一种空气净化器用净化材料及其制备方法与流程

文档序号:15632724发布日期:2018-10-12 21:00阅读:275来源:国知局
本发明属于空气净化
技术领域
,具体涉及一种空气净化器用净化材料及其制备方法。
背景技术
:空气污染源主要有甲醛、苯、醚酯类、三氯乙烯、丙烯腈等挥发性有机物;现有空气净化介质材料主要有:光催化剂、活性炭、合成纤维、heap高效材料等。目前常规的净化方式为活性炭吸附,但由于吸附量有限,难以根除有害物。申请号为201610263737.1的专利申请公开了一种除甲醛空气净化新材料,包括基体材料、表面活性剂、高分子有机胺类化合物和稀土金属催化剂;所述基体材料为阳离子交换纤维,所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,所述高分子有机胺类化合物为三乙烯四胺,所述稀土金属催化剂为金属铒和金属镱的混合物;该空气净化新材料中各成分的重量份之比为:基体材料80~120份,表面活性剂4~6份,高分子有机胺类化合物20~30份,稀土金属催化剂2~4份,其中,稀土金属催化剂中金属铒和金属镱的重量份之比为1~3:1。上述专利提供的具有除甲醛功能的空气净化新材料具有优异的甲醛清除效果,清除速率高,且对甲醛的吸附容量大,但是其制备方法复杂、成本较高,并且只能清除甲醛,功能单一。综上所述,因此需要一种更好的净化材料,来改善现有技术的不足。技术实现要素:本发明的目的是提供一种空气净化器用净化材料及其制备方法,本发明制备的净化材料具有出色的除甲醛及吸附空气中的固体小颗粒的效果,且制备方法简易可行,制造成本低廉,可以用于室内空气过滤。本发明提供了如下的技术方案:一种空气净化器用净化材料,包括以下重量份的原料:硅藻土24-35份、纳米二氧化硅13-18份、碳酸钙11-17份、氧化锌12-18份、复合纤维材料22-29份、三乙烯四胺14-18份、铁酸钙复合物16-22份、表面活性剂8-13份、乙醇6-10份、粘合剂5-10份和水12-17份。优选的,所述净化材料包括以下重量份的原料:硅藻土27-33份、纳米二氧化硅14-18份、碳酸钙13-17份、氧化锌15-18份、复合纤维材料22-26份、三乙烯四胺15-18份、铁酸钙复合物18-22份、表面活性剂8-11份、乙醇7-10份、粘合剂8-10份和水12-16份。优选的,所述净化材料包括以下重量份的原料:硅藻土31份、纳米二氧化硅16份、碳酸钙17份、氧化锌15份、复合纤维材料22份、三乙烯四胺18份、铁酸钙复合物19份、表面活性剂11份、乙醇10份、粘合剂8份和水16份。一种空气净化器用净化材料的制备方法,包括以下制备步骤:a、将硅藻土置于煅烧炉中,在380-450℃下煅烧1-2h,再粉碎成粉末,与纳米二氧化硅、碳酸钙、氧化锌混合,送入球磨机中,球磨2-3h,得到粉料;b、将粉料投入到乙醇中,升温至70-80℃,反应1-2h,再加入复合纤维材料和表面活性剂,在200-300r/min的转速下搅拌反应30-40min,再减压蒸馏,去除乙醇,冷却至常温后,得到材料一;c、将材料一、三乙烯四胺、铁酸钙复合物和粘合剂混合,投入水中,在55-65℃下加热并搅拌3-5h,冷却至常温,静置至凝胶状,得到材料二;d、将材料二置于密闭环境中,通入二氧化碳,进行超临界干燥,干燥后即可得到成品。优选的,所述步骤b的复合纤维材料是由长纤维材料、短纤维材料与纤维素凝胶复合后牵伸、纺丝制成。优选的,所述步骤b的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类与烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂按质量比1:1混合而成。优选的,所述步骤c的铁酸钙复合物的制备方法为:将氯化钙溶液、硝酸铁溶液混合,搅拌至溶液澄清后,加入氨水,置于反应釜中,在90-100℃下反应2-3h,过滤取滤渣,用水清洗至中性,再干燥,得到固料,将氧化石墨烯加入乙醇中超声分散20-30min,再加入固料,搅拌反应10-20min,再升温至80-110℃,反应1-2h,过滤取滤渣,用水清洗至中性,烘干即可得到铁酸钙复合物。优选的,所述步骤c的粘合剂是由聚乙烯醇干粉、可再生胶粉、活性硅酸钙粉和石膏粉混合复配而成。本发明的有益效果是:本发明制备的净化材料具有出色的除甲醛及吸附空气中的固体小颗粒的效果,且制备方法简易可行,制造成本低廉,可以用于室内空气过滤。本发明中的硅藻土具有优异的孔隙结构,相较于传统的活性炭,其原料成本更加低廉、来源更为广泛,且吸附效果好,硅藻土还具有很好的分散性,可与其他成分相融合,并且保持自身的特性,稳定性高;本发明中添加的乙醇可会回收利用,无副产物,具有循环利用、节能环保的作用。本发明中的铁酸钙复合物和粘合剂的复配,可分解室内多种有害气体,如甲醛、苯、二甲苯等,相较于传统的净化材料,不再单一净化。具体实施方式实施例1一种空气净化器用净化材料,包括以下重量份的原料:硅藻土35份、纳米二氧化硅18份、碳酸钙11份、氧化锌18份、复合纤维材料22份、三乙烯四胺14份、铁酸钙复合物22份、表面活性剂8份、乙醇6份、粘合剂10份和水17份。一种空气净化器用净化材料的制备方法,包括以下制备步骤:a、将硅藻土置于煅烧炉中,在450℃下煅烧1h,再粉碎成粉末,与纳米二氧化硅、碳酸钙、氧化锌混合,送入球磨机中,球磨3h,得到粉料;b、将粉料投入到乙醇中,升温至80℃,反应1h,再加入复合纤维材料和表面活性剂,在300r/min的转速下搅拌反应30min,再减压蒸馏,去除乙醇,冷却至常温后,得到材料一;c、将材料一、三乙烯四胺、铁酸钙复合物和粘合剂混合,投入水中,在55℃下加热并搅拌5h,冷却至常温,静置至凝胶状,得到材料二;d、将材料二置于密闭环境中,通入二氧化碳,进行超临界干燥,干燥后即可得到成品。步骤b的复合纤维材料是由长纤维材料、短纤维材料与纤维素凝胶复合后牵伸、纺丝制成。步骤b的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类与烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂按质量比1:1混合而成。步骤c的铁酸钙复合物的制备方法为:将氯化钙溶液、硝酸铁溶液混合,搅拌至溶液澄清后,加入氨水,置于反应釜中,在90℃下反应3h,过滤取滤渣,用水清洗至中性,再干燥,得到固料,将氧化石墨烯加入乙醇中超声分散20min,再加入固料,搅拌反应10min,再升温至80℃,反应2h,过滤取滤渣,用水清洗至中性,烘干即可得到铁酸钙复合物。步骤c的粘合剂是由聚乙烯醇干粉、可再生胶粉、活性硅酸钙粉和石膏粉混合复配而成。实施例2一种空气净化器用净化材料,包括以下重量份的原料:硅藻土27份、纳米二氧化硅14份、碳酸钙13份、氧化锌15份、复合纤维材料22份、三乙烯四胺15份、铁酸钙复合物18份、表面活性剂8份、乙醇7份、粘合剂8份和水12份。一种空气净化器用净化材料的制备方法,包括以下制备步骤:a、将硅藻土置于煅烧炉中,在380℃下煅烧1h,再粉碎成粉末,与纳米二氧化硅、碳酸钙、氧化锌混合,送入球磨机中,球磨2h,得到粉料;b、将粉料投入到乙醇中,升温至70℃,反应1h,再加入复合纤维材料和表面活性剂,在200r/min的转速下搅拌反应30min,再减压蒸馏,去除乙醇,冷却至常温后,得到材料一;c、将材料一、三乙烯四胺、铁酸钙复合物和粘合剂混合,投入水中,在55℃下加热并搅拌3h,冷却至常温,静置至凝胶状,得到材料二;d、将材料二置于密闭环境中,通入二氧化碳,进行超临界干燥,干燥后即可得到成品。步骤b的复合纤维材料是由长纤维材料、短纤维材料与纤维素凝胶复合后牵伸、纺丝制成。步骤b的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类与烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂按质量比1:1混合而成。步骤c的铁酸钙复合物的制备方法为:将氯化钙溶液、硝酸铁溶液混合,搅拌至溶液澄清后,加入氨水,置于反应釜中,在90℃下反应2h,过滤取滤渣,用水清洗至中性,再干燥,得到固料,将氧化石墨烯加入乙醇中超声分散20min,再加入固料,搅拌反应10min,再升温至80℃,反应1h,过滤取滤渣,用水清洗至中性,烘干即可得到铁酸钙复合物。步骤c的粘合剂是由聚乙烯醇干粉、可再生胶粉、活性硅酸钙粉和石膏粉混合复配而成。实施例3一种空气净化器用净化材料,包括以下重量份的原料:硅藻土31份、纳米二氧化硅16份、碳酸钙17份、氧化锌15份、复合纤维材料22份、三乙烯四胺18份、铁酸钙复合物19份、表面活性剂11份、乙醇10份、粘合剂8份和水16份。一种空气净化器用净化材料的制备方法,包括以下制备步骤:a、将硅藻土置于煅烧炉中,在450℃下煅烧2h,再粉碎成粉末,与纳米二氧化硅、碳酸钙、氧化锌混合,送入球磨机中,球磨3h,得到粉料;b、将粉料投入到乙醇中,升温至80℃,反应2h,再加入复合纤维材料和表面活性剂,在200r/min的转速下搅拌反应40min,再减压蒸馏,去除乙醇,冷却至常温后,得到材料一;c、将材料一、三乙烯四胺、铁酸钙复合物和粘合剂混合,投入水中,在65℃下加热并搅拌5h,冷却至常温,静置至凝胶状,得到材料二;d、将材料二置于密闭环境中,通入二氧化碳,进行超临界干燥,干燥后即可得到成品。步骤b的复合纤维材料是由长纤维材料、短纤维材料与纤维素凝胶复合后牵伸、纺丝制成。步骤b的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类与烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂按质量比1:1混合而成。步骤c的铁酸钙复合物的制备方法为:将氯化钙溶液、硝酸铁溶液混合,搅拌至溶液澄清后,加入氨水,置于反应釜中,在100℃下反应2h,过滤取滤渣,用水清洗至中性,再干燥,得到固料,将氧化石墨烯加入乙醇中超声分散20min,再加入固料,搅拌反应10min,再升温至110℃,反应2h,过滤取滤渣,用水清洗至中性,烘干即可得到铁酸钙复合物。步骤c的粘合剂是由聚乙烯醇干粉、可再生胶粉、活性硅酸钙粉和石膏粉混合复配而成。检测以上实施例制备的成品,得到以下检测数据:表一:项目实施例1实施例2实施例3pm10净化率(%)788283甲醛净化率(%)959396以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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