[发明专利]过滤材料、其生产方法、过滤体和过滤方法

说明书

发明领域

本发明涉及具有高吸附和过滤性能的过滤材料的生产，特别是涉及用于水、水溶液和其它液体的净化和消毒的基于合成聚合物纤维的过滤材料的生产，它也能用在医药和微生物学中用于注射液和其它溶液的灭菌过滤，用于浓缩生理液体中的生物分子，用于浓缩和提取病毒，用于不致热水的制备和用于生物催化膜反应器。

发明背景

存在通过静电纺丝(electrospining)方法由细聚合物纤维制成的非纺织材料，即所谓的Petryanov织物(过滤体)，用于气体和液体过滤、细菌气体净化[High-performance gas cleaning from aerosolswith Petryanov filters/P.I.Basmanov，V.I.Kirichenko，Y.N.Filatov，Y.L.Yurov；ex.Ed.V.I.Kirchenko.-Moscow：Science，2003.-271p.]。

这些材料的性能是基于液体和气体中的混合颗粒当碰撞时在过滤纤维上的附着。然而，它们在水净化中对于病原茵群是无效的，因为在含水介质中微生物对过滤纤维具有弱附着。

存在一种吸附剂的生产方法[RU2075345 C1，1997]，其中在50-60℃温度下用水处理比表面积为5-20m²/g的超细铝粉末，之后在300-500℃温度下加热1-3小时，所述超细铝粉末是通过铝丝电爆在氩介质中生产的。

基于超细氧化铝的吸附剂对于水溶性矿物油、酚类和重金属提供了高的吸附能力。

存在一种基于氧化物材料的吸附剂的生产方法[RU 2168357 C2，2001]，其中在50-60℃温度下用水处理比表面积为5-20m²/g的超细铝粉末，在200-300℃温度下加热1-3小时，在饱和重碳酸钠溶液中回流0.5-1.5小时，随后在200-300℃温度下再次加热，所述超细铝粉末是通过铝丝电爆在氩中生产的。

这种方法改善了对于酚类、重金属和卤素的粉末吸附性而没有对于水溶性矿物油的容量损失。

存在一种净化高污染水的方法[RU 94003073A，1995]。该发明是指主要在紧急情况下用于家用需要的水净化。该发明的目标在于提高从高污染水中去除矿物油和矿物污染物的净化方法的效率。要点在于：使高污染的水依次通过由5％的氧化无规聚丙烯混合物活化的纤维素层，通过由超细铝粉在水中氧化制得的活化氧化铝层；铝粉为铝丝电爆的产物。

将无机吸附剂，即经过水热预处理的孔尺寸为60-90nm的羟基氧化铝A1OOH(一水软铝石)用于水净化除去颗粒尺寸为20-30nm的肠道病毒[SU 1066942A，1982]。当水中病毒浓度为1.5-6.28 1g PFU_50/ml并且介质pH在7.0-7.5的界限内时，这种方法允许获得100％的净化。

这种方法的缺点是需要带病毒的水与吸附剂长时间接触(2-6小时)。

[RU 94003073A，1995]中描述的水净化方法和以过滤填料形式的吸附剂[RU 2075345 C1，1997，RU 2168357 C2，2001]的应用需要高的外加压力，因为吸附剂层具有高的流体力学阻力。同时，由于流体流经过滤阻挡层，导致吸附剂的转移。此外，所有这些方法均提供200-300℃温度下的吸附剂加热相，使得产品更为昂贵。

存在一种正电吸收剂的生产方法[US 6838005 B1，2005]，该方法包括混合非球形的氧化铝颗粒或铝源，然后将其与水溶液反应，由此生成具有第二固体组分即纤维状材料颗粒的非球形氧化铝颗粒。使用“造纸”技术由这种复合材料模制过滤材料。

存在一种吸收剂，该吸收剂由非球形氧化铝颗粒和纤维状材料的颗粒组成并且包括具有表面负电荷的组分和选自氧化镁或氢氧化镁、硅或它们混合物的改性组合物[RU 2242276 C1，2004]。吸附剂的生产方法包括混合非球形氧化铝颗粒与纤维状材料颗粒。在混合前，向纤维状材料中添加具有表面负电荷的组分。在将这三种组分混合后，向混合物中添加改性组合物。此外，在混合首先的三种组分的过程中，通过电流或超声进行混合物的活化。然后使用“造纸”技术由这种复合材料模制过滤材料。