CN107790111A - 一种吸湿吸味复合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸湿吸味复合物及其制备方法,由一定配比的多孔吸附材料、吸水材料、易潮解物质和植物多糖为原料制备而成。其制备方法是:将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合均匀,然后在一定压力和温度下膨化,再粉碎、造粒、筛分、包装;或者向多孔吸附材料中加入粘合剂,搅拌均匀,得湿润的多孔吸附材料,然后在流化床中将吸水性材料、易潮解物质和植物多糖喷至湿润的多孔吸附材料表面,再干燥固化,最后粉碎、筛分、包装;或者将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合,搅拌均匀,再粉碎、筛分、包装。该复合物安全无毒,吸湿能力强,同时可强效吸味。该制备方法工艺简单,操作方便,生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及吸湿吸味材料技术领域,更具体涉及一种吸湿吸味复合物及其制备方法。该复合物可用于房间、家具或车辆的防潮,同时吸收甲醛、苯系物及其它VOC物质。
背景技术
现有的空气净化材料多为活性炭或竹炭,对于有机气体具有一定的吸附能力。以甲醛为例,活性炭吸附甲醛的过程是一个动态的过程,当单位时间内被吸附的甲醛分子数量与逸出的甲醛分子数量相等时,吸附达到了动态平衡。在25℃条件下,每100g活性炭可吸收910mg甲醛。其缺点是,当活性炭吸附甲醛的浓度高于环境中甲醛浓度,活性炭所吸附的甲醛会重新释放到环境中,造成二次污染。例如,将吸附过甲醛污染物的竹炭材料放入甲醛浓度为0的测试舱中,经过24小时后,舱里的甲醛浓度显示达到0.03毫克每立方米。当温度由25℃升高至35℃时,饱和吸附的活性炭甲醛释放率为55%。
为了改善活性炭的除醛效果,部分产品采用了表面物理改性或表面化学改性等技术,但因其成本较高,尚未广泛应用。活性炭与光催化联合、与等离子体联合等技术手段仍处于实验室研究阶段。
研究表明,水具有一定的甲醛吸附能力,如图1所示。
虽然水具有一定的甲醛吸附能力,但当环境湿度较大时,房间常常而受潮导致霉菌生长,家具因受潮而变形,车辆内饰发生霉变而造成异味,车辆零配件受潮后造成使用寿命缩短。
因此,必须设计出可吸收水分并具备吸甲醛功能的材料,但又可以避免水分过高带来的破坏性问题。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题,本发明提供了一种吸湿吸味复合物及制备方法,该复合物安全无毒,吸湿能力强,同时可强效吸味。
该制备方法工艺简单,操作方便,生产成本低。
为了实现上述的目的,本发明采用以下技术方案:
一种吸湿吸味复合物,由以下质量百分比含量的原料制备而成:
一种吸湿吸味复合物,由以下质量百分比含量的原料制备而成:
一种吸湿吸味复合物,由以下质量百分比含量的原料制备而成:
进一步,所述的多孔吸附材料为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭和竹炭中的任意一种,或者任意几种的组合。
进一步,所述的吸水材料为魔芋粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酸盐、甲壳素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酸盐和聚丙烯酸盐中的一种,或者任意几种的组合。
进一步,所述的易潮解物质为氯化钙、氯化镁、硫酸镁、氯化锌、硫酸锌和聚乙二醇中的任意一种,或者任意几种的组合,其中聚乙二醇的分子量为1000-2000。
进一步,所述的植物多糖为魔芋粉、淀粉、纤维素或糊精,所述的淀粉为木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、改性木薯淀粉、改性马铃薯淀粉或改性红薯淀粉;所述的纤维素为木纤维素、棉纤维素、麻纤维素、芦苇纤维素或纤维素衍生物;所述的糊精为大米淀粉糊精或玉米淀粉糊精。
一种吸湿吸味复合物的制备方法,包括如下步骤:
将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合均匀,然后在温度为150-180℃、压力为2-8×105pa下膨化,再粉碎、造粒、筛分、包装;
或者向多孔吸附材料中加入粘合剂,粘合剂的质量为吸水性材料质量的2%-7%,搅拌均匀,得湿润的多孔吸附材料,然后在流化床中将吸水性材料、易潮解物质和植物多糖喷至湿润的多孔吸附材料表面,再在60-90℃下干燥固化,最后筛分、包装;
或者将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合,搅拌均匀,再粉碎、筛分、包装。
进一步,所述的粘合剂为水、乙醇或者质量百分比为3%-5%的聚维酮的乙醇溶液。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
1、该复合物吸湿和吸甲醛的能力强,更重要的是,在环境温度为35℃以下,该复合物吸附甲醛后,当该复合物吸附甲醛的浓度高于环境中甲醛浓度时,该复合物所吸附的甲醛不会重新释放到环境中,不会造成二次污染。试验表明,其吸湿率可达460%,甲醛的吸收率可达97%。
2、该复合物配方合理,安全无毒,各原料均为常见物质,便宜易得,因而成本低廉,可广泛用于家庭空间、家具、车辆的防潮除味。
3、该制备方法简单,操作方便,所用设备均为常见设备,价格低廉,因而制备成本低,易于推广。
说明书附图
图1为活性炭和水吸附甲醛的吸收能力图。
图2为本发明的吸湿吸味复合物吸湿吸味的原理图。
其中,1-多孔吸附材料、2-多孔吸附材料中的孔洞、3-吸水材料颗粒、4-吸湿材料吸收水分后形成凝胶层、5-吸收在孔洞和凝胶层中的甲醛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种吸湿吸味复合物,由以下质量百分比含量的原料制备而成:
上述吸湿吸味复合物的制备方法,其步骤是:
将木质活性炭、魔芋粉接枝丙烯酸钠、氯化锌和木质纤维素在搅拌混合机中混合均匀,然后转移至膨化机中膨化,在160℃、5×105pa下膨化,接着用粉碎机进行粉碎,再用筛网(20-100目)挤出造粒成所需大小,最后筛分(颗粒的平均粒径为20-100目)、包装。
实施例2
一种吸湿吸味复合物,由以下质量百分比含量的原料制备而成:
上述吸湿吸味复合物的制备方法,其步骤是:
向果壳活性炭中加入粘合剂,如水、乙醇或者质量百分比为3%-5%的聚维酮的乙醇溶液,粘合剂加入的质量为魔芋粉接枝丙烯酸钠质量的5%,搅拌均匀,得到湿润的果壳活性炭,然后将魔芋粉接枝丙烯酸钠、硫酸锌和玉米淀粉糊精喷至湿润的果壳活性炭表面,再经隧道式烘干机干燥固化,在80℃下干燥0.5h,最后筛分(颗粒的平均粒径为20-100目)、包装。
实施例3
一种吸湿吸味复合物,由以下质量百分比含量的原料制备而成:
上述吸湿吸味复合物的制备方法,其步骤是:
将木质活性炭、聚丙烯酸钠、聚乙二醇和木薯淀粉在混合机混合均匀,再粉碎,最后筛分(颗粒的平均粒径为20-100目)、包装。
实施例4
一种吸湿吸味复合物,由以下质量百分比含量的原料制备而成:
上述吸湿吸味复合物的制备方法,其步骤是:
将果壳活性炭、纤维素接枝丙烯酸钠、氯化钙和魔芋粉在搅拌混合机中混合均匀,然后转移至膨化机中膨化,在170℃、4×105pa下膨化,接着用粉碎机进行粉碎,再用筛网(20-100目)挤出造粒成所需大小,最后筛分(颗粒的平均粒径为20-100目)、包装。
实验一:本发明的吸湿吸味复合物的吸湿试验
试验方法:
准确称取一定量样品(如实施例1-4所制备的吸湿吸味复合物和活性炭),其重量记为W1,在温度为25℃、相对湿度为95%条件下放置20天后称重,其重量记为W2,计算其吸湿率,吸湿率按下式计算:
吸湿率(%)=(W2-W1)/W2×100
试验结果:
试验结果如下表1所示:
表1吸湿吸味复合物的吸湿率
吸湿吸味复合物 | 吸湿率(室温、20天后) |
实施例1 | 460% |
实施例2 | 300% |
实施例3 | 270% |
实施例4 | 190% |
活性炭(对照) | 5% |
由表1可知,实施例1-4制备的吸湿吸味复合物在室温下放置20天后,其吸湿率高于190%,而活性炭的吸湿率只有5%。
实验二:本发明的吸湿吸味复合物的吸甲醛试验
试验方法:
在25℃条件下,采用顶空-气相色谱法测定实施例1-4制备的吸湿吸味复合物以及活性炭(对照)对甲醛的吸收率,(方法参考:马明,周宇艳,马腾洲.顶空-气相色谱质谱法快速测定水性涂料及胶粘剂中游离甲醛含量[J].分析试验室,2015(5):558-561.)
在35℃条件下,采用上述相同方法测定实施例1-4制备的吸湿吸味复合物以及活性炭(对照)对甲醛的释放率。
试验结果:
试验结果如下表2所示:
表2吸湿吸味复合物对甲醛的吸收率、释放率
吸湿吸味复合物 | 甲醛的吸收率(25℃) | 甲醛的释放率(35℃) |
实施例1 | 79% | 未检出 |
实施例2 | 87% | 未检出 |
实施例3 | 96% | 未检出 |
实施例4 | 97% | 未检出 |
活性炭(对照) | 97% | 55% |
由表2可知,实施例1-4制备的吸湿吸味复合物对甲醛的吸收率高于79%,最高可达97%,与活性炭对甲醛的吸收率几乎相同,更重要的是,实施例1-4制备的吸湿吸味复合物在35℃和甲醛浓度为0的环境下基本不释放甲醛,而活性炭在35℃和甲醛浓度为0的环境下对甲醛的释放率为55%。
本发明的复合物实现吸湿吸味的原理如下:
本发明的复合物吸附甲醛和吸收水分同时进行,吸水材料颗粒3吸收水分后形成凝胶层4,该凝胶层4包埋吸收甲醛5后的多孔吸附材料颗粒(由多孔吸附材料中的孔洞2吸收甲醛),封闭甲醛逃逸的通道,如图2所示。图2中,A为复合物在吸附甲醛和吸收水分之前的颗粒结构,B为复合物在充分吸附甲醛和吸收水分后形成的颗粒结构;C为复合物充分吸收水和甲醛后在35℃和甲醛浓度为0的环境释放部分水分后形成的颗粒结构。正是由于该复合物特殊的颗粒结构,使得该复合物在35℃和甲醛浓度为0的环境下基本不释放甲醛。另外,本发明的复合物在35℃时甲醛吸附量为活性炭的2倍以上(以活性炭重量为计算基准)。
Claims (9)
1.一种吸湿吸味复合物,其特征在于由以下质量百分比含量的原料制备而成:
2.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物,其特征在于:所述的多孔吸附材料为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭和竹炭中的任意一种,或者任意几种的组合。
5.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物,其特征在于:所述的吸水材料为魔芋粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酸盐、甲壳素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酸盐和聚丙烯酸盐中的一种,或者任意几种的组合。
6.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物,其特征在于:所述的易潮解物质为氯化钙、氯化镁、硫酸镁、氯化锌、硫酸锌和聚乙二醇中的任意一种,或者任意几种的组合,其中聚乙二醇的分子量为1000-2000。
7.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物,其特征在于:所述的植物多糖为魔芋粉、淀粉、纤维素或糊精,所述的淀粉为木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、改性木薯淀粉、改性马铃薯淀粉或改性红薯淀粉;所述的纤维素为木纤维素、棉纤维素、麻纤维素、芦苇纤维素或纤维素衍生物;所述的糊精为大米淀粉糊精或玉米淀粉糊精。
8.一种权利要求1-7任一所述的吸湿吸味复合物的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合均匀,然后在温度为150-180℃、压力为2-8×105pa下膨化,再粉碎、造粒、筛分、包装;
或者向多孔吸附材料中加入粘合剂,粘合剂的质量为吸水性材料质量的2%-7%,搅拌均匀,得湿润的多孔吸附材料,然后在流化床中将吸水性材料、易潮解物质和植物多糖喷至湿润的多孔吸附材料表面,再在60-90℃下干燥固化,最后筛分、包装;
或者将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合,搅拌均匀,再粉碎、筛分、包装。
9.根据权利要求8所述的吸湿吸味复合物的制备方法,其特征在于:所述的粘合剂为水、乙醇或者质量百分比浓度为3%-5%的聚维酮的乙醇溶液。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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