CN101607096A - 一种空气净化球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气净化球，采用多种矿物质进行复合加工制成具有多孔，气孔率达65％以上，富含活性基因的球形颗粒，其不同的组分能使用于任意空间的自然吸附化合、分解和散发。适用与任何空间空气净化和置于强制通风过滤器内的净化空气。本发明还可以此球形颗粒为载体，以蒸馏、回流、压榨、超临界流体萃取等工艺手段对近60种植物提取对净化空气与改善空气质量的有效成分-空气活性颗粒(Air active microsome)以及针对异味源的不同异臭味类别，选定与构成空气活性微粒的组合，进行复合加工成活性液-空气溶解剂对球形颗粒进行附载或渗入，形成空气净化球。

Description

一种空气净化球及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种空气净化球及其制备方法。

背景技术

空气是人类生存的重要因素，每个人差不多每天要呼吸二万三千多次，其空气质量的好坏是涉及人类健康的重要问题，正如俗话所说“洁净空气是生命之源”、“优质空气是健康之本”。

随着工业、商业、金融业等行业的发展，城市化进程的加快和人们生活结构的变化，生活水平的提高，污染物的不断变化与增加，由此在某些城市要吸上一口新鲜的空气，观看一下晴朗的天空，似乎都变得困难，空气越来越污浊难闻，灰蒙蒙的气雾笼罩整个天空，一阵阵的异味扑鼻而至，使人呈现着一种异常难闻的窒息感，这些异味物质往往是一些有机物质的腐烂与挥发，加上烟雾及其它含硫、含氮等化合物，而且其中常积有一些有害菌、病毒对人类健康会造成极大危害。

传统的消除异味方法，往往是采用一些香味物质，如玫瑰香精、茉莉花香精、薰衣草香精、檀香、印度奇南香等香料进行淡化和掩盖异味，也有以点香熏蜡烛，使其香味弥漫空气中而掩盖异味，使人心脾芬芳，而达到所谓空气的净化，但它们是不可能达到消除异味的存在及对人体造成的危害物，有些是以化学溶剂来达到消除和灭菌消毒的目的，但毕竟增加了某些化学物的危害，也会带来了二次污染。

当然也有应用臭氧来氧化分解异味和实现杀菌的手段，但臭氧超过一定浓度值后，会对人体造成一系列不利影响，所以美国EPA、FDA、OSHA、等机构对室内O₃限度值规定为≤0.04PPm，中国卫生部和建设部亦制定了相应的限度标准。

发明内容

结合我国传统经典和现代工艺，本发明的目的在于提供一种以多种无机复合抗菌材料和具有多孔，富含活性基因和高效抗菌、防雾、能有效地对空气异味进行吸附、捕捉、聚合反应的空气净化球。

本发明的另一目的在于提供一种空气净化球的制备方法。

为了实现本发明目的，本发明的空气净化球，包括如下组分及重量百分含量：

粘结剂            5～20％，

氧化锌            2～10％，

麦饭石(食品级)    5～15％，

蒙脱石(食品级)    2～10％，

海泡石(食品级)    5～15％，

电气石            10～30％，

活性炭            20～50％，

松埘造孔剂        5～15％，

水                1～8％。

其中，所述粘结剂为粘土、羧甲基纤维素钠(CMC)或酸性二氧化硅。

所述氧化锌所起的作用是氧化剂，其使臭物质氧化。

所述麦饭石作为吸附剂，具有分解作用。

所述蒙脱石具有分解、吸附作用，通过氧化达到分解作用。

所述海泡石具有吸附作用。

所述电气石产生负离子，能氧化臭物质吸收甲醛、甲苯。

所述活性炭为植物活性炭，比如椰壳活性炭、条状活性炭，所起的作用为吸附作用。

松埘造孔剂为牧草炭化形成多孔物质或者小米、樟脑在低温下挥发形成的气孔状物质，多孔状能增加吸附面积。

当然，本发明的空气净化球还可以以另一种形式，包括如下组分及重量百分含量：

粘结剂            5～20％，

氧化锌            2～15％，

麦饭石(食品级)    5～15％，

蒙脱石(食品级)    2～10％，

海泡石(食品级)    10～45％，

电气石            5～20％，

活性炭            25～50％，

松埘造孔剂        1～8％，

水                1～8％。

其还包括5～10％纳米钛，可分解臭味。

本发明的空气净化球的气孔率≥65％。空气净化球是具有微孔结构，绝大部分为串透孔，而其硬度等级为软₂～特软₁(R₂～t_R1)，从而能有效地使空气通过空气球气孔，藉以空气球内外表面所含某些物质，能良好地对流过空气之净化，利用空气净化球本身物质和附载与渗透的空气活性微粒等，能对某些异味具有强力的氧化、化合、中和、分解功能，特别是对臭氧难以氧化的物质也能有效地分解。

本发明应用微-纳米级粉体工程技术，振动床等工艺，先将粘土、麦饭石、蒙脱石、海泡石达到0.4μm、电气石达到0.4μm、氧化锌达到1.2mm、活性炭超细至1.5mm；然后按不同配比称量、搅拌混合，混匀后加水和松埘造孔剂进行二次混合，随后进行造粒成球，经450℃焙烘240分钟，经筛选，检查，称量，包装入库。

本发明利用空气净化球所含电气石等物质，而这些独特的电气石，具有永久性的热电～压电效应，通过热电效应在接受环境能量时，能够和周围环境产生能量交换，电离周围空气，激发其体中的电子放出，而不断的有序的产生负离子，由于电气石所产生的负离子数量和森林、海滩、瀑布相比，负离子的个数相对较少。

通过现代技术将电气石加工至0.4μm左右时，极大地提高了电气石颗粒的表面活性，从而成倍地提高了激发产生负离子的能力，以满足人类对空气质量与健康的需求。

通过电气石等物质的负离子发生，促使空气阴离子化，能有效地使空气中的悬浮粒子，容易吸附、聚集、沉降，从而使空气净化，其次当人们吸入负离子空气后，能良好地消除疲劳，保持清醒，并具有极大作用，同时又能促进新成代谢，促进人体健康，空气负离子还具有良好的抑菌、除菌作用和一定的消除异味功能。

人们研究发现，在正常大气中的分子，大部分是相互结合在一起的，每个分子从整体上来看，基本是中性，一旦当外界某种因素作用于气体分子，则其外层电子将摆脱原子核的束缚，从轨道中跃出，此时气体分子呈正电性，变为正离子，而跃出的自由电子，自由程极短(约1nm)它很快就附着在某些气体分子或原子上(特别容易附着在氧或水分子上)成为空气负离子(Aeroanion)，空气负离子的分子式为O^- ₂(H₂O)_n，或OH^-(H₂O)_n，或CO^- ₂(H₂O)₂。

传统上空气负离子均被喻为空气维生素或空气生长素，人类提神醒脑的保健空气，空气负离子经过呼吸系统进入人体，通过舒张气管加快纤毛运动，使中枢神经刺激反射，改善血统循环等途径对人体健康起促进作用，从而使人能保持精力充沛。

通过超微细化电气石等矿物的加工技术和负载、渗入空气活性微粒，使空气净化球的消除空气异味功能，空气净化功能，抗菌、抗病毒、杀灭细菌病毒功能得到极大地提高，对促进人类健康，建设人与自然的和谐起着无与伦比的作用。

空气净化球具有微孔结构，其构成物质大都经超细微加工，基本均在1μm左右，而其它辅料也在1000目以上，因此具有一种极强烈的“物理吸附”和“化学吸附”作用，能将某些有机化合物良好地“捕捉”吸附、化合、分解，而达到去除效果，利用这些特性与原理我们就能良好地、有效地去除空气中的异臭味和某些有害物质，使空气获得直接而迅速的空气净化功能。

本发明采用多种天然矿物进行复合加工研制成，具有多孔富含活性基因的圆球形颗粒能有效地对空气异味进行吸附、捕捉、聚合、反应，并使空气阴离子化而改善空气质量，使空气净化新鲜、有利于增进人体健康。

本发明还以这些圆球颗粒为载体，针对不同环境场合，不同条件，不同要求，进行附载渗透，由若干天然植物中，提取需要的有效成分微粒体，我们称它为空气活性微粒(Air active microsome)，这种空气活性微粒能有效地与空气中异味化合、分解、氧化还原反应，从而有效地消除异味，而且空气净化球所附载之空气活性微粒还能不断的挥发、捕捉与渗透墙壁、器具、家具等物体的异味恶臭产生化合、聚合包覆、分解、从异味源去除恶臭和降低甲醛、甲苯、二甲苯等具有致癌作用的有害物质。空气活性微粒还能显著地抑制霉菌生长与病菌的滋生，和一定程度地驱除害虫，由于空气净化球所附载之空气活性微粒来源于自然，来源于植物，特别是一些具有行气，宣窍的植物，它们均含有蒎烯、萜烯、酮类、右旋龙脑分类、桂皮醛等空气活性微粒，这些微粒不仅可中和分解臭气分子，彻底清除异味，安全无毒、无二次污染，且可形成“森林态”使空气阴离子化，保持空气新鲜，增进人体健康，特别是可增加大脑α波的形成和脑波状态的改善，我们可以从脑波种类与生理状况的关系中看出：

由此可见，空气活性微粒对空气净化球的附载与渗透进一步加强了，空气净化球的作用和改善了功能，进一步促进了空气阴离子化合改善了空气质量，让人们尤似置身于森林中而享受着异常清爽疏松的势态。

具体实施方式

下面用实施例进一步描述本发明，有利于对本发明及其优点、效果更好的了解，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。

实施例1

本实施例的空气净化球的配比为：

成分名称	重量百分含量	备注
			粘土	10％	食品级
麦饭石	8％	食品级
			蒙脱石	4％	食品级
海泡石	8％	食品级
			电气石	15％
椰壳活性碳	40％
			松埘造孔剂樟脑	5％
氧化锌	5％
			水	5％

空气净化球的制备过程如下：先使粘土、麦饭石、蒙脱石、海泡石达到0.4μm、电气石0.4μm、氧化锌1.2mm、活性炭超细至1.5mm。然后按不同配称量、搅拌混合，混匀后加水和松埘造孔剂进行二次混合，随后进行造粒成球，经450℃焙烘240分钟，经筛选，检查，称量，包装入库。

对本实施例的空气净化球进行指标检测如下：

指标名称	指标要求
		外观	黑色，无杂色夹杂，色差均匀
组成物成份	符合化学标准规定
		负离子发生浓度	＞700个/秒、cm2
粒径	5±0.5毫米
		耐酸度	较好
耐碱度	较好
		吸附量	＞本身重量1～105倍
气孔率	＞65％

空气净化球可置于强制通风过滤器内进行空气净化。其空气净化球附载以下11种植物的提取物，对提升空气净化的效果会更好。如丁香、薄荷、茉莉、迷迭香、广藿香、艾叶、樟桉树、松树、木香、苹果、龙脑。

实施例2

基本制备过程同实施例1，不同的是空气净化球的配比为：

成分名称	重量百分含量	备注
			CMC	5％	食品级
麦饭石	15％	食品级
			蒙脱石	2％	食品级
海泡石	5％	食品级
			电气石	30％
椰壳活性碳	20％
			松埘造孔剂樟脑	10％
氧化锌	10％
			水	3％

实施例3

基本制备过程同实施例1，不同的是空气净化球的配比为：

成分名称	重量百分含量	备注
			酸性二氧化硅	20％	食品级
麦饭石	5％	食品级
			蒙脱石	10％	食品级
海泡石	15％	食品级
			电气石	10％
椰壳活性碳	32％
			松埘造孔剂樟脑	5％
氧化锌	2％
			水	1％

实施例4

本实施例的空气净化球的配比为：

成分名称	含量	备注
			粘土	10％	食品级
氧化锌ZnO	5％
			麦饭石	8％	食品级
蒙脱石	4％	食品级
			海泡石	10％	食品级
电气石	15％	μm
			松埘造孔剂樟脑	5％
氧化钛	5％
			椰壳活性炭	22％
条长碳	10％
			水	6％

空气净化球的制备过程如下：先使粘土、麦饭石、蒙脱石、海泡石达到0.4μm、电气石0.4μm、氧化锌1.2mm、活性炭超细至1.5mm。然后按不同配称量、搅拌混合，混匀后加水和松埘造孔剂进行二次混合，随后进行造粒成球，经450℃焙烘240分钟，经筛选，检查，称量，包装入库。

对本实施例的空气净化球进行指标检测如下：

指标名称	指标要求
		外观	黑色，无杂色夹杂，色差均匀
组成物成份	符合化学标准规定
		负离子发生浓度	＞700个/秒、cm2
粒径	5±0.5毫米
		耐酸度	较好
耐碱度	较好
		吸附量	＞本身重量1～105倍
气孔率	＞65％

空气净化球可置于任意空间，让其自然吸附化合、分解和散发。

实施例5

基本制备过程同实施例4，不同的是空气净化球的配比为：

成分名称	含量	备注
			粘土	5％	食品级
氧化锌ZnO	2％
			麦饭石	5％	食品级
蒙脱石	2％	食品级
			海泡石	45％	食品级
电气石	5％
			松埘造孔剂樟脑	1％
氧化钛	5％
			椰壳活性炭	18％

条长碳	7％
			水	5％

实施例6

基本制备过程同实施例4，不同的是空气净化球的配比为：

成分名称	含量	备注
			粘土	6％	食品级
氧化锌ZnO	10％
			麦饭石	10％	食品级
蒙脱石	10％	食品级
			海泡石	10％	食品级
电气石	10％
			松埘造孔剂樟脑	8％
氧化钛	5％
			椰壳活性炭	15％
条长碳	15％
			水	1％

为了获取空气净化更理想效果，空气净化球还可进行附载和渗入空气活性微粒(也可将空气活性微粒用水等溶剂溶解制成的用于将空气活性颗粒附载到球体中的液体，称为天然植物空气溶解剂)，植物精油或强氧化剂。但值得注意的是必需根据异味物质，来选择天然植物空气溶解剂才能取得理想的效果，如某染整公司其染色加工产品分为羊毛、毛晴和全棉、棉晴四大类，所采用染料为酸性染料分散性染料及活性染料，以及元明粉等助剂和表面活性剂，其染整废水所产生废气，化学异味蕉农，主要是硫化物、氮化物等物质，我们选择了广藿香20mg/t，松树皮10mg/t，香樟按叶20mg/t，丁香15mg/t，苹果10mg/t，茶多酚150mg/t，橙20mg/t，薄荷10mg/t，等十一种天然植物提取物在2000r/min高剪切作用下，乳化成空气溶解剂，然后再渗透入空气净化球，经实验得知基本上可消除该公司的恶臭异味。由此说明从经济效果出发，天然植物空气溶解剂选择与应用必须是相对应的。

又如对甲苯、甲醛的分解，等可选择扁柏、常春藤、松、茉莉、茶花等植物提取物进行附载外，也可应用强氧化剂5％的高锰酸钾溶液渗入方法，我们是应用压缩空气喷雾法，向球体进行喷洒，并不断搅拌翻转，使其均匀渗入。

对于植物精油目前市场已有供应，为使获得理想的提取物，我们是收集和采购某些植物茎叶，果实进行粉碎，然后利用旋转蒸发仅在规定的溶剂下(水或酒精)进行萃取，对一些贵重物质则应用超临界萃取。

空气活性颗粒是结合我国传统经典和传统工艺，从植物源中提取诸如：龙脑、崁烯、葵醛、蒎烯、侧柏酮，倍半萜醇、橙皮甙、左旋香茅醇、拢牛儿醇、香茅醛等活性物质。

空气活性颗粒主要是选择一些安全具有灭菌，芳香醒神，能有效净化空气的植物，由于这些植物均具有一种或多种相类似的，甚至完全不同的化合物，而这些化合物活性成分又多不相同，具有各自的特点，因此必须根据不同使用靶标，加以合理复配而成。

本发明所使用的植物的活性物质，主要是生物碱、有机酸、挥发精油、丹宁、酚类、酯类、醇类、酮类、糖甙等，其生物碱主要是一种含负氧化氮原子存在与生物有机体中的环状化合物，如：苦参碱、小蘖碱等而这些负氧化合物可有效地分解氨，使其生成氮和水。又如半萜和二萜，它是一种由异戊二烯单位构成的链状或环状聚合体，萜类化合物可用以氧化还原反应，当萜类化合物和硫化物进行分子碰撞时将产生氧化负二介的硫，生成萜基硫化物，并分解为硫酸根离子，如：硫化氢分解生成硫酸根离子与水。还有如一种柠檬素类的三萜类化合物，它是一种重要的空气活性微粒，它不仅能络合某些异味物质，而且还可以有效地净化空气。

而植物精油在空气活性微粒中占有较大比重的成分，它是从植物中提取具有特征性气味的一类活性物质，植物精油通常存在与植物的油腺腺毛中，或植物空洞组织的树脂中以及植物果实、花卉中，而萜烯也是植物精油中重要成分，如：蒎烷、薄荷烷等，至于某些植物精油，不仅可灭菌和杀灭病毒，而且可提神醒脑、净化空气。

所有这些空气活性颗粒及植物精油，一般都采用蒸馏法、压榨法、溶剂提取法、离子交换树脂法、回流法、渗漉法、微波萃取法、超临界流体萃取法等方法提取获得。

本发明所涉及的植物有：生姜、丁香、柑橘、橙、芫荽、芹菜、胡椒、辣椒、肉桂、八角茴香、小茴香、花椒、大蒜、葱、洋葱、玫瑰、薄荷、茉莉、柠檬、薰衣草、迷迭香、广藿香、鼠尾草、香茅草、艾叶、樟桉树、松树、柏树、木香、野菊花、苹果、当归、蜜蜂花、百部、菖蒲、天竺葵、紫罗兰、罗勒、白藏、檀香、桂花、佛手、尤加利、王兰花、苍耳、苦参、芸香、香附、夹竹桃、夜来香、土荆芥、杉树、龙脑、紫苏、冬青、杜鹃、茶树、百里香等60种，通过这些植物应用相应的提取工艺，如蒸馏、回流、渗漉、萃取、离子树脂交换、溶剂提取、压榨、超临界流体萃取、微波萃取等工艺手段去获取，不同类别、不同化学结构、不同化学形态的空气活性微粒，空气净化球载体的附载与渗入纯天然的空气活性微粒，其工艺流程如下：测定异味源异臭味类别→选定与构成空气活性微粒的组合→进行复合加工成活性液(我们称为空气溶解剂“Air dissolve fluid”-一种能对空气中异味物质进行置换、化合、分解等作用的功能液体)对空气净化球载体进行附载或渗入→空气净化球成品。

经过附载或渗入空气溶解剂(Air dissolve fluid)的空气净化球，将能有效地捕获、聚合、取代、置换或分解异臭分子结构，并失去异臭味，生成无害的分子，如：水、氧、氮等。

在特定情况下也可对空气净化球载体附载或渗入某些强氧化剂，如：高锰酸钾KMNO₄，从而可有效地分解，如：甲醛、苯等异味。

值得注意的是，这种纯天然的空气微粒的复合加工的活性液-空气溶解剂还可直接应用与养殖场、垃圾处理场、厕所等臭味源，其工艺手段是应用一种雾化泵，将雾化后的空气溶解剂均匀地布散在臭味源，从而可有效地对异臭味分子发生聚合，置换和分解等反应生成无害的无味产物，从而保持一良好环境。

本发明简明地介绍了空气净化球的构成配比工艺流程，以及置于任意空间自净系统，和置于强制通风过滤的强滤净系统，并简扼地述说与披露了应用蒸馏、回流、渗入超临界流体萃取工艺手段，对近60种植物提取多种空气活性微粒以及将空气活性微粒复合加工成空气溶解剂，对空气净化球载体或渗入，使之成为高效的空气净化球成品。

本发明还披露了空气净化球载体附载或渗入一些强氧化剂应用于去除甲醛等特定场合。以及披露了纯天然的空气活性微粒之复合加工活性液-空气溶解剂，直接喷洒处理养殖场等污染源的状况，而这些均未对本发明的限定，对一些普通技术人员来说在上述说明的基础上还可做出其它不同空气净化物，这里无需也无法加以一一限定，而这些均属于本发明的延伸与发展，这些变化仍将属于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种空气净化球，其特征在于，包括如下组分及重量百分含量：

粘结剂        5～20％，

氧化锌        2～10％，

麦饭石        5～15％，

蒙脱石        2～10％，

海泡石        5～15％，

电气石        10～30％，

活性炭        20～50％，

松埘造孔剂    5～15％，

水            1～8％。

2.一种空气净化球，其特征在于，包括如下组分及重量百分含量：

粘结剂        5～20％，

氧化锌        2～15％，

麦饭石        5～15％，

蒙脱石        2～10％，

海泡石        10～45％，

电气石        5～20％，

活性炭        25～50％，

松埘造孔剂    1～8％，

水            1～8％。

3.根据权利要求2所述的空气净化球，其特征在于，还包括5～10％纳米钛。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的空气净化球，其特征在于，所述粘结剂为粘土、羧甲基纤维素钠或酸性二氧化硅。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的空气净化球，其特征在于，所述活性炭为椰壳活性炭、条状活性炭。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的空气净化球，其特征在于，松埘造孔剂为牧草炭化形成多孔物质或者小米、樟脑在低温下挥发形成的气孔状物质。

7.制备权利要求1-6任意一项所述的空气净化球的方法，其特征在于，先将粘土、麦饭石、蒙脱石、海泡石达到0.4μm、电气石达到0.4μm、氧化锌达到1.2mm、活性炭超细至1.5mm；然后按不同配比称量、搅拌混合，混匀后加水和松埘造孔剂进行二次混合，随后进行造粒成球，经450℃焙烘240分钟，经筛选而成。