[发明专利]多功能滤芯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多功能滤芯及其制备方法。多功能滤芯的制备原料包括骨架颗粒和吸附性功能填料，骨架颗粒内设有开孔，吸附性功能填料内嵌于开孔中。本发明的多功能滤芯采用的骨架颗粒内设有开孔，其烧结之后可于骨架颗粒之间形成孔径较大的一级孔，此为主要起过滤作用的过滤孔，同时吸附性功能填料内嵌于孔径较小的开孔中，可增大其与样液的接触面积，增加目标分子的流经距离，从而可实现吸附性功能填料对目标物质更多的吸附。当采用多功能滤芯分离样液时，大粒径的物质及部分小粒径物质通过一级孔，开孔中的吸附性功能填料再对样液中的目标物进行吸附。故，过滤孔的过滤作用和吸附性功能填料的吸附作用被隔离开，互不干扰，大大提升了分离效率。

技术领域

本发明涉及滤芯领域，尤其涉及一种多功能滤芯及其制备方法。

背景技术

目前滤芯可广泛应用于生物医药、生命科学、临床诊断、化学分析、样本处理、气体过滤等领域。针对生物或医药领域，其样液种类较多，且样液中的目标物颗粒尺寸和吸附性相差较大。故对样液中的目标物进行过滤、萃取等分离时，需要换用不同的滤芯才能实现其分离效果，难以采用一种滤芯进行分离，因而大大影响了分离效率，提升了分离成本。

目前业界有采用多功能滤芯以提高分离效率，多功能滤芯指具有多种功能的滤芯，一般包括过滤功能和吸附功能。业界制备多功能滤芯时，通常是将吸附性功能填料和骨架颗粒进行混合烧结。采用此种混合烧结方式，会导致部分吸附性功能填料烧结在成型滤芯的外表面，容易出现脱落的问题，导致污染样液或实验效果变差。烧结后骨架颗粒之间形成具有一定孔径的过滤孔，此种滤芯结构通常如图1所示，吸附性功能填料30存在于骨架颗粒10之间，即存在于过滤孔中。滤芯通过吸附性功能填料的吸附作用和过滤孔的过滤作用进行样液的分离。此种滤芯的使用效率较低，其主要通过过滤孔中的吸附性功能填料进行吸附分离，当样液中存在非目标物的大颗粒物质时，容易堵塞过滤孔而影响吸附性功能填料的吸附作用。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种多功能滤芯及其制备方法，此多功能滤芯将过滤孔的过滤作用和吸附性功能填料的吸附作用分隔开可实现优异的分离效果。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种多功能滤芯，制备原料包括骨架颗粒和吸附性功能填料，所述骨架颗粒内设有开孔，所述吸附性功能填料内嵌于所述开孔中。

本发明的多功能滤芯采用的骨架颗粒内设有开孔，其烧结之后可于骨架颗粒之间形成孔径较大的一级孔，此为主要起过滤作用的过滤孔。同时吸附性功能填料内嵌于孔径较小的开孔中，可增大其与样液的接触面积，增加目标分子的流经距离，从而可实现吸附性功能填料对目标物质更多的吸附。当采用多功能滤芯分离样液时，大粒径的物质及部分小粒径物质通过一级孔，还有部分小粒径的物质则还可通过开孔（其过滤原理类似凝胶分子筛），另外开孔中的吸附性功能填料再对样液中的目标物进行吸附。故，过滤孔的过滤作用和吸附性功能填料的吸附作用被隔离开，互不干扰，可实现更好的分离，从而提高样液的回收率，从而大大提升其分离效率。

作为一实施例，包括滤芯核和包覆层，所述滤芯核经所述骨架颗粒和所述吸附性功能填料烧结而成，所述包覆层经聚合物溶液于所述滤芯核表面包覆干燥而成。

作为一实施例，所述聚合物溶液为聚合物溶解或分散于溶剂可得。

作为一实施例，所述吸附性功能填料的粒径为0.1~30μm，所述骨架颗粒的粒径为60~600μm，所述开孔的孔径大于所述吸附性功能填料的粒径，且大于10μm。

作为一实施例，所述骨架颗粒选自聚丙烯粉料、聚乙烯粉料和聚对苯二甲酸乙二醇酯粉料中的至少一种。

作为一实施例，所述骨架颗粒为聚丙烯粉料和聚乙烯粉料混合物，且所述聚乙烯粉体和所述聚丙烯粉体的重量比为1~2:1。

作为一实施例，所述吸附性功能填料选自碳类吸附剂、分子筛、硅胶、活性铝、聚合物吸附剂和生物吸附剂中的至少一种。