本發(fā)明公開(kāi)了一種凈化甲醛的材料，特別涉及一種復(fù)合型凈醛材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的裝修材料都部分含有膠或者膠黏劑，含有對(duì)人體有害的污染物，嚴(yán)重威脅著人們的健康，因?yàn)檠b修污染造成居住者頭暈惡心等身體不適的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，重者嚴(yán)重威脅居住者的生命安全。室內(nèi)污染物的一個(gè)重要指標(biāo)為甲醛，現(xiàn)有墻面涂裝領(lǐng)域中甲醛的去除多是通過(guò)在涂料或乳膠漆等中添加二氧化鈦等能夠在各種條件下分解甲醛的催化劑，同時(shí)還通過(guò)添加多孔材料進(jìn)行甲醛的吸附，使得室內(nèi)甲醛濃度降低。
常見(jiàn)的多孔材料為助熔煅燒硅藻土，相比于助熔煅燒硅藻土殼體表面熔融嚴(yán)重，大量微孔熔融為大孔，孔徑在3000-10000nm之間，比表面積減小，吸附能力消弱，非煅燒硅藻土是指沒(méi)有經(jīng)過(guò)高溫煅燒的硅藻土又叫水洗硅藻精土，區(qū)別于助熔煅燒的硅藻土，它是經(jīng)過(guò)水洗分散、篩分、超重力場(chǎng)層流離心選礦和干燥分級(jí)等工藝得到的硅藻精土，可以有效分選去除硅藻土原礦中石英、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和粘土質(zhì)以及部分有機(jī)質(zhì)，并可在濕式狀態(tài)下對(duì)硅藻土進(jìn)行精確分級(jí)，最大限度的保留了硅藻土天然的功能特性，其比表面積更大、孔隙率更高、孔體積更大、孔徑更小，吸附和調(diào)濕能力更強(qiáng)。
但是納米二氧化鈦硅藻土復(fù)合型光催化材料配方技術(shù)只掌握在極少部分人群手里，普及率及低。且生產(chǎn)工藝繁瑣，設(shè)備需要專(zhuān)門(mén)定制，保密性強(qiáng)推廣力低。生產(chǎn)成本高，利潤(rùn)不透明，現(xiàn)在市場(chǎng)售價(jià)將近20萬(wàn)元每噸?，F(xiàn)有技術(shù)多數(shù)是負(fù)載在助熔煅燒硅藻土的表面上，助熔煅燒硅藻土在高溫煅燒的環(huán)境下會(huì)使硅藻土的孔徑變大，甚至空隙塌陷等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響硅藻土的吸附性能和負(fù)載性能。在材料應(yīng)用中只有在光的作用下才有催化降解效果，使此材料在沒(méi)光的條件下成為廢品。
關(guān)于制備新型的除醛材料的相關(guān)報(bào)道如下：
cn106423122a公開(kāi)了一種以水洗硅藻土為載體負(fù)載納米tio2光催化材料及其制備方法，屬于光催化材料技術(shù)領(lǐng)域。解決了如何提供一種負(fù)載量高、白度高、光催化效果好、成本低的以水洗硅藻土為載體負(fù)載納米tio2光催化材料及其制備方法。該發(fā)明由水洗硅藻土和負(fù)載在水洗硅藻土上的納米二氧化鈦組成，其中，水洗硅藻土的二氧化硅含量為92％以上，納米二氧化鈦的負(fù)載量為40～45％。該材料成本低，比表面積大，表面二氧化鈦負(fù)載量高，晶粒度小，光催化性能優(yōu)異，除甲醛效果好。但是，由于二氧化鈦只能在紫外光催化的條件下催化甲醛分解，在可見(jiàn)光和沒(méi)有光的條件下不能夠快速分解甲醛，適用于長(zhǎng)效緩慢降解甲醛，如果要求裝修后立即入住，則該材料不能滿足需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中裝修后房屋無(wú)法直接入住、室內(nèi)空氣中甲醛含量高等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種復(fù)合型凈醛材料及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：
一方面，本發(fā)明提供一種復(fù)合型凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土100-300份
二氧化鈦20-50份
速效除醛因子1-10份。
進(jìn)一步的，上述復(fù)合型凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土150-200份
二氧化鈦30-40份
速效除醛因子5-10份。
進(jìn)一步的，上述復(fù)合型凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土180份
二氧化鈦35份
速效除醛因子8份。
進(jìn)一步的，所述二氧化鈦為p25，粒徑為1-30nm。
除醛因子是純天然植物原料研制而成，體系中含有氨基，能在3-6小時(shí)內(nèi)解決膠合板細(xì)木工板、復(fù)合木地板、墻紙、裝飾布、木質(zhì)人造板材、涂料、生產(chǎn)中的游離甲醛超標(biāo)和房屋裝修過(guò)程中和裝修后去除各種裝飾材料中的游離甲醛以及家具內(nèi)部、室內(nèi)空氣中的的游離甲醛，有強(qiáng)力的吸附、捕捉、滲透作用，與甲醛快速反應(yīng)而生成穩(wěn)定的無(wú)毒無(wú)害的聚合物，從而徹底清除甲醛。
二氧化鈦p25是一種納米級(jí)的白色粉末，表面的氫氧基團(tuán)使其具有親水性，顆粒的大小和4g/cm3的密度使其具有50m2/g的特殊表面。二氧化鈦p25屬于混晶型，銳鈦礦和金紅石的重量比大約為71/29，由于兩種結(jié)構(gòu)混雜增大了tio2晶格內(nèi)的缺陷密度，增大了載流子的濃度，使電子、空穴數(shù)量增加，使其具有更強(qiáng)的捕獲在tio2表面的有機(jī)物的能力，同時(shí)具有優(yōu)異的紫外線吸收、光催化殺菌、分解有機(jī)污染物等性能。
以非煅燒硅藻土為載體，二氧化鈦和速效除醛因子為除醛主體，成功制備高效除醛材料。非煅燒硅藻土的強(qiáng)吸附作用，在除醛過(guò)程中，可吸附大量的甲醛，在一定程度上降低室內(nèi)甲醛濃度，同時(shí)能牢固吸附大量速效除醛因子和二氧化鈦，提高甲醛降解效率。
另一方面，本發(fā)明還提供一種上述復(fù)合型凈醛材料的制備方法，包括：
步驟1：將速效除醛因子在清水中攪拌至完全融化，形成速效除醛因子溶液；
步驟2：將速效除醛因子溶液均勻的噴灑在非煅燒硅藻土的表面，讓非煅燒硅藻土的空隙吸收，然后一定溫度下烘干；
步驟3：將步驟2中的烘干產(chǎn)物與二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在一定溫度下混合均勻，形成復(fù)合型凈醛材料。
進(jìn)一步的，所述步驟2中，烘干溫度為100-150℃，烘干時(shí)間為18-24h。采用低溫緩慢烘干，能夠防止速效除醛因子隨蒸汽的流失
進(jìn)一步的，所述步驟3中，混合溫度為120-150℃。此時(shí)加熱一方面是為了二次烘干，另一方面是應(yīng)為在一定溫度下，能夠使非煅燒硅藻土的空隙充分吸附二氧化鈦和速效除醛因子，是非煅燒硅藻土表面和空隙保留大量的二氧化鈦和速效除醛因子，大幅提升凈醛效果。
再一方面，本發(fā)明提供一種復(fù)合型凈醛涂料，包括上述復(fù)合型凈醛材料，所述復(fù)合型凈醛涂料具體由以下重量份的組分組成：
上述乳液、成膜助劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、流平劑、增稠劑和消泡劑為本領(lǐng)域常用的物質(zhì)，凡能應(yīng)用于本領(lǐng)域的物質(zhì)均能應(yīng)用在本發(fā)明中，各物質(zhì)種類(lèi)在此不一一列舉。
本發(fā)明提供了一種復(fù)合型凈醛材料及其制備方法，具有以下有益效果：
1)使用性能更好的非煅燒硅藻土，利用其強(qiáng)吸附性能，吸附大量的速效除醛因子和二氧化鈦，大幅提升凈醛效果；
2)以非煅燒硅藻土、速效除醛因子和二氧化鈦三者復(fù)合體系協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)甲醛的快速高效降解；
3)制備過(guò)程中只是簡(jiǎn)單的混合和加熱，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)門(mén)檻低，便于普及。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中裝修后房屋無(wú)法直接入住、室內(nèi)空氣中甲醛含量高等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種復(fù)合型凈醛材料及其制備方法。
下述實(shí)施例中所用的材料均可從商業(yè)途徑得到。
實(shí)施例1：
一種復(fù)合型凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土100份
二氧化鈦20份
速效除醛因子1份。
上述復(fù)合型凈醛材料的制備方法：
步驟1：將速效除醛因子在清水中攪拌至完全融化，形成速效除醛因子溶液；
步驟2：將速效除醛因子溶液均勻的噴灑在非煅燒硅藻土的表面，讓非煅燒硅藻土的空隙吸收，然后100℃干燥24h；
步驟3：將步驟2中的烘干產(chǎn)物與二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在120℃下混合均勻，形成復(fù)合型凈醛材料。
實(shí)施例2：
一種復(fù)合型凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土150份
二氧化鈦30份
速效除醛因子5份。
上述復(fù)合型凈醛材料的制備方法：
步驟1：將速效除醛因子在清水中攪拌至完全融化，形成速效除醛因子溶液；
步驟2：將速效除醛因子溶液均勻的噴灑在非煅燒硅藻土的表面，讓非煅燒硅藻土的空隙吸收，然后120℃干燥20h；
步驟3：將步驟2中的烘干產(chǎn)物與二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在150℃下混合均勻，形成復(fù)合型凈醛材料。
實(shí)施例3：
一種復(fù)合型凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土180份
二氧化鈦35份
速效除醛因子8份。
上述復(fù)合型凈醛材料的制備方法：
步驟1：將速效除醛因子在清水中攪拌至完全融化，形成速效除醛因子溶液；
步驟2：將速效除醛因子溶液均勻的噴灑在非煅燒硅藻土的表面，讓非煅燒硅藻土的空隙吸收，然后150℃干燥18h；
步驟3：將步驟2中的烘干產(chǎn)物與二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在150℃下混合均勻，形成復(fù)合型凈醛材料。
實(shí)施例4：
一種復(fù)合型凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土200份
二氧化鈦40份
速效除醛因子10份。
上述復(fù)合型凈醛材料的制備方法：
步驟1：將速效除醛因子在清水中攪拌至完全融化，形成速效除醛因子溶液；
步驟2：將速效除醛因子溶液均勻的噴灑在非煅燒硅藻土的表面，讓非煅燒硅藻土的空隙吸收，然后130℃干燥20h；
步驟3：將步驟2中的烘干產(chǎn)物與二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在140℃下混合均勻，形成復(fù)合型凈醛材料。
實(shí)施例5：
一種復(fù)合型凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土300份
二氧化鈦50份
速效除醛因子10份。
上述復(fù)合型凈醛材料的制備方法：
步驟1：將速效除醛因子在清水中攪拌至完全融化，形成速效除醛因子溶液；
步驟2：將速效除醛因子溶液均勻的噴灑在非煅燒硅藻土的表面，讓非煅燒硅藻土的空隙吸收，然后140℃干燥20h；
步驟3：將步驟2中的烘干產(chǎn)物與二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在150℃下混合均勻，形成復(fù)合型凈醛材料。
對(duì)比例1：
一種凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
煅燒硅藻土180份
二氧化鈦35份
速效除醛因子8份。
上述凈醛材料的制備方法：
步驟1：將速效除醛因子在清水中攪拌至完全融化，形成速效除醛因子溶液；
步驟2：將速效除醛因子溶液均勻的噴灑在煅燒硅藻土的表面，讓非煅燒硅藻土的空隙吸收，然后150℃干燥18h；
步驟3：將步驟2中的烘干產(chǎn)物與二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在150℃下混合均勻，形成凈醛材料。
對(duì)比例2：
一種凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土180份
二氧化鈦35份。
上述凈醛材料的制備方法：
將非煅燒硅藻土與二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在150℃下混合均勻，形成凈醛材料。
對(duì)比例3：
一種凈醛材料，由以下重量份的各組分組成：
非煅燒硅藻土180份
二氧化鈦35份
速效除醛因子8份。
上述凈醛材料的制備方法：
將非煅燒硅藻土、速效除醛因子和二氧化鈦加入高速分散機(jī)中在150℃下混合均勻，形成凈醛材料。
實(shí)施例6：
本發(fā)明還提供一種復(fù)合凈醛涂料，由以下重量份的的組分組成：
上述復(fù)合型凈醛材料是實(shí)施例1制備的復(fù)合型凈醛材料。
實(shí)施例7：
本發(fā)明還提供一種復(fù)合凈醛涂料，其中復(fù)合型凈醛材料是實(shí)施例2制備的復(fù)合型凈醛材料，其余組分與實(shí)施例6相同。
實(shí)施例8：
本發(fā)明還提供一種復(fù)合凈醛涂料，其中復(fù)合型凈醛材料是實(shí)施例3制備的復(fù)合型凈醛材料，其余組分與實(shí)施例6相同。
實(shí)施例9：
本發(fā)明還提供一種復(fù)合凈醛涂料，其中復(fù)合型凈醛材料是實(shí)施例4制備的復(fù)合型凈醛材料，其余組分與實(shí)施例6相同。
實(shí)施例10：
本發(fā)明還提供一種復(fù)合凈醛涂料，其中復(fù)合型凈醛材料是實(shí)施例5制備的復(fù)合型凈醛材料，其余組分與實(shí)施例6相同。
對(duì)比例4：
一種凈醛涂料，其中凈醛材料是對(duì)比例1制備的凈醛材料，其余組分與實(shí)施例6相同。
對(duì)比例5：
一種凈醛涂料，其中凈醛材料是對(duì)比例2制備的凈醛材料，其余組分與實(shí)施例6相同。
對(duì)比例6：
一種凈醛涂料，其中凈醛材料是對(duì)比例3制備的凈醛材料，其余組分與實(shí)施例6相同。
將除醛涂料，按jc/t1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》中所述方法進(jìn)行甲醛凈化實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)甲醛的凈化效果的持久性和甲醛凈化性能，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
表1
由上表可知，利用本發(fā)明的復(fù)合型凈醛材料制備的涂料(實(shí)施例6-10)，甲醛凈化性能達(dá)到100％，甲醛凈化效果持久性最高可達(dá)98％，這可能是由于非煅燒硅藻土表面吸附的大量速效凈醛因子和二氧化鈦，一方面，速效凈醛因子不受環(huán)境的影響能夠快速高效降解甲醛，使室內(nèi)甲醛在短時(shí)間被完全降解；另一方面，速效凈醛因子降解甲醛的過(guò)程中產(chǎn)生的自由基，可以在二氧化鈦表面繼續(xù)反應(yīng)，使得二氧化鈦在不需要紫外光照條件下就能降解甲醛，進(jìn)一步提高甲醛的凈化性能。
與使用煅燒硅藻土制備的凈醛材料相比(對(duì)比例1)，由于非煅燒硅藻土保留了硅藻土天然的功能特性，其比表面積更大、孔隙率更高、吸附能力更強(qiáng)，使得其吸附更多的速效除醛因子和二氧化鈦，甲醛凈化效果優(yōu)于煅燒硅藻土制備的涂料；并且非煅燒硅藻土本身能夠吸附大量的甲醛，可進(jìn)一步降低室內(nèi)甲醛的含量。與現(xiàn)有技術(shù)硅藻土負(fù)載納米二氧化鈦相比(對(duì)比例2)，由于其添加了速效凈醛因子，可在初始階段快速高效降解甲醛，并且可與二氧化鈦發(fā)生協(xié)同作用，進(jìn)一步降解甲醛，并且在不需要紫外光照條件下就能高效降解甲醛。
與常規(guī)混合相比(對(duì)比例3)，將速效除醛因子溶解液噴灑在非煅燒硅藻土的表面的方法，能夠使得速效除醛因子均勻的分布在非煅燒硅藻土的空隙中，避免了部分區(qū)域非煅燒硅藻土對(duì)速效除醛因子吸附達(dá)到飽和的問(wèn)題，可最大限度利用速效除醛因子的特性，提高甲醛的降解性能。
綜上，本發(fā)明使用性能更好的非煅燒硅藻土，利用其強(qiáng)吸附性能，吸附大量的速效除醛因子和二氧化鈦，大幅提升凈醛效果；制備過(guò)程中簡(jiǎn)單，生產(chǎn)門(mén)檻低，便于普及。
所舉的實(shí)驗(yàn)僅是本發(fā)明的較佳的實(shí)例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。