CN101433822A - 空气净化材料及其制备方法以及制得的工艺品或装饰用材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于净化空气的材料及其制备方法，所述材料由活性炭，固化剂，粘结剂和催化剂作为原料制成，其中，所用的粘结剂为水溶性粘结剂，所用的催化剂为二氧化钛，所用的固化剂为石膏粉或水泥。本发明的材料用于净化室内空气具有吸附力强、成型快、强度高和成本低的优点，用该材料还可以制作活性炭工艺品和室内装饰用材。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于净化空气的材料及其制备方法，还涉及用该材料制作的活性炭工艺品和室内装饰用材。
背景技术
随着生活水平的提高，人们越来越重视室内空气污染，有关资料表明，全球每年因室内环境污染死亡的人数多达280万，室内空气中存在300多种污染物，有约68％的人体疾病与室内污染有关，因此有效净化室内空气，消除室内有毒物质、烟雾和异味等空气污染物，对于维护人体健康具有十分重要的意义。
活性炭具有大的表面积，很容易吸收空气中的有毒有害气体，因此在日常生活中被广泛用于室内空气净化。然而市售的活性炭只有粉末状与颗粒状两类，放于室内存在易飞扬和不美观的缺点。为了解决上述问题，人们开发出用于制作活性炭工艺品的材料，用这类材料制作的活性炭工艺品不但美观而且还可以净化空气，如在公开号为CN101172602A的中国专利文献中公开了一种用于炭雕工艺的活性炭材料，该材料包括活性炭、粘结剂和催化剂，制备时首先将粉状活性炭、粘结剂和催化剂混合后模压成型，然后在高温下炭化处理。该材料及制备方法存在如下缺点：第一，工艺复杂，设备投资大；第二，需要在高温高压下成型，能耗大，生产周期长，且生产成本高；第三，高温成型时改变了活性炭的孔结构，降低了吸附能力；第四，成型时所用的粘结剂为中间相沥青(即焦油)，中间相沥青在高温下会产生有毒有害气体，影响工人健康；第五，所述材料在制备过程中成型速度慢；第六，所制备的活性炭材料力学性能差，因此不能用于制作对力学性能要求较高的领域，只适于制作对力学性能要求不高的工艺品。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种吸附能力强且强度高的用于净化空气的材料及用该材料制作的活性炭工艺品和室内装饰用材。
本发明的目的还在于提供一种在常温常压下进行、工艺简单且成型速度快的所述材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的一种用于净化空气的材料，所述材料由活性炭，粘结剂和固化剂作为原料制成。所述各原料的含量以重量份数计为，活性炭20-80份，粘结剂10-50份，固化剂20-50份。所述各原料的含量以重量份数计为，活性炭40-60份，粘结剂20-30份，固化剂25-40份。
所述材料的原料还包括催化剂。所述各原料的含量以重量份数计为，活性炭20-80份，粘结剂10-50份，催化剂3-7份，固化剂20-50份。所述各原料的含量以重量份数计为，活性炭50份，粘结剂25份，催化剂5份，固化剂30份。
所述固化剂为石膏粉或水泥。所述粘结剂为水溶性粘结剂，所用的催化剂为二氧化钛。
所述材料的制备方法，将活性炭、粘结剂和固化剂混合均匀，再进行捏合，即得到所述材料。所述的材料的制备方法，先将活性炭和固化剂混合均匀，再加入粘结剂进行捏合，即得到所述材料。在混合所述原料时还可以加入催化剂，然后再进行捏合，得到所述材料。
所述材料所制得的活性炭工艺品或室内装饰用材。
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点，(1)本发明用于净化空气的材料由活性炭、固化剂、粘结剂作为原料制得，固化剂尤其是石膏粉的使用缩短了固化时间，加快了成型速度，而且成型过程中石膏粉先固化形成框架，不但便于活性炭依附，同时还增加了吸附空间，从而增加了所述材料和用所述材料制作的活性炭工艺品或室内装饰用材的吸附能力，因此包含上述成分的本发明的材料及用该材料制作的活性炭工艺品或室内装饰用材具有吸附能力强的优点；另外，用本发明的原料制作所述材料是在常温常压下进行的，能耗低，制备工艺非常简单，能在工业上大批量生产；(2)本发明的用于净化空气的材料的原料中还可以加入二氧化钛作为催化剂，二氧化钛尤其是纳米级二氧化钛作为催化剂，可以将活性炭吸附的有毒有机物质快速降解成水、二氧化碳等分解产物而脱离活性炭，使产品具有自净化能力，延长了产品的使用时间；(3)本发明采用水泥或石膏粉作为固化剂，大大的增强了所制作材料的强度，因此适于制作对力学性能要求高的居室内装饰用材，具有应用范围广的特点；(4)本发明采用石膏粉作为固化剂，石膏粉在中国分布广泛，价格便宜，因此本发明的材料成本低。
具体实施方式
实施例1
将20克粉状活性炭和50克石膏粉混合均匀，然后加入10克丙烯酸酯共聚乳液进行捏合，即得到所述用于净化空气的材料，所述材料自然晾干后通过加工可以制成各种活性炭工艺品，如动物、人等。
在上述方法中，丙烯酸酯共聚乳液为水溶性粘结剂，以下实施例同。
实施例2
将粉状活性炭80克，石膏粉20克混合均匀，然后加入聚乙烯醇50克进行捏合，即得到用于净化空的材料，所述材料干燥成型后，根据需要，通过刨、锯、钻等加工手段，可制得居室装饰用材如砖、板材等。
在上述方法中，聚乙烯醇为水溶性粘结剂，以下实施例同。
实施例3
将40克粉状活性炭，40克石膏粉以及30克丙烯酸酯共聚乳液混合均匀并进行捏合，捏合完即得到所述用于净化空气的材料，所述材料干燥成型后，通过加工可以制成各种活性炭工艺品，如动物、人等。
实施例4
将粉状活性炭60克和500标号的水泥25克混合均匀，然后加入聚乙烯醇20克进行捏合，即得到用于净化空气的材料，所述材料干燥成型后，根据需要，通过刨、锯、钻等加工手段，可制的居室装饰用材如砖、板材等。
实施例5
将50克粉状活性炭30克石膏粉混合均匀，然后加入25克丙烯酸酯共聚乳液进行捏合，捏合完即得到所述用于净化空气的材料，所述材料干燥成型后，通过加工可以制成各种活性炭工艺品，如动物、人等。
实施例6
将500克粉状活性炭和300克石膏粉混合均匀，然后加入250克丙烯酸酯共聚乳液进行捏合，捏合完后倒入成型模内成型固化为长38厘米、宽27厘米、高为5厘米的所述材料的板材。
实施例7
将20克粉状活性炭，3克二氧化钛和50克石膏粉混合均匀，然后加入10克丙烯酸酯共聚乳液进行捏合，捏合完即得到所述用于净化空气的材料，所述材料自然晾干后通过加工可以制成各种活性炭工艺品，如动物、人等。
实施例8
将粉状活性炭80克，石膏粉20克，和二氧化钛7克混合均匀，然后加入聚乙烯醇50克进行捏合，即得到用于净化空的材料，所述材料干燥成型后，根据需要，通过刨、锯、钻等加工手段，可制得居室装饰用材如砖、板材等。
实施例9
将40克粉状活性炭，4克纳米级二氧化钛，40克石膏粉以及30克丙烯酸酯共聚乳液混合均匀并进行捏合，捏合完即得到所述用于净化空气的材料，所述材料干燥成型后，通过加工可以制成各种活性炭工艺品，如动物、人等。
实施例10
将粉状活性炭60克，500标号的水泥25克，和纳米二氧化钛6克混合均匀，然后加入聚乙烯醇20克进行捏合，即得到用于净化空气的材料，所述材料干燥成型后，根据需要，通过刨、锯、钻等加工手段，可制的居室装饰用材如砖、板材等。
实施例11
将50克粉状活性炭，5克二氧化钛和30克石膏粉混合均匀，然后加入25克丙烯酸酯共聚乳液进行捏合，捏合完即得到所述用于净化空气的材料，所述材料干燥成型后，通过加工可以制成各种活性炭工艺品，如动物、人等。
实施例12
将500克粉状活性炭和300克石膏粉混合均匀，然后加入250克丙烯酸酯共聚乳液进行捏合，捏合完后倒入成型模内成型固化为长38厘米、宽27厘米、高为5厘米的所述材料的板材。
在本发明中，粉状活性炭的粒度越小越好，以200-400目为优。水泥使用500标号的效果最好，其它标号的水泥也能实现本发明的目的。
对比例1
将500克粉状活性炭和250克丙烯酸酯共聚乳液混合均匀并进行捏合，捏合完后倒入成型模内成型固化为长38厘米、宽27厘米、高5厘米的板材。
实施例12和对比例1所制成的材料的性质对比见表1。
表1
| 制板时尺寸 | 干燥后板材尺寸 | 体积收缩率 | 四氯化碳吸附率 | |
| 实施例12 | 38×27×5cm3 | 38×27×5cm3 | 0 | 75％ |
| 对比例1 | 38×27×5cm3 | 37.5×26.5×4.6cm3 | 11％ | 70％ |
表1中所列的四氯化碳吸附率根据国家标准GB/T12496.5-1999测定，所述体积收缩率为制板时的体积与干燥后的体积差与制板时的体积的百分比。
从以上表中可以看出，使用固化剂所制得的材料在干燥后体积不收缩，利于成型，且吸附能力强。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种用于净化空气的材料，其特征在于：所述材料由活性炭，粘结剂和固化剂作为原料制成。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述各原料的含量以重量份数计为，活性炭20-80份，粘结剂10-50份，固化剂20-50份。
3.根据权利要求2所述的材料，其特征在于：所述各原料的含量以重量份数计为，活性炭40-60份，粘结剂20-30份，固化剂25-40份。
4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述材料的原料还包括催化剂。
5.根据权利要求4所述的材料，其特征在于：所述各原料的含量以重量份数计为，活性炭20-80份，粘结剂10-50份，催化剂3-7份，固化剂20-50份。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的材料，其特征在于：所述固化剂为石膏粉或水泥。
7.根据权利要求6所述的材料，其特征在于：所述粘结剂为水溶性粘结剂，所用的催化剂为二氧化钛。
8.权利要求1-3中任意一项所述的材料的制备方法，其特征在于：将活性炭、粘结剂和固化剂混合均匀，再进行捏合，即得到所述材料。
9.根据权利要求8所述的材料的制备方法，其特征在于：先将活性炭、固化剂混合均匀，再加入粘结剂进行捏合，即得到所述材料。
10.根据权利要求8或9所述的材料的制备方法，其特征在于：在混合所述原料时还可以加入催化剂，然后再进行捏合，得到所述材料。
11.权利要求1-7中任意一项所述的材料所制得的活性炭工艺品或室内装饰用材。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Owner name: YUSHAN SANQING ACTIVATED CARBON CO., LTD. ZHENG GU Free format text: FORMER OWNER: ZHENG XUNHUI Effective date: 20120308 Owner name: SHANGHAI SUNSON ACTIVATED CARBON TECHNOLOGY CO., L Free format text: FORMER OWNER: ZHENG GUOLU Effective date: 20120308 |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 334700 SHANGRAO, JIANGXI PROVINCE TO: 200237 XUHUI, SHANGHAI |
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Effective date of registration: 20120308 Address after: 200237 Shanghai old humin road 666 Lane 8, Room 501 Applicant after: Shanghai Sunson Activated Carbon Technology Co., Ltd. Co-applicant after: Yushan Sanqing Activated Carbon Factory Co-applicant after: Zheng Guolu Co-applicant after: Zheng Xunhui Address before: Art no. 41, 334700 people in Jiangxi Sanqing carbon County of Yushan Province Road Applicant before: Zheng Guolu Co-applicant before: Zheng Xunhui |
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Granted publication date: 20120530 Termination date: 20161210 |