一種空氣凈化組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種空氣凈化組合物及其制備方法，該組合物的制備原料為氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水和二氧化碳；氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水的重量比為1:(0.17～0.28):(0.02～0.04):)(0.04～0.09):(0.05～0.11):(0.02～0.08):(1.5～3.5)，二氧化碳與其他物質(zhì)的總重量比為(0.2～0.5):1。該組合物能夠?qū)⒖諝庵杏坞x的醛類化合物和復(fù)合板材中的甲醛轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)且不可逆，其制備方法簡單，易操作，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種空氣凈化組合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種空氣凈化組合物及其制備方法，該組 合物能夠捕捉凈化空氣中的醛類污染物。

【背景技術(shù)】
[0002] 醛類氣體是一種無色、易溶于水的刺激性氣體，主要是通過呼吸道吸收，對人體健 康有極的大危害，尤其是甲醛。甲醛目前已成為室內(nèi)空氣污染的主要物質(zhì)，具有較高毒性， 在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位，甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌 和致畸形物質(zhì)，是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強致突變物之一。其在空氣中濃度達(dá)到 0. 06-0. 07mg/m3時，兒童就會發(fā)生輕微氣喘；室內(nèi)空氣中甲醛含量超過0. 5mg/m3時，可刺激 眼睛引起流淚；超過〇.6mg/m3時，可導(dǎo)致咽喉不適或疼痛；當(dāng)濃度更高時，便會引起惡心、 嘔吐、咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫；一旦空氣中達(dá)醛類濃度超過30mg/m 3時可導(dǎo)致當(dāng)即死 亡。長期接觸低劑量醛類氣體，則會引起慢性呼吸道疾病、女性月經(jīng)紊亂、妊娠綜合癥，新生 兒體質(zhì)降低、染色體異常，甚至引起鼻咽癌。高濃度的甲醛對神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟等都 有毒害。
[0003] 醛類物質(zhì)（尤其是甲醛），主要來源于膠合板、細(xì)木工板、中密度纖維板和刨花板 等人造板材，由于酚醛樹脂具有較強的粘合性，并具有加強板材的硬度及防蟲、防腐的功 能，目前生產(chǎn)人造板都使用酚醛樹脂膠粘劑。板材中殘留的甲醛會逐漸向周圍環(huán)境釋放，這 是形成室內(nèi)空氣中甲醛污染的主體；此外一些廠家為了追求利潤，使用不合格的板材制造 家具，在粘接貼面材料時再使用劣質(zhì)膠水，結(jié)果顧客買家具回家等于買回一個小型廢氣排 放站；含有甲醛成分的裝飾物如貼墻布、貼墻紙、化纖地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等也有可 能向環(huán)境散發(fā)甲醛。實測數(shù)據(jù)表明，板材和家具、裝飾物中的甲醛釋放期比較長，日本橫賓 國立大學(xué)的研究認(rèn)為，室內(nèi)甲醛的釋放期一般為3-15年。
[0004] 因此，對板材和空氣中醛類氣體的去除是十分必要的。目前市售的相關(guān)產(chǎn)品中，有 些產(chǎn)品為活性碳類吸附劑；有些香精類產(chǎn)品只能將甲醛味掩蓋；有些氧化型產(chǎn)品能部分去 除板材中甲醛，但去除率不及60% :有些有機類產(chǎn)品涂刷當(dāng)時去除效果很好，但甲醛濃度反 彈很快。近幾年來人們發(fā)明了一些被稱之為甲醛清除劑的制劑，其中含有可以與甲醛反應(yīng) 的成分。如申請?zhí)枮?：201140051.X，申請日為2001年11月22日，公開了一種名稱為："甲 醛清除劑及其生產(chǎn)工藝"的發(fā)明專利申請，其由以下重量百分比的原料經(jīng)共聚共混所制成 的，碳酸鈉 20-25%、氯化按2-3%、尿素 5-8%、醋酸按5-7%、水60-68%，其主要用于降低 用人造板裝修后的室內(nèi)空氣中的游離甲醛。該申請主要以尿素為反應(yīng)劑，其缺點在于尿素 與甲醛反應(yīng)后的產(chǎn)物的穩(wěn)定性不夠，仍會緩慢釋放出甲醛。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種空氣凈化組合物及 其制備方法。該組合物能夠?qū)⒖諝庵杏坞x的醛類化合物和復(fù)合板材中的甲醛轉(zhuǎn)化為無毒無 害的物質(zhì)且不可逆，其制備方法簡單，易操作，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明解決所述組合物技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種空氣凈化組合物，用 于捕捉凈化空氣中的醛類物質(zhì)，其特征在于該組合物的制備原料為氨水、α氨基酸、偶聯(lián) 齊IJ、滲透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水和二氧化碳；氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透劑、保 濕劑、小蘇打、去離子水的重量比為1:0. 17?0· 28:0. 02?0· 04:0. 04?0· 09:0. 05? 0. 11:0. 02?0. 08:1. 5?3. 5,二氧化碳與其他物質(zhì)的總重量比為0. 2?0. 5:1 ;其制備工 藝為：
[0007] 1)按所述各制備原料組分的重量比，先將計量準(zhǔn)確的氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲 透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水配置成混合溶液；
[0008] 2)將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力15?25MPa、溫度150?220°C 的條件下，向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)〇. 5?3小時，即得所述的空氣凈化組合 物。
[0009] 所述氨水為工業(yè)級氨水溶液，濃度范圍25?28wt %。
[0010] 所述α氨基酸為L型α氨基酸、甘氨酸中的至少一種；所述L型α氨基酸為丙 氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸中的至少一種；優(yōu)選的是甘氨酸。
[0011] 所述偶聯(lián)劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ550、ΚΗ560、ΚΗ570、ΚΗ792、DL602、 DL171中的至少一種，優(yōu)選的是硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ550。
[0012] 所述滲透劑選自非離子滲透劑JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E、快速滲透劑Τ、耐堿滲透 劑0ΕΡ-70、耐堿滲透劑ΑΕΡ、高溫滲透劑JFC-M中的至少一種。
[0013] 所述保濕劑選自甘油、丙二醇、山梨醇中的至少一種。
[0014] 本發(fā)明解決所述制備方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種空氣凈化組合物的制 備方法，該制備方法采用本發(fā)明所述空氣凈化組合物生產(chǎn)原料的重量比組成和下述工藝：
[0015] 1)按所述各生產(chǎn)原料組分的重量比，先將計量準(zhǔn)確的氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲 透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水配置成混合溶液；
[0016] 2)將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力15?25MPa、溫度150?220°C 的條件下，向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)〇. 5?3小時，即得所述的空氣凈化組合 物。
[0017] 根據(jù)上述組合物制備原料組分、制備原料組分重量比和制備工藝所得的空氣凈化 組合物，其特征在于該組合物包括：
[0018] 1)至少一種富含胺基官能團(tuán)的化合物；
[0019] 2)至少一種含氨基官能團(tuán)的羧基化合物；
[0020] 所述富含胺基官能團(tuán)的化合物，指分子上具有至少2個胺基的化合物；
[0021] 所述含氨基官能團(tuán)的羧基化合物，指L型α氨基酸、甘氨酸中的至少一種；
[0022] 所述富含胺基官能團(tuán)的化合物與所述含氨基官能團(tuán)的羧基化合物重量比為 1:1. 2 ?2. 8。
[0023] 本發(fā)明跟現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著特點及創(chuàng)新之處在于：
[0024] ①多胺基化和物本身具有的胺基與離子鍵共存的狀態(tài)，可迅速捕捉醛類化合物中 C原子SP2雜化軌道成鍵分子；
[0025] ②當(dāng)甲醛被捕捉至組合物中，胺基可從醛基背面進(jìn)行攻擊，發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，并 釋放出熱量，該反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。
[0026] ③通過偶聯(lián)劑將氨基酸與多胺基化合物接枝，使分子中具有更多可與甲醛反應(yīng)的 活性胺基。
[0027] ④經(jīng)試驗證明，本發(fā)明組合物凈化甲醛能力優(yōu)越，比單純α氨基酸類物質(zhì)凈化甲 醛的速度更快、更完全。

【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明權(quán)利要求 保護(hù)范圍并不僅限于下述實施例。
[0029] 本發(fā)明空氣凈化組合物（簡稱組合物），用于捕捉凈化空氣中的醛類物質(zhì)，其特 征在于：該組合物的制備原料為氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透劑、保濕劑、小蘇打、去離子 水和二氧化碳；氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水的重量比為 1: (0· 17 ?0· 28) : (0· 02 ?0· 04) : (0· 04 ?0· 09) : (0· 05 ?0· 11) : (0· 02 ?0· 08) : (1. 5 ? 3. 5)，二氧化碳與其他物質(zhì)的總重量比為（0. 2?0. 5) : 1 ;其制備工藝為：
[0030] 1)按所述各制備原料組分的重量比，先將計量準(zhǔn)確的氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲 透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水配置成混合溶液；
[0031] 2)將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力15?25MPa、溫度150?220°C 的條件下，向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)〇. 5?3小時，即得所述的空氣凈化組合 物。
[0032] 所述氨水為工業(yè)級氨水溶液，濃度范圍25?28wt %。
[0033] 所述α氨基酸為L型α氨基酸、甘氨酸中的至少一種；所述L型α氨基酸為丙 氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸中的至少一種；優(yōu)選的是甘氨酸。
[0034] 所述偶聯(lián)劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑（ΚΗ550、ΚΗ560、ΚΗ570、ΚΗ792、DL602、 DL171)中的至少一種，優(yōu)選的是硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ550。
[0035] 所述滲透劑選自非離子滲透劑JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E、快速滲透劑Τ、耐堿滲透 劑0ΕΡ-70、耐堿滲透劑ΑΕΡ、高溫滲透劑JFC-M中的至少一種，優(yōu)選的是JFC。
[0036] 所述保濕劑選自甘油、丙二醇、山梨醇中的至少一種，優(yōu)選的是山梨醇。
[0037] 本發(fā)明解決所述制備方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種空氣凈化組合物的制 備方法，該制備方法采用本發(fā)明所述空氣凈化組合物生產(chǎn)原料的重量比組成和下述工藝：
[0038] 1)按所述各生產(chǎn)原料組分的重量比，先將計量準(zhǔn)確的氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲 透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水配置成混合溶液；
[0039] 2)將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力15?25MPa、溫度150?220°C 的條件下，向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)〇. 5?3小時，即得所述的空氣凈化組合 物。
[0040] 根據(jù)上述組合物制備原料組分、制備原料組分重量比和制備方法所得的空氣凈化 組合物，其特征在于該組合物包括：
[0041] 1)至少一種富含胺基官能團(tuán)的化合物；
[0042] 2)至少一種含氨基官能團(tuán)的羧基化合物；
[0043] 所述富含胺基官能團(tuán)的化合物，指分子上具有至少2個胺基的化合物；
[0044] 所述含氨基官能團(tuán)的羧基化合物，指L型α氨基酸、甘氨酸中的至少一種；
[0045] 所述富含胺基官能團(tuán)的化合物與所述含氨基官能團(tuán)的羧基化合物重量比為 1: (1. 2 ?2. 8)。
[0046] 實施例1
[0047] 1)將氨水、甘氨酸、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ550、滲透劑JFC、山梨醇、小蘇打、去離子水按重 量比 1:0. 18:0. 02:0. 05:0. 05:0. 05:2. 0 配置成混合溶液；
[0048] 2)將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力20MPa、溫度220°C的條件下， 向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，混合溶液與二氧化碳重量比為1 :〇. 5,反應(yīng)1. 5小時，即 得所述的空氣凈化組合物。
[0049] 實施例2
[0050] 1)將氨水、丙氨酸、硅烷偶聯(lián)劑KH570、滲透劑JFC-2、甘油、小蘇打、去離子水按重 量比 1:0. 21:0. 02:0. 04:0. 06:0. 04:1. 5 配置成混合溶液；
[0051] 2)將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力15MPa、溫度160°C的條件下， 向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，混合溶液與二氧化碳重量比為1:0. 25,反應(yīng)0. 5小時，即 得所述的空氣凈化組合物。
[0052] 實施例3
[0053] 1)將氨水、亮氨酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑、滲透劑JFC-E、山梨醇、小蘇打、去離子水按重 量比 1:0. 26:0. 03:0. 08:0. 07:0. 07:1. 9 配置成混合溶液；
[0054] 2)將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力18MPa、溫度200°C的條件下， 向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，混合溶液與二氧化碳重量比為1 :〇. 4,反應(yīng)1. 5小時，即 可得到空氣凈化組合物。
[0055] 實施例4
[0056] 1)將氨水、脯氨酸、硅烷偶聯(lián)劑KH60、滲透劑JFC-M、丙二醇、小蘇打、去離子水按 重量比 1:0. 25:0. 04:0. 09:0. 11:0. 08:3. 5 配置成混合溶液；
[0057] 2)將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力22MPa、溫度190°C的條件下， 向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，混合溶液與二氧化碳重量比為1 :〇. 5,反應(yīng)0. 5小時，即 得所述的空氣凈化組合物。
[0058] 將上述實施例1?4中制得的空氣凈化組合物進(jìn)行性能測試，氣體測試依據(jù) 《GBT18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T18801-2008空氣凈化器》所述實驗環(huán)境來進(jìn) 行：
[0059] 測試所用儀器設(shè)備：30m3標(biāo)準(zhǔn)測試實驗室、美的吊扇、溫濕度計、萊克家用空氣凈 化器KJ701-3空氣凈化機、美國InterScan公司的甲醒分析Interscan4160_19. 99m、空氣霧 化器。
[0060] 參照組1為等量去離子水；參照組2為等量甘氨酸含量為10%、NaOH含量為5%、 去離子水含量85%的混合溶液。
[0061] 清潔效率測試1 :在30m3測試實驗室中的揮發(fā)器上注入一定量的甲醛溶液，力口 熱3min使之完全揮發(fā)后，關(guān)閉加熱器，同時開啟攪拌風(fēng)機攪拌5min，抽樣測其初始濃度為 (1. 00±0. 10)PPM，在風(fēng)扇打開情況下，用霧化器將5mL組合物霧化并噴射至測試艙內(nèi)，攪 拌3min后開始計時，每30min記錄一次數(shù)據(jù)，持續(xù)60min。兩個參照組溶液的測試條件與組
【權(quán)利要求】
1. 一種空氣凈化組合物，用于捕捉凈化空氣中的醛類物質(zhì)，其特征在于該組合物的制 備原料為氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水和二氧化碳；氨水、 α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透劑、保濕劑、小蘇打、去離子水的重量比為1:0. 17?0. 28:0. 02? 0· 04:0. 04?0· 09:0. 05?0· 11:0. 02?0· 08:1. 5?3. 5,二氧化碳與其他物質(zhì)的總重量 比為0. 2?0. 5:1 ;其制備工藝為： 1) 按所述各制備原料組分的重量比，先將計量準(zhǔn)確的氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透 齊?、保濕劑、小蘇打、去離子水配置成混合溶液； 2) 將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力15?25MPa、溫度150?220°C的條 件下，向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)〇. 5?3小時，即得所述的空氣凈化組合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化組合物，其特征在于：所述氨水為工業(yè)級氨水溶液， 濃度范圍25?28wt%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化組合物，其特征在于：所述α氨基酸為L型α氨 基酸、甘氨酸中的至少一種；所述L型α氨基酸為丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙 氨酸、脯氨酸中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化組合物，其特征在于：所述α氨基酸為甘氨酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化組合物，其特征在于：所述偶聯(lián)劑選自鈦酸酯偶聯(lián) 齊[J、硅烷偶聯(lián)劑 ΚΗ550、ΚΗ560、ΚΗ570、ΚΗ792、DL602、DL171 中的至少一種。
6. 據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化組合物，其特征在于：所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑 ΚΗ550。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化組合物，其特征在于：所述滲透劑選自非離子滲透 劑JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E、快速滲透劑Τ、耐堿滲透劑0ΕΡ-70、耐堿滲透劑ΑΕΡ、高溫滲透 劑JFC-M中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化組合物，其特征在于：所述保濕劑選自甘油、丙二 醇、山梨醇中的至少一種。
9. 一種空氣凈化組合物制備方法，該制備方法采用權(quán)利要求1-8任一項所述的空氣凈 化組合物制備原料的重量比組成和下述工藝： 1) 按所述各制備原料組分的重量比，先將計量準(zhǔn)確的氨水、α氨基酸、偶聯(lián)劑、滲透 齊?、保濕劑、小蘇打、去離子水配置成混合溶液； 2) 將上述混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在壓力15?25MPa、溫度150?220°C的條 件下，向混合溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)〇. 5?3小時，即得所述的空氣凈化組合物。
10. -種空氣凈化組合物，該組合物采用權(quán)利要求1-9任一項所述的空氣凈化組合物 制備原料組分、制備原料組分重量比和制備方法所得，其特征在于該組合物包括： 1) 至少一種富含胺基官能團(tuán)的化合物； 2) 至少一種含氨基官能團(tuán)的羧基化合物； 所述富含胺基官能團(tuán)的化合物，指分子上具有至少2個胺基的化合物； 所述含氨基官能團(tuán)的羧基化合物，指L型α氨基酸、甘氨酸中的至少一種； 所述富含胺基官能團(tuán)的化合物與所述含氨基官能團(tuán)的羧基化合物重量比為1:1. 2? 2. 8。
【文檔編號】B01D53/72GK104096461SQ201410374965
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】楊平, 姚連珍, 杜靖, 程順清 申請人:深圳市中紡濾材無紡布有限公司