CARTUCHO DE FILTRO BACTERIOSTATICO.

Un cartucho de filtro bacteriostático que comprende un miembro de núcleo perforado interno envuelto por una membrana de poliéster tejida en húmedo,

y, opcionalmente al menos un miembro que consiste en un modelo de hilo entrecruzado y una red fundida por soplado, en el que al menos un miembro del grupo que consiste en dicho miembro de núcleo perforado interno, dicho hilo, dicha membrana de poliéster y dicha red fundida por soplado se trata con un agente antimicrobiano no lixiviante

Cartucho de filtro bacteriostático.

Campo de la invención

Esta invención se refiere generalmente a filtros para la purificación de líquidos. En particular, la presente invención se refiere a un cartucho de filtro bacteriostático, como se describe en la reivindicación 1, para el uso en un sistema de filtración. El cartucho de filtro bacteriostático está diseñado para eliminar partículas del agua y evitar el crecimiento bacteriano en el interior del filtro.

Antecedentes de la invención

En los últimos años, la población cada vez es mas consciente del deterioro de la calidad del suministro de agua en los países y en el mundo. Los residuos contaminantes, biológicos y tóxicos y otros contaminantes se introducen en los suministros de agua a un ritmo cada vez mayor, haciendo que dichos suministros de agua no sean aptos para el consumo y otros usos necesarios. Por ejemplo, actualmente se solicita a los pacientes médicos con baja inmunidad no consumir agua corriente y las enfermedades y afecciones relacionadas con la mala calidad del agua potable han aumentado dramáticamente en los últimos años. Este problema es especialmente significativo fuera de los Estados Unidos donde la calidad del agua se ha deteriorado hasta un mínimo sin precedentes, siendo la fuente principal de dicha contaminación de naturaleza bacteriana.

El agua contaminada también preocupa a la industria. Las industrias semiconductoras y farmacéuticas, entre otras, necesitan agua ultra pura para la elaboración de sus procesos. Por lo tanto, se ha invertido una gran cantidad de tiempo, dinero y esfuerzo en el desarrollo de sistemas para purificar el agua. Sin embargo, los sistemas que actualmente existen para purificar el agua son generalmente demasiado costosos o no son viables en determinados lugares.

Además del coste, todos los sistemas de filtración actuales adolecen de dos problemas recurrentes. El primero es el crecimiento bacteriano en el sistema. El segundo es la contaminación del sistema debido a la sobrecarga de contaminantes. Cualquiera de los dos problemas empeorará el otro y reducirá la eficacia global del sistema.

En los actuales sistemas de filtración existentes, los sistemas de osmosis inversa son la solución más común para mejorar la calidad del agua mediante la eliminación de partículas, sólidos disueltos y bacterias. Generalmente, estos sistemas usan un filtro de eliminación de sedimentos junto con carbón activado y una membrana bacteriostática recubierta con óxidos y haluros de plata colocada entre el filtro y la salida del agua. Un sistema de este tipo se describe con detalle por Nishino en la Patente de Estados Unidos 3.872.013. La membrana impedirá que determinadas bacterias salgan del filtro y retrasará su crecimiento en la superficie de la membrana, pero no controlará el crecimiento bacteriano sobre el carbón activado o la capacidad de las bacterias para multiplicarse y producir toxinas. Tampoco son eficaces otros filtros mecánicos tales como los cartuchos de filtro de cerámica que filtran las bacterias de aproximadamente 1 micrómetro de tamaño retrasando el crecimiento bacteriano ya que las bacterias se acumulan en la superficie del filtro. Si se permite el crecimiento incontrolado, las bacterias forman en el filtro una película o limo que obstruye el filtro y adicionalmente aumenta el crecimiento bacteriano. Por esta razón, los filtros de cerámica necesitan limpiarse con frecuencia mediante raspado.

En la patente de Estados Unidos 5.269.919 Von Medlin describe detalladamente otro tipo de sistema por osmosis inversa biocida. Von Medlin describe el uso de una resina de poliyoduro que elimina el yodo después de ponerse en contacto con las bacterias y organismos víricos para combatir el crecimiento bacteriano y usa aleaciones metálicas granulares y carbón activado para eliminar los yoduros liberados en el agua. Si no se eliminan, estos yoduros serían nocivos para el ser humano. De hecho, la "Política de Desinfección por Yodo" de la EPA (Agencia de Protección Ambiental), desarrollada inicialmente en 1973 y reafirmada en 1982, consiste en la desinfección por yodo es únicamente a corto plazo, siempre que las especies que contienen yodo permanezcan en el agua potable.

Von Medlin también describe un sistema de filtración de "dos etapas" que a veces se emplea para purificar el agua. En este tipo de sistema se utilizan dos etapas de filtración separadas. Estas etapas se conectan típicamente en serie. Sin embargo, en aplicaciones industriales a gran escala o cuando el agua a filtrar está muy contaminada las etapas múltiples pueden conectarse en paralelo y en serie o alguna combinación de las mismas. Se usa típicamente una etapa como una unidad de tratamiento biocida como se ha descrito anteriormente. La otra etapa (o etapas) filtra típicamente partículas y utiliza filtros por osmosis inversa para eliminar del agua sales y otros materiales disueltos.

Otro tipo de filtro de agua biocida se describe con detalle por Patrick, et al, en la Patente de Estados Unidos 5.762.797. Patrick describe la envoltura de un núcleo microporoso con membranas microporosas que tienen una distribución de tamaño de poro entre 5,0 y 0,5 µ junto con una envuelta de hilo entrecruzado firmemente enrollado, todo lo cual puede tratarse con un agente antimicrobiano. Ese tipo de filtro es muy eficaz eliminando prácticamente todas las bacterias del agua. Sin embargo, estos filtros se usan mejor como filtros "de acabado" para agua que sustancialmente ya no tiene contaminantes.

Si el agua a filtrar está muy contaminada surgen varios problemas. Por ejemplo, si se emplea un cartucho de filtro único o un sistema en "dos etapas" para filtrar el agua, el filtro puede ensuciarse rápidamente lo que limita seriamente el flujo del agua. Para remediar este problema, pueden instalarse filtros adicionales para crear un sistema de filtración múltiple. Un sistema de este tipo distribuye materias particuladas entre varios filtros, prolongando de esta manera el período de tiempo entre el mantenimiento de filtro necesario y aumentando la protección contra fallos de filtros imprevistos. Desafortunadamente, la creación de un sistema multi-filtro que usa los filtros descritos anteriormente causará una disminución de presión demasiado grande a través del sistema. Además, si se usan filtros como los descritos por Nishino o Von Medlin, el área superficial sobre la que pueden multiplicarse las bacterias aumenta considerablemente. Por lo tanto, añadiendo filtros extras al sistema, la contaminación bacteriana del agua a filtrar en realidad puede aumentar.

Por lo tanto puede observarse que existe una necesidad de usar cartuchos de filtro asequibles y seguros para un sistema de filtración de agua que pueda filtrar materia particulada y organismos grandes e impedir el crecimiento bacteriano y viral dentro del medio del filtro, sin liberación de toxinas dañinas para la vida que tengan que filtrarse adicionalmente y que no limite indebidamente el flujo de agua a través del sistema.

Sumario de la invención

Resumiendo, la presente invención emplea un cartucho de filtro bacteriostático para un sistema de filtración de agua. Un filtro bacteriostático es un filtro diseñado para mantener más o menos la concentración de las bacterias en el efluente generalmente a o próximo a la concentración de bacterias en el influente. Este tipo de filtro debería contrastarse con filtros bactericidas que reducen el recuento bacteriano a más del 99% en el afluente comparado con el del influente. Una función primaria de un filtro bacteriostático es filtrar partículas del agua potable de manera segura, eficaz y económica e inhibir el crecimiento de las bacterias y otros microorganismos dentro del filtro para impedir un aumento del recuento de bacterias en el efluente.

El cartucho de filtro incluye un núcleo perforado de forma tubular interno de, por ejemplo, metal, plástico o material de cerámica. El núcleo está opcionalmente envuelto con un hilo o una red fundida por soplado que se ha impregnado o tratado de otra manera con un agente antimicrobiano. El hilo o la red fundida por soplado se enrolla típicamente alrededor del núcleo para crear una envoltura con aberturas muy pequeñas a través de las que puede pasar el agua. Estas aberturas o poros determinan el tamaño de la materia particulada que se retiene en los filtros. Cuanto menores son las aberturas o el denier de los poros, más firme es el enrollamiento del hilo o del no tejido alrededor del poro hasta un punto. Típicamente en esta técnica son posibles poros de un tamaño de...

1. Un cartucho de filtro bacteriostático que comprende un miembro de núcleo perforado interno envuelto por una membrana de poliéster tejida en húmedo, y, opcionalmente al menos un miembro que consiste en un modelo de hilo entrecruzado y una red fundida por soplado, en el que al menos un miembro del grupo que consiste en dicho miembro de núcleo perforado interno, dicho hilo, dicha membrana de poliéster y dicha red fundida por soplado se trata con un agente antimicrobiano no lixiviante.

2. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 1, en el que dicho miembro de núcleo se selecciona del grupo que consiste en carbón activado, plástico, papel, metal y cerámica.

3. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 1, en el que dicho agente microbiano se selecciona del grupo que consiste en compuestos de éter 2,4,4-tricloro-2-hidroxi difenol y 5-cloro-2-fenol (2,4 diclorofenoxi).

4. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 1, que comprende un miembro de núcleo perforado interno, una membrana de poliéster tejida en húmedo envuelta alrededor de dicho núcleo y una capa de hilo entrecruzado envuelta alrededor de dicha membrana de poliéster tejida en húmedo donde al menos uno del grupo que consiste en dicho miembro de núcleo perforado interno, dicha membrana de poliéster tejida en húmedo y dicho hilo se trata con un agente antimicrobiano no lixiviante.

5. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 4, en el que dicho miembro de núcleo se selecciona del grupo que consiste en carbón activado, plástico, papel, metal y cerámica.

6. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 4, en el que dicho hilo está formado por al menos un miembro del siguiente grupo que consiste en algodón, nylon, polipropileno, acetato de celulosa, rayón, liocel, acrílico, poliéster, polietileno y mezclas de los mismos.

7. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 4, en el que al menos uno del grupo que consiste en dicho miembro de núcleo perforado interno, dicha membrana de poliéster tejida en húmedo y dicho hilo se impregna con un agente antimicrobiano no lixiviante seleccionado del grupo que consiste en compuestos de éter 2,4,4-tricloro-2-hidroxi difenol y 5-cloro-2-fenol (2,4 diclorofenoxi).

8. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 4, en el que dicha membrana de poliéster muestra un diámetro de poro de flujo medio de aproximadamente 11 micrómetros.

9. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 1, que comprende un miembro de núcleo perforado interno, una membrana de poliéster tejida en húmedo envuelta alrededor de dicho núcleo y una red fundida por soplado envuelta alrededor de dicha membrana de poliéster donde al menos uno del grupo que consiste en dicho miembro de núcleo perforado interno, dicha membrana de poliéster tejida en húmedo y dicha red fundida por soplado se trata con un agente antimicrobiano no lixiviante.

10. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 9, en el que dicho miembro de núcleo se selecciona del grupo que consiste en carbón activado, plástico, papel, metal y cerámica.

11. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 9, en el que dicha red fundida por soplado se fabrica a partir de un polímero seleccionado del grupo que consiste en nylon, polipropileno, acetato de celulosa, rayón, liocel, acrílico, poliéster, polietileno y mezclas de los mismos.

12. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 9, en el que al menos uno del grupo que consiste en dicho miembro de núcleo perforado interno, dicha membrana de poliéster tejida en húmedo y dicha red fundida por soplado se impregna con un agente antimicrobiano no lixiviante seleccionado del grupo que consiste en compuestos de éter 2,4,4-tricloro-2-hidroxi difenol y 5-cloro-2-fenol (2,4 diclorofenoxi).

13. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 1, que comprende un miembro de núcleo perforado interno, una membrana de poliéster tejida en húmedo envuelta alrededor de dicho miembro de núcleo, una membrana compuesta envuelta alrededor de dicha membrana de poliéster y una capa de hilo entrecruzado envuelta alrededor de dicha membrana compuesta, en el que al menos uno del grupo que consiste en dicho miembro de núcleo perforado interno, dicha membrana de poliéster tejida en húmedo, dicha membrana compuesta y dicho hilo se trata con un agente antimicrobiano no lixiviante y en el que dicha membrana compuesta es una membrana compuesta trilaminar formada intercalando una capa interna de fibras fundidas por soplado de tamaño micrométrico entre dos capas externas de polipropileno de filamentos no tejidos.

14. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 13, en el que dicho miembro de núcleo se selecciona del grupo que consiste en carbón activado, plástico, papel, metal y cerámica.

15. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 13, en el que dicho hilo comprende al menos un miembro del siguiente grupo que consiste en algodón, nylon, polipropileno, acetato de celulosa, rayón, liocel, acrílico, poliéster, polietileno y mezclas de los mismos.

16. El cartucho de filtro de la reivindicación 13 en el que dicha capa de hilo entrecruzado se sustituye por una red fundida por soplado.

17. El cartucho de filtro de la reivindicación 16 en el que dicha red fundida por soplado se trata con un agente antimicrobiano no lixiviante.

18. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 16, en el que dicha red fundida por soplado se fabrica a partir de un polímero seleccionado del grupo que consiste en nylon, polipropileno, celulosa, acetato de celulosa, rayón, liocel, acrílico, poliéster, polietileno y mezclas de los mismos.

19. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 13 en el que dicho agente antimicrobiano se selecciona del grupo que consiste en compuestos de éter 2,4,4-tricloro-2-hidroxi difenol y 5-cloro-2-fenol (2,4 diclorofenoxi).

20. El cartucho de filtro bacteriostático de la reivindicación 17 en el que dicho agente antimicrobiano se selecciona del grupo que consiste en compuestos de éter 2,4,4-tricloro-2-hidroxi difenol y 5-cloro-2-fenol (2,4 diclorofenoxi).