[发明专利]具有重金属吸附性能的滤芯的制备方法

说明书

一种具有重金属吸附性能的滤芯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：①利用熔喷设备制备基底滤芯，熔喷过程中需要使用两个喷嘴，两种原料，一个喷嘴喷出第一原料，另外一个喷出第二原料，两个喷嘴从两个方向喷向螺杆，使喷出的两种原料纤维于螺杆接收，经切割后形成基底滤芯，前述的第一原料用于纤维粘附于螺杆上，以使与螺杆无粘附力的第二原料纤维一起随螺杆转动形成滤芯；②将基底滤芯放入含有重金属吸附的反应溶液中进行后处理；③将反应后的滤芯冲洗、烘干，得到具有重金属吸附性能的滤芯。与现有技术相比，本发明具有原料选择余地大且吸附稳定等优点。

技术领域

本发明涉及一种水处理滤芯的制备方法，尤其涉及一种能吸附重金属的滤芯的制备方法。

背景技术

目前，去除重金属的过滤材料，主要由以下几类：纤维类、树脂类、分离膜类及活性炭类，纤维类比如鳌合纤维，或者其他方法制备的纤维类过滤材料；树脂类改性的离子交换树脂具有一定的去除重金属的功能；分离膜类通过相转化的方式制备将吸附剂引入到分离膜(如中空纤维膜)表面，从而实现去除重金属功能。活性炭类通过对碳粉改造或者在烧结过程中引入吸附剂，实现去除重金属功能。

申请号为201810869708.9的中国发明专利申请公开《一种基于聚多巴胺改性的聚丙烯基吸附材料的制备方法》(公开号:CN108906003A)，该申请采用多巴胺涂覆在聚丙烯基吸附材料表面，然后接枝其他吸附剂，该方法可以在实现去除重金属功能，但是方法复杂，且多巴胺在碱性条件下容易脱落，导致重金属去除功能丧失。

申请号为201510067994.3的中国发明专利申请公开《一种吸附水中重金属螯合纤维材料的制备方法》(公开号:CN104667891A)，该申请利用等离子技术将活性基团接枝在聚丙烯纤维表面，然后将吸附剂通过活性基团接枝到纤维表面，实现去除重金属功能。该方法，步骤多，过程复杂，且通过等离子技术接枝的活性基团，均匀性和稳定性不佳。

目前，现有的去重金属材料普遍存在的如下问题：第一，制备工艺复杂，成本高：首先需要制备成纤维、膜丝或者离子交换树脂，然后再制作成滤芯，过程复杂，环节多，成品率低；第二，材料制备过程使用大量的有机溶剂，且会产生大量的有机废液和废气，对环境造成污染；第三，活性炭与吸附剂主要以物理键结合，结合能力弱，存在吸附剂流失的问题，滤芯性能稳定性存在风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种原料选择余地大且具有重金属吸附性能的滤芯的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有重金属吸附性能的滤芯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

①利用熔喷设备制备基底滤芯，熔喷过程中需要使用两个喷嘴，两种原料，一个喷嘴喷出第一原料，另外一个喷出第二原料，两个喷嘴从两个方向喷向螺杆，使喷出的两种原料纤维于螺杆接收，经切割后形成基底滤芯，前述的第一原料用于纤维粘附于螺杆上，以使与螺杆无粘附力的第二原料纤维一起随螺杆转动形成滤芯；

②将基底滤芯放入含有重金属吸附的反应溶液中进行后处理；

③将反应后的滤芯冲洗、烘干，得到具有重金属吸附性能的滤芯。

步骤①中所述的第一原料为聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或几种；原料2为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺亚胺(PAI)中的至少一种。其中第一原料优选聚丙烯、聚苯乙烯；第二原料优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯。

作为优选，所述第一原料和第二原料的重量配比为3:7～7:3。

作为优选，步骤②所述的反应溶液为水溶液，溶液浓度为0.1～10％wt，反应时间为0.5～24h，反应温度50～100℃。