CN101549980A - 快速高效除甲醛纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速高效除甲醛纸面石膏板,包括如下组分:熟石膏粉100份、清水60~80份、发泡剂0.05~0.1份、改性淀粉0.5~1.2份、木纤维0.8~1.6份、甲醛消除剂2~4份。本发明还公开了一种快速高效除甲醛纸面石膏板的制备方法,包括如下步骤:步骤1:称取各组分;步骤2:将熟石膏粉和改性淀粉放入混合机内,并将清水、木纤维和甲醛消除剂单独搅拌均匀后,加入到上述混合机内;步骤3:将发泡剂与压缩空气发泡后加入到上述混合机内,再将混合机内的各种料搅拌均匀;步骤4:将上述搅拌均匀的混合了通过成型机成型,最后硬化、烘干。本发明在无光或者光线很弱的环境中可以快速高效降解甲醛。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型快速高效除甲醛纸面石膏板的配方及其制备方法。
背景技术
甲醛为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。据相关资料统计显示:人类有70%的症状与室内环境有关,我国每年有12万人死于室内污染,90%以上幼儿白血病患者都是住进新装修房一年内患病的。
甲醛的室内来源主要有两个方面,一是来自燃料和烟叶的不完全燃烧。二是来自建筑材料、装饰物品及生活用品等化工产品。比如作为建筑装修材料的脲醛泡沫树脂隔热材料、胶合板、细木工板、纤维板、刨花板和木芯板等在制作过程中都使用了含有脲醛树脂或酚醛树脂的黏合剂;其次地板、家具的油漆、壁纸、涂料的稀释剂等都会在一定温度下释放甲醛;另外甲醛还来自化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张、纺织纤维等多种化工、轻工产品。
总之,室内空气中的甲醛污染源很多,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。全社会也意识到了甲醛的危害,到了谈甲醛色变的程度,因此,消除甲醛污染,净化室内空气,改善居住环境已引起人们的广泛关注。
用于制作吊顶、保温墙、隔断的石膏板几乎是每个装修的家庭都要用到的产品,石膏板作为内墙装饰材料使用已有很长时间了,但很多人对石膏板材的使用并没有正确的认识,其实石膏板除了有装饰作用外,更重要的是具有保温、隔热、防火、防潮、环保的效果,尤其环保作用往往容易被人忽视。目前,利用改性赋予石膏板消除甲醛功能的研究主要集中在将具有抗菌除甲醛功能的光触媒二氧化钛喷涂在板材表面,在日光照射下,光触媒吸附并分解室内有害气体达到净化空气的目的。但由于光触媒反应条件较为苛刻,需要可见光及紫外线的照射,对于一些阴暗潮湿的环境净化效果不是很理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能在恶劣环境下都具有甲醛消除率高、效果持久而且制备成本相对较低的快速高效除甲醛纸面石膏板及其制备方法。
为了解决上述问题,本发明提供了一种快速高效除甲醛纸面石膏板包括如下组分:熟石膏粉100份、清水60~80份、发泡剂0.05~0.1份、改性淀粉0.5~1.2份、木纤维0.8~1.6份、甲醛消除剂2~4份。
优选地,所述甲醛消除剂包括如下组分:无机分散介质550~620份、酸类化合物80~180份、多元胺类化合物或氨基高分子化合物或酰肼类化合物200~500份、盐类化合物30~90份、高吸水性树脂0.05~0.5份、乙酸乙酰乙脂0.5~3份。
优选地,所述无机分散介质为水,优选蒸馏水或去离子水。
优选地,所述酸类化合物为无机酸或有机酸,选自硫酸、盐酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、草莓酸的一种或多种。
优选地,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;所述氨基高分子化合物选自聚丙烯酰胺和聚丙烯酸-丙烯酰胺中的一种或两种;所述酰肼类化合物选自庚烷酸酰肼、戊烷酸酰肼中的一种或两种。
优选地,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。
优选地,所述高吸水性树脂为天然高分子吸水性树脂或合成高吸水性树脂或两者的共混物。
优选地,所述熟石膏粉为天然石膏或工业副产石膏,或者为两者按照不同比例混合后经煅烧而成的混合物。
优选地,所述发泡剂为苯磺酸钠、烷基聚氧烯磺酸盐或烷基磺酸盐。
本发明还提供了一种快速高效除甲醛纸面石膏板的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:按照如下配比称取各组分:熟石膏粉100份、清水60~80份、发泡剂0.05~0.1份、改性淀粉0.5~1.2份、木纤维0.8~1.6份、甲醛消除剂2~4份;
步骤2:将熟石膏粉和改性淀粉放入混合机内,并将清水、木纤维和甲醛消除剂单独搅拌均匀后,加入到上述混合机内;
步骤3:将发泡剂与压缩空气发泡后加入到上述混合机内,再将混合机内的各种料搅拌均匀;
步骤4:将上述搅拌均匀的混合了通过成型机成型,最后硬化、烘干。
优选地,所述甲醛消除剂的制备工艺包括如下步骤:
步骤a:按照如下配比称取各组分:无机分散介质550~620份、酸类化合物80~180份、多元胺类化合物或氨基高分子化合物或酰肼类化合物200~500份、盐类化合物30~90份、高吸水性树脂0.05~0.5份、乙酸乙酰乙脂0.5~3份;
步骤b:将上述原料中的酸类化合物、多元胺类化合物或氨基高分子化合物或酰肼类化合物的全部以及无机分散介质的一半加入反应器中,开动搅拌,加热到95℃,反应至PH=6.0~6.5;
步骤c:加入剩余的无机分散介质以及盐类化合物、高吸水性树脂,在45~55℃下保温30~40分钟;
步骤d:然后降温至30℃以下,加入乙酸乙酰乙脂,搅拌5~10分钟。
本发明具有如下突出优点:
1、本发明的快速高效除甲醛纸面石膏板在无光或者光线很弱的环境中可以快速高效降解甲醛;
2、本发明使用的甲醛消除剂成本很低,1~5元/kg,因此本发明快速高效除甲醛纸面石膏板仅为市售同类产品的5~10%;
3、本发明中甲醛消除剂使用无机分散介质而非有机溶剂,与甲醛迅速反应,且反应后的生成物均为无毒物质,不会产生二次污染。
具体实施方式
石膏板材是一种多孔的建筑材料,具有“暖性”和“呼吸”功能,在室内湿度大时,可将水分吸入,在室内湿度小时,又可将孔隙内的水分释放出来,自动调节室内湿度。本发明就是利用石膏板的“呼吸”功能,在石膏板芯里添加特殊配方的甲醛消除液,当甲醛被物理吸附在板材孔隙中后与甲醛消除剂迅速发生反应分解生产无污染副产物,以达到净化空气改善居住环境的要求。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述。
实施例1
①称取甲醛消除液配料的各组分:蒸馏水550份、乙酸70份、甲酸10份、尿素170份、双氰胺30份、硫酸铵30份、聚丙烯酰胺0.05份、乙酸乙酰乙酯0.5份;
②称取石膏板的配料的各组分:天然熟石膏粉100份、改性淀粉0.5份、木纤维0.8份、水70份、发泡剂(十二烷基磺酸钠)0.06份、甲醛消除液2份(按照下述方法配制后再称取);
③甲醛消除液制备步骤:
将原料中的全部甲酸、乙酸、尿素、双氰胺以及一半的水加入反应器,加热到95℃,反应至PH=6.0~6.5;加入剩余的水以及硫酸铵及聚丙烯酰胺,在50℃下保持保温30~40分钟;降温到30℃以下,加入乙酸乙酰乙酯,搅拌10分钟,过滤即得甲醛消除剂。
④除甲醛石膏板的制备
将称取的熟石膏粉100份,改性淀粉0.5份送入混合机内进行混合。将称量的0.8份木纤维、70份清水、2份甲醛消除剂在单独的储罐中搅拌均匀后泵入混合机中。将0.06份发泡剂与压缩空气发泡后一起泵入混合机中。干料和湿料在在混合机内强烈搅拌均匀,经下料口排出填充到上下护面纸之间,经挤出式成型机挤压成型,并在凝固皮带上硬化后经切断、横向输送、分配桥分配进入干燥机烘干。干燥好的石膏板经过输送、合片、切边、自动封边、堆垛、包装等主要工序,经质量检验合格后入库。
对实施例1中生产的高效除甲醛石膏板按前文所述测试方法进行测试,两个1m3的试验舱厚度为8mm~10mm的玻璃制造,试验舱内壁尺寸长×宽×高为1250mm×800mm×1000mm,一个放置测试样品为样品舱,另一个作为相同条件下的对比舱。将制备好的试验样板放入样品舱,将一玻璃平皿放入试验舱的底部,密闭试验舱,然后用微量注射器取(3±0.25)μl分析纯甲醛溶液,通过注射孔滴在玻璃平皿内,密闭注射孔。2小时后根据国标GB/T16129采用AHMT分光光度法测定甲醛浓度,以后每隔24小时测试一次。结果如下表:
净化时间(小时) | 0 | 2 | 24 | 48 | 72 |
除甲醛石膏板(mg/m3) | 0.03 | 0.271 | 0.395 | 0.228 | 0.135 |
空白仓(mg/m3) | 0.03 | 0.356 | 0.569 | 0.548 | 0.557 |
分解率(%) | 0 | 23.9 | 30.6 | 58.4 | 75.8 |
实施例2
①称取甲醛消除液的配料的各组分:去离子水:586份、磷酸80份、柠檬酸20份、尿素240份、三聚氰胺30份、硫酸铵20份、氯化铵20份、氯化钠10份、改性聚丙烯酰胺0.5份、乙酸乙酰乙酯1.9份;
②称取石膏板的配料的各组分:天然熟石膏粉100份、改性淀粉1份、木纤维、1.1份、水72份、发泡剂(十二烷基磺酸钠)0.09份、甲醛消除液3份(按照下述方法配制后再称取);
③甲醛消除液制备步骤:
将原料中的全部磷酸、柠檬酸、尿素、三聚氰胺以及一半的水加入反应器,加热到95℃,反应至PH=6.0~6.5;加入剩余的水以及硫酸铵、氯化铵、氯化钠及改性聚丙烯酰胺,在50℃下保持保温30-40分钟;降温到30℃以下,加入乙酸乙酰乙酯,搅拌10分钟,过滤即得甲醛消除液。
④除甲醛石膏板的制备
将称取的熟石膏粉100份、改性淀粉1份送入混合机中。将称取的1.1份木纤维、72份清水、3份甲醛消除剂,在单独的储罐中搅拌均匀后泵入混合机中。将称取的0.09份发泡剂与压缩空气发泡后一起泵入混合机中。干料和湿料在在混合机内强烈搅拌均匀,经下料口排出填充到上下护面纸之间,经挤出式成型机挤压成型,并在凝固皮带上硬化后经切断、横向输送、分配桥分配进入干燥机烘干。干燥好的石膏板经过输送、合片、切边、自动封边、堆垛、包装等主要工序,经质量检验合格后入库。
对实施例2中生产的高效除甲醛石膏板按前文所述测试方法进行测试,结果如下:
净化时间(小时) | 0 | 2 | 24 | 48 | 72 |
除甲醛石膏板(mg/m3) | 0.03 | 0.286 | 0.413 | 0.242 | 0.104 |
空白仓(mg/m3) | 0.03 | 0.386 | 0.687 | 0.543 | 0.567 |
分解率(%) | 0 | 25.9 | 39.9 | 55.4 | 81.6 |
实施例3
①称取甲醛消除液的配料的各组分:蒸馏水620份、草莓酸45份、乙酸135份、尿素:330份、庚烷酸酰肼100份、硫酸铵40份、磷酸铵20份、氯化钾30份、聚丙烯酰胺0.5份、乙酸乙酰乙酯3份;
②称取石膏板的配料的各组分:天然熟石膏粉100份、改性淀粉1.2份、木纤维1.2份、水75份、发泡剂(十二烷基磺酸钠)0.1份、甲醛消除液4份(按照下述方法配制后再称取);
③甲醛消除液制备步骤:
将原料中的全部草莓酸、乙酸、尿素、庚烷酸酰肼以及一半的水加入反应器,加热到95℃,反应至PH=6.0~6.5;加入剩余的水以及硫酸铵、磷酸铵、氯化钾及聚丙烯酰胺,在50℃下保持保温30~40分钟;降温到30℃以下,加入乙酸乙酰乙酯,搅拌10分钟,过滤即得甲醛消除剂。
④除甲醛石膏板的制备
将称取的熟石膏粉100份、改性淀粉1.2份送入混合机内。将称取的1.2份木纤维、75份清水、4份甲醛消除剂在单独的储罐中搅拌均匀后泵入混合机中。将称取的0.1份发泡剂与压缩空气发泡后一起泵入混合机中。干料和湿料在在混合机内强烈搅拌均匀,经下料口排出填充到上下护面纸之间,经挤出式成型机挤压成型,并在凝固皮带上硬化后经切断、横向输送、分配桥分配进入干燥机烘干。干燥好的石膏板经过输送、合片、切边、自动封边、堆垛、包装等主要工序,经质量检验合格后入库。
对实施例3中生产的高效除甲醛石膏板按前文所述测试方法进行测试,两个1m3的试验舱厚度为8mm~10mm的玻璃制造,试验舱内壁尺寸长×宽×高为1250mm×800mm×1000mm,一个放置测试样品为样品舱,另一个作为相同条件下的对比舱。将制备好的试验样板放入样品舱,将一玻璃平皿放入试验舱的底部,密闭试验舱,然后用微量注射器取(3±0.25)μl分析纯甲醛溶液,通过注射孔滴在玻璃平皿内,密闭注射孔。2小时后根据国标GB/T16129采用AHMT分光光度法测定甲醛浓度,以后每隔24小时测试一次。测试结果如下表:
净化时间(小时) | 0 | 2 | 24 | 48 | 72 |
除甲醛石膏板(mg/m3) | 0.04 | 0.272 | 0.423 | 0.204 | 0.065 |
空白仓(mg/m3) | 0.04 | 0.405 | 0.711 | 0.583 | 0.571 |
分解率(%) | 0 | 32.8 | 40.5 | 65.0 | 88.6 |
另外,上述无机分散介质可以为水,或是选择蒸馏水、去离子水;酸类化合物为无机酸或有机酸,选自硫酸、盐酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、草莓酸的一种或多种;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;氨基高分子化合物选自聚丙烯酰胺和聚丙烯酸-丙烯酰胺中的一种或两种;所述酰肼类化合物选自庚烷酸酰肼、戊烷酸酰肼中的一种或两种;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;高吸水性树脂为天然高分子吸水性树脂或合成高吸水性树脂或两者的共混物;熟石膏粉为天然石膏或工业副产石膏,或者为两者按照不同比例混合后经煅烧而成的混合物;发泡剂为苯磺酸钠、烷基聚氧烯磺酸盐或烷基磺酸盐。无论采用上述何种组合方式,均具有与上述三个实施例相近的很好的甲醛降解效果。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,因此,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1、一种快速高效除甲醛纸面石膏板,其特征在于,包括如下组分:熟石膏粉100份、清水60~80份、发泡剂0.05~0.1份、改性淀粉0.5~1.2份、木纤维0.8~1.6份、甲醛消除剂2~4份。
2、如权利要求1所述的石膏板,其特征在于,所述甲醛消除剂包括如下组分:无机分散介质550~620份、酸类化合物80~180份、多元胺类化合物或氨基高分子化合物或酰肼类化合物200~500份、盐类化合物30~90份、高吸水性树脂0.05~0.5份、乙酸乙酰乙脂0.5~3份。
3、如权利要求1或2所述的石膏板,其特征在于,所述无机分散介质为水,优选蒸馏水或去离子水。
4、如权利要求1或2所述的石膏板,其特征在于,所述酸类化合物为无机酸或有机酸,选自硫酸、盐酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸的一种或多种。
5、如权利要求1或2所述的石膏板,其特征在于,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;所述氨基高分子化合物选自聚丙烯酰胺和聚丙烯酸-丙烯酰胺中的一种或两种;所述酰肼类化合物选自庚烷酸酰肼、戊烷酸酰肼中的一种或两种。
6、如权利要求1或2所述的石膏板,其特征在于,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。
7、如权利要求1或2所述的石膏板,其特征在于,所述高吸水性树脂为天然高分子吸水性树脂或合成高吸水性树脂或两者的共混物。
8、如权利要求1或2所述的石膏板,其特征在于,所述熟石膏粉为天然石膏或工业副产石膏,或者为两者按照不同比例混合后经煅烧而成的混合物。
9、如权利要求1或2所述的石膏板,其特征在于,所述发泡剂为苯磺酸钠、烷基聚氧烯磺酸盐或烷基磺酸盐。
10、一种快速高效除甲醛纸面石膏板的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:按照如下配比称取各组分:熟石膏粉100份、清水60~80份、发泡剂0.05~0.1份、改性淀粉0.5~1.2份、木纤维0.8~1.6份、甲醛消除剂2~4份;
步骤2:将熟石膏粉和改性淀粉放入混合机内,并将清水、木纤维和甲醛消除剂单独搅拌均匀后,加入到上述混合机内;
步骤3:将发泡剂与压缩空气发泡后加入到上述混合机内,再将混合机内的各种料搅拌均匀;
步骤4:将上述搅拌均匀的混合了通过成型机成型,最后硬化、烘干。
11、如权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述甲醛消除剂的制备工艺包括如下步骤:
步骤a:按照如下配比称取各组分:无机分散介质550~620份、酸类化合物80~180份、多元胺类化合物或氨基高分子化合物或酰肼类化合物200~500份、盐类化合物30~90份、高吸水性树脂0.05~0.5份、乙酸乙酰乙脂0.5~3份;
步骤b:将上述原料中的酸类化合物、多元胺类化合物或氨基高分子化合物或酰肼类化合物的全部以及无机分散介质的一半加入反应器中,开动搅拌,加热到95℃,反应至PH=6.0~6.5;
步骤c:加入剩余的无机分散介质以及盐类化合物、高吸水性树脂,在45~55℃下保温30~40分钟;
步骤d:然后降温至30℃以下,加入乙酸乙酰乙脂,搅拌5~10分钟。
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