[发明专利]陶瓷滤芯及其生产工艺

说明书

【技术领域】

本发明涉及陶瓷滤芯，特别涉及一种陶瓷滤芯及这种陶瓷的生产工艺。

【背景技术】

采用硅藻土为主要原料烧制的陶瓷滤芯种类很多，被广泛的应用于生活饮用水的净化。目前，市场上普遍采用的这种陶瓷滤芯是针对城市自来水的二次净化，过滤目标为供水系统二次污染以及自来水厂未完全净化好的污染物残留。

然而，我国西北广大地区由于自然条件恶劣、经济欠发达，农民生活极度贫苦，尤其是饮水安全问题严重困扰着当地群众的生活和经济发展。这些地区几乎无其他可饮用水源，采用水窖集雨是唯一饮用水的来源。水窖水污染物集中多为悬浮物、高浊度，高重度微生物污染，有部分油类和农药残留，与城市自来水二次净化有很大的差异。因此，必须改进这种传统陶瓷滤芯浆料的配方和烧结工艺，否则采用这种滤芯对水窖水净化的水质无法得到保证。

【发明内容】

有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明提供一种针对水窖水质进行净化的陶瓷滤芯。

一种陶瓷滤芯，所述陶瓷滤芯采用添加有凹凸棒土及铝钒土的硅藻土为原料烧制而成。

优选地，所述原料还包括高岭土及蒙脱土。

优选地，所述原料按照高岭土∶硅藻土∶蒙脱土∶凹凸棒土∶铝钒土含量比为11∶9∶1∶1∶0.5来配置。

优选地，所述陶瓷滤芯的过滤精度为0.1μM。

有鉴于此，还有必要提供一种生产上述陶瓷滤芯的生产工艺。

一种陶瓷滤芯生产的工艺，包括以下步骤：按照高岭土∶硅藻土∶蒙脱土∶凹凸棒土∶铝钒土含量比为11∶9∶1∶1∶0.5来配置陶瓷浆料；以及将陶瓷浆料进行烧结。

优选地，所述陶瓷浆料选取聚氨酯泡沫作为制备多孔陶瓷的载体，采用浓度为0.2％的聚丙烯酰胺为表面活性剂对泡沫载体进行改性处理，并用浓度为45％的NaOH对聚氨酯泡沫做预处理。

优选地，所述将陶瓷浆料进行烧结包括以下步骤：将浆料从室温加热至300℃，控制温度上升的速度为每分钟3℃；将温度从300℃加热至450℃，控制温度上升的速度为每分钟7℃；在450℃下保温2小时；将温度从450℃加热至800℃，控制温度上升的速度为每分钟7℃；将温度从800℃加热至1100℃，控制温度上升的速度为每分钟5.5℃；以及将温度从1100℃加热至1300℃，控制温度上升的速度为分钟4℃。

本发明的陶瓷滤芯在以硅藻土为主要原料的基础上添加了凹凸棒土及铝钒土，经过烧结后的陶瓷滤芯通过矿化微孔过滤水体，能够有效除水中的微粒、悬浮物及大肠杆菌、金葡萄球菌等致病菌，并且陶瓷滤芯同时具有吸附作用，可对水体中残留的有机磷和氨基甲酸酯类农药残留物有强吸附作用，完全满足西北农村集雨饮用水净化的要求。本发明的陶瓷滤芯生产工艺针对改良的陶瓷浆料而设计，可使陶瓷滤芯达到很高的过滤精度。

【附图说明】

图1为本发明的较佳实施例陶瓷滤芯的截面示意图。

图2为沿图1中的线II-II的截面示意图。

【具体实施方式】

为更好地理解本发明，以下将结合具体实例对发明进行详细的说明。

如前文所述，为了克服现有的陶瓷滤芯对水窖水质净化效果不理想的问题，本发明提供一种针对西北村镇雨水作为唯一的水源地区研制的陶瓷滤芯以及这种陶瓷滤芯的生产工艺。

针对上述情况，在原有传统硅藻土烧制的基础上增加了一定比例的凹凸棒土及铝钒土，增强了滤芯对水体中残留的有机磷和氨基甲酸酯类农药残留物的吸附能力以及结构应力。同时，对烧制过程的烧结温度进行了优化控制，达到了研究目标。

该陶瓷滤芯的结构如图1和图2中所示，主要采用高岭土及改性硅藻土为主要原料，并提添加有蒙脱土、凹凸棒土及铝钒土材料烧制成，其中，高岭土∶硅藻土∶蒙脱土∶凹凸棒土∶铝钒土的含量比为11∶9∶1∶1∶0.5。经检测，这种材料不会二次释放对人体有害的物质，是经济又环保的水质过滤材料。

上述陶瓷滤芯的制作工艺如下：

首先，将陶瓷浆料按照高岭土∶硅藻土∶蒙脱土∶凹凸棒土∶铝钒土含量比为11∶9∶1∶1∶0.5来配置，选取聚氨酯泡沫作为制备多孔陶瓷的载体，采用浓度为0.2％的聚丙烯酰胺为表面活性剂对泡沫载体进行改性处理，并用浓度为45％的NaOH对聚氨酯泡沫做预处理。

然后，将陶瓷浆料进行烧结。烧结的温度控制的过程是陶瓷滤芯的生产关键，按照如下步骤进行分步烧结：

1)先将浆料从室温加热至300℃，控制温度上升的速度为每分钟3℃；

2)再将温度从300℃加热至450℃，控制温度上升的速度为每分钟7℃；