本發(fā)明屬于建筑裝修材料領(lǐng)域，具體涉及一種長效除醛凈味硅藻泥及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著人們生活水平的逐漸提高，室內(nèi)裝修造成的裝修污染已不容忽視，在室內(nèi)空氣中存在500多種揮發(fā)性物質(zhì)，其中致癌物質(zhì)就有20多種，致病病毒200多種。危害較大的主要有：甲醛、苯、氨以及三氯乙烯等，室內(nèi)空氣污染主要來源于裝修污染中，其原因是在建筑選用的建材中含有害物質(zhì)，并且嚴(yán)重超標(biāo)。新居裝修中，苯、甲醛、氨、氡、總揮發(fā)性有機(jī)物等有害物是常見污染物，主要源于各種涂料、膠粘劑、人造地板、壁紙、地磚、油漆等裝飾、裝修材料。根據(jù)中國疾病預(yù)防控制中心統(tǒng)計，近年來因裝修污染而引發(fā)的肺癌、白血病、不孕、胎兒畸形、皮膚癌、鼻癌、咽喉癌等病癥屢見不鮮。而且，兒童比成年人更容易受到室內(nèi)空氣污染的危害。如主要污染物甲醛是一種無色易溶的刺激性氣體，刨花板、密度板、膠合板等人造板材、膠粘劑和墻紙是空氣中甲醛的主要來源，釋放期長達(dá)3～15年，可經(jīng)呼吸道吸收，甲醛對人體的危害具長期性、潛伏性、隱蔽性的特點，長期吸入甲醛可引發(fā)鼻咽癌、喉頭癌等嚴(yán)重疾病。大量觸目驚心的事實證實，室內(nèi)空氣污染已成為危害人類健康的“隱形殺手”，也成為全世界各國共同關(guān)注的問題。硅藻泥是一種天然環(huán)保內(nèi)墻裝飾材料，用來替代墻紙和乳膠漆，適用于別墅、公寓、酒店、家居、醫(yī)院等內(nèi)墻裝飾。硅藻泥以硅藻土為主要原材料，添加多種助劑的粉末裝飾涂料，粉體包裝，并非液態(tài)桶裝。硅藻泥的主要原材料是歷經(jīng)億萬年形成的硅藻礦物——硅藻土，硅藻是一種生活在海洋中的藻類。海洋是藻類的故鄉(xiāng)，這里硅藻種類多、數(shù)量大、被稱為海洋中的草原，它們創(chuàng)造了70％地球生命賴以生存的氧氣，是地球生命的真正搖籃。硅藻沉積并經(jīng)億萬年的礦化后形成硅藻礦物，其主要成分為蛋白石，質(zhì)地輕柔、多孔。電子顯微鏡顯示，硅藻是一種納米級的多孔材料，孔隙率高達(dá)90％。突出的分子晶格結(jié)構(gòu)特征，決定了其獨特的功能。硅藻礦物具有極強的物理吸附性能和離子交換性能，經(jīng)過精加工后被廣泛應(yīng)用于酒精及醫(yī)用注射液過濾、食品添加劑、核放射吸附劑等眾多領(lǐng)域。硅藻土壁材起源于日本，在日本叫“硅藻礦物壁材”。這種產(chǎn)品優(yōu)越的性能加上純手工的抹灰飾面效果，在剛進(jìn)入市場就受到贊賞，引起了人們的高度重視。硅藻土壁材本身是具有保溫、斷熱、防止結(jié)露、調(diào)濕、隔音、消除異味等作用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目在于對現(xiàn)有硅藻泥產(chǎn)品進(jìn)行改善，提高其去除甲醛的能力，提供一種長效除醛凈味硅藻泥及其制備方法，該產(chǎn)品能夠長久有效去除室內(nèi)甲醛等有害物質(zhì)，同時起到殺菌除臭的作用，更好的凈化室內(nèi)空氣。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種長效除醛凈味硅藻泥，制成所述硅藻泥的原料及其質(zhì)量百分比為：硅藻土30-40％，石膏30-40％。白水泥5-10％，滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒1.5-2.5％，淀粉醚0.8-1.5％，水泥光亮劑0.3-0.6％，干粉消泡劑0.2-0.5％，余量為粒徑325目的重鈣；所的滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒由電紡滸苔納米顆粒/二氧化鈦纖維經(jīng)碳化、酸洗、粉碎制得。優(yōu)選的，制成所述硅藻泥的原料及其質(zhì)量百分比為：硅藻土35％，石膏32％。白水泥7％，滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒2％，淀粉醚1.2％，水泥光亮劑0.4％，干粉消泡劑0.4％，重鈣22％。優(yōu)選的，所述硅藻土的粒徑為200-300目。優(yōu)選的，所述的滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒由以下方法制得：(1)制備滸苔納米干粉：滸苔鮮品清洗去除沙粒等雜質(zhì)，經(jīng)自然風(fēng)干或冷凍干燥得干品，所得干品超微粉碎至微米粉末后置于球磨罐中進(jìn)行高能球磨后烘干得滸苔納米干粉；(2)配制紡絲前驅(qū)液：配制含有鈦酸正丁酯、步驟(1)中所得的滸苔納米干粉、無水乙醇、溶于乙醇的高分子聚合物、有機(jī)酸的均勻懸濁液作為紡絲前驅(qū)液；(3)電紡預(yù)備纖維膜：步驟(2)所得的紡絲前驅(qū)液加入靜電紡絲裝置的儲液機(jī)構(gòu)中，紡絲噴頭連接高壓電源正極，收集極連接高壓電源負(fù)極，調(diào)節(jié)紡絲電壓和紡絲距離進(jìn)行靜電紡絲，紡絲前驅(qū)液在電場力的作用下在收集極上形成纖維膜即為預(yù)備纖維膜；(4)碳化處理：步驟(3)中所得的預(yù)備纖膜在缺氧或無氧環(huán)境下經(jīng)高溫?zé)崽幚硎節(jié)G苔納米干粉碳化得活性炭，該過程同時去除了預(yù)備纖維膜中的高分子聚合物和殘余溶劑，得滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合納米纖維膜；(5)酸洗除雜：步驟(4)所得的樣品酸液浸泡除去雜質(zhì)，將樣品從酸液中取出，再將其浸泡于去離子水中除去樣品中殘余的酸液，將樣品取出干燥；(6)粉碎顆粒：將步驟(5)所得的干燥樣品粉碎至500-1500目粉末即為滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒。硅藻泥的主要成分硅藻土具有較好的物理吸附能力，可以吸附甲醛等有害氣體，起到一定的凈味除醛功能。為了提高現(xiàn)有產(chǎn)品的長效除醛凈味能力，本發(fā)明的硅藻泥添加了滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒作為改性劑，二氧化鈦是一種光催化劑，在光照條件下，二氧化鈦表面能夠激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴，催化空氣污染物(如甲醛)反應(yīng)生成二氧化碳和水。由含有鈦酸正丁酯、滸苔納米干粉、無水乙醇、溶于乙醇的高分子聚合物、有機(jī)酸的紡絲前驅(qū)液靜電紡絲法制得的預(yù)備纖維膜為TiO2/高分子聚合物/滸苔納米顆粒(滸苔納米干粉)復(fù)合納米纖維構(gòu)成的纖維膜，其中滸苔納米顆粒均勻嵌于TiO2/高分子聚合物復(fù)合納米纖維中，所得的預(yù)備纖膜在缺氧或無氧條件下經(jīng)高溫?zé)崽幚?，使?jié)G苔納米顆粒碳化成多孔的活性炭納米顆粒，熱處理過程同時去除了預(yù)備纖維膜中的高分子聚合物和殘余溶劑，得到均勻嵌有滸苔活性炭納米顆粒的多晶二氧化鈦/滸苔活性炭納米纖維膜，再經(jīng)過酸洗除雜、超微粉碎所得的滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒，結(jié)合了二氧化鈦和滸苔活性炭的優(yōu)勢性能，滸苔活性炭顆粒能夠有效吸附甲醛，同時二氧化鈦能通過光催化作用分解甲醛，這種復(fù)合材料能夠高效吸附分解甲醛等有害物質(zhì)，且由靜電紡絲技術(shù)和超微粉碎技術(shù)制得的微納米級的復(fù)合顆粒具有較大的比表面積，能夠與空氣充分接觸，提高吸附分解效率，更好的凈化空氣。滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒嵌有的滸苔活性炭顆粒是由滸苔納米顆粒碳化得到納米尺寸的活性炭顆粒，活性炭材料的吸附能力因為其孔隙具有吸附勢，是靠碳分子與被吸附分子的引力而形成的，孔徑越小，吸附勢越強，活性炭材料的吸附能力就越強，因此相較于普通方法制得的滸苔活性炭，這種納米級別的活性炭顆粒的孔隙更小，具有更強的吸附能力，可有效增強復(fù)合材料吸附分解空氣污染物等有害物質(zhì)的效果，這種復(fù)合顆粒的制備方法較簡單，產(chǎn)物性能優(yōu)越，且充分利用了近海滸苔資源，變廢為寶。以滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒作為改性劑與硅藻土的物理吸附作用相配合，使得該硅藻泥具有能夠持久有效吸附分解甲醛，起到凈化空氣的能力。同時，滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒所含的二氧化鈦還具有抗菌能力，也可以起到殺菌除臭的效果。優(yōu)選的，所述的步驟(1)制備滸苔納米干粉：滸苔鮮品清洗去除沙粒等雜質(zhì)后，冷凍干燥得干品，所得干品超微粉碎至500目微米粉末后，將所得微米粉末置于球磨罐中進(jìn)行高能球磨，其中氧化鋯球:微米粉末:水的質(zhì)量比為8:4:1，轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時間4小時，所得粉末置于60℃烘箱中烘干得滸苔納米干粉。優(yōu)選的，所述的步驟(2)配制紡絲前驅(qū)液：3.4g鈦酸正丁酯與2g磺基水楊酸加入9ml無水乙醇中，磁力攪拌1小時混合均勻后加入2.2g步驟(1)所得的滸苔納米干粉，磁力攪拌1小時，配制成懸濁液A；3.5g聚乙烯吡咯烷酮加入9ml無水乙醇中，磁力攪拌2小時混合均勻得溶液B；將懸濁液A和溶液B混合磁力攪拌40分鐘后，超聲震蕩10分鐘，超聲震蕩后再次磁力攪拌30分鐘，然后再次超聲震蕩10分鐘，即得均勻懸濁液為紡絲前驅(qū)液；所述的步驟(3)電紡預(yù)備纖維膜中的紡絲電壓是22kV，紡絲距離為18cm，紡絲時間為30分鐘。優(yōu)選的，所述的步驟(4)碳化處理：步驟(3)中所得的預(yù)備纖膜置于管式爐中，在氮氣氣氛下，以3℃/分鐘升溫至500℃，保溫1小時后，冷卻至室溫取出樣品，即得滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合納米纖維膜。優(yōu)選的，其特征在于，所述的(5)酸洗除雜：在溫度為60℃的恒溫下將步驟(4)所得的樣品經(jīng)摩爾濃度5mol/L的鹽酸浸泡10小時以除去雜質(zhì)，將樣品從酸液中取出，再將其浸泡于去離子水中每隔2小時更換一次浸泡樣品的去離子水，并測試浸泡過樣品的去離子水的ph值，至浸泡過樣品的去離子水為中性時，將樣品取出置于60℃烘箱中烘干。優(yōu)選的，所述的(6)粉碎顆粒：將步驟(5)所得的干燥樣品經(jīng)超微粉碎至1000目粉末制得滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒。本發(fā)明還公開了該長效除醛凈味硅藻泥的制備方法，包括以下步驟：1)將各原材料精確計量備料；2)滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒加入其總質(zhì)量3倍的去離子水超聲至其分散均勻得懸濁液；3)步驟2)所得的懸濁液加入到硅藻土中，機(jī)械分散至硅藻土完全吸附步驟2)的懸濁液；4)步驟3)所得的混合物料加入石膏、白水泥、淀粉醚、水泥光亮劑、干粉消泡劑和重鈣投入無重力干粉砂漿混合機(jī)中，經(jīng)機(jī)械混合6-8min，出料包裝即得長效除醛凈味硅藻泥。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明對現(xiàn)有硅藻泥產(chǎn)品的配方進(jìn)行改進(jìn)，提供了一種長效除醛凈味硅藻泥及其制備方法，該產(chǎn)品能夠長久有效去除室內(nèi)甲醛等有害物質(zhì)，同時起到殺菌除臭的作用，更好的凈化室內(nèi)空氣。具體而言：為了提高現(xiàn)有產(chǎn)品的長效除醛凈味能力，本發(fā)明的硅藻泥添加了滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒作為改性劑，二氧化鈦是一種光催化劑，在光照條件下，二氧化鈦表面能夠激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴，催化空氣污染物(如甲醛)反應(yīng)生成二氧化碳和水。由含有鈦酸正丁酯、滸苔納米干粉、無水乙醇、溶于乙醇的高分子聚合物、有機(jī)酸的紡絲前驅(qū)液靜電紡絲法制得的預(yù)備纖維膜為TiO2/高分子聚合物/滸苔納米顆粒(滸苔納米干粉)復(fù)合納米纖維構(gòu)成的纖維膜，其中滸苔納米顆粒均勻嵌于TiO2/高分子聚合物復(fù)合納米纖維中，所得的預(yù)備纖膜在缺氧或無氧條件下經(jīng)高溫?zé)崽幚恚節(jié)G苔納米顆粒碳化成多孔的活性炭納米顆粒，熱處理過程同時去除了預(yù)備纖維膜中的高分子聚合物和殘余溶劑，得到均勻嵌有滸苔活性炭納米顆粒的多晶二氧化鈦/滸苔活性炭納米纖維膜，再經(jīng)過酸洗除雜、超微粉碎所得的滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒，結(jié)合了二氧化鈦和滸苔活性炭的優(yōu)勢性能，滸苔活性炭顆粒能夠有效吸附甲醛，同時二氧化鈦能通過光催化作用分解甲醛，這種復(fù)合材料能夠高效吸附分解甲醛等有害物質(zhì)，且由靜電紡絲技術(shù)和超微粉碎技術(shù)制得的微納米級的復(fù)合顆粒具有較大的比表面積，能夠與空氣充分接觸，提高吸附分解效率，更好的凈化空氣。滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒嵌有的滸苔活性炭顆粒是由滸苔納米顆粒碳化得到納米尺寸的活性炭顆粒，活性炭材料的吸附能力因為其孔隙具有吸附勢，是靠碳分子與被吸附分子的引力而形成的，孔徑越小，吸附勢越強，活性炭材料的吸附能力就越強，因此相較于普通方法制得的滸苔活性炭，這種納米級別的活性炭顆粒的孔隙更小，具有更強的吸附能力，可有效增強復(fù)合材料吸附分解空氣污染物等有害物質(zhì)的效果，這種復(fù)合顆粒的制備方法較簡單，產(chǎn)物性能優(yōu)越，且充分利用了近海滸苔資源，變廢為寶。以滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒作為改性劑與硅藻土的物理吸附作用相配合，使得該硅藻泥具有能夠持久有效吸附分解甲醛，起到凈化空氣的能力。同時，滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒所含的二氧化鈦還具有抗菌能力，也可以起到殺菌除臭的效果。具體實施方式根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。以下實施例所用的滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒由以下方法制得：(1)制備滸苔納米干粉：滸苔鮮品清洗去除沙粒等雜質(zhì)后，冷凍干燥得干品，所得干品超微粉碎至500目微米粉末后，將所得微米粉末置于球磨罐中進(jìn)行高能球磨，其中氧化鋯球:微米粉末:水的質(zhì)量比為8:4:1，轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時間4小時，所得粉末置于60℃烘箱中烘干得滸苔納米干粉；(2)配制紡絲前驅(qū)液：3.4g鈦酸正丁酯與2g磺基水楊酸加入9ml無水乙醇中，磁力攪拌1小時混合均勻后加入2.2g步驟(1)所得的滸苔納米干粉，磁力攪拌1小時，配制成懸濁液A；3.5g聚乙烯吡咯烷酮加入9ml無水乙醇中，磁力攪拌2小時混合均勻得溶液B；將懸濁液A和溶液B混合磁力攪拌40分鐘后，超聲震蕩10分鐘，超聲震蕩后再次磁力攪拌30分鐘，然后再次超聲震蕩10分鐘，即得均勻懸濁液為紡絲前驅(qū)液；(3)電紡預(yù)備纖維膜：步驟(2)所得的紡絲前驅(qū)液加入靜電紡絲裝置的儲液機(jī)構(gòu)中，紡絲噴頭連接高壓電源正極，收集極連接高壓電源負(fù)極，調(diào)節(jié)紡絲電壓和紡絲距離進(jìn)行靜電紡絲，紡絲前驅(qū)液在電場力的作用下在收集極上形成纖維膜即為預(yù)備纖維膜，其中，紡絲電壓是22kV，紡絲距離為18cm，紡絲時間為30分鐘；(4)碳化處理：步驟(3)中所得的預(yù)備纖膜置于管式爐中，在氮氣氣氛下，以3℃/分鐘升溫至500℃，保溫1小時后，冷卻至室溫取出樣品，即得滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合納米纖維膜；(5)酸洗除雜：在溫度為60℃的恒溫下將步驟(4)所得的樣品經(jīng)摩爾濃度5mol/L的鹽酸浸泡10小時以除去雜質(zhì)，將樣品從酸液中取出，再將其浸泡于去離子水中每隔2小時更換一次浸泡樣品的去離子水，并測試浸泡過樣品的去離子水的ph值，至浸泡過樣品的去離子水為中性時，將樣品取出置于60℃烘箱中烘干；(6)粉碎顆粒：將步驟(5)所得的干燥樣品經(jīng)超微粉碎至1000目粉末制得滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒。實施例1一種長效除醛凈味硅藻泥，制成所述硅藻泥的原料及其質(zhì)量百分比為：硅藻土30％，石膏30％，白水泥5％，滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒1.5％，淀粉醚0.8％，水泥光亮劑0.3％，干粉消泡劑0.2％，重鈣32.2％。該硅藻泥的制備方法包括以下步驟：1)將各原材料精確計量備料；2)滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒加入其總質(zhì)量3倍的去離子水超聲至其分散均勻得懸濁液；3)步驟2)所得的懸濁液加入到硅藻土中，機(jī)械分散至硅藻土完全吸附步驟2)的懸濁液；4)步驟3)所得的混合物料加入石膏、白水泥、淀粉醚、水泥光亮劑、干粉消泡劑和重鈣投入無重力干粉砂漿混合機(jī)中，經(jīng)機(jī)械混合6-8min，出料包裝即得長效除醛凈味硅藻泥。實施例2一種長效除醛凈味硅藻泥，制成所述硅藻泥的原料及其質(zhì)量百分比為：硅藻土40％，石膏40％，白水泥10％，滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒2.5％，淀粉醚1.5％，水泥光亮劑0.6％，干粉消泡劑0.5％，重鈣4.9％。實施例2的硅藻泥的制備方法與步驟1相同。實施例3一種長效除醛凈味硅藻泥，制成所述硅藻泥的原料及其質(zhì)量百分比為：硅藻土35％，石膏32％。白水泥7％，滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒2％，淀粉醚1.2％，水泥光亮劑0.4％，干粉消泡劑0.4％，重鈣22％。實施例3的硅藻泥的制備方法與步驟1相同。實施例4性能測試實施例1至3的硅藻泥加入其質(zhì)量0.8倍的水調(diào)合成均勻的膏狀體，按JC/T2177-2013《硅藻泥裝飾壁材》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測試，結(jié)果見表1。表1產(chǎn)品性能表征由上表結(jié)果可以看出，實施例1至3的產(chǎn)品均滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T2177-2013行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一般技術(shù)要求。對照例硅藻泥：制成該硅藻泥的原料及其質(zhì)量百分比為：硅藻土30％，石膏30％，白水泥5％，納米二氧化鈦(太銳型，粒徑20nm)1.5％，淀粉醚0.8％，水泥光亮劑0.3％，干粉消泡劑0.2％，重鈣32.2％。將對照例和實施例1至3的硅藻泥分別涂成1mm厚的涂層，分別測試其除醛效果，測試結(jié)果如表2所示。表2對照例實施例1實施例2實施例3甲醛凈化性能75.3％91.6％95.4％98.9％凈化效果持久性63％95.3％96.2％96.5％以上結(jié)果可以看出，本發(fā)明的硅藻泥具有較好的持久除醛效果，且相較于使用納米二氧化鈦作為改性劑，其添加的滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合顆粒能夠更好的提高甲醛清除效果。以上所列舉的實施方式僅供理解本發(fā)明之用，并非是對本發(fā)明所描述的技術(shù)方案的限定，有關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在權(quán)利要求所述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以作出多種變化或變形，所有等同的變化或變形都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型未詳述之處，均為本
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)人員的公知技術(shù)。當(dāng)前第1頁1 2 3