一种除甲醛用空气净化喷剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种本发明所述的除甲醛用空气净化喷剂，采用甲壳素和纳米硅粉作为有效原料组分并进行适当配比，甲壳素和纳米硅粉两种组分能够充分发挥协同作用，最终形成的除甲醛用空气净化喷剂中，不仅含有大量稳定不饱和正电荷结构，还含有活性氨基，从而一方面利用不饱和正电荷结构对小分子的游离甲醛等物质进行吸附，还利用活性氨基对游离甲醛进行分解，将甲醛转化为等摩尔的水，反应方程式为CH2O+H2NR→H2CNR+H2O；此外，所述喷剂能够产生强大的负电场，该负电场在对空气中的游离甲醛、VOCs进行吸附的同时，还能有效杀害空气中的有害微生物和细菌。
【专利说明】
一种除甲醛用空气净化喷剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于空气净化领域，具体涉及一种除甲醛用空气净化喷剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 室内车内用产品类别繁多，所使用原材料大致为木质人造板、胶黏剂、皮革、布匹、 海绵、壁纸、石材、玻璃、陶瓷等。各种原材料之间采用不同特性的胶黏剂粘接，而胶黏剂中 含量大量甲醛作为溶剂，因此，室内车内用产品会不断产生游离甲醛、VOCs等挥发性有害物 质。世界卫生组织将游离甲醛判定为一级致癌物，木质人造板中的甲醛最多可释放15年。
[0003] 开窗是释放室内车内挥发性有害物质的较好方法，但室外的PM2.5指标远高于室 内。开窗久了会使室内的灰尘量累积叠加，同样是一种严重的空气污染。若是雾霾天，人们 根本不敢开窗，因此室内的甲醛就无法消除。夜间，人们关门闭窗休息时，室内游离出的甲 醛浓度更高，危害性更大。
[0004] 常用的室内空气净化产品有：（1)空气净化器，主要起过滤作用；（2)活性炭，起吸 附作用；（3)光触媒，可以分解甲醛等有害气体，但需要有效光源，而且最好是紫外光；（4)氨 基化合物(氯化铵、尿素等），与甲醛反应，但会释放氨气，同样污染空气。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种安全性高、甲醛去除率高 的除甲醛用空气净化喷剂及其制备方法。
[0006] 本发明所采用的技术方案为：
[0007] -种除甲醛用空气净化喷剂，原料组分包括：
[0008] 甲壳素，2.5~20重量份；
[0009] 纳米硅粉，2.5~20重量份；
[0010] 去离子水，55~95重量份。
[0011]进一步优选所述除甲醛用空气净化喷剂的原料组分包括：
[0012]甲壳素，5~15重量份；
[0013] 纳米硅粉，5~15重量份；
[0014] 去离子水，70~75重量份。
[0015] 所述纳米娃粉的粒径为5~100nm。
[0016] 所述除甲醛用空气净化喷剂原料组分中还添加0.1~5重量份的助剂，所述助剂为 聚乙烯醇、丙烯酸树脂、樟树叶提取物、桉树叶提取物中的一种或几种以任意比例组成的混 合物。
[0017] 所述樟树叶提取物采用如下方法制备：
[0018] (S1)将樟树叶进行干燥、粉碎处理，得到粒径为80~120目的樟树叶细粉；
[0019] (S2)向步骤(S1)所述的樟树叶细粉中加入6~9倍质量的水，在0.1~0.5MPa、40~ 50°C条件下进行水提3~6h，过滤，得到提取液；
[0020] (S3)将步骤（S2)所述的提取液在-0.04~-0.07MPa、40~50°C进行加热浓缩2~ 5h，得到浓缩液；
[0021] (S4)将步骤(S3)所述浓缩液进行喷雾干燥，即得樟树叶提取物。
[0022] 所述桉树叶提取物采用如下方法制备：
[0023] (S1)将桉树叶进行干燥、粉碎处理，得到粒径为50~80目的桉树叶细粉；
[0024] (S2)向步骤(S1)所述的桉树叶细粉中加入6~9倍质量的水，在0.1~0.5MPa、30~ 40 °C条件下进行水提2~3h，过滤，得到提取液；
[0025] (S3)将步骤（S2)所述的提取液在-0.06~-0.09MPa、30~40°C进行加热浓缩2~ 3h，得到浓缩液；
[0026] (S4)将步骤(S3)所述浓缩液进行喷雾干燥，即得桉树叶提取物。
[0027] -种制备权利要求所述的除甲醛用空气净化喷剂的方法，包括如下步骤：
[0028] (1)分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料；
[0029] (2)将步骤（1)所述混合物料加入所述去离子水中，在180~220r/min搅拌速度下 搅拌1~3h，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。
[0030] 进一步优选所述除甲醛用空气净化喷剂的制备方法，包括如下步骤：
[0031] (1)称取所述助剂并加入所述去离子水中，在搅拌条件下加热，使所述助剂充分溶 解于水，得到分散液；
[0032] (2)分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料；
[0033] (3)将步骤(2)所述混合物料加入步骤（1)所述分散液中，在180~220r/min搅拌速 度下搅拌1~3h，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。
[0034]步骤(1)中，进行所述加热的温度为80~90°C，进行所述加热的时间为0.5-2h。
[0035] 本发明的有益效果为：
[0036] 本发明所述的除甲醛用空气净化喷剂，采用甲壳素和纳米硅粉作为有效原料组分 并进行适当配比，甲壳素和纳米硅粉两种组分能够充分发挥协同作用，最终形成的除甲醛 用空气净化喷剂中，不仅含有大量稳定不饱和正电荷结构，还含有活性氨基，从而一方面利 用不饱和正电荷结构对小分子的游离甲醛等物质进行吸附，还利用活性氨基对游离甲醛进 行分解，将甲醛转化为等摩尔的水，反应方程式为CH 20+H2NR-H2CNR+H20;此外，所述喷剂能 够产生强大的负电场，该负电场在对空气中的游离甲醛、VOCs进行吸附的同时，还能有效杀 害空气中的有害微生物和细菌。根据QB/T 2761-2006检测，本发明所述的除甲醛用空气净 化喷剂对室内游离甲醛的去除率大于95%。此外，本发明所述的除甲醛用空气净化喷剂安 全性高，对人体皮肤无刺激，无毒性，不会造成二次污染。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0038] 实施例1
[0039] 本实施例提供一种除甲醛用空气净化喷剂，原料组分包括：
[0040] 甲壳素（台湾东周化工提供），2.5重量份；
[0041 ]粒径为5的纳米硅粉(健康家国际生物科技提供），20重量份；
[0042] 去离子水，55重量份。
[0043] -种所述的除甲醛用空气净化喷剂的方法，包括如下步骤：
[0044] (1)分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料；
[0045] (2)将步骤（1)所述混合物料加入所述去离子水中，在180r/min搅拌速度下搅拌 3h，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。
[0046] 实施例2
[0047] 本实施例提供一种除甲醛用空气净化喷剂，原料组分包括：
[0048]甲壳素（台湾东周化工提供），20重量份；
[0049] 粒径为100nm的纳米硅粉(健康家国际生物科技提供），2.5重量份；
[0050] 聚乙烯醇(广州银环化工提供），5重量份；
[0051 ] 去离子水，95重量份。
[0052] -种所述的除甲醛用空气净化喷剂的方法，包括如下步骤：
[0053] (1)称取所述聚乙烯醇并加入所述去离子水中，在搅拌条件下、80°C进行加热2h， 使所述聚乙烯醇充分溶解于水，得到分散液；
[0054] (2)分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料；
[0055] (3)将步骤(2)所述混合物料加入步骤（1)所述分散液中，在220r/min搅拌速度下 搅拌lh，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。
[0056] 实施例3
[0057] 本实施例提供一种除甲醛用空气净化喷剂，原料组分包括：
[0058]甲壳素（台湾东周化工提供），5重量份；
[0059]粒径为40nm的纳米硅粉(健康家国际生物科技提供），15重量份；
[0060]丙烯酸树脂(台湾永记造漆工业提供），5重量份；
[0061 ] 去离子水，70重量份。
[0062] -种所述的除甲醛用空气净化喷剂的方法，包括如下步骤：
[0063] (1)称取所述聚乙烯醇并加入所述去离子水中，在搅拌条件下、90°C进行加热 〇. 5h，使所述聚乙烯醇充分溶解于水，得到分散液；
[0064] (2)分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料；
[0065] (3)将步骤(2)所述混合物料加入步骤（1)所述分散液中，在200r/min搅拌速度下 搅拌2h，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。
[0066] 实施例4
[0067] 本实施例提供一种除甲醛用空气净化喷剂，原料组分包括：
[0068]甲壳素（台湾东周化工提供），15重量份；
[0069]粒径为40nm的纳米硅粉(健康家国际生物科技提供），5重量份；
[0070]丙烯酸树脂(台湾永记造漆工业提供），2.5重量份；
[0071]去尚子水，75重量份。
[0072] -种所述的除甲醛用空气净化喷剂的方法，包括如下步骤：
[0073] (1)称取所述聚乙烯醇并加入所述去离子水中，在搅拌条件下、90°C进行加热 〇. 5h，使所述聚乙烯醇充分溶解于水，得到分散液；
[0074] (2)分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料；
[0075] (3)将步骤(2)所述混合物料加入步骤（1)所述分散液中，在200r/min搅拌速度下 搅拌2h，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。
[0076] 实施例5
[0077] 本实施例提供一种除甲醛用空气净化喷剂，原料组分包括：
[0078] 甲壳素（台湾东周化工提供），10重量份；
[0079] 粒径为40nm的纳米硅粉(健康家国际生物科技提供），10重量份；
[0080]聚乙烯醇(广州银环化工提供），12重量份；
[00811去离子水，72重量份。
[0082] -种所述的除甲醛用空气净化喷剂的方法，包括如下步骤：
[0083] (1)称取所述聚乙烯醇并加入所述去离子水中，在搅拌条件下、85°C进行加热 〇. 5h，使所述聚乙烯醇充分溶解于水，得到分散液；
[0084] (2)分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料；
[0085] (3)将步骤(2)所述混合物料加入步骤（1)所述分散液中，在200r/min搅拌速度下 搅拌2h，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。
[0086] 实施例6
[0087] 本实施例的各原料用量和操作条件都与实施例5相同，区别仅在于:采用樟树叶提 取物替代实施例5中的聚乙烯醇。
[0088]其中，所述棒树叶提取物米用如下方法制备：
[0089] (S1)将樟树叶进行干燥、粉碎处理，得到粒径为80目的樟树叶细粉；
[0090] (S2)向步骤(S1)所述的樟树叶细粉中加入6倍质量的水，在0.1 MPa、40°C条件下进 行水提6h，过滤，得到提取液；
[0091] (S3)将步骤(S2)所述的提取液在-0.04、40 °C进行加热浓缩5h，得到浓缩液；
[0092] (S4)将步骤(S3)所述浓缩液进行喷雾干燥，即得樟树叶提取物。
[0093] 实施例7
[0094]本实施例的各原料用量和操作条件都与实施例6相同，区别仅在于:所述樟树叶提 取物采用如下方法制备：
[0095] (S1)将樟树叶进行干燥、粉碎处理，得到粒径为120目的樟树叶细粉；
[0096] (S2)向步骤(S1)所述的樟树叶细粉中加入9倍质量的水，在0.5MPa、50 °C条件下进 行水提3h，过滤，得到提取液；
[0097] (S3)将步骤(S2)所述的提取液在-0.07MPa、50 °C进行加热浓缩2h，得到浓缩液；
[0098] (S4)将步骤(S3)所述浓缩液进行喷雾干燥，即得樟树叶提取物。
[0099] 实施例8
[0100]本实施例的各原料用量和操作条件都与实施例5相同，区别仅在于:采用桉树叶提 取物替代实施例5中的聚乙烯醇。
[0101 ]其中，所述桉树叶提取物采用如下方法制备：
[0102] (S1)将桉树叶进行干燥、粉碎处理，得到粒径为50目的桉树叶细粉；
[0103] (S2)向步骤(S1)所述的桉树叶细粉中加入6倍质量的水，在0.1 MPa、30°C条件下进 行水提3h，过滤，得到提取液；
[0104] (S3)将步骤(S2)所述的提取液在-0.06MPa、30 °C进行加热浓缩3h，得到浓缩液；
[0105] (S4)将步骤(S3)所述浓缩液进行喷雾干燥，即得桉树叶提取物。
[0106] 实施例9
[0107] 本实施例的各原料用量和操作条件都与实施例8相同，区别仅在于:所述桉树叶提 取物采用如下方法制备：
[0108] (S1)将桉树叶进行干燥、粉碎处理，得到粒径为80目的桉树叶细粉；
[0109] (S2)向步骤(S1)所述的桉树叶细粉中加入9倍质量的水，在0.5MPa、40°C条件下进 行水提2h，过滤，得到提取液；
[0110] (S3)将步骤(S2)所述的提取液在-0.09MPa、40 °C进行加热浓缩2h，得到浓缩液；
[0111] (S4)将步骤(S3)所述浓缩液进行喷雾干燥，即得桉树叶提取物。
[0112] 实施例10
[0113]本实施例的各原料用量和操作条件都与实施例5相同，区别仅在于：采用聚乙烯 醇、丙烯酸树脂、樟树叶提取物、桉树叶提取物按照质量比1:1:1:1组成的混合物替代实施 例5中的聚乙烯醇，所述樟树叶提取物采用实施例6中的方法制得，所述桉树叶提取物按照 实施例8中的方法制得。
[om] 实验例
[0115] -、检测项目：多次完整皮肤刺激试验
[0116] 1、材料和动物
[0117] (1)受试样品:取实施例5所述喷剂原液为受试样品。
[0118] (2)动物:健康无皮肤疾病新西兰白兔4只，普通级，体重2.3-2.5kg，金陵种兔场提 供，动物生产许可证号：SCXK(苏）2012-003号，动物饲料来源及证号:江苏省协同医药生物 工程有限公司，苏饲证(2014)01008号。
[0119] (3)试验条件:实验动物环境使用许可证号：SYXK(苏）2012-0036号；环境温度:22 ± 2 °C ;相对湿度:40-70 % ;主要仪器:婴儿秤(05-324)。
[0120] 2、方法
[0121] (1)检验依据:卫生部（2002年版）《消毒技术规范》第二部分2.3.3皮肤刺激实试 验。
[0122] (2)试验方法:试验前日，将家兔背部脊柱两侧毛剪掉，去毛范围各为3cm*3cm。试 验时，取受试物约0.5ml涂抹在一侧去毛皮肤上，另一侧去毛皮肤作为空白对照，涂抹面积 2.5cm*2.5cm，每天涂抹1次，连续涂抹14d。涂抹后4h，用温水清洗，除去残余物，24h后观察 结果，按照《消毒技术规范》(2002年版）中表2-11评分，对照区与实验区同样处理。实验结束 时按《消毒技术规范》(2002年版)中表2-12进行皮肤刺激强度分级。结果如表1。
[0123] 表1-本发明所述喷剂对家兔多次完整皮肤刺激性试验结果
[0124]
[0125]
[0126] 结论:本发明实施例5所述喷剂样品对家兔多次完整皮肤刺激反应积分均值为0， 刺激强度为无刺激性。
[0127] 二、检测项目：急性经口毒性试验
[0128] 1、材料和动物
[0129] (1)受试样品:取实施例5所述喷剂原液为受试样品。
[0130] (2)动物：SPF级健康ICR小鼠20只，体重18.2-21.7g，北京维通利华实验动物技术 有限公司提供，雌雄各半，动物生产许可证号：SCXK(京）2012-0001号，动物饲料来源及证 号:江苏省协同医药生物工程有限公司，苏饲证(2014)01008号。
[0131] (3)试验条件：实验动物屏障环境使用许可证号：SYXK(苏）2012-0037号；环境温 度:22 ± 2°C ;相对湿度:40-70% ;主要仪器：电子秤(编号05-705)，电子天平(编号05-314)。
[0132] 2、方法
[0133] (1)检验依据:卫生部(2002年版)《消毒技术规范》第二部分2.3.1急性经口毒性试 验。
[0134] (2)试验方法：依次最大限度试验。设计剂量为5000mg/kg b.wt.，称取受试样品 (本实施例5所述喷剂)5000mg加纯净水至20ml配成受试样品液。小鼠禁食过夜后，经口一次 灌胃给予，灌胃容量为5000mg/kg b.wt.。灌胃后4g给食，观察期1天。小鼠灌胃后未见明显 中毒表现，观察期内无动物死亡，试验动物死亡结果见表2。
[0135] 表2-本发明所述喷剂对小鼠急性经口毒性试验结果
[0136]
[0137] 结论:本发明所述喷剂样品对雌雄小鼠急性经口LD50值均大于5000mg/kg b.wt.， 属实际无毒级。
[0138] 三、检测项目：甲醛去除率
[0139] 根据QB/T 2761-2006规定方法检测，本发明实施例5所述的除甲醛用空气净化喷 剂对室内游离甲醛的去除率大于95%。
[0140] 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种 形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技 术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种除甲醛用空气净化喷剂，其特征在于，原料组分包括： 甲壳素，2.5~20重量份； 纳米硅粉，2.5~20重量份； 去尚子水，55~95重量份。2. 根据权利要求1所述的除甲醛用空气净化喷剂，其特征在于，原料组分包括： 甲壳素，5~15重量份； 纳米娃粉，5~15重量份； 去尚子水，70~75重量份。3. 根据权利要求1所述的除甲醛用空气净化喷剂，其特征在于，所述纳米硅粉的粒径为 5~IOOnm04. 根据权利要求1所述的除甲醛用空气净化喷剂，其特征在于，原料组分中还添加0.1 ~5重量份的助剂，所述助剂为聚乙烯醇、丙烯酸树脂、樟树叶提取物、桉树叶提取物中的一 种或几种以任意比例组成的混合物。5. 根据权利要求4所述的除甲醛用空气净化喷剂，其特征在于，所述樟树叶提取物采用 如下方法制备： (51) 将樟树叶进行干燥、粉碎处理，得到粒径为80~120目的樟树叶细粉； (52) 向步骤(Sl)所述的樟树叶细粉中加入6~9倍质量的水，在0.1~0.5MPa、40~50 °C 条件下进行水提3~6h，过滤，得到提取液； (53) 将步骤(S2)所述的提取液在-0.04~-0.07MPa、40~50°C进行加热浓缩2~5h，得 到浓缩液； (54) 将步骤(S3)所述浓缩液进行喷雾干燥，即得樟树叶提取物。6. 根据权利要求4所述的除甲醛用空气净化喷剂，其特征在于，所述桉树叶提取物采用 如下方法制备： (51) 将桉树叶进行干燥、粉碎处理，得到粒径为50~80目的桉树叶细粉； (52) 向步骤(Sl)所述的桉树叶细粉中加入6~9倍质量的水，在0.1~0.5MPa、30~40 °C 条件下进行水提2~3h，过滤，得到提取液； (53) 将步骤(S2)所述的提取液在-0.06~-0.09MPa、30~40°C进行加热浓缩2~3h，得 到浓缩液； (54) 将步骤(S3)所述浓缩液进行喷雾干燥，即得桉树叶提取物。7. -种制备权利要求1-3任一项所述的除甲醛用空气净化喷剂的方法，其特征在于，包 括如下步骤： (1) 分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料； (2) 将步骤（1)所述混合物料加入所述去离子水中，在180~220r/min搅拌速度下搅拌1 ~3h，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。8. -种制备权利要求4-6任一项所述的除甲醛用空气净化喷剂的方法，其特征在于，包 括如下步骤： (1) 称取所述助剂并加入所述去离子水中，在搅拌条件下加热，使所述助剂充分溶解于 水，得到分散液； (2) 分别称取所述甲壳素和所述纳米硅粉，并进行充分混合均匀，得到混合物料； (3)将步骤(2)所述混合物料加入步骤（1)所述分散液中，在180~220r/min搅拌速度下 搅拌1~3h，即得所述除甲醛用空气净化喷剂。9.根据权利要求8所述的除甲醛用空气净化喷剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中， 进行所述加热的温度为80~90 °C，进行所述加热的时间为0.5-2h。
【文档编号】A01P1/00GK105944535SQ201610309808
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】刘宜昕, 高丽
【申请人】南京小跳娃环境科技有限公司