CN101569815A - 一种使空气净化的可剥离防护膜 - Google Patents

Abstract

一种持续释放高浓度负离子，有效祛除苯、甲醛、氨等室内污染物的可剥离防护膜。本品功效持久，改善空气品质，保障人体健康与载体相容性、匹配性良好，使用便捷。本发明以PVA为基料，以食用色素为着色剂，以水为溶剂，根据需要添加其他成分配制而成。可广泛应用于医院、学校、商场、住宅、涂装车间等内墙和天花板的装饰防护，是一种无需耗能的环境友好型持续空气净化技术，能净化室内空气的环保型防护膜。

Description

一种使空气净化的可剥离防护膜

技术领域

本发明涉及一种持续释放高浓度负离子的可剥离水溶性防护膜属空气净化新材料和室内污染治理行业。特别是一种应用于涂装车间/喷漆室，解决漆雾污染难题和室内空气净化的防护膜。

技术背景

在环境保护的浪潮中，涂装材料水性化是一个重要的潮流和途径，水性涂装材料的最大优势是绿色环保，产品不含有机溶剂、无毒无害、操作使用安全，然而由于水性涂装材料的光泽、附着力、耐水性以及流平性与溶剂型涂装材料相比还有一定的差距，所以在工业涂装及其他特种涂料装饰中，溶剂型涂装材料仍占有绝大部分市场，涂装作业的环境中和涂装后的室内仍充满着大量的挥发性有机物质，污染着人们的工作环境和生活环境，特别是室内空气污染程度比室外高达10倍以上。因此，改善室内空气质量对提高人们健康水平就十分重要和迫切。

本发明的目的就是提供一种能消除有毒、有害物质净化空气的可剥离防护膜。本发明具有抗菌、吸附、降解有机物和净化空气的作用。能够帮助涂装生产，向低污染、降低成本和降低VOC的最佳道路发展。

室内空气质量的恶化会导致肺癌的发病率每年以惊人的速度递增，大多数的孕妇、胎儿畸形是由室内污染物超标引发；大多数患白血病儿童的家中空气污染物严重超标。全国每年由室内装修污染疾病引起的死亡人数高达数十万，平均每天有上百人因室内空气污染丧生。另外，新购汽车的车内空气污染、新居装修及家具的甲醛超标都警示着人们室内污染迫切需要治理和防护。

发明内容

本发明是采用分子设计方法以普通原料PVA、PVB等合成的水溶性初聚物为成膜物质，利用独特的水溶性交联助剂将组分中含有半导体纳米光催化材料和纳米金属催化剂材料进行物理或化学改性，使其具有亲水性，促进其进一步交联成膜，从而形成空气净化可剥离防护膜。在我CN200410053561.4吸附、阻燃可剥离防护膜专利的基础上针对室内污染治理行业中存在的难题和出现的新问题，采取复合化技术解决并满足室内环境对不同功能的要求，本发明防护膜具有良好的透气性，可以根据环境条件而“呼吸”及调整室内空气的湿度。引入的TiO2在特殊的稀土催化剂作用下能够产生高活性自由基，这些自由基能够将防护膜吸入的产生异味的有机物质降解成无气味物质，而且这些自由基通过呼吸作用散布于空气中，可以杀灭细菌及分解对人体有害的污染物，从而达到室内环境空气净化，保护人类健康的目的。

本发明没有溶剂气味，无毒无害，由纳米二氧化钛光催化剂配成的防护膜。当受到光照射时，这种半导体的光催化剂受激发产生电子-空穴对如附图所示，电子和空穴使周围的氧气和水分子成为活性自由基，而活性自由基能将空气中有机或无机污染物如氮氧化合物(NO_X)、甲醛、苯、二氧化硫等直接分解成无害的物质，从而达到消除污染、净化空气的目的。

催化反应机理：

光(波长≤388nm紫外光)+纳米锐钛型TiO₂(禁带宽度3.2ev)→价带(带正电的空穴h⁺)+导带(带负电的变活性电子e^-)

(e^-)+H₂O(OH^-)→HO

(h⁺)+O₂→O₂ ^-

这些自由基的氧化能都在500KJ/mol以上。

附图：光催化剂受激发产生电子-空穴对

有害物质大都含有如表的化学键，所以自由基的氧化能足以使其降解。即：有机化合物(有害物质、异味等)→二氧化碳(CO₂)+水(H₂O)

部分化学键的键能

化学键	C-C	C-H	C-N	C-O	O-H	N-H
							键能/(KJ/mol)	347	414	305	351	464	389

本发明不仅本身不含VOC而且在可见光照射下能净化空气，其净化作用的优点表现在：

(1)把光能转化成化学能加以利用无需另加能量。

(2)净化在常温常压下进行

(3)能在短时间内降解有毒有害物质

(4)本发明稳定性好，无毒，不会产生二次污染

(5)锐钛型二氧化钛催化剂可持久长效作用

本发明经中国疾病控制中心环境与健康相关产品安全所按GB/T18801-2002《空气净化器》标准测试，甲醛降解速度每小时在30％以上，NO₂降解速度每小时在30％以上，氨降解速度每小时在30％以上。另经瑞士OFI技术和革新公司测试，即在1M³测试中添加相应有害物质(乙二醇、甲乙酮、丁醇、甲苯、醋酸丁酯和甲醛)用普通目光灯照射，几天后这些有害物质浓度减少了大约80％。

具体实施方式：

室内几乎没有紫外光，只有可见光。因此，生产空气净化可剥离防护膜首先应研制可见光催化的锐钛型TiO₂。纳米锐钛型二氧化钛在产品中充分分散，并稳定地保持下来，以达到一定的催化活性。

本发明能降解有害物质，同样也会降解防护膜中的有机物如粘结剂、有机颜料等。通过原料选择和复配，达到二者之间的平衡。生产中要选择使用零VOC的原料。

本发明各组分的质量分配比范围如下：

聚乙烯醇水溶液(2.5％----5％)        250～～600

钠基膨润土                          20～～30

聚丙酰胺                            0.4～～1.0

群青                                0.5～～2.5

聚乙烯醇缩丁醛                      8～～25

崑蔴油                              5～～15

稀土高效产生空气负离子电气石复合超细粉体1～～30

基料(成膜物质)                      10～～25

填料                                适量

其他助剂                            1～～5

水                                  20～～30

其中，稀土激活高效产出空气负离子电气石复合超细粉体由电气石稀土复合物或氧化物以及光催化半导体材料混合而成。

基料包括以下几种常用乳液：聚乙烯醇乳液、纯丙烯酸乳液、各种丙烯醇酸树脂、硅丙乳液、醋丙乳液等各种乳液。

填料包括膨润土、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、高岭土超细滑石粉等中的至少一种

其他助剂包括分散剂、成膜助剂、流平剂、消泡剂、杀菌剂、防腐剂、剥离剂、PH调节剂等。

实例：

(1)将分散剂、成膜助剂以及其他助剂化成浓度适当的溶液、基料、填料和稀土激活，高效产出空气负离子电气石复合超细粉体，按照配方的比例称取备用。

(2)将水、分散剂、助剂、剥离剂、部分消泡剂在反应中调成溶液，在搅拌过程中陆续加入填料，充分分散经砂磨机研磨打入搅拌罐。取出备用。

(3)成品制备：在搅拌罐中装入基料，在搅拌状态下加入取出备用液(2)。搅拌均匀，然后加入流平剂、防腐剂、消泡剂、粘稠剂和适量的PH调节剂。

(4)出料包装。

本发明适用喷漆室、精密仪器工作室、对室内空气洁净要求较高的场所；适用于大多数光洁表面喷漆室墙壁，玻璃及一些设备上，成膜附着性好，无气味；成膜具有持久粘性，可吸附室内悬浮的灰尘、纤维等杂质，净化空气，保护室内的清洁；清除时可完整剥离，也可用水冲洗。

Claims (4)

1.一种使空气净化的可剥离防护膜，其特征在于：用于生产该空气净化的可剥离防护膜的原料组成为：3.2％的聚乙烯醇水溶液10～25、聚乙烯醇缩丁醇8～25、崑蔴油5～15，三乙酸甘油酯3～12、异丙醇36～72、光催化剂二氧化钛分散液(固含量10％～40％)1～30等，特别是一种应用于涂装车间/喷漆室，解决漆雾污染问题和室内空气净化的防护膜。

2.根据权利要求1涉及的可剥离防护膜以吸附、阻燃可剥离防护膜为基础，以复合技术保留原有工艺配方，保持涂膜原有特性，增加涂膜净化空气的多项功能，提高环保健康性能。

静态持续释放空气负离子)4000个/S·CM²有益人体健康

远红外线发射率≥0.91辅助抗菌，消除电磁辐射

抗菌抑菌率＞99％抑制霉菌滋生

48小时祛除室内空气中甲醛、氨、苯等有害气体及异味＞90％。

3.根据权利要求1涉及的使空气净化的可剥离防护膜采用分子设计的方法，以普通原料PVA、PVB等合成的水溶性初聚物为成膜物质，利用独特的水溶性交联助剂将组分中含有半导体纳米光催化材料和纳米金属催化剂材料进行物理或化学改性使其具有亲水性，促进其进一步交联成膜从而形成空气净化可剥离防护膜。

4.根据权利要求1、2、3涉及的稀土激活高效产生空气负离子的超细粉体，可以是由电气石稀土复合盐或氧化物以及光催化半导体材料混合而成；由电气石矿粉和无机压电晶体矿石粉混合而成。由含有半导体纳米光催化材料或/和纳米金属催化材料，直接或改性后加入成膜物质中，可将空气中有害物质变为无害物质，保护人体健康。

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