使水成为负电位、偏碱性小分子团水的过滤介质及其制备方法.pdf

本发明涉及一种过滤介质及其制备方法，还涉及使用该过滤介质的滤芯，还涉及一种采用该过滤介质或滤芯改善水质的方法。一种过滤介质的制备方法，包括：a)将超高分子量聚乙烯、多微孔金属镁粒和活性炭按重量比为4～10∶1～5∶1的比例混合；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。使用该过滤介质不仅能净化饮用水、改善水质，而且能够对水起到活化作用，使之成为负电位、偏碱性小分子团水，不仅便于吸收，还有助于改善人体的酸性体质。

权利要求书
1.  一种过滤介质的制备方法，包括
a)将超高分子量聚乙烯、多微孔金属镁粒和活性炭按重量比为4～10∶1～5∶1的比例混合；
b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。

2.  如权利要求1所述的制备方法，其中混合的重量比为超高分子量聚乙烯∶多微孔金属镁粒∶活性炭＝18∶10∶3。

3.  如权利要求1所述的制备方法，其中多微孔金属镁粒的粒径为1～10毫米。

4.  如权利要求1所述的制备方法，其中活性炭为医用活性炭，其粒径为38～250微米。

5.  如权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其中烧结温度为180～280℃，烧结时间不少于60分钟。

6.  根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法得到的过滤介质。

7.  使用权利要求6所述的过滤介质的滤芯。

8.  一种使用权利要求6所述的过滤介质或权利要求7所述的滤芯改善饮用水的水质的方法。

9.  一种净水装置，包括权利要求6所述的过滤介质或权利要求7所述的滤芯。

10.  一种饮水机，包括权利要求9所述的净水装置。

说明书使水成为负电位、偏碱性小分子团水的过滤介质及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种过滤介质及其制备方法，还涉及使用该过滤介质的滤芯，还涉及一种采用本发明的过滤介质或滤芯改善水质的方法。
背景技术
工业和农业的迅速发展导致水资源遭到严重破坏，工业废水排放到江河、湖泊中，农药、杀虫剂等大量使用以及生活垃圾和生活废水的肆意排放，这些都造成地下水和地表水的水质变差，导致水中产生很多对人体有害的物质。水污染越来越成为影响人们生活的严峻问题。
同时，随着人们生活水平的提高，人们的健康保健意识也越来越强，仅仅经过自来水厂消毒的水源已经不能满足人们的正常饮用和其它使用需要，饮用健康、安全的水质已成为大多数居民的基本需求。
目前，在市场上出现的各式各样的净水器和过滤技术就是在这种条件下应运而生的。尽管各种净水器的样式不尽相同，但其工作原理都是使原水经过滤芯的过滤和吸附作用，达到去除水中的有害物质、从而可供安全饮用的好水的标准。
人体重量的百分之七十都是水，每天饮用足够量的水是人体维持生命的基本条件之一。实验证明，水分子团越小，水的活力就越大，越能够帮助营养吸收，促进新陈代谢，提高人体免疫力，并有助于改善很多疾病状况。
正常人体内的PH值在7.35～7.45之间，呈弱碱性。由于现代人饮食越来越精细，经常食用肉类等偏酸性食物，再加上环境污染造成水质酸化，人们的体质开始趋于中性或酸性。血液不论在任何位置，都应该呈弱碱性；如果血液呈酸性的话，就会导致各种疾病甚至死亡。长期饮用弱碱性水，能够改善人体酸性物质，促进新陈代谢、减少疾病的发生。最佳的饮用水的PH值一般以PH＝6.5～8.5为宜。
传统净水器净化后的水尽管水质有所改善，但是由于水分子团较大，不利于人体吸收，并且水质呈弱酸性或中性，也不能改善人的酸性体质。
世界卫生组织提出的好水的标准之一就是水的分子团小，呈5～7个基数。而目前饮用水的水分子团都比较大，在10～200个基数之间，无论是烧开的自来水还是桶装纯净水或矿泉水，都无法很好的满足好水标准的这个条件。市面上的各种净水器产品只能解决水质净化方面的问题，对于活化饮用水，使其更易于人体吸收仍然是没有作用的。
另外，市场上出现的离子水机利用水机内部电解槽的电解功能将水电解成碱性小分子团水和酸性水，其中的碱性水供人体饮用，酸性水会容易浪费。这种水机采用电解槽进行电解，产品价格昂贵且耗费大量电能。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种过滤介质，使用该过滤介质不仅能过滤、净化饮用水，而且能够使水成为负电位、偏碱性小分子团水，使水便于人体吸收，改善人体的酸性体质。本发明还提供了该过滤介质的制备方法以及使用该过滤介质的滤芯。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种过滤介质的制备方法，包括
a)将超高分子量聚乙烯、多微孔金属镁粒和活性炭按重量比为4～10∶1～5∶1的比例混合；
b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。
作为优选，其中混合的重量比为，超高分子量聚乙烯∶多微孔金属镁粒∶活性炭＝18∶10∶3。
作为优选，其中烧结的温度为180～280℃，烧结时间不少于60分钟。
活性炭是一种多孔性物质，它具有如蜂窝状的孔隙结构、巨大的比表面积、特异的表面官能团、稳定的物理和化学性能，是优良的吸附剂、催化剂或催化剂载体。根据原料来源不同活性炭可分为木质活性炭，如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等；矿物质原料活性炭，如各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如废橡胶、废塑料等制成的活性炭。其中以椰壳材质为来源的活性炭强度较高、吸附性能较好。优选活性炭的比表面积不低于500平方米/克，更优选不低于1000平方米/克。
活性炭可以高效吸附水中的有机物、重金属、异色异味，尤其是医用活性炭，作为通过国家相关药品监督标准的产品，杂质含量更低，表面积更大，吸附效果也更好，对颜色和气味的吸附尤佳。选用医用活性炭可以保证过滤介质直接用于饮用水的处理。
作为优选，活性炭选用粒径为38～250微米的医用活性炭。
本发明所述的超高分子量聚乙烯的分子量范围为150万～700万，优选250～400万的超高分子量聚乙烯。与低分子量聚乙烯相比，一个显著特征是超高分子量聚乙烯具有强大的静电吸附作用，可吸附微过滤不能够拦阻的细微、超细微颗粒。
超高分子量聚乙烯可从国内生产厂家得到，如北京东方石油化工有限公司助剂二厂可提供M-I(分子量为150±50万)、M-II(分子量为250±50万)、M-III(分子量为350±50万)、M-IV(分子量为大于400万)等规格的产品。
在本发明中，超高分子量聚乙烯还起到粘结和形成过滤介质骨架的作用。
金属镁或多微孔金属镁粒表面的氧化镁与水反应，生成氢氧化镁，氢氧化镁在水中电离呈碱性，从而使得经过滤介质或滤芯过滤、净化后的水呈偏碱性，PH值可达7.3～8.8；还可以使水成为6～8个基数的小分子团水。其作用原理主要是：通过电化学反应和催化作用来完成，决定于金属元素及其氧化还原电位。还有镁和活性炭粒之间产生的无数的Mg-C微电池效应，使得基体镁的碳的活性增大，从而提供了更多的电子参与反应。金属镁的电位很低(-2.34伏)，在水中Mg2+/Mg的氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential，ORP)也很低，从而使水的氧化还原电位降低至-100～-300毫伏。
多微孔金属镁粒可以通过如下方法获得：将熔融的金属镁从高处跌落，使气流逆向对镁熔体的液滴进行冷却，由于金属镁的密度相对较小，受气流的影响较大，控制气流的流速和跌落的高度即可获得设计粒度的多微孔金属镁粒；也可以使熔融的金属镁通过喷嘴等进行喷雾，通过镁熔体与气体的碰撞，使镁熔体的液滴冷却。由于熔融镁的液滴是在落下过程中凝固的，因此可得到大致为球形的颗粒。
作为优选，多微孔金属镁粒的粒径为1～10毫米。
在本发明中，对于混合步骤，可以认为任何不会显著改变粉体粒径和粒度分布的低剪切混合器或搅拌器都是适用的，比如具有钝的叶轮叶片的搅拌器、滚筒式混合器、螺旋式搅拌器等，转速要视混合器的类型而定，但以避免扬起粉尘为宜。
混合后的粉体填装入预先设计好的滤芯的模具中，通过加压将其压实，压力一般不大于2MPa，且与所用模具的材质相适应；模具可以由铝、铸铁、钢或任何适当的能承受相应压力和温度的材料制造。可以在模具内表面涂敷脱模剂，可选用硅氧烷油、铝箔或任何其他的几乎不会吸附到过滤介质上的市售脱模剂。
本发明还提供了以下技术方案：用上述方法制备过滤介质以及使用该过滤介质的滤芯；该过滤介质和滤芯可用于改善水质。
本发明还提供了以下技术方案：一种净水装置，包括本发明所述的过滤介质或滤芯。
本发明还提供了一种包括上述净水装置的饮水机。
相对于现有技术，本发明的优点在于所提出的技术方案可以净化饮用水、改善水质，并且可以使水成为负电位、偏碱性小分子团水，不仅便于人体吸收，还有助于改善人体的酸性体质；负电位的水还可以清除人体内过多的自由基，防止对机体造成氧化损伤。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的技术特征与内容，下面结合实施例对滤芯的制备进行详细说明。
实施例1
称取粒径为38～250微米的医用活性炭30克，分子量为350万的超高分子量聚乙烯180克，粒径为1～3毫米的多微孔金属镁粒100克，放入机械搅拌器中搅拌混合，然后，取出部分装填入管状模具中，在0.6MPa液压压力下压制，在240℃温度下烧结150分钟后，冷却至40℃脱模，可得成多微细孔的管状滤芯。
实施例2
称取分子量为350万的超高分子量聚乙烯120克，粒径为3～8毫米的多微孔金属镁粒30克，粒径为38～150微米的医用活性炭30克，制造方法与实施例1相同。
实施例3
称取分子量为400万的超高分子量聚乙烯300克，粒径为1～10毫米的多微孔金属镁粒150克，粒径为53～250微米的医用活性炭30克，制造方法与实施例1相同。
取实施例1所得多微细孔的管状滤芯，内衬两层无纺布，外包两层无纺布，再在外层裹上聚丙烯多孔网，滤芯两端粘接上连接端盖，放置于不锈钢或塑料壳体内，用于处理饮用水，可以把PH值为5.0～6.0的偏酸性的饮用水调节至7.3～8.8之间，使水的氧化还原电位调节至-300毫伏左右，经进行17O核磁共振谱测试，其半高峰宽为53.3Hz，为含有6～8个水分子的小分子团水。
以上对本发明所提供的过滤介质及其制备方法以及由该过滤介质制成的滤芯进行了详细介绍。本说明书中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想在具体实施方式及应用范围上可能在实施过程中会有改变之处。因此，本说明书记载的内容不应理解为对本发明的限制。