸、中草藥改性的蒙脫土與中草藥濾餅混煉、熔噴以制得基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯；

其中，聚合物涂料含有聚乙烯醇、對氨基苯酚鉑、鈀(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚，中草藥含有香茅、青蒿、甘草、百合、茴香、決明子、蒼術(shù)、地耳草和厚樸。

本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯，該P(yáng)P熔噴濾芯通過上述的制備方法制備而得。

在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的工藝如下：首先對蒙脫土噴涂聚合物涂料且酸化處理進(jìn)而得到活化蒙脫土；接著，通過硝酸銀溶液、硫酸肼溶液的氧化還原反應(yīng)在活化蒙脫土的表面形成銀修飾層以得到銀修飾蒙脫土；然后，對中草藥煎煮以得到中草藥提取液和中草藥濾餅；進(jìn)一步，將銀修飾蒙脫土煅燒，并且將將煅燒后產(chǎn)物置于中草藥提取液進(jìn)行浸漬以得到中草藥改性的蒙脫土；最后，將PP、AES、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蠟、聚六甲基胍磷酸鹽、膨脹蛭石、D-甘油醛、麥芽糖、氯鉑酸、中草藥改性的蒙脫土與中草藥濾餅混煉、熔噴以制得基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯。本發(fā)明通過上述方法中各原料以及各步驟的協(xié)同作用，進(jìn)而使得制得的PP熔噴濾芯不僅具有優(yōu)異的過濾效果，同時(shí)具有優(yōu)異的殺菌抑菌效果；另外，該制備方法工序簡單、原料易得使得其便于廣泛使用。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯的制備方法，包括：

1)將聚合物涂料噴涂于蒙脫土的表面，接著干燥、置于稀硫酸溶液中進(jìn)行浸泡、過濾以得到活化蒙脫土；

2)將硝酸銀溶液、硫酸肼溶液同時(shí)噴射于活化蒙脫土的表面、靜置以制得銀修飾蒙脫土；

3)將中草藥置于水中進(jìn)行煎煮、過濾以得到中草藥提取液和中草藥濾餅；

4)在保護(hù)氣的存在下，將銀修飾蒙脫土置于240-255℃下進(jìn)行煅燒25-40min，接著將煅燒后產(chǎn)物置于中草藥提取液進(jìn)行浸漬、過濾以得到中草藥改性的蒙脫土；

5)將PP(聚丙烯)、AES(丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物)、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蠟、聚六甲基胍磷酸鹽、膨脹蛭石、D-甘油醛、麥芽糖、氯鉑酸、中草藥改性的蒙脫土與中草藥濾餅混煉、熔噴以制得基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯；

其中，聚合物涂料含有聚乙烯醇、對氨基苯酚鉑、鈀(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚，中草藥含有香茅、青蒿、甘草、百合、茴香、決明子、蒼術(shù)、地耳草和厚樸。

在本發(fā)明的步驟1)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，在步驟1)中，相對于100重量份的蒙脫土，聚合物涂料的用量為3-5重量份，稀硫酸溶液的用量為150-300重量份。

在本發(fā)明的步驟1)中，聚合物涂料的組分含量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，在聚合物涂料中，對氨基苯酚鉑的含量為0.8-1.5重量％，鈀(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚的含量為0.2-0.9重量％。

在本發(fā)明的步驟1)中，稀硫酸溶液的濃度可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，稀硫酸溶液的濃度為15-20重量％。

在本發(fā)明的步驟1)中，干燥的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，在步驟1)中，干燥至少滿足以下條件：干燥溫度為120-130℃，干燥時(shí)間為5-8h。

在本發(fā)明的步驟1)中，浸泡的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，浸泡至少滿足以下條件：浸泡溫度為45-60℃，浸泡時(shí)間為1-3h。

在本發(fā)明的步驟2)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，在步驟2)中，相對于100重量份的活化蒙脫土，硝酸銀溶液的用量為5-9重量份，硫酸肼溶液的用量為10-13重量份。

在本發(fā)明的步驟2)中，硝酸銀溶液與硫酸肼溶液的濃度可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，硝酸銀溶液的濃度為4-6重量％，硫酸肼溶液的濃度為2-3重量％。

在本發(fā)明的步驟2)中，靜置的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，靜置至少滿足以下條件：靜置溫度為25-35℃，靜置時(shí)間為4-6h。

在本發(fā)明的步驟3)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，在步驟3)中，相對于100重量份的香茅，青蒿的用量為42-55重量份，甘草的用量為18-25重量份，百合的用量為33-47重量份，茴香的用量為22-34重量份，決明子的用量為40-48重量份，蒼術(shù)的用量為22-29重量份，地耳草的用量為17-32重量份，厚樸的用量為33-45重量份，水的用量為300-500重量份。

在本發(fā)明的步驟3)中，煎煮的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，煎煮至少滿足以下條件：煎煮溫度為100-110℃，煎煮時(shí)間為7-8h。

在本發(fā)明的步驟4)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，在步驟4)中，相對于100重量份的銀修飾蒙脫土，中草藥提取液的用量為250-400重量份。

在本發(fā)明的步驟4)中，浸漬的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，在步驟4)中，浸漬至少滿足以下條件：浸漬溫度為55-70℃，浸漬時(shí)間為6-10h。

在本發(fā)明的步驟5)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，，在步驟5)中，相對于100重量份的PP，AES的用量為60-74重量份，甲基丙烯酸甲酯的用量為38-55重量份，烷基糖苷的用量為17-26重量份，石蠟的用量為40-52重量份，聚六甲基胍磷酸鹽的用量為8-16重量份，膨脹蛭石的用量為14-19重量份，D-甘油醛的用量為8-13重量份，麥芽糖的用量為5-9重量份，氯鉑酸的用量為4.5-8重量份，中草藥改性的蒙脫土的用量為25-32重量份，中草藥濾餅的用量為35-46重量份。

在本發(fā)明的步驟5)中，混煉的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了制得的PP熔噴濾芯具有更更優(yōu)異的過濾和殺菌、滅菌效果，優(yōu)選地，在步驟5)中，混煉至少滿足以下條件：混煉溫度為210-225℃，混煉時(shí)間為4-6h。

本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯，該P(yáng)P熔噴濾芯通過上述的制備方法制備而得。

以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

1)將聚合物涂料(含有聚乙烯醇、1.2重量％的對氨基苯酚鉑、0.7重量％的鈀(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚)噴涂于蒙脫土的表面，接著于125℃下干燥6h、置于50℃和18重量％的稀硫酸溶液中進(jìn)行浸泡2h、過濾以得到活化蒙脫土，其中，蒙脫土、聚合物涂料、稀硫酸溶液的重量比為100：4：200；

2)將5重量％的硝酸銀溶液、2.5重量％的硫酸肼溶液同時(shí)噴射于活化蒙脫土的表面、于30℃靜置5h以制得銀修飾蒙脫土，其中，活化蒙脫土、硝酸銀溶液、硫酸肼溶液的重量比為100：7：12；

3)將香茅、青蒿、甘草、百合、茴香、決明子、蒼術(shù)、地耳草、厚樸和水按照100：48：22：38：28：46：27：22：39：400的重量比混合并于105℃下煎煮7.5h、過濾以得到中草藥提取液和中草藥濾餅；

4)在保護(hù)氣(氮?dú)?的存在下，將銀修飾蒙脫土置于255℃下進(jìn)行煅燒30min，接著將煅燒后產(chǎn)物置于60℃的中草藥提取液(銀修飾蒙脫土與中草藥提取液的重量比為100：300)浸漬8h、過濾以得到中草藥改性的蒙脫土；

5)將PP、AES、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蠟、聚六甲基胍磷酸鹽、膨脹蛭石、D-甘油醛、麥芽糖、氯鉑酸、中草藥改性的蒙脫土與中草藥濾餅按照100：68：45：22：48：14：17：12：7：6：29：42的重量比混合并于215℃下混煉5h、熔噴以制得基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯A1。

實(shí)施例2

1)將聚合物涂料(含有聚乙烯醇、0.8重量％的對氨基苯酚鉑、0.2重量％的鈀(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚)噴涂于蒙脫土的表面，接著于120℃下干燥5h、置于45℃和15重量％的稀硫酸溶液中進(jìn)行浸泡1h、過濾以得到活化蒙脫土，其中，蒙脫土、聚合物涂料、稀硫酸溶液的重量比為100：3：150；

2)將4重量％的硝酸銀溶液、2重量％的硫酸肼溶液同時(shí)噴射于活化蒙脫土的表面、于25℃靜置4h以制得銀修飾蒙脫土，其中，活化蒙脫土、硝酸銀溶液、硫酸肼溶液的重量比為100：5：10；

3)將香茅、青蒿、甘草、百合、茴香、決明子、蒼術(shù)、地耳草、厚樸和水按照100：42：18：33：22：40：22：17：33：300的重量比混合并于100℃下煎煮7h、過濾以得到中草藥提取液和中草藥濾餅；

4)在保護(hù)氣(氬氣)的存在下，將銀修飾蒙脫土置于240℃下進(jìn)行煅燒25min，接著將煅燒后產(chǎn)物置于55℃的中草藥提取液(銀修飾蒙脫土與中草藥提取液的重量比為100：250)浸漬6h、過濾以得到中草藥改性的蒙脫土；

5)將PP、AES、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蠟、聚六甲基胍磷酸鹽、膨脹蛭石、D-甘油醛、麥芽糖、氯鉑酸、中草藥改性的蒙脫土與中草藥濾餅按照100：60：38：17：40：8：14：8：5：4.5：25：35的重量比混合并于210℃下混煉4h、熔噴以制得基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯A2。

實(shí)施例3

1)將聚合物涂料(含有聚乙烯醇、1.5重量％的對氨基苯酚鉑、0.9重量％的鈀(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚)噴涂于蒙脫土的表面，接著于130℃下干燥8h、置于60℃和20重量％的稀硫酸溶液中進(jìn)行浸泡3h、過濾以得到活化蒙脫土，其中，蒙脫土、聚合物涂料、稀硫酸溶液的重量比為100：5：300；

2)將6重量％的硝酸銀溶液、3重量％的硫酸肼溶液同時(shí)噴射于活化蒙脫土的表面、于35℃靜置6h以制得銀修飾蒙脫土，其中，活化蒙脫土、硝酸銀溶液、硫酸肼溶液的重量比為100：9：13；

3)將香茅、青蒿、甘草、百合、茴香、決明子、蒼術(shù)、地耳草、厚樸和水按照100：55：25：47：34：48：29：32：45：500的重量比混合并于110℃下煎煮8h、過濾以得到中草藥提取液和中草藥濾餅；

4)在保護(hù)氣(氦氣)的存在下，將銀修飾蒙脫土置于255℃下進(jìn)行煅燒40min，接著將煅燒后產(chǎn)物置于70℃的中草藥提取液(銀修飾蒙脫土與中草藥提取液的重量比為100：400)浸漬10h、過濾以得到中草藥改性的蒙脫土；

5)將PP、AES、甲基丙烯酸甲酯、烷基糖苷、石蠟、聚六甲基胍磷酸鹽、膨脹蛭石、D-甘油醛、麥芽糖、氯鉑酸、中草藥改性的蒙脫土與中草藥濾餅按照100：74：55：26：52：16：19：13：9：8：32：46的重量比混合并于225℃下混煉6h、熔噴以制得基于蒙脫土改性的PP熔噴濾芯A3。

對比例1

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B1，不同的是，步驟3)中未使用香茅、青蒿、甘草。

對比例2

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B2，不同的是，步驟3)中未使用百合、茴香、決明子。

對比例3

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B3，不同的是，步驟3)中未使用蒼術(shù)、地耳草、厚樸。

對比例4

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B4，不同的是，步驟1)中未使用聚合物涂料。

對比例5

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B5，不同的是，步驟1)中未進(jìn)行硫酸溶液浸泡。

對比例6

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B6，不同的是，省略步驟2)。

對比例7

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B7，不同的是，步驟4)中煅燒溫度為260℃。

對比例8

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B8，不同的是，步驟4)中煅燒溫度為230℃。

對比例9

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B9，不同的是，步驟4)中未進(jìn)行中草藥提取液浸漬。

對比例10

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B10，不同的是，步驟5)中未使用中草藥改性的蒙脫土。

對比例11

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得PP熔噴濾芯B11，不同的是，步驟5)中未使用中草藥濾餅。

檢測例1

自長江蕪湖段取長江水按照GB/T5750.4-2006中的方法進(jìn)行檢測，接著將水通過安裝有上述PP熔噴濾芯的過濾器進(jìn)行過濾，接著按照GB/T5750.4-2006中的方法檢測過濾后的水，具體結(jié)果見表1。

表1

通過上述實(shí)施例、對比例和檢測例可知，本發(fā)明提供的PP熔噴濾芯具有優(yōu)異的過濾效果和殺菌效果；同時(shí)，也通過上述表1的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明提供的各步驟和各原料之間存在關(guān)系密切的協(xié)同作用。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。