CN110368795A - 一种天然木质素甲醛净化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然木质素甲醛净化剂,属于空气净化的技术领域,采用绿萝提取液7.5份、成膜剂3份、木质素5.5份、水65份制成。该产品采用超临界CO2萃取绿萝植物提取液,以纯天然植物萃取的木质素为主要原料形成最终制剂,再结合人工和雾化设备,对家具、装饰材料表面等进行喷洒,通过渗透、催化、分解等反应,改变甲醛、苯系物等有害气体的分子结构,使之分解转化为糖、氨基酸、等物质,彻底的清除甲醛,无二次污染;而且能渗透到人造板材等化学建材、木材等材料内部,彻底清除这类材料中暂未释放的甲醛,并在表面能够形成一层保护膜,能将甲醛因子及甲醛封闭在里面并清除,起到持续净化甲醛的作用,达到长期、永久清除甲醛的目的。
Description
技术领域
本发明属于空气净化的技术领域,具体涉及一种天然木质素甲醛净化剂的制备方法以及采用该方法制得的天然木质素甲醛净化剂。
背景技术
近年来环境问题已成为人们关注的焦点,空气质量的好坏直接影响到人们的生活质量、身体健康和生产活动。需要注意的是,空气污染不仅指大气污染,还包括室内空气污染,室内污染对人体的危害更严重。人每天大约有60-90%以上的时间是在室内度过的,我们应该充分的重视室内空气质量。随着近几年我国经济水平的发展,居住环境的要求越来越高,对于室内装修的要求也越来越高。但由于现在还没有一些完善的法规来规管装修和施工行业,导致我国装饰装修污染投诉也日益增多,室内空气污染已经成为健康的“隐形杀手”。有调查统计,80%的家庭室内空气质量达不到国家标准要求,而这其中近90%的质量超标是由甲醛引起的。
传统的空气净化剂主要是以化学合成香料或天然植物香料为主,以散发香气来掩盖异味,不能与空气中污染物等发生反应而消除污染。如专利申请CN106806924A公开了一种空气净化剂,包括姜酮、姜醇、薄荷脑、薄荷酮、水芹烯、蒎烯、松油醇、柠檬醛、辛醛、壬醛、香叶醇、芳樟醇、葵醛。又如CN108926730A同样公开了一种空气净化剂,包括二丙二醇3-5份,酒精0.1-1份,植物精油4-6份,姜醇3-7份,皂荚4-6份。上述空气净化剂既不能从本质上消除污染,也不能杀灭细菌、病毒,不同程度的影响人体健康,使用具有很大的局限性。
绿萝有着极强的空气净化功能,目前还被誉为甲醛的克星、绿色净化器的美名,环保学家发现,一盆绿萝在8~10m2的房间就相当于一个空气净化器,能够极强的吸收和分解空气中的苯、甲醛等有害气体,因此非常适合摆放在新装修好的居室中。但由于数量上和摆放位置上的局限性,且无法全方位的对室内每一种有害气体释放源进行有效、深度的治理和净化。目前本公司研发的纯天然植物甲醛净化剂就很好的弥补了绿萝植物对净化空气和分解、去除甲醛等有害气体功能上的很多不足。
鉴于上述不足,无任何化学添加物,对人体和家具材料无毒无害,室内有害气体去除率和异味去除效果达到99%以上,且不会伤害家具、室内空气造成二次污染,持续净化甲醛,长期、永久清除甲醛的木质素甲醛净化剂是本行业急需的。
发明内容
基于上述分析,本发明以绿萝提取液为主,制得了一种无任何化学添加物,对人体和家具材料无毒无害,室内有害气体去除率和异味去除效果达到99%以上,且不会伤害家具、室内空气造成二次污染,持续净化甲醛,长期、永久清除甲醛的木质素甲醛净化剂。本发明是通过如下手段实现的:
一种绿萝植物提取液的制备方法,包括如下步骤:
(1)绿萝预处理:将绿萝放置在烘箱内干燥24 h,粉碎,过40目筛,得绿萝粉末备用;
(2)制备绿萝提取液:称取绿萝粉末行超临界CO2萃取,得绿萝提取液备用;
(3)分离纯化绿萝提取液:将绿萝提取液经3次分离纯化后,得纯化绿萝提取液;
(4)提取液去蜡质:将纯化绿萝提取液置于无水乙醇中,待冷却后再经1μm的滤网对蜡质进行过滤,得过滤绿萝提取液;
(5)浓缩:过滤绿萝提取液在70℃下行真空蒸馏,得绿萝浓缩液;
(6)蒸发:将绿萝浓缩液行分子蒸馏浓缩,去除浓缩液中的乙醇与水,得蒸馏绿萝浓缩液;
(7)精制绿萝植物提取液:将蒸馏绿萝浓缩液装入分子蒸馏物料瓶中进行精制,得绿萝植物提取液。
进一步的,步骤(2)所述超临界CO2萃取条件为萃取压力为350~450bar,萃取温度为28~32℃,萃取时间为1~2h,CO2流量为24L/h。
进一步的,步骤(3)所述3次分离纯化的条件为:初次分离的压力为8MPa,温度为30℃;二次分离的压力为6MPa,温度为25 ℃;三次分离的压力低于4.5MPa,温度为15 ℃。
进一步的,步骤(4)所述去蜡质所需无水乙醇使用量为纯化绿萝提取液体积的10倍,所述乙醇温度为50℃。
进一步的,步骤(5)所述浓缩真空度为65~75kPa,浓缩温度为50~60℃、浓缩时间3~4h。
进一步的,步骤(6)所述固定进料流量为1mL/min,刮膜转速为150r/min,蒸溜温度为80℃和蒸馏压力为100 Pa,冷凝面温度为5 ℃。
进一步的,步骤(7)所述蒸馏温度为120 ℃、真空度为3.0 Pa、转速为350 r/min、进料流量为1 mL/min、冷凝面温度为5 ℃。
本发明还公开了一种根据上述任一制备方法制得的绿萝植物提取液。
本发明还公开了上述制备方法制得的绿萝提取液的应用,该提取液用于制备天然木质素甲醛净化剂。
一种根据上述应用制备的天然木质素甲醛净化剂,该净化剂由如下重量份配比的原料组成:绿萝提取液7.5份、成膜剂3份、木质素5.5份、水65份。
本发明的有益效果在于:
1、本发明无毒、无刺激性气味、无腐蚀性、不燃、不爆、使用安全性好,附着劳度高等优点。
2、本发明主要成分为绿萝植物提取液,通过利用绿萝植物对净化空气和分解、去除甲醛等有害气体的功能特性,采用超临界流体萃取的工艺,对植物原料进行高效深度的提取,以纯天然植物萃取的木质素为主要原料形成最终制剂,再结合人工和雾化设备,对室内所有的家具、各种装饰材料表面、甲醛等有害气体释放处进行喷洒的施工方式,通过渗透、捕捉、催化、分解等反应,改变甲醛、苯系物、氨、TVOC等有害气体的分子结构,使之分解转化为糖、氨基酸、等物质,彻底的清除甲醛,无二次污染。
3、本发明能渗透到人造板材等化学建材、木材等材料内部,彻底清除这类材料中暂未释放的甲醛,并在表面能够形成一层保护膜,能将甲醛因子及甲醛封闭在里面并清除,起到持续净化甲醛的作用,甲醛清除率高达99%以上,达到长期、永久清除甲醛的目的。
具体实施方式
实施例1
一种天然木质素甲醛净化剂的制备方法
(1)绿萝预处理:将绿萝放置在烘箱内干燥24h,粉碎,过40目筛,得绿萝粉末备用;
(2)制备绿萝提取液:称取绿萝粉末行超临界CO2萃取,萃取压力为400bar,萃取温度为30℃,萃取时间为1.5h,CO2流量为24L/h,得绿萝提取液备用;
(3)分离纯化绿萝提取液:将绿萝提取液经3次分离纯化后,初次分离的压力为8MPa,温度为30℃;二次分离的压力为6MPa,温度为25℃;三次分离的压力低于4.5MPa,温度为15℃,得纯化绿萝提取液;
(4)提取液去蜡质:将纯化绿萝提取液置于10倍体积、50℃无水乙醇中,待冷却后再经1μm的滤网对蜡质进行过滤,得过滤绿萝提取液;
(5)浓缩:过滤绿萝提取液在70℃下行真空蒸馏,真空度为70kPa,浓缩温度为55℃、浓缩时间3.5h,得绿萝浓缩液;
(6)蒸发:将绿萝浓缩液行分子蒸馏浓缩,固定进料流量为1mL/min,刮膜转速为150r/min,蒸溜温度为80℃和蒸馏压力为100 Pa,冷凝面温度为5℃,去除浓缩液中的乙醇与水,得蒸馏绿萝浓缩液;
(7)精制绿萝植物提取液:将蒸馏绿萝浓缩液装入分子蒸馏物料瓶中进行精制,蒸馏温度为120℃、真空度为3.0Pa、转速为350r/min、进料流量为1mL/min、冷凝面温度为5℃,得绿萝植物提取液;
(8)制备净化剂:取绿萝提取液7.5kg、成膜剂3kg、木质素5.5kg、水65kg加入烧瓶中搅拌均匀,即得一种天然木质素甲醛净化剂。
实施例2
一种天然木质素甲醛净化剂的制备方法
(1)绿萝预处理:将绿萝放置在烘箱内干燥24h,粉碎,过40目筛,得绿萝粉末备用;
(2)制备绿萝提取液:称取绿萝粉末行超临界CO2萃取,萃取压力为350bar,萃取温度为28℃,萃取时间为1h,CO2流量为24L/h,得绿萝提取液备用;
(3)分离纯化绿萝提取液:将绿萝提取液经3次分离纯化后,初次分离的压力为8MPa,温度为30℃;二次分离的压力为6MPa,温度为25℃;三次分离的压力低于4.5MPa,温度为15℃,得纯化绿萝提取液;
(4)提取液去蜡质:将纯化绿萝提取液置于10倍体积、50℃无水乙醇中,待冷却后再经1μm的滤网对蜡质进行过滤,得过滤绿萝提取液;
(5)浓缩:过滤绿萝提取液在70℃下行真空蒸馏,真空度为65kPa,浓缩温度为50℃、浓缩时间3h,得绿萝浓缩液;
(6)蒸发:将绿萝浓缩液行分子蒸馏浓缩,固定进料流量为1mL/min,刮膜转速为150r/min,蒸溜温度为80℃和蒸馏压力为100 Pa,冷凝面温度为5℃,去除浓缩液中的乙醇与水,得蒸馏绿萝浓缩液;
(7)精制绿萝植物提取液:将蒸馏绿萝浓缩液装入分子蒸馏物料瓶中进行精制,蒸馏温度为120℃、真空度为3.0Pa、转速为350r/min、进料流量为1mL/min、冷凝面温度为5℃,得绿萝植物提取液;
(8)制备净化剂:取绿萝提取液7.5kg、成膜剂3kg、木质素5.5kg、水65kg加入烧瓶中搅拌均匀,即得一种天然木质素甲醛净化剂。
实施例3
一种天然木质素甲醛净化剂的制备方法
(1)绿萝预处理:将绿萝放置在烘箱内干燥24h,粉碎,过40目筛,得绿萝粉末备用;
(2)制备绿萝提取液:称取绿萝粉末行超临界CO2萃取,萃取压力为450bar,萃取温度为32℃,萃取时间为2h,CO2流量为24L/h,得绿萝提取液备用;
(3)分离纯化绿萝提取液:将绿萝提取液经3次分离纯化后,初次分离的压力为8MPa,温度为30℃;二次分离的压力为6MPa,温度为25℃;三次分离的压力低于4.5MPa,温度为15℃,得纯化绿萝提取液;
(4)提取液去蜡质:将纯化绿萝提取液置于10倍体积、50℃无水乙醇中,待冷却后再经1μm的滤网对蜡质进行过滤,得过滤绿萝提取液;
(5)浓缩:过滤绿萝提取液在70℃下行真空蒸馏,真空度为75kPa,浓缩温度为60℃、浓缩时间4h,得绿萝浓缩液;
(6)蒸发:将绿萝浓缩液行分子蒸馏浓缩,固定进料流量为1mL/min,刮膜转速为150r/min,蒸溜温度为80℃和蒸馏压力为100Pa,冷凝面温度为5℃,去除浓缩液中的乙醇与水,得蒸馏绿萝浓缩液;
(7)精制绿萝植物提取液:将蒸馏绿萝浓缩液装入分子蒸馏物料瓶中进行精制,蒸馏温度为120℃、真空度为3.0 Pa、转速为350r/min、进料流量为1mL/min、冷凝面温度为5℃,得绿萝植物提取液;
(8)制备净化剂:取绿萝提取液7.5kg、成膜剂3kg、木质素5.5kg、水65kg加入烧瓶中搅拌均匀,即得一种天然木质素甲醛净化剂。
对比例1
一种天然木质素甲醛净化剂的制备方法
制备方法同实施例1,只是将木质素替换为等质量的绿萝提取液,其余原料及用料同实施例1,具体操作如下:
(1)绿萝预处理:将绿萝放置在烘箱内干燥24h,粉碎,过40目筛,得绿萝粉末备用;
(2)制备绿萝提取液:称取绿萝粉末行超临界CO2萃取,萃取压力为400bar,萃取温度为30℃,萃取时间为1.5h,CO2流量为24L/h,得绿萝提取液备用;
(3)分离纯化绿萝提取液:将绿萝提取液经3次分离纯化后,初次分离的压力为8MPa,温度为30℃;二次分离的压力为6MPa,温度为25℃;三次分离的压力低于4.5MPa,温度为15℃,得纯化绿萝提取液;
(4)提取液去蜡质:将纯化绿萝提取液置于10倍体积、50℃无水乙醇中,待冷却后再经1μm的滤网对蜡质进行过滤,得过滤绿萝提取液;
(5)浓缩:过滤绿萝提取液在70℃下行真空蒸馏,真空度为70kPa,浓缩温度为55℃、浓缩时间3.5h,得绿萝浓缩液;
(6)蒸发:将绿萝浓缩液行分子蒸馏浓缩,固定进料流量为1mL/min,刮膜转速为150r/min,蒸溜温度为80℃和蒸馏压力为100 Pa,冷凝面温度为5℃,去除浓缩液中的乙醇与水,得蒸馏绿萝浓缩液;
(7)精制绿萝植物提取液:将蒸馏绿萝浓缩液装入分子蒸馏物料瓶中进行精制,蒸馏温度为120℃、真空度为3.0Pa、转速为350r/min、进料流量为1mL/min、冷凝面温度为5℃,得绿萝植物提取液;
(8)制备净化剂:取绿萝提取液13kg、成膜剂3kg、水65kg加入烧瓶中搅拌均匀,即得一种天然木质素甲醛净化剂。
对比例2
一种天然木质素甲醛净化剂的制备方法
制备方法同实施例1,只是绿萝提取液采用常规方法制得,其余原料及用料同实施例1,具体操作如下:
(1)制备绿萝提取液:将绿萝放置在烘箱内干燥24h,粉碎,过40目筛,得绿萝粉末,加水煮沸并保温,过滤,取滤液,得绿萝提取液;
(2)制备净化剂:取绿萝提取液7.5kg、成膜剂3kg、木质素5.5kg、水65kg加入烧瓶中搅拌均匀,即得一种天然木质素甲醛净化剂。
对比例3
一种天然木质素甲醛净化剂的制备方法
制备方法同实施例1,只是将木质素替换为等质量的绿萝提取液,而绿萝提取液采用常规方法制得,其余原料及用料同实施例1,具体操作如下:
(1)制备绿萝提取液:将绿萝放置在烘箱内干燥24h,粉碎,过40目筛,得绿萝粉末,加水煮沸并保温,过滤,取滤液,得绿萝提取液;
(2)制备净化剂:取绿萝提取液13kg、成膜剂3kg、水65kg加入烧瓶中搅拌均匀,即得一种天然木质素甲醛净化剂。
试验例
不同空气净化剂清除甲醛能力测试
实验方法:将实施例1-3、对比例1-3制备得到的甲醛净化剂置于2.0m3的密闭仓中,另设不放置空气净化剂的密封舱为空白组,将甲醛释放源放于密封舱内趋于平衡,开启风扇,是密封舱内释放源与空气充分混合,关闭风扇后,测定初始甲醛浓度,并在密闭72h后,再次检测密封舱中甲醛浓度。密封舱内温度20℃,湿度48%,各组天然木质素甲醛净化剂的甲醛净化能力如表1所示:
表1 各组天然木质素甲醛净化剂的甲醛净化能力
。
根据表1的结果可知,实施例1-3采用本发明制得的天然木质素甲醛净化剂经超临界CO2萃取提取的绿萝提取液配以成膜剂、木质素、水,能有效清除环境中99%以上的甲醛。而对比例1采用常规方法制得的绿萝提取液制得的净化剂其甲醛消除率仅为78.93%,说明常规的提取工艺无法有效的去除环境中的甲醛。而对比例2取消木质素的使用,将其替换为等质量的绿萝提取液后,其甲醛消除率也只有69.61%,说明只采用超临界CO2萃取提取的绿萝提取液而取消木质素的使用也无法达到高效去除甲醛的效果。对比例3在取消木质素的使用后,并将其替换为等质量的常规方法制得的绿萝提取液,其去除甲醛的效果是3组对比例中最差的一组。由此可见,只有在超临界CO2萃取提取的绿萝提取液辅以木质素的使用下才能实现高效率(超过99%)清除空气中甲醛的效果。并且无毒、无刺激性气味、无腐蚀性、不燃、不爆、使用安全性好,附着劳度高等优点,达到长期、永久清除甲醛的目的。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种绿萝植物提取液的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(1)绿萝预处理:将绿萝放置在烘箱内干燥24 h,粉碎,过40目筛,得绿萝粉末备用;
(2)制备绿萝提取液:称取绿萝粉末行超临界CO2萃取,得绿萝提取液备用;
(3)分离纯化绿萝提取液:将绿萝提取液经3次分离纯化后,得纯化绿萝提取液;
(4)提取液去蜡质:将纯化绿萝提取液置于无水乙醇中,待冷却后再经1μm的滤网对蜡质进行过滤,得过滤绿萝提取液;
(5)浓缩:过滤绿萝提取液在70℃下行真空蒸馏,得绿萝浓缩液;
(6)蒸发:将绿萝浓缩液行分子蒸馏浓缩,去除浓缩液中的乙醇与水,得蒸馏绿萝浓缩液;
(7)精制绿萝植物提取液:将蒸馏绿萝浓缩液装入分子蒸馏物料瓶中进行精制,得绿萝植物提取液。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述超临界CO2萃取条件为萃取压力为350~450bar,萃取温度为28~32℃,萃取时间为1~2h,CO2流量为24L/h。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述3次分离纯化的条件为:初次分离的压力为8MPa,温度为30℃;二次分离的压力为6MPa,温度为25 ℃;三次分离的压力低于4.5MPa,温度为15 ℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述去蜡质所需无水乙醇使用量为纯化绿萝提取液体积的10倍,所述乙醇温度为50℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述浓缩真空度为65~75kPa,浓缩温度为50~60℃、浓缩时间3~4h。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(6)所述固定进料流量为1mL/min,刮膜转速为150r/min,蒸溜温度为80℃和蒸馏压力为100 Pa,冷凝面温度为5 ℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(7)所述蒸馏温度为120 ℃、真空度为3.0 Pa、转速为350 r/min、进料流量为1mL/min、冷凝面温度为5 ℃。
8.一种根据权利要求1~7所述任一制备方法制得的绿萝植物提取液。
9.一种根据权利要求8所述制备方法制得的绿萝提取液的应用,其特征在于,该提取液用于制备天然木质素甲醛净化剂。
10.一种根据权利要求9所述应用制得的天然木质素甲醛净化剂,其特征在于,该净化剂由如下重量份配比的原料组成:绿萝提取液7.5份、成膜剂3份、木质素5.5份、水65份。
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