CN101428172B - 一种甲醛捕捉剂及其制备方法 - Google Patents

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本发明涉及环保产品技术领域，具体涉及一种甲醛捕捉剂及其制备方法。本发明要克服现有技术存在的挥发性大，有刺激性异味，对人体存在二次伤害，不适于大量使用的问题。为克服现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种甲醛捕捉剂，是用明胶作为原料进行制备得到，所述的制备过程依次包括下述步骤，步骤一：对明胶进行水解；步骤二：对明胶水解液进行氨基衍生化改性，从而制得氨基化明胶；步骤三：按照质量比为0.8～1：0.8～1：0.8～1的比例，将步骤一得到的氨基化明胶与端氨基超支化聚合物和壳聚糖进行复配，即可得到甲醛捕捉剂。

Description

一种甲醛捕捉剂及其制备方法 
技术领域：
本发明涉及环保产品技术领域，具体涉及一种甲醛捕捉剂及其制备方法。 
背景技术：
甲醛是重要的基本有机化工原料，被广泛应用于农药(除草剂、杀虫剂、杀菌剂和熏蒸剂)、医药(医疗卫生的消毒及一些药品的生产)、涂料、树脂、造纸等方面。随着生活水平的提高，室内装修热方兴未艾，作为“隐形杀手”的甲醛也进入了人们的居住与工作场所。当甲醛浓度高于1mg/kg时，就会对人体造成危害。美国环境保护组织、国家安全与健康机构和职业安全与健康部门都认为甲醛是种潜在的致癌物，美国政府工业会议的卫生学者也认为甲醛是可疑的致癌物。所以关于消除甲醛的污染和甲醛捕获剂的研究已经成为普遍关注的研究热点之一。到目前为止常用的甲醛捕获剂主要是氨或氨基衍生物类物质、尿素、肼、硫脲混合物以及亚硫酸氢钠等。这些物质的除醛效果较好，但是挥发性大，有刺激性异味，对人体存在二次伤害，不适于大量使用。 
发明内容：
本发明的目的在于提供一种甲醛捕捉剂及其制备方法，以克服现有技术存在的挥发性大，有刺激性异味，对人体存在二次伤害，不适于大量使用的问题。 
为克服现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：
一种甲醛捕捉剂，是用明胶作为原料进行制备得到，所述的制备过程依次包括下述步骤，步骤一：对明胶进行水解； 
步骤二：对明胶水解液进行氨基衍生化改性，从而制得氨基化明胶； 
步骤三：按照质量比为0.8～1：0.8～1：0.8～1的比例，将步骤一得到的氨基化明胶与端氨基超支化聚合物和壳聚糖进行复配，即可得到甲醛捕捉剂。 
上述步骤一中：采用酶或复合酶法对明胶进行水解，制得明胶水解液。 
上述步骤二中：将明胶水解液在80～120℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水，然后加入二乙烯三胺，明胶水解液和二乙烯三胺的质量配比分别为1：3～1：6(以明胶水解液的干基计)，在110～140℃下反应2～4h，反应结束后升温至160～180℃以除去未反应的二乙烯三胺，从而制得氨基化明胶，制得氨基化明胶。 
上述步骤二中，将明胶水解液在100℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水，然后加入过量的N，N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，明胶水解液和二乙烯三胺的质量配比分别为1：3～1：6(以明胶水解液的干基计)，在110～140℃下反应2～4h，反应过程中需不断补加N，N-二甲基甲酰胺，使生成的水被及时带出，从而使得反应向正方向移动。反应结束后升温至160～180℃以除去未反应的二乙烯三胺和N，N-二甲基甲酰胺，制得氨基化明胶。 
一种甲醛捕捉剂的制备方法，依次包括下述步骤， 
步骤一：对明胶进行水解； 
步骤二：对明胶水解液进行氨基衍生化改性，从而制得氨基化明胶； 
步骤三：按照质量比为0.8～1：0.8～1：0.8～1的比例，将步骤一得到的氨基化明胶与端氨基超支化聚合物和壳聚糖进行复配，即可得到甲醛捕捉 剂。 
上述步骤一中：采用酶或复合酶法对明胶进行水解，制得明胶水解液。 
上述步骤二中：将明胶水解液在80～120℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水，然后加入二乙烯三胺，明胶水解液和二乙烯三胺的质量配比分别为1：3～1：6(以明胶水解液的干基计)，在110～140℃下反应2～4h，反应结束后升温至160～180℃以除去未反应的二乙烯三胺，从而制得氨基化明胶，制得氨基化明胶。 
上述步骤二中，将明胶水解液在100℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水，然后加入过量的N，N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，明胶水解液和二乙烯三 
Figure G2008102321016D0003181050QIETU
的质量配比分别为1：3～1：6(以明胶水解液的干基计)，在110～140℃下反应2～4h，反应过程中需不断补加N，N-二甲基甲酰胺，使生成的水被及时带出，从而使得反应向正方向移动。反应结束后升温至160～180℃以除去未反应的二乙烯三胺和N，N-二甲基甲酰胺，制得氨基化明胶。 
与现有技术相比，本发明的优点是： 
明胶资源丰富，是典型的两性聚电解质，具有氨基端、羧基端和侧链酸性基团以及碱性基团，经水解作用可生成多肽，产生大量的亲水基团和活性基团(羧基，氨基，羟基等)，所以利用明胶水解产物上的氨基与甲醛发生反应以达到捕获甲醛的效果，但是由于明胶水解产物中的氨基数量是有限的，所以为了提高明胶的除醛效果，对其羧基进行氨基衍生化改性，然后将其与端氨基超支化聚合物和壳聚糖等多氨基化合物进行复配，即得甲醛捕捉剂。本发明产物对甲醛的捕获率更高，甲醛去除率可达90％左右。同时明胶与人体的相容性好，挥发性小，基本无异味，在使用中不会对人体造成二次 伤害，具有良好的应用前景。 
具体实施方式：
下面将结合实施例对本发明做详细地说明。 
实施例1：一种甲醛捕捉剂，是用明胶作为原料进行制备，所述的制备过程依次包括下述步骤， 
步骤一：对明胶进行水解：配制质量浓度为20％的明胶溶液，用20％二乙醇胺水溶液调pH至8.5，再加入0.3％的碱性蛋白酶(基于明胶的质量计)，升温至60℃，反应2h后升温至100℃使酶钝化，于离心分离机中除去少量的杂质，即得明胶水解液。该步骤可使明胶暴露更多的氨基和羧基。 
步骤二：将上述明胶水解液在80℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水，然后加入二乙烯三胺，明胶水解物和二乙烯三胺的质量配比分别为1：6(以明胶水解物的干基计)，在110℃下反应4h，反应结束后升温至160℃以除去未反应的二乙烯三胺，从而制得氨基化明胶。经氨基衍生化改性后氨基含量得到大幅增加。 
步骤三：按照质量比为1：0.8：1的比例，将氨基化明胶、端氨基超支化聚合物和壳聚糖进行复配以增强除醛效果，即可得到新型甲醛捕捉剂。 
实施例2：一种甲醛捕捉剂，是用明胶作为原料进行制备，所述的制备过程依次包括下述步骤， 
步骤一：对明胶进行水解：配制质量浓度为50％的明胶溶液，用30％二乙醇胺水溶液调pH至8.0，再加入1.5％的碱性蛋白酶(基于明胶的质量计)，升温至40℃，反应6h后升温至90℃使酶钝化，于离心分离机中除去少量的杂质，即得明胶水解液； 
步骤二：将上述明胶水解液在100℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水， 然后加入二乙烯三胺，明胶水解物和二乙烯三胺的质量配比分别为1：3(以明胶水解物的干基计)，在140℃下反应2h，反应结束后升温至180℃以除去未反应的二乙烯三胺，从而制得氨基化明胶； 
步骤三：按照质量比为1：1：1的比例，将氨基化明胶、端氨基超支化聚合物和壳聚糖进行复配以增强除醛效果，即可得到新型甲醛捕捉剂。 
实施例3：一种甲醛捕捉剂，是用明胶作为原料进行制备，所述的制备过程依次包括下述步骤， 
步骤一：配制质量浓度为50％的胶原溶液，用20％二乙醇胺水溶液调pH至7.0，再加入1.0％的胰酶(基于明胶的质量计)，升温至40℃，反应4h后升温至50℃，用20％二乙醇胺水溶液调pH至8.5，加入0.1％碱性蛋白酶(基于明胶的质量计)，反应4h后继续升温至90℃使酶钝化，于离心分离机中除去少量的杂质，即得明胶水解液。 
进一步水解，此步主要采用胰酶水解，使其暴露更多的氨基和羧基。配制质量浓度为60％的胶原溶液，用20％二乙醇胺水溶液调pH至7.0，再加入2.0％的胰酶(基于胶原重计)，升温至40℃，反应10h后升温至90℃使酶钝化，最后再用20％的二乙醇胺水溶液将水解液的pH调至8.0，静置，用四层纱布过滤，浓缩得水解胶原液。 
步骤二：将上述明胶水解液在120℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水，然后加入过量的N，N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，明胶水解物和二乙烯三胺的质量配比分别为1：3(以明胶水解物的干基计)，在140℃下反应2h，反应过程中需不断补加N，N-二甲基甲酰胺，使生成的水被及时带出，从而使得反应向正方向移动。反应结束后升温至180℃以除去未反应的二乙烯三胺和N，N-二甲基甲酰胺，制得氨基化明胶。经氨基衍生化改性后氨基含量 增加了一倍。 
步骤三：按照质量比为0.8：1：0.8的比例，将氨基化明胶、端氨基超支化聚合物和壳聚糖进行复配以增强除醛效果，即可得到新型甲醛捕捉剂。 
本甲醛捕捉剂的用法是直接将其涂刷于未油漆的家具正反面，直接加入脲醛树脂胶中，或把液体甲醛捕捉剂直接喷于室内空气中；也可用于毛皮或皮革的湿加工中，以减轻或避免游离甲醛的污染。

Claims (5)

1.一种甲醛捕捉剂的制备方法，制备过程依次包括下述步骤，
步骤一：对明胶进行水解；
步骤二：对明胶水解液进行氨基衍生化改性，将明胶水解液在80～120℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水；然后加入二乙烯三胺，明胶水解液和二乙烯三胺的质量配比为1∶3～1∶6，以明胶水解液的干基计，在110～140℃下反应2～4h；反应结束后升温至160～180℃以除去未反应的二乙烯三胺，从而制得氨基化明胶；
步骤三：按照质量比为0.8～1∶0.8～1∶0.8～1的比例，将步骤二得到的氨基化明胶与端氨基超支化聚合物和壳聚糖进行复配，即可得到甲醛捕捉剂。
2.如权利要求1所述的一种甲醛捕捉剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，采用单一酶或复合酶法对明胶进行水解，制得明胶水解液。
3.一种甲醛捕捉剂的制备方法，制备过程依次包括下述步骤，
步骤一：对明胶进行水解；
步骤二：对明胶水解液进行氨基衍生化改性，将明胶水解液在100℃条件下于旋转蒸发仪中进行脱水；然后加入过量的N，N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，明胶水解液和二乙烯三胺的质量配比为1∶3～1∶6，以明胶水解液的干基计，在110～140℃下反应2～4h，反应过程中需不断补加N，N-二甲基甲酰胺，使生成的水被及时带出，从而使得反应向正方向移动；反应结束后升温至160～180℃以除去未反应的N，N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，从而制得氨基化明胶；
步骤三：按照质量比为0.8～1∶0.8～1∶0.8～1的比例，将步骤二得到的氨基化明胶与端氨基超支化聚合物和壳聚糖进行复配，即可得到甲醛捕捉剂。
4.如权利要求3所述的一种甲醛捕捉剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，采用单一酶或复合酶法对明胶进行水解，制得明胶水解液。
5.一种如权利要求1或3所述的制备方法制得的甲醛捕捉剂。
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