專利名稱：生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器，有效成份為電氣石納米粉、滲銀活性碳、稀土、海泡石粉、麥飯石粉、木魚石粉、生物源活性陶土、生物活性脂質脂肪酰胺、高分子生物活素聚合素、活性粘合填充劑、二氧化鈦光觸媒，經比例調配、攪拌混合、聚合吸附、模塑成型、高溫焙燒、復固煅燒、涂刷鈦層、熱烘、冷卻等工藝精加工而成。本發(fā)明的用途極為廣泛，凡涉及到水處理和凈化的場所均可使用，比如家庭生活用水的過濾凈化、城市二次供水的凈化和消毒滅菌、農村井水的凈化處理、自來水廠的消毒后吸附處理、工業(yè)廢水排放前的過濾處理、醫(yī)院污水的消毒處理、農田灌溉用水的凈化處理、河流湖泊的富營養(yǎng)化治理、海水淡化后的礦化處理等。該發(fā)明具有高效過濾、優(yōu)質凈化、持久抗菌、 應用廣泛、使用方便等特點，是環(huán)保生態(tài)型的多功能過濾凈化處理水裝置。
技術背景水是生命之源，萬物之本。隨著世界經濟的快速發(fā)展，水已經成為主宰和制約人類社會發(fā)展的重要因素之一。這些年來因水而引發(fā)的問題層出不窮，一方面是我國淡水資源的嚴重短缺、河流湖泊的富營養(yǎng)化、工業(yè)及醫(yī)療廢水的污染問題、化肥農藥對地下水的污染問題等，另一方面是受到各種直接或間接的污染導致水質下降、日常飲用水的凈化消毒不徹底以及由此引發(fā)的食品安全問題等。2011年3月11日發(fā)生在日本東北部的 9. O級大地震引發(fā)了核電站爆炸，從而造成嚴重的核泄漏事故。這些放射性核素通過土壤滲透到地下水和海水中，造成了地下水和海水的放射性核污染。一度人們談核色變，甚至抵觸食用海鮮產品以避免自身受到核輻射的傷害。除此特殊污染外，一般的水污染主要是由于工業(yè)污染源、農業(yè)污染源和生活污染源造成的。工業(yè)廢水是水域的重要污染源，具有量大、面廣、成分復雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點。農業(yè)污染源包括牲畜糞便、農藥、化肥等。農業(yè)污水中，一是有機質、植物營養(yǎng)物及病原微生物含量高，二是農藥、化肥含量高。 每年水土流失使農藥、化肥隨表土流入江、河、湖、庫，隨之流失的氮、磷 、鉀營養(yǎng)元素，使2/3 的湖泊受到不同程度富營養(yǎng)化污染的危害，造成藻類以及其他生物異常繁殖，引起水體透明度和溶解氧的變化，從而導致水質惡化。日趨加劇的水污染，已對人類的生存安全構成重大威脅，成為人類健康、經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大障礙。據世界權威機構調查，在發(fā)展中國家，各類疾病有8%是因為飲用了不衛(wèi)生的水而傳播，每年因飲用不衛(wèi)生水至少造成全球2000萬人死亡，因此，水污染被稱作“世界頭號殺手”。為了應對隱形的水污染問題，營造環(huán)保健康的生活環(huán)境，我們發(fā)明了一種生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器，該發(fā)明集過濾凈化水質、活化及礦化水質、持久性抗菌及殺菌、吸附重金屬元素解毒功能于一體，具有高效過濾、優(yōu)質凈化、持久抗菌、應用廣泛、使用方便等特點，使水中的化學和微生物污染因素得以去除，將普通水分子負離子化，形成富含多種微量元素的礦物質水，保證水質的安全、潔凈
發(fā)明內容
本發(fā)明的要點在于選擇合適的組分，并進行合理混配，應用科技手段通過特殊的生物技術生產工藝制備而成。本發(fā)明選擇的配方如下(組分及重量百分比％): 電氣石納米粉30 50、滲銀活性碳5 10、稀土 3 6、海泡石粉5 10、麥飯石粉10 20、木魚石粉3 5、生物源活性陶土 5 10、生物活性脂質脂肪酰胺2 4、高分子生物活素聚合素I 5、二氧化鈦光觸媒O.1 O. 2、活性粘合填充劑加至100。
生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器將無機天然礦石粉和生物源性有機抗菌活性物質融合在一起，制成抗菌陶瓷濾水器。該濾水器利用電氣石納米粉釋放的負離子和遠紅外線凈化水質；利用生物源活性陶土、海泡石和滲銀活性碳截污能力強，耐沖刷的性能過濾雜質，吸附有害物質；利用麥飯石、木魚石和稀土礦化水質并吸附重金屬；利用有機生物活素、滲銀活性碳和二氧化鈦光觸媒抑制和殺滅微生物。
電氣石納米粉在受熱時會帶上電荷，具有熱釋電效應，可以釋放遠紅外線、負離子以及多種礦物元素。日本科研人員證實，電石氣被粉碎時，能量同比增加。粉碎地越細，能量越大。因此電氣石粉在受熱后，可以產生負離子，縮小水分子束，吸附自來水中的氯或不純物，并改變水的酸度，使之呈弱堿性水，口感較好。
生物源活性陶土的作用原理生物源活性陶土是以生物葉巖陶土原料為基料，精加工而成。它具有足夠的機械強度，能避免在沖刷過程中因摩擦而破碎。還具有足夠的化學穩(wěn)定性，在堿性、中性、酸性水中或油中都不溶解，是處理和凈化酸性、中性和堿性水的最佳產品。還具有一定的顆粒性。陶粒濾料材質輕，表面積大，吸附能力強，表面粗糙且有棱角。既可保證過濾速度，又有較充裕的含污能力，能夠適應和達到水或油的凈化設計要求。 生物源活性陶土不含對人體有害的金屬離子及有毒有害雜質，不僅對懸浮固體雜質、濁度、 色度、鐵、錳、揮發(fā)性有毒有害氣體具有攔截、過濾、吸附、擴散作用，還可降低“三氮”(氨氮、 硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮)、總磷水平，完全可以在水處理中取代石英砂、無煙煤等過濾介質。
海泡石是一種抗鹽、抗高溫的特殊泥漿，其收縮率低，可塑性好，具有極強的吸附、 脫色和分散等性能，亦有極高的熱穩(wěn)定性，耐高溫性可達1500 170(TC，造型性、絕緣性、 抗鹽度都非常好。可作為吸附劑、脫色劑、過濾劑、分子篩、離子交換劑、凈化劑、發(fā)亮劑、顆粒去污劑、吸附劑、催化劑、懸浮劑、增稠劑、觸變劑、香煙濾嘴原料；是殺蟲劑、土壤消毒的載體原料；還可用于原子能、火箭、衛(wèi) 星諸方面的特殊陶瓷部件的生產。
滲銀活性碳的作用原理將活性碳和納米級銀粉結合在一起，不僅對水中有機污染物有吸附作用，還具有殺菌作用，而且在活性碳內不會滋長細菌，解決了容器有時出現亞硝酸鹽含量高的問題。當水通過滲銀活性碳時，銀離子就會慢慢釋放出來，起到消毒殺菌作用。由于活性碳對除去水中色、嗅、氯、鐵、砷、汞，氰化物、酚等具有較好效果，除菌效果90% 以上，因此被應用于生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器中。
有機生物活素是純天然無毒害物質，由生物活性脂質脂肪酰胺和高分子生物活素聚合素組成的，可以抑制和干預細菌、病毒的酶系統和分裂功能，還可改變細胞壁的滲透性，從而破壞了有害微生物養(yǎng)分的正常攝取，使細菌、病毒的繁殖功能喪失，達到殺菌功能。
二氧化鈦光觸媒的作用機理為=TiO2被光照后產生電子空穴對，并與其表面吸附的OH —和O2 —作用生成羥基自由基和超氧化物陰離子自由基O2 —。這兩種自由基均非常活躍，當遇到細菌時直接攻擊細菌的細胞，抽取有機物的H原子或攻擊其不飽和鍵，導致細菌蛋白質變異和脂類分解，以此殺滅細菌并使之分解，起到殺菌、防霉、除臭的作用。
木魚石中含有多種人體必需的微量元素和礦物質，如鍶、硒、鋅、偏硅酸、銅、鈷、鍺等；麥飯石是一種天然的藥物礦石，含有人體所必需的鉀、鈉、鈣、鎂、磷常量元素和鋅、鐵、 硒、銅等微量元素。經大量的木魚石和麥飯石浸水實驗證明，水在木魚石或麥飯石器具中浸泡兩小時，水中溶解的微量元素和礦物質的含量即能達到國家礦泉水限量指標。長期飲用可增強機體的免疫功能，提高身體抗感染能力。
稀土是一組同時具有電、磁、光以及生物等多種特性的新型功能材料，有“工業(yè)維生素”的美稱。在陶釉和瓷釉中添加稀土，可以減輕釉的碎裂性，并能使制品呈現不同的顏色和光澤，另外，稀土還具有較強的抗重金屬中毒的性能，對鉻、鉛等有較強的吸附能力，具有解毒功能。
活性粘合填充劑載體起到成型作用。
本發(fā)明的制備方法
(I)將電氣石納米粉、滲銀活性碳、稀土、海泡石粉、麥飯石粉、木魚石粉、生物源活性陶土、生物活性脂質脂肪酰胺、高分子生物活素聚合素、活性粘合填充劑、二氧化鈦光觸媒，按照配方比例進行配制；
(2)將混配好的原料胚，裝入按要求定做好的不同形狀、不同規(guī)格的模具中，壓成陶瓷濾水器胎型；
(3)將陶瓷濾水器胎型放在陰涼處干燥；
(4)將陶瓷濾水器胎型放入爐中焙燒，進行多次復固煅燒；
(5)將復固煅燒完畢的陶瓷濾水器胎型涂刷二氧化鈦光觸媒層，進行復固吸附；
(6)熱烘、冷卻后，成品包裝。本發(fā)明同已有的凈化水裝置相比，具有以下優(yōu)點(1)高效過濾功能，截污能力強；(2)凈化水質，產生負離子和遠紅外線，從而改變水的酸度，呈弱堿性水；(3)具有持久的抑菌、殺菌功能，抗菌率可達99. 9% ；(4)活化和礦化水質，持續(xù)析出多種礦物質元素，使用該陶瓷濾水器過濾的水飲用、沐浴具有保健和護膚功能；(5)純天然原料、無毒、無刺激、 穩(wěn)定性好；(6)對重金屬如鉻、鉛有較強的吸附能力，具有解毒功效；(7)用途廣泛，可用于家庭生活用水的凈化、二次供水的消毒、自來水廠的水處理凈化、工業(yè)廢水的過濾處理、河流湖泊的污染整治、海水淡化后的礦化處理等；(8)使用方便,只需在出水口安裝陶瓷濾水器即可。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明
(I)按照下表所列數據(重量百分比％ )進行生物礦物源雙機抗菌陶瓷原料胚的配制
配方一
電氣石納米粉30 50、滲銀活性碳5 10、稀土 3 6、海泡石粉5 10、麥飯石粉10 20、木魚石粉3 5、生物源活性陶土 5 10、生物活性脂質脂肪酰胺2 4、高分子生物活素聚合素I 5、二氧化鈦光觸媒O.1 O. 2、活性粘合填充劑加至100。
配方二
電氣石納米粉40 50、滲銀活性碳7 10、稀土 4 6、海泡石粉7 10、麥飯石粉12 20、木魚石粉4 5、生物源活性陶土 6 10、生物活性脂質脂肪酰胺2. 5 4、高分子生物活素聚合素2 5、二氧化鈦光觸媒O. 12 O. 2、活性粘合填充劑加至100。
配方三
電氣石納米粉30 40、滲銀活性碳5 8、稀土 3 5、海泡石粉5 8、麥飯石粉 10 15、木魚石粉3 4、生物源活性陶土 5 8、生物活性脂質脂肪酰胺2 3. 5、高分子生物活素聚合素I 4、二氧化鈦光觸媒O.1 O. 15、活性粘合填充劑加至100。
(2)配制完成后，按照如下制備工藝進行生產
①將混配好的原料胚，裝入按要求定做好的不同形狀、不同規(guī)格的模具中，壓成陶瓷濾水器胎型，放在陰涼處干燥；
②將陶瓷濾水器胎型放入爐中焙燒，進行多次復固煅燒；
③將復固煅燒完畢的陶瓷濾水器胎型涂刷二氧化鈦光觸媒層，進行復固吸附；
④熱烘、冷卻后，成品包裝。
權利要求
1.本發(fā)明涉及一種生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器，其特征在于具有如下配方(組分及重量百分比％ ):電氣石納米粉30 50、滲銀活性碳5 10、稀土 3 6、海泡石粉5 10、麥飯石粉10 20、木魚石粉3 5、生物源活性陶土 5 10、生物活性脂質脂肪酰胺2 4、高分子生物活素聚合素I 5、二氧化鈦光觸媒O.1 O. 2、活性粘合填充劑加至100。
2.根據權利要求1所述生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器，其特征在于具有如下使用范圍家庭生活用水的凈化、城市二次供水的凈化和消毒滅菌、農村井水的凈化處理、自來水廠的消毒后吸附處理、工業(yè)廢水排放前的過濾處理、海水淡化后的礦化處理。
3.根據權利要求1所述生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器，其特征在于具有如下制備工藝(1)將電氣石納米粉、滲銀活性碳、稀土、海泡石粉、麥飯石粉、木魚石粉、生物源活性陶土、生物活性脂質脂肪酰胺、高分子生物活素聚合素、活性粘合填充劑、二氧化鈦光觸媒，按照配方比例進行配制；(2)將混配好的原料胚，裝入按要求定做好的不同形狀、不同規(guī)格的模具中，壓成陶瓷濾水器胎型；(3)將陶瓷濾水器胎型放在陰涼處干燥；(4)將陶瓷濾水器胎型放入爐中焙燒，進行多次復固煅燒；(5)將復固煅燒完畢的陶瓷濾水器胎型涂刷二氧化鈦光觸媒層，進行復固吸附；(6)熱烘、冷卻后，成品包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物礦物源雙機抗菌陶瓷濾水器，用于家庭生活用水的凈化、城市二次供水的凈化和消毒滅菌、農村井水的凈化處理、自來水廠的消毒后吸附處理、工業(yè)廢水排放前的過濾處理、醫(yī)院污水的消毒處理、農田灌溉用水的凈化處理、河流湖泊的富營養(yǎng)化治理、海水淡化后的礦化處理。具有高效過濾、優(yōu)質凈化、持久抗菌、應用廣泛、使用方便等特點，是環(huán)保生態(tài)型的多功能過濾凈化處理水裝置。
文檔編號C02F1/50GK102992740SQ20111027698
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權日2011年9月19日
發(fā)明者崔瑛, 于維森, 匙馨柱 申請人:崔瑛, 于維森, 匙馨柱