一种通过纳米碳化植物改性活化技术来产生负离子的方法与流程

文档序号:23091511发布日期:2020-11-27 12:44阅读:572来源:国知局

本发明涉及生物工程的涂料技术领域,特指一种通过纳米碳化植物改性活化技术来产生负离子的方法。



背景技术:

在装修房屋的过程中,由于许多粘合剂、涂料、油漆、都含有甲醛,会挥发出以甲醛为主的污染气体,对人体造成伤害。其中,甲醛己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸性物质,长期接触甲醛可引起慢性呼吸道疾病,妊娠综合症,白血病等疾病,还可以引起新生儿染色体异常和亲少年记忆力减退,智力低下等。目前常用的空气净化技术,主要是物理吸附,比如植物吸附和活性炭吸附其中使用活性炭吸附时,主要是将活性炭防止在一定的结构的装置上,依靠空气的自然流动或风机的作用进行吸附但是由于甲醛是长时间缓慢释放,在室内不可能一直放置去甲醛装置,所以甲醛还是会不断对人体造成伤害。涂料广泛应用于装修过程中,但是现有的涂料大多含有毒有害物质,无法保障室内环境的健康。室内有苯、二甲苯、tvoc、pm2.5等物质,导致室内空气污染是室外的5倍以上,严重影响着人们的身体健康。



技术实现要素:

针对以上问题,本发明提供了一种通过纳米碳化植物改性活化技术来产生负离子的方法,制作出来的负离子粉添加到涂料中,其产生的负离子浓度更高,平均每立方厘米释放的负离子数可达3000以上,能有效降解甲醛、苯、二甲苯、tvoc、pm2.5等有害物质,净味除烟,杀菌降尘,将空气变得像森林中一样清新,持久快速呵护家人健康。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种通过纳米碳化植物改性活化技术来产生负离子的方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1:把锦葵科植物去根洗净,放入醇中,泡30分钟后,再用去离子水洗净;

s2:把上述植物分切成2-3cm长段,放入搅拌机中,搅拌机内装有碱性溶液,液面没过植物,对搅拌机内的液体进行加热,加热至165~180℃,持续搅拌2小时,对植物进行蒸解、产生含有木质素的溶液,对液体进行过筛,把剩余纤维除掉,得到含有木质素的溶液;

s3:对步骤s2中得到的含有木质素的溶液中加入盐酸调整ph值,使得ph值在5.5-6之间,再加入抗氧化剂与加工改性剂,继续搅拌10分钟,再加入凝集剂提取出凝聚物,然后将提取到的木质素凝聚物进行多次的水洗以去除杂质,凝聚物中含有植物碎料、抗氧化剂及加工改性剂,再对凝聚物进行蒸发,去除水分;

s4:把步骤s3中得到的凝聚物放入粉碎机打散,再放入碳化炉内,碳化炉内维持二氧化碳或氮气气氛中,控制碳化温度在80-120℃,保温30分钟形成碳化物;

s5:把s4中得到的碳化物放入研磨机中进行粗磨,粗磨1小时,获得粒径为0.01-0.1mm的颗粒;

s6:再把步骤s5中得到的颗粒物放入高温真空炉中,抽真空至0.001pa后,缓慢升温至800℃以上,保温20分钟进行进一步碳化;

s7:再把步骤s6中得到的碳化物放入高压气流涡轮粉碎机中进行加热粉碎,加热粉碎1小时以上,可以得到粒径为8-20微米的颗粒;

s8:把s6中得到的碳化物进行正压转移至更高精度的高压气流涡轮粉碎机中进行粉碎,粉碎时,粉碎机中通入氮气避免颗粒物氧化,粉碎1小时之后,获得10-400nm的颗粒物;

s9:将步骤s8获得的颗粒物添加到涂料配方中,该涂料即具有产生负离子的性能。

优选地,所述抗氧化剂选自3,4-二羟基苯甲酸乙酯、叔丁基对羟基茴香醚、环己六醇磷酸酯中的一种或几种。

优选地,所述加工改性剂选自低分子量的氯化聚乙烯类、丙烯酸类、脂肪醇类改性聚合物中的一种或几种。

优选地,所述步骤s1中的醇的体积分数为5%-30%,所述醇为甲醇、乙醇或异丙醇。

优选地,所述步骤s3中的所述凝集剂采用高分子凝集剂或无机类凝集剂。

本发明有益效果:

本发明通过纳米碳化植物改性活化技术来产生负离子,将多种植物收割后,进行碳化并加工成纳米级别的粉末以及精华液,并且对这些植物粉末和精华液进行改性,使其具有高活性的小粒径负氧离子释放量,相比传统的负离子生成技术,其产生的负离子浓度更高,平均每立方厘米释放的负离子数可达3000以上,释放负离子的颗粒物的粒径更小,粒径只有10-400nm,能有效降解甲醛、苯、二甲苯、tvoc、pm2.5等有害物质,净味除烟,杀菌降尘,将空气变得像森林中一样清新,持久快速呵护家人健康。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。

一种纳米碳化植物改性活化技术产生负离子的制作方法,包括以下步骤:

s1:把锦葵科植物去根洗净,放入醇中,泡30分钟后,再用去离子水洗净,这里,锦葵科植物可以选用扶桑、木槿、木芙蓉、蜀葵、锦葵等,根部无叶绿素,因此将其切除。醇的体积分数为5%-30%,所述醇为甲醇、乙醇或异丙醇,优选采用乙醇。

s2:把上述植物分切成2-3cm长段,这样节约空间,不容易交叉卷成一团,再放入搅拌机中,搅拌机是低速的搅拌机,搅拌机内装有碱性溶液,该碱性溶液选用高温不易分解的碱性溶液,液面没过植物,对搅拌机内的液体进行加热,加热至165~180℃,持续搅拌2小时,搅拌速度是30转/分钟,对植物进行蒸解、产生含有木质素的溶液,对液体进行过筛,筛孔要足够疏,建议筛孔的孔径采用2-3mm之间,这样能够让含有木质素的溶液迅速通过,而纤维挡住,把剩余纤维除掉,得到含有木质素的溶液;

s3:对步骤s2中得到的含有木质素的溶液中加入盐酸调整ph值,使得ph值在5.5-6之间,再加入抗氧化剂与加工改性剂,其中,所述抗氧化剂选自3,4-二羟基苯甲酸乙酯、叔丁基对羟基茴香醚、环己六醇磷酸酯中的一种或几种,这样可以避免木质素被氧化,所述加工改性剂选自低分子量的氯化聚乙烯类、丙烯酸类、脂肪醇类改性聚合物中的一种或几种,可以对植物颗粒进行改性活化。继续搅拌10分钟,再加入凝集剂提取出凝聚物,所述凝集剂采用高分子凝集剂或无机类凝集剂,然后将提取到的木质素凝聚物进行多次的水洗以去除杂质,凝聚物中含有植物碎料、抗氧化剂及加工改性剂,再对凝聚物进行蒸发,蒸发在不锈钢蒸板上进行,进行热风风干,去除水分;

s4:把步骤s3中得到的凝聚物放入粉碎机打散,再放入碳化炉内,碳化炉内维持二氧化碳或氮气气氛中,二氧化碳或氮气控制碳化温度在80-120℃,保温30分钟形成碳化物;

s5:把s4中得到的碳化物放入研磨机中进行粗磨,粗磨1小时,获得粒径为0.01-0.1mm的颗粒,倒出来的颗粒进行惰性气体保护;

s6:再把步骤s5中得到的颗粒物放入高温真空炉中,抽真空至0.001pa后,缓慢升温至800℃以上,保温20分钟进行进一步碳化,这样,在前面有没有完全碳化的颗粒就会被完全碳化;

s7:再把步骤s6中得到的碳化物放入高压气流涡轮粉碎机中进行加热粉碎,加热粉碎1小时以上,加热温度为200℃,可以得到粒径为8-20微米的颗粒;

s8:把s7中得到的碳化物进行正压转移至更高精度的高压气流涡轮粉碎机中进行粉碎,粉碎时,粉碎机中通入氮气避免颗粒物氧化,粉碎1小时之后,获得10-400nm的颗粒物;

s9:将步骤s8获得的颗粒物添加到涂料配方中,该涂料即具有产生负离子的性能。

将以上得到的最终颗粒物粉料作为负离子粉料,添加到以下配方中,按重量份称取以下配料:水100-200份、纳米级贝壳粉50-60份、钛白粉1-3份、丙烯酸乳液6-8份、聚乙二醇3-5份、二甲基硅油0.5-2份、硅藻土10-20份、负离子粉5-8份、增稠剂1-2份、消泡剂0.2-0.4份、醇酸树脂4-6份、钛酸酯4-6份、乙醇20-30份、湿润剂4-6份;制成的涂料,做相关的负离子测试:测得平均每立方厘米释放的负离子数可达3000以上。采用本发明的方法制作出来的负离子粉,添加到涂料中,其产生的负离子浓度更高,能有效降解甲醛、苯、二甲苯、tvoc、pm2.5等有害物质,净味除烟,杀菌降尘。

在本发明的描述中,“第一”、“第二”仅由于描述目的,且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

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