CN101244362A - 一种甲醛消除剂、具有消除甲醛功能的石膏板及其制备方法 - Google Patents

一种甲醛消除剂、具有消除甲醛功能的石膏板及其制备方法 Download PDF

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周文瑞
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Abstract

本发明提供一种甲醛消除制剂、具有消除甲醛功能的石膏板及其制备方法。该甲醛消除制剂包括以下重量配比的原料：分散介质500－650份；酸类化合物20－160份；多元胺类化合物100－400份；盐类化合物10－80份；聚乙烯醇5－20份；乙酸乙酰乙酯0.1－5份。本发明的甲醛消除剂成本低廉，产品生产工艺简单，使用方便。本发明制备的含有甲醛消除功能的石膏板不但具有甲醛消除功能，同时不影响石膏板的其他性能，而且具有快速消除环境中甲醛的功效，消除效果良好、持久。

Description

一种甲醛消除剂、具有消除甲醛功能的石膏板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种消灭有害化学物质的制剂、具有消除有害化学物质的板材及其制备方法，特别涉及一种用于石膏板的消除甲醛的制剂、含有该制剂的石膏板及其制备方法。
背景技术
随着人民生活水平的不断提高，装饰装修、购置新家具已成为人们生活中平常的事情。装饰装修和家具制造中往往大量使用各类人造板，如胶合板、细木工板、中密度纤维板、刨花板等，而这些人造板大都是使用甲醛系胶粘剂、主要是脲醛树脂胶粘剂制造的，存在着甲醛释放问题，常常成为室内空气中甲醛污染的主要来源。而且，这些人造板的甲醛释放量虽然在一段时间内会逐渐下降，但下降到一定程度后还会长期保持一个相对稳定的释放量。另外，有些内墙涂料和其他涂料中含有甲醛，会在涂饰时放出，也会残留在涂层中缓慢放出。人造板以外的其他一些装饰材料，如墙布、地毯等在制造时也使用了脲醛树脂胶粘剂，也有可观的甲醛释放量；甲醛在纺织行业主要用作纤维制品的染色助剂以及用于制造树脂整理剂以提高制品的防皱、防缩效果，因此，服装、被褥等纺织品也会释放甲醛；香烟在燃烧时，也会产生甲醛。
总之，室内空气中的甲醛污染的来源很多，尤其是目前我国城市、农村新装修的家居中甲醛污染非常严重，普遍高出国家标准数倍。
甲醛为较高毒性的物质，对眼、粘膜和呼吸道有刺激作用，会引起慢性呼吸道疾病、过敏性鼻炎、免疫功能下降等，导致睡眠不安；甲醛被认为是潜在的致癌物质，可能是鼻癌、咽喉癌、皮肤癌的诱因。因此，消除甲醛污染，净化室内空气越来越引起人们的重视。
目前，人们消除室内空气中甲醛污染的主要方法是使用甲醛消除剂。但是，目前市场上销售的产品以及专利技术产品存在着价格高、效果差的问题，在一定时间内的甲醛消除量有限，而且效果的持久性差，通常有效期只有几天时间，另外还有二次污染的缺陷。例如，公开号为CN1404891A的专利申请文献中公开的甲醛消除剂由于使用了酰肼类化合物，因此价格昂贵；公开号为CN1526470A的发明专利申请文献中公开一种甲醛消除剂，其效果不是很理想，甲醛消除率只有78％。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供了一种甲醛消除剂及具有甲醛消除功能的石膏板的制备方法，本方法制造的石膏板具有甲醛消除功能，同时不影响石膏板的其他性能。
为实现上述目的，本发明一方面提供一种甲醛消除剂，包括以下重量配比的原料：分散介质500-650份、酸类化合物20-160份、多元胺类化合物化合物100-400份、盐类化合物10-80份、聚乙烯醇5-20份、乙酸乙酰乙酯0.1-5份。
其中，所述的原料的重量份配比选择为分散介质550-620份、酸类化合物80-120份、多元胺类化合物化合物200-300份、盐类化合物30-70份、聚乙烯醇10-15份、乙酸乙酰乙酯0.5-4份。
特别是，分散介质为水，优选蒸馏水或去离子水，也可以是井水。
特别是，酸类化合物可以为无机酸或有机酸，选自磷酸、甲酸、乙酸和柠檬酸中的一种或多种。
特别是，多元胺类化合物选白尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种。
特别是，盐类化合物选自氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、乙酸铵、氯化钠、氯化钾中的一种或多种。
特别是，聚乙烯醇的牌号选择为1799。
本发明另一方面提供一种甲醛消除剂的制造方法，按照分散介质500-650份；酸类化合物20-160份、多元胺类化合物100-400份、盐类化合物10-80份、聚乙烯醇5-20份、乙酸乙酰乙酯0.1-5份准备原料，顺序进行以下步骤：
1)将上述原料中的全部的酸类化合物、多元胺类化合物以及部分的分散介质加入反应器中，搅拌，加热到一定温度，使其反应至pH＝5.0-7.5；
2)加入聚乙烯醇，使其溶解；
3)降温至60℃以下，加入剩余的分散介质以及盐类化合物，进行保温反应；
4)降温至30℃以下，加入乙酸乙酰乙酯，搅拌均匀后出料。
其中，步骤1)中分散介质的用量为总量的40-60％，优选50％。
其中，原料的重量份配比优选分散介质550-620份、酸类化合物80-120份、多元胺类化合物化合物200-300份、盐类化合物30-70份、聚乙烯醇10-15份、乙酸乙酰乙酯0.5-4份。
其中，步骤1)中的加热温度为70-105℃；步骤3)中的保温反应温度为35-55℃。
其中，步骤1)中的反应的pH值选择为6.0-7.0；步骤2)中的聚乙烯醇的牌号选择为1799；步骤3)中的保温反应时间为30-50分钟；步骤4)中的搅拌时间为5-10分钟。
本发明另一方面提供一种可消除甲醛的功能性石膏板，该石膏板的表面具有上述甲醛消除剂。
其中，甲醛消除剂在石膏板表面的含量为10-100g/m2，含量优选为20-100g/m2。
本发明另一方面提供一种可消除甲醛的功能性石膏板的制备方法，包括向石膏板单面喷涂或刷涂上述甲醛消除剂，然后使其干燥。
其中，甲醛消除剂的用量为10-100g/m2，甲醛消除剂的用量优选为20-100g/m2。
本发明的优点体现在以下方面：
1、本发明的甲醛消除剂制备的具有甲醛消除功能的石膏板，由于甲醛消除剂中含有粘接成份，因此喷涂或刷涂在石膏板上，能够牢固粘附，不易脱落；该甲醛消除剂在石膏板上干结后，能够变成白色坚固薄膜，不影响石膏板的装饰性与使用功能。
2、本发明的甲醛消除剂成本低廉，因此制备具有甲醛消除功能的石膏板的成本也较低；
3、本发明制备的甲醛消除剂具有快速消除环境中甲醛的功效，消除效果好、而且持久。
4、本发明产品生产工艺简单，使用方便。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
(一)制备甲醛消除剂：
1)按以下重量配比进行原料备料：
蒸馏水                569kg
磷酸(浓度85％)        80kg
柠檬酸                20kg
尿素                  240kg
三聚氰胺              30kg
氯化铵                30kg
硫酸铵                20kg
氯化钠                20kg
聚乙烯醇(1799)        6kg
乙酸乙酰乙酯          0.6kg
2)将上述原料中全部的磷酸、柠檬酸、尿素和三聚氰胺加入到装有为总量50％的蒸馏水的反应器中，搅拌混合均匀，加热升温至95℃，反应至物料的pH＝6.0-7.0；
3)保持温度在95℃下加入聚乙烯醇(1799)，搅拌至完全溶解；
4)降温至50-55℃，加入剩余的蒸馏水以及全部的氯化铵、硫酸铵和氯化钠，保温30-40分钟；
5)降温至30℃以下，加入全部的乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，混合均匀，过滤、出料，即得甲醛消除剂。
产品的技术指标：
外观：        无色或淡黄色透明液体
固体含量(％)：35-45％
pH值：        5.5-7.0
有限期(年)：  2
(二)制备具有甲醛消除功能的石膏板：
1)准备普通的市售龙牌石膏板；
2)向石膏板单面喷涂上述甲醛消除剂，甲醛消除剂的用量为20g/m2的，然后自然干燥，即得本发明的具有甲醛消除功能的石膏板。
实施例2
(一)制备甲醛消除剂：
1)按以下重量配比进行原料备料：
去离子水                500kg
磷酸(浓度85％)        20kg
甲酸(浓度85％)        2kg
尿素                  150kg
双氰胺                50kg
磷酸铵                10kg
乙酸铵                10kg
氯化钾                10kg
聚乙烯醇(2099)        20kg
乙酸乙酰乙酯          5kg
2)将上述原料中全部的磷酸、甲酸、尿素和双氰胺加入到装有为总量50％的去离子水的反应器中，搅拌混合均匀，加热升温至90℃，反应至物料的pH＝6.0-7.0；
3)保持温度在90℃下加入聚乙烯醇，搅拌至完全溶解；
4)降温至45-50℃，加入剩余的去离子水以及全部的磷酸铵、乙酸铵和氯化钾，保温30-40分钟；
5)降温至30℃以下，加入全部的乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，混合均匀，过滤、出料，即得甲醛消除剂。
产品的技术指标：
外观：        无色或淡黄色透明液体
固体含量(％)：25-35％
pH值：        5.5-7.0
有限期(年)：   2
(二)制备具有甲醛消除功能的石膏板：
1)准备普通的市售龙牌石膏板；
2)向石膏板单面喷涂或刷涂上述甲醛消除剂，甲醛消除剂的用量为40g/m2，然后自然干燥，即得本发明的具有甲醛消除功能的石膏板。
实施例3
(一)制备甲醛消除剂：
1)按以下重量配比进行原料备料：
井水                    650kg
乙酸(浓度(95％)    150kg
甲酸(浓度85％)     10kg
尿素               350kg
双氰胺             30kg
磷酸铵             80kg
聚乙烯醇(1799)     10kg
乙酸乙酰乙酯       2.5kg
2)将上述原料中全部的乙酸、甲酸、尿素和双氰胺加入到装有为总量50％的井水的反应器中，搅拌混合均匀，加热升温至105℃，反应至物料的pH＝6.0-7.0；
3)保持温度在105℃下加入聚乙烯醇，搅拌至完全溶解；
4)降温至50-55℃，加入剩余的井水以及全部的磷酸铵，保温30-40分钟；
5)降温至30℃以下，加入全部的乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，混合均匀，过滤、出料，即得甲醛消除剂。
产品的技术指标：
外观：        无色或淡黄色透明液体
固体含量(％)：35-45％
pH值：        5.5-7.0
有限期(年)：  2
(二)制备具有甲醛消除功能的石膏板：
1)准备普通的市售龙牌石膏板；
2)向石膏板单面喷涂或刷涂上述甲醛消除剂，甲醛消除剂的用量为60g/m2，然后自然干燥，即得本发明的具有甲醛消除功能的石膏板。
实施例4
(一)制备甲醛消除剂：
1)按以下重量配比进行原料备料：
蒸馏水                550kg
乙酸(浓度95％)        50kg
柠檬酸                30kg
三聚氰胺              70kg
双氰胺            30kg
氯化铵            40kg
氯化钾            20kg
聚乙烯醇(1799)    12kg
乙酸乙酰乙酯      1.5kg
2)将上述原料中全部的乙酸、甲酸、尿素和双氰胺加入到装有50％的蒸馏水的反应器中，搅拌混合均匀，加热升温至75℃，反应至物料的pH＝6.0-7.0；
3)保持温度在75℃下加入聚乙烯醇，搅拌至完全溶解；
4)降温至45-55℃，加入剩余的蒸馏水以及全部的氯化铵、氯化钾，保温30-40分钟；
5)降温至30℃以下，加入全部的乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，混合均匀，过滤、出料，即得甲醛消除剂。
产品的技术指标：
外观：        无色或淡黄色透明液体
固体含量(％)：35-45％
pH值：        5.5-7.0
有限期(年)：  2
(二)制备具有甲醛消除功能的石膏板：
1)准备普通的市售龙牌石膏板；
2)向石膏板单面喷涂或刷涂上述甲醛消除剂，甲醛消除剂的用量为按80g/m2的用量，然后自然干燥，即得本发明的具有甲醛消除功能的石膏板。
实施例5
(一)制备甲醛消除剂：
1)按以下重量配比进行原料备料：
去离子水              620kg
甲酸(浓度85％)        60kg
柠檬酸                60kg
尿素                  200kg
三聚氰胺              100kg
硫酸铵            40kg
氯化铵            10kg
氯化钾            5kg
聚乙烯醇(1799)    15kg
乙酸乙酰乙酯      3.5kg
2)将上述原料中全部的甲酸、柠檬酸、尿素和三聚氰胺加入到装有50％的去离子水的反应器中，搅拌混合均匀，加热升温至85℃，反应至物料的pH＝6.0-7.0；
3)保持温度在85℃下加入聚乙烯醇，搅拌至完全溶解；
4)降温至45-55℃，加入剩余的去离子水以及全部的硫酸铵、氯化铵、氯化钾，保温30-40分钟；
5)降温至30℃以下，加入全部的乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，混合均匀，过滤、出料，即得甲醛消除剂。
产品的技术指标：
外观：        无色或淡黄色透明液体
固体含量(％)：35-45％
pH值：        5.5-7.0
有限期(年)：  2
(二)制备具有甲醛消除功能的石膏板：
1)准备普通的市售龙牌石膏板；
2)向石膏板单面喷涂或刷涂上述甲醛消除剂，甲醛消除剂的用量为按100g/m2的用量，然后自然干燥，即得本发明的具有甲醛消除功能的石膏板。
对照例
使用未刷涂本发明甲醛消除剂的普通市售的龙牌石膏板作为对照。
实验例1
将本发明实施例1-5方法制备的功能性石膏板、对照例石膏板及市售细木工板分别锯切成3×10cm板条，将石膏板板条与细木工板板条芯板各1枚放入500ml广口瓶中，20℃密封保存24小时，使用F-400甲醛检测仪测量甲醛浓度。细木工板的甲醛释放量为1.21mg/L。
检测结果如表1：
          表1甲醛释放量检测结果
  试件   甲醛释放量(mg/L)   甲醛消除率(％)
  实施例1   0.21   82.6
  实施例2   0.16   86.8
  实施例3   0.09   92.6
  实施例4   0.08   93.4
  实施例5   0.08   93.4
  对照例   1.21   /
由此看出，本发明的功能性石膏板能够有效消除人造板释放的甲醛，甲醛消除率达到82％以上，最高消除率可达93％以上。

Claims (10)

1、一种用于石膏板的甲醛消除剂，包括以下重量配比的原料：分散介质500-650份；酸类化合物20-160份；多元胺类化合物100-400份；盐类化合物10-80份；聚乙烯醇5-20份；乙酸乙酰乙酯0.1-5份。
2、如权利要求1所述的甲醛消除剂，其特征是：所述分散介质为水。
3、如权利要求1所述的甲醛消除剂，其特征是：所述酸类化合物为无机酸或有机酸。
4、如权利要求1所述的甲醛消除剂，其特征是：所述多元胺类化合物选自尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种。
5、如权利要求1所述的甲醛消除剂，其特征是：所述盐类化合物选自氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、乙酸铵、氯化钠、氯化钾中的一种或多种。
6、一种如权利要求1所述的甲醛消除剂的制造方法，包括以下顺序进行的步骤：
1)将原料中的酸类化合物、多元胺类化合物的全部以及部分的分散介质加入反应器中，开动搅拌，加热到一定温度，反应至pH＝5.0-7.5；
2)加入聚乙烯醇，使其溶解；
3)降温至60℃以下，加入剩余的分散介质以及盐类化合物，进行保温反应；
4)降温至30℃以下，加入乙酸乙酰乙酯，搅拌均匀后出料。
7、一种具有消除甲醛功能的石膏板，其特征是该石膏板的表面具有如权利要求1所述的甲醛消除剂。
8、如权利要求7所述的石膏板，其特征是所述甲醛消除剂在所述石膏板表面的含量为10-100g/m2。
9、一种具有消除甲醛功能的石膏板的制备方法，其特征是将如权利要求1所述的甲醛消除剂喷涂或刷涂在所述石膏板表面。
10、如权利要求9所述的制备方法，其特征是所述甲醛消除剂用量为10-100g/m2。
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