一种甲醛去除剂及其使用方法与流程

[0001]
本发明属于空气净化领域,具体涉及一种甲醛去除剂及其使用方法。


背景技术：

[0002]
甲醛是一种无色，有刺激性气味的气体，易溶于水、醇、醚，甲醛在工业中有广泛的用途。最新研究表明甲醛已经成为第一类致癌物质，甲醛引起人类的鼻咽癌、鼻腔癌和鼻窦癌，并可引发白血病。甲醛对人体的危害主要表现在如下方面：甲醛能与体细胞的原生质中的蛋白质结合，改变蛋白质内部结构并凝固，从而具有杀生力。在低浓度下最初刺激眼黏膜，在高浓度时刺激上呼吸道，引起咳嗽、胸闷，同时颈部有压迫感，并使黏膜溃烂，进而在肺部引起炎症。吸入甲醛后可引起食欲减退、厌食、体重减轻、衰弱、失眠症；如果经常接触会产生至敏现象，并可造成皮肤组织溃烂。甲醛对中枢神经系统有麻醉作用，尤其是对视力有强烈的毒害作用。此外甲醛还能损伤细胞内的遗传物质，是可疑的致癌物质。长期接触甲醛气体可引起头痛、软弱无力、排汗不规则、体温变化、脉搏加快、皮疹、湿疹、红肿等。因此世界卫生组织(who)和美国环境保护局将甲醛列为可疑的致癌物质与重要的环境污染物。
[0003]
近些年来由于人们居主条件改善，我国已颁布了《居室空气中甲醛的卫生标准》。室内空气环境质量状况如甲醛、甲苯、二甲苯等tvoc污染仍然困扰居民生活，甲醛小分子易挥发其对环境污染尤为明显。目前我国城市写字楼和家庭室内装修中的甲醛污染，主要是由建筑材料、装修材料和家具产生的，主要来源于各种人造木板、涂料、胶粘剂、处理剂等化学建材类建筑材料产品。多年来中国室内装饰协会室内环境监测委员会检测数据分析，目前我国城乡居民家庭中甲醛的主要来源有以下四个方面:(1)来自于用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板、刨花板和复合地板等人造板材。因为甲醛具有较强的粘合性，还具有加强板材的硬度及防虫、防腐的功能，有些生产人造板材使用的胶粘剂是以甲醛为主要成分的脲醛树脂，板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，从而导致室内空气中甲醛含量超标。(2)来自于用人造板制造的家具。个别家具生产厂家为了追求利润，使用不合格的板材以及制造工艺不规范，使家具成了甲醛的排放站。(3)来自于含有甲醛成分的其他各类装饰材料，比如白乳胶、泡沫塑料、油漆和涂料等。乳胶胶粘剂在装饰装修中广泛应用于木器工程和墙面处理方面，特别是封闭在墙面的乳胶中的甲醛很难清除。(4)来自于室内装饰纺织品，包括床上用品、墙布、墙纸、化纤地毯、窗帘和布艺家具。在纺织生产中，为了增加抗皱性能、防水性能、防火性能，常加入一些含有甲醛助剂，在使用时会释放出甲醛。
[0004]
目前，室内治理用的产品有用除醛酶、化学试剂反应，活性炭吸附剂，光触媒等净化空气，但是每种产品治理方法单一，很少有集各种产品优点，如光触媒(光催化剂)虽然可以长时间净化但净化缓慢受到光源限制，化学试剂反应或活性炭短期净化快速当马上随药剂耗尽或吸附饱和失去净化功能存在时效性。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术中的问题，本发明提供一种甲醛去除剂,解决了现有的去除功能单一，持续性不长的问题，利用聚乙烯醇作为去除剂，以羟基与甲醛形成缩聚反应，实现了甲醛的快速去除，达到良好的去除效果，同时在酸性条件加入下的硅溶胶与聚乙烯醇形成杂化化合物经缩醛交联聚合，结合掺杂纳米粒子氧化锌和二氧化钛，形成致密坚硬的封闭膜，既能够起到封闭作用，又能够催化净化空气，分解有机物，提高膜持续催化分解甲醛。
[0006]
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
[0007]
一种甲醛去除剂,包括粉剂和药剂，粉剂与药剂的质量比3-10；将粉剂加入至药剂中，搅拌配置成甲醛去除剂；
[0008]
粉剂的质量配方包括：茶多酚20-40份、蓝莓叶多酚10-20份、海藻酸铵5-8份、聚乙烯醇15-30份、纳米氧化锌5-10，纳米二氧化钛8-15份，十二烷基磺酸钠0.5-1份；
[0009]
药剂的质量配方包括：柠檬酸5-10份、磷酸4-8份、乙醇2-5份、硅溶胶(质量百分比浓度20-40％)15-30份，蒸馏水20-30份。
[0010]
进一步的，纳米氧化锌粒径小于20nm，纳米晶体形状，以棒状为佳，其中纳米棒直径约30～40nm，长度约300～400nm，长径比为5-10。
[0011]
进一步的，纳米二氧化钛粒径小于10nm，锐钛矿型或混晶型(锐钛矿与金红石重量比80/20)或两种类型混合。
[0012]
进一步的，甲醛去除剂的使用方法如下：将甲醛去除剂加入至蒸馏水中剧烈搅拌均匀，得到喷涂剂或涂刷液体，然后将待处理的家具表面保持清洁后，以喷涂或涂刷方式对家具表面涂覆处理，基材表面涂覆量为100ml-300ml/m2。
[0013]
进一步的，甲醛去除剂与蒸馏水的质量比为1:5-10，剧烈搅拌的搅拌速度为2000-3000r/min。
[0014]
进一步的，相较于得到的甲醛去除剂喷涂剂或涂刷液体，甲醛去除剂的使用方法还可以采用空压泵将甲醛去除剂以雾化形式喷涂基材表面，喷枪孔径0.5-1.0mm，空气压力0.6-0.8mpa，与基材喷涂距离控制20-30cm，将甲醛去除剂均匀涂覆在基材表面，基材表面涂覆量为170ml-250ml/m2。
[0015]
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
[0016]
1.本发明解决了现有甲醛去除功能单一(或化学反应或光触媒)，持续性不长、治理效果不佳的问题，利用聚乙烯醇作为去除剂，羟基与甲醛形成缩聚反应，实现了甲醛的快速去除，达到良好的去除效果。
[0017]
2.本发明利用药剂中的磷酸、柠檬酸作为酸性催化剂(h
+
)，控制涂层的酸性，促进甲醛去除，并利用聚乙烯醇缩甲醛在乙酸中溶解性，实现了快速去除基材里面甲醛。
[0018]
3.在酸性条件下，硅溶胶与聚乙烯醇形成有机无机杂化化合物经缩醛交联聚合，结合掺杂纳米粒子氧化锌和二氧化钛，形成致密坚硬的封闭膜，起到封闭作用，并且海藻酸铵引入有利于交联，提高膜硬度。
[0019]
4.本发明以茶多酚和蓝莓叶多酚作为辅助剂，与二氧化钛和氧化锌共同起到抗菌抑菌效果，而且茶多酚和蓝莓叶多酚本身也对除甲醛起到良好的效果，形成环保除甲醛的效果。
[0020]
5.在基材表面形成的封闭膜暴露在空气外侧的膜表面，由于含有纳米氧化锌和纳
米二氧化钛起到催化分解甲醛的作用，氧化锌能吸收光波和或声波能量，尤其棒状纳米氧化锌对声波吸收产生感应电势能，利于氧化锌与二氧化钛协同催化净化空气，分解有机物，因此提高了膜持续催化分解甲醛、甲苯等tvoc。
具体实施方式
[0021]
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
[0022]
实施例1
[0023]
本实施例甲醛去除剂包括粉剂和药剂：
[0024]
粉剂的质量配方包括：
[0025]
茶多酚20g、蓝莓叶多酚10g、海藻酸铵5g、
[0026]
聚乙烯醇15g、纳米氧化锌5g、纳米二氧化钛8g、十二烷基磺酸钠0.5g；
[0027]
得到粉剂63.5g。
[0028]
药剂的质量配方包括：柠檬酸5g、磷酸4g、乙醇2g、
[0029]
硅溶胶(质量百分比浓度20％)15g、蒸馏水20g、
[0030]
得到药剂46g。
[0031]
取24g粉剂加入至8g药剂中搅拌均匀混合，得到甲醛去除剂，将甲醛去除剂加入至蒸馏水中剧烈搅拌均匀，得到喷涂剂或涂刷液体，甲醛去除剂与蒸馏水的质量比为1:5，剧烈搅拌的搅拌速度为2000r/min。
[0032]
甲醛去除剂的使用方法如下：然后将待处理的家具表面保持清洁后，甲醛去除剂以喷涂或涂刷方式对家具表面涂覆处理，基材表面涂覆量为100ml/m2。
[0033]
采用纳米氧化锌粒径为10nm，采用纳米晶体棒状，其中纳米棒直径约40nm，长度约280nm，长径比为7。
[0034]
采用纳米二氧化钛粒径为5nm，为锐钛矿型。
[0035]
本实施例其中家具表面甲醛释放量等于40毫克/100克。
[0036]
试验室中在恒温20℃的条件下，对甲醛净化处理后2h测验，家具表面甲醛释放量减少约为6-6.5毫克/100克，从检测结果来看，甲醛去除率检测结果在85％左右。
[0037]
测验产品符合《人造板及其制品用甲醛清除剂清除能力的测试方法》标准的规定。
[0038]
实施例2、
[0039]
本实施例甲醛去除剂包括粉剂和药剂：
[0040]
粉剂的质量配方包括：
[0041]
茶多酚30g、蓝莓叶多酚15g、海藻酸铵7g、
[0042]
聚乙烯醇25g、
[0043]
纳米氧化锌7g、纳米二氧化钛12g、十二烷基磺酸钠0.8g；
[0044]
得到粉剂96.8g。
[0045]
药剂的质量配方包括：
[0046]
柠檬酸8g、磷酸6g、乙醇4g、
[0047]
硅溶胶(质量百分比浓度20％)25g、蒸馏水25g，
[0048]
得到药剂68g。
[0049]
取70g粉剂加入至10g药剂中搅拌均匀混合，得到甲醛去除剂，将甲醛去除剂加入
至蒸馏水中剧烈搅拌均匀，得到喷涂剂或涂刷液体，甲醛去除剂与蒸馏水的质量比为1:7，剧烈搅拌的搅拌速度为2500r/min。
[0050]
甲醛去除剂的使用方法如下：然后将待处理的家具表面保持清洁后，甲醛去除剂以喷涂或涂刷方式对家具表面涂覆处理，基材表面涂覆量为200ml/m2。
[0051]
采用纳米氧化锌粒径为14nm，采用纳米晶体棒状，其中纳米棒直径约35nm，长度约245nm，长径比为7。
[0052]
采用纳米二氧化钛粒径为6nm，为锐钛矿型。
[0053]
本实施例其中家具表面甲醛释放量等于40毫克/100克。
[0054]
试验室中在恒温20℃的条件下，对甲醛净化处理后2h测验，家具表面甲醛释放量减少约为4.0～4.3毫克/100克，从检测结果来看，甲醛去除率检测结果在87.5％左右。
[0055]
产品符合《人造板及其制品用甲醛清除剂清除能力的测试方法》标准的规定。
[0056]
实施例3
[0057]
本实施例甲醛去除剂包括粉剂和药剂：
[0058]
粉剂的质量配方包括：
[0059]
茶多酚40g、蓝莓叶多酚20g、海藻酸铵8g、
[0060]
聚乙烯醇30g、纳米氧化锌10g、纳米二氧化钛15g、十二烷基磺酸钠1g、
[0061]
得到粉剂124g。
[0062]
药剂的质量配方包括：柠檬酸20g、磷酸9g、乙醇5g、
[0063]
硅溶胶(质量百分比浓度40％)30g、蒸馏水30g、
[0064]
得到药剂94g。
[0065]
取100g粉剂加入至10g药剂中搅拌均匀混合，得到甲醛去除剂，将甲醛去除剂加入至蒸馏水中剧烈搅拌均匀，得到喷涂剂或涂刷液体，甲醛去除剂与蒸馏水的质量比为1:10，剧烈搅拌的搅拌速度为3000r/min。
[0066]
甲醛去除剂的使用方法如下：然后将待处理的家具表面保持清洁后，甲醛去除剂以喷涂或涂刷方式对家具表面涂覆处理，基材表面涂覆量为300ml/m2。
[0067]
采用纳米氧化锌粒径为19nm，采用纳米晶体棒状，其中纳米棒直径约40nm，长度约400nm，长径比为10。
[0068]
采用纳米二氧化钛粒径为9nm，为混晶型。
[0069]
本实施例其中家具表面甲醛释放量等于40毫克/100克。
[0070]
试验室中在恒温20℃的条件下，对甲醛净化处理后2h测验，家具表面甲醛释放量减少约为3.4～3.6毫克/100克，从检测结果来看，甲醛去除率检测结果在91％左右。
[0071]
产品符合《人造板及其制品用甲醛清除剂清除能力的测试方法》标准的规定。
[0072]
实施例4
[0073]
粉剂的质量配方包括：
[0074]
茶多酚20g、蓝莓叶多酚10g、海藻酸铵5g、
[0075]
聚乙烯醇15g、纳米氧化锌5g、纳米二氧化钛8g、十二烷基磺酸钠0.5g；
[0076]
得到粉剂63.5g。
[0077]
药剂的质量配方包括：柠檬酸5g、磷酸4g、乙醇2g、
[0078]
硅溶胶(质量百分比浓度20％)15g、蒸馏水20g、
[0079]
得到药剂46g。
[0080]
取24g粉剂加入至8g药剂中搅拌均匀混合，得到甲醛去除剂，将甲醛去除剂加入至蒸馏水中剧烈搅拌均匀，得到喷涂剂或涂刷液体，甲醛去除剂与蒸馏水的质量比为1:5，剧烈搅拌的搅拌速度为2000r/min。
[0081]
甲醛去除剂的使用方法如下：采用空压泵将其以雾化形式喷涂基材表面，喷枪孔径0.5mm，空气压力0.6mpa，与基材喷涂距离控制20cm，将甲醛去除剂均匀涂覆在基材表面，基材表面涂覆量为170ml/m2。
[0082]
采用纳米氧化锌粒径为10nm，采用纳米晶体棒状，其中纳米棒直径约40nm，长度约280nm，长径比为7。
[0083]
采用纳米二氧化钛粒径为5nm，为锐钛矿型。
[0084]
本实施例其中家具表面甲醛释放量等于40毫克/100克。
[0085]
试验室中在恒温20℃的条件下，对甲醛净化处理后2h测验，家具表面甲醛释放量减少约为3.8～4.1毫克/100克，从检测结果来看，甲醛去除率检测结果在89.5％左右。
[0086]
产品符合《人造板及其制品用甲醛清除剂清除能力的测试方法》标准的规定。
[0087]
实施例5
[0088]
本实施例甲醛去除剂包括粉剂和药剂：
[0089]
粉剂的质量配方包括：
[0090]
茶多酚30g、蓝莓叶多酚15g、海藻酸铵7g、
[0091]
聚乙烯醇25g、
[0092]
纳米氧化锌7g、纳米二氧化钛12g、十二烷基磺酸钠0.8g；
[0093]
得到粉剂96.8g。
[0094]
药剂的质量配方包括：
[0095]
柠檬酸8g、磷酸6g、乙醇4g、
[0096]
硅溶胶(质量百分比浓度20％)25g、蒸馏水25g，
[0097]
得到药剂68g。
[0098]
取70g粉剂加入至10g药剂中搅拌均匀混合，得到甲醛去除剂，将甲醛去除剂加入至蒸馏水中剧烈搅拌均匀，得到喷涂剂或涂刷液体，甲醛去除剂与蒸馏水的质量比为1:7，剧烈搅拌的搅拌速度为2500r/min。
[0099]
甲醛去除剂的使用方法如下：采用空压泵将其以雾化形式喷涂基材表面，喷枪孔径0.8mm，空气压力0.7mpa，与基材喷涂距离控制25cm，将甲醛去除剂均匀涂覆在基材表面，基材表面涂覆量为210ml/m2。
[0100]
采用纳米氧化锌粒径为14nm，采用纳米晶体棒状，其中纳米棒直径约35nm，长度约245nm，长径比为7。
[0101]
采用纳米二氧化钛粒径为7nm，为混晶型。
[0102]
本实施例其中家具表面甲醛释放量等于40毫克/100克。
[0103]
试验室中在恒温20℃的条件下，对甲醛净化处理后2h测验，家具表面甲醛释放量减少约为2.8-3.3毫克/100克，从检测结果来看，甲醛去除率检测结果在93％左右。
[0104]
产品符合《人造板及其制品用甲醛清除剂清除能力的测试方法》标准的规定。
[0105]
实施例6
[0106]
本实施例甲醛去除剂包括粉剂和药剂：
[0107]
粉剂的质量配方包括：
[0108]
茶多酚40g、蓝莓叶多酚20g、海藻酸铵8g、
[0109]
聚乙烯醇30g、纳米氧化锌10g、纳米二氧化钛15g、十二烷基磺酸钠1g、
[0110]
得到粉剂124g。
[0111]
药剂的质量配方包括：柠檬酸20g、磷酸9g、乙醇5g、
[0112]
硅溶胶(质量百分比浓度40％)30g、蒸馏水30g、
[0113]
得到药剂94g。
[0114]
取100g粉剂加入至10g药剂中搅拌均匀混合，得到甲醛去除剂，将甲醛去除剂加入至蒸馏水中剧烈搅拌均匀，得到喷涂剂或涂刷液体，甲醛去除剂与蒸馏水的质量比为1:10，剧烈搅拌的搅拌速度为3000r/min。
[0115]
甲醛去除剂的使用方法如下：采用空压泵将其以雾化形式喷涂基材表面，喷枪孔径1mm，空气压力0.8mpa，与基材喷涂距离控制30cm，将甲醛去除剂均匀涂覆在基材表面，基材表面涂覆量为250ml/m2。
[0116]
采用纳米氧化锌粒径为19nm，采用纳米晶体棒状，其中纳米棒直径约40nm，长度约400nm，长径比为10。
[0117]
采用纳米二氧化钛粒径为9nm，为混晶型。
[0118]
本实施例其中家具表面甲醛释放量等于40毫克/100克。
[0119]
试验室中在恒温20℃的条件下，对甲醛净化处理后2h测验，家具表面甲醛释放量减少约为5.0～5.3毫克/100克，从检测结果来看，甲醛去除率检测结果在87％左右。
[0120]
产品符合《人造板及其制品用甲醛清除剂清除能力的测试方法》标准的规定。
[0121][0122]
其中对照例中的家具试件不做处理，其释放的甲醛含量约为40.0mg/100g。
[0123]
注：
[0124]
表格中x1、x2、x3、x4分别代表了2h后到3天内依次度过的四等分时间，每个四等分时间段内分别在试验舱内通入甲醛气体(通入量约为40mg/100g)，分别测取每个四等分时
间段前通入甲醛气体前的试验舱内甲醛含量，每个四等分时间段到达时通入甲醛气体后的试验舱内甲醛含量，以此算出分别使用了实施例1-6中甲醛清洁剂配量的甲醛的清除率(％)，最终以实际测量值为准。
[0125]
其中甲醛的清除率(％)＝(通入甲醛气体后起始的甲醛的含量-经过相应等分时间段后的甲醛的剩余含量)/通入甲醛气体后起始的甲醛的含量。
[0126]
综上所述，本发明的甲醛去除剂，对家具试件表层的甲醛去除率达到85％以上，最高去除率可达94％以上，且对甲醛具有较好的持续去除效果。同时产品符合gb/t 35239-2017《人造板及其制品用甲醛清除剂清除能力的测试方法》标准发布实施的规定。
[0127]
实施例1-6中制得的甲醛去除剂喷涂剂或涂刷液体，是在具有甲醛挥发性的家具试件表面进行涂覆，形成内侧能够起到去除甲醛的封闭膜，而该形成的致密坚硬的封闭膜外侧空气中也能够起到甲醛的持续去除功能，现通过以下实施例进行验证。
[0128]
根据实施例5中制得的喷涂剂或涂刷液体，喷涂于玻璃板基材表面(玻璃板基材本身无甲醛挥发)，作为实施例7，空白的玻璃板基材作为对比例，
[0129]
其中玻璃板基材分别裁剪成四块长宽尺寸为500x500mm测试板，置于1m3封闭试验舱内，在相同条件下进行对比测试，测试方法参照jc/t1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》标准，步骤6.6净化效果持久性测试，要求在无光照下和有太阳光照下进行比较测试，选取测试时间为2h，测得甲醛去除率，考虑到试验舱内无甲醛来源，试验舱内放入甲醛动态散发源，浓度约为(1.0
±
0.2)mg/m3·
h，同时再选取测试时间为3天，再次测得甲醛去除率，如下表所示。
[0130][0131]
从测试结果可知1、本方案的喷涂剂或涂刷液体，对空气中的甲醛具有明显的去除作用；2、该喷涂剂或涂刷液体对净化甲醛不受光源的限制；3该喷涂剂或涂刷液体在有光源下相较于无光源下甲醛的去除效果更好；4、该去除甲醛的效果也具有一定的持久性。
[0132]
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。