CN101947433A - 多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法 - Google Patents

多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法 Download PDF

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Abstract

多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法，属于空气净化剂技术领域。多孔径炭粒空气净化剂由炭粉、凹凸棒、海泡石、沸石、阳离子表面活性剂、造孔剂和竹醋液制备而成。上述的多孔径炭粒空气净化剂设计合理，将炭粉(包括植物炭与活性炭)与纳米矿物质凹凸棒土、海泡石和沸石等，经过处理，将原来的植物炭吸附能力提高了5倍以上，活性炭的吸附能力提高2倍以上，且在增加了阳离子表面活性剂及竹醋液增加了杀菌抑菌的效果。与现有技术中的其它吸附剂相比，本发明的空气净化剂即使在较高温度和较低的吸附质分压下，仍有较高的吸附容量，同时又保留了植物炭的释放负离子和远红外线的功能，且制成颗粒剂质地坚硬无粉尘，不污染被接触物和人体。

Description

多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法
技术领域
本发明属于空气净化剂技术领域，具体涉及一种多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法。
背景技术
植物炭特别是竹炭具备一定的吸湿吸潮功能，又具备产生远红外线和负离子的功能。因而是一个比较好的环保及健体功能材料。但是它们的吸附能力，或者说吸附存在于空气中的甲苯、二甲苯等有机污染物及氨、二氧化硫、一氧化碳等化学污染物的能力很弱。这就限制了它们的应用范围。尤其在当今世界大气污染严重的状态下，人们对治理室内环境污染的吸附材料提出了更高的要求。
植物炭和活性炭相比，活性炭吸附上述有毒有害有机物和化学污染物的能力高出植物炭5～6倍以上。这是因为活性炭的制作包含了炭化、活化和酸洗等多道工艺。而目前植物炭的制作仅停留在炭化这道工艺上。因而植物炭的活性就显得很弱，气象吸附功能差。而大家熟悉的活性炭，它在历经炭化、活化、酸洗、浸渍等一系列工艺之后，就大大提高了活性炭的微孔表面积。平常所说的活性主要是通过在高温高压汽冲洗条件下，增加活性炭的微孔表面积，来提高活性炭的吸附能力。因为停留在空气中的有毒有害物质，诸如甲醛、苯、氨、硫化物、碳化物等等，其分子大小和水分子接近，因而它能停留在空气中而不沉降，而要捕捉这些有毒有害物，必须是与之相应大小的孔径。无论是分子筛或凹凸棒土、海泡石、天然沸石等纳米矿物质，它们晶体空穴大体在0.3～1.2nm。而上述的有毒有害分子的直径在6.8埃米～2.7埃米之间。活性炭的微孔叶子1.2nm上下。因此活性炭的微孔能很有力的捕捉他们。但是植物炭就不同了，以竹炭为例，竹炭虽然经过炭化处理，而炭化处理仅是在炭化过程中灼烧掉了竹子中的挥发性有机物，由于未经炭化、活化、酸洗、浸渍等工艺，在竹体炭化所留下的孔穴孔隙之间依然会残留一定量的余烬和燃烧不彻底的挥发性有机物。而且竹子炭化后所留下的孔径孔隙其孔径一般都比较大，远远大于微孔和介孔，只有极少数的微孔。这就是为什么植物炭的吸潮吸水功能很强，而吸附空气中的水分和上述的有毒有害物质能力很弱的缘故。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种制造成本低且吸附能力强的多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法的技术方案。
所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于由下述重量配比的组份构成：
炭粉30～70份，凹凸棒土10～40份，海泡石10～25份，沸石5～10份，阳离子表面活性剂0.5～3份，造孔剂2～12份，竹醋液5～10份。
所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于由下述重量配比的组份构成：
炭粉35～65份，凹凸棒土15～35份，海泡石15～20份，沸石7～9份，阳离子表面活性剂1～2份，造孔剂4～10份，竹醋液6～8份。
所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于所述的炭粉为200～400目的植物炭粉或活性炭粉，植物炭粉包括竹炭粉、草炭粉或木炭粉。
所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于所述的沸石为菱沸石和斜光沸石中的一种或两种。
所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于所述的阳离子表面活性剂为1227表面活性剂。
所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于所述的造孔剂为硫酸盐造孔剂，所述的硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾或硫酸铝。
所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
1)称取各原料炭粉、凹凸棒土、海泡石、沸石、阳离子表面活性剂、造孔剂和竹醋液，备用；
2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至200目以下；
3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤2)得到的混合物中，并搅拌均匀；
4)在经步骤3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂水溶液，进行制粒造孔，同时喷洒含有所述重量配比的表面活性剂水溶液及竹醋液；
5)然后进行干燥处理，直至混合物中含水量达到10～15％；
6)最后进行焙烧，得到成品。
所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法，其特征在于所述的凹凸棒土、海泡石和沸石纯度大于80％。
所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法，其特征在于所述的步骤5)中在温度80～100℃下进行干燥处理。
所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法，其特征在于所述的步骤6)中在温度200～300℃下，焙烧1～3小时。
所述的凹凸棒土、海泡石、沸石和1227表面活性剂为现有产品，均可在市场上购得。
所述的炭粉包括植物炭粉或活性炭粉均有常规的方法制得。
上述的多孔径炭粒空气净化剂设计合理，将炭粉(包括植物炭与活性炭)与纳米矿物质凹凸棒土、海泡石和沸石等，经过处理，将原来的植物炭吸附能力提高了5倍以上，活性炭的吸附能力提高2倍以上，且在增加了阳离子表面活性剂及竹醋液增加了杀菌抑菌的效果。与现有技术中的其它吸附剂相比，本发明的空气净化剂即使在较高温度和较低的吸附质分压下，仍有较高的吸附容量，同时又保留了植物炭的释放负离子和远红外线的功能，且制成颗粒剂质地坚硬无粉尘，不污染被接触物和人体。
具体实施方式
以下通过具体的实施例来进一步说明本发明，本发明中涉及的份数均为重量份。
实施例1
1)称取325目竹炭粉30份、凹凸棒土40份、海泡石25份、菱沸石5份、1227表面活性剂0.5份、造孔剂硫酸钠2份和竹醋液5份，备用，上述的凹凸棒土份、海泡石和菱沸石纯度均大于80％；
2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至200目以下；
3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤2)得到的混合物中，并搅拌均匀；
4)在经步骤3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂硫酸盐水溶液，进行制粒造孔，同时喷洒含有所述重量配比的表面活性剂水溶液及竹醋液；
5)然后在100℃下进行干燥处理，直至混合物中含水量达到10～15％；
6)最后在300℃下焙烧3小时，即制得多孔径炭粒空气净化剂成品，成品颗粒的直径为0.1-8mm。
经过对成品吸附空气中的甲苯、二甲苯等有机污染物及氨、二氧化硫、一氧化碳等化学污染物试验，其吸附能力均高于普通活性炭吸附能力，同时具有杀菌抑菌等功能。实施例1中竹炭粉改用木炭粉、草炭粉和活性炭粉，其他条件与实施例1相同，最后也能达到与实施例1相同的技术效果。
实施例2
1)称取400目竹炭粉40份、凹凸棒土30份、海泡石20份、斜光沸石5份、菱沸石5份、1227表面活性剂3份、造孔剂硫酸铝12份和竹醋液8份，备用；
2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至200目以下；
3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤2)得到的混合物中，并搅拌均匀；
4)在经步骤3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂硫酸盐水溶液，造孔剂硫酸盐水溶液浓度为50％，进行制粒造孔，同时喷洒含有所述重量配比的表面活性剂水溶液及竹醋液；
5)然后在90℃下进行干燥处理，直至混合物中含水量达到10～15％；
6)最后在250℃下焙烧2.5小时，即制得多孔径炭粒空气净化剂成品，成品颗粒的直径为0.1-8mm。
经过对成品吸附空气中的甲苯、二甲苯等有机污染物及氨、二氧化硫、一氧化碳等化学污染物试验，其吸附能力均高于普通活性炭吸附能力，同时具有杀菌抑菌等功能。实施例2中竹炭粉改用木炭粉、草炭粉和活性炭粉，其他条件与实施例2相同，最后也能达到与实施例2相同的技术效果。
实施例3
1)称取200目竹炭粉70份、凹凸棒土10份、海泡石10份、斜光沸石10份、1227表面活性剂1份、造孔剂硫酸钾5份和竹醋液10份，备用；
2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至200目以下；
3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤2)得到的混合物中，并搅拌均匀；
4)在经步骤3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂硫酸盐水溶液，造孔剂硫酸盐水溶液浓度为50％，进行制粒造孔，同时喷洒含有所述重量配比的表面活性剂水溶液和竹醋液；
5)然后在80℃下进行干燥处理，直至混合物中含水量达到10～15％；
6)最后在300℃下焙烧3小时，即制得多孔径炭粒空气净化剂成品，成品颗粒的直径为0.1-8mm。
经过对成品吸附空气中的甲苯、二甲苯等有机污染物及氨、二氧化硫、一氧化碳等化学污染物试验，其吸附能力均高于普通活性炭吸附能力，同时具有杀菌抑菌等功能。

Claims (10)

1.多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于由下述重量配比的组份构成：
炭粉30～70份，凹凸棒土10～40份，海泡石10～25份，沸石5～10份，阳离子表面活性剂0.5～3份，造孔剂2～12份，竹醋液5～10份。
2.如权利要求1所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于由下述重量配比的组份构成：
炭粉35～65份，凹凸棒土15～35份，海泡石15～20份，沸石7～9份，阳离子表面活性剂1～2份，造孔剂4～10份，竹醋液6～8份。
3.如权利要求1所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于所述的炭粉为200～400目的植物炭粉或活性炭粉，植物炭粉包括竹炭粉、草炭粉或木炭粉。
4.如权利要求1所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于所述的沸石为菱沸石和斜光沸石中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于所述的阳离子表面活性剂为1227表面活性剂。
6.如权利要求1所述的多孔径炭粒空气净化剂，其特征在于所述的造孔剂为硫酸盐造孔剂，所述的硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾或硫酸铝。
7.如权利要求1或2所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
1)称取各原料炭粉、凹凸棒土、海泡石、沸石、阳离子表面活性剂、造孔剂和竹醋液，备用；
2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至200目以下；
3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤2)得到的混合物中，并搅拌均匀；
4)在经步骤3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂水溶液，进行制粒造孔，同时喷洒含有所述重量配比的表面活性剂水溶液及竹醋液；
5)然后进行干燥处理，直至混合物中含水量达到10～15％；
6)最后进行焙烧，得到成品。
8.如权利要求7所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法，其特征在于所述的凹凸棒土、海泡石和沸石纯度大于80％。
9.如权利要求7所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法，其特征在于所述的步骤5)中在温度80～100℃下进行干燥处理。
10.如权利要求7所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法，其特征在于所述的步骤6)中在温度200～300℃下，焙烧1～3小时。
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