CN103285812A - 调湿净化材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调湿净化材料及其制备方法，由以下重量含量的成分组成原料：40～60％的竹炭颗粒、15～45％的硅藻土以及15~45%的海泡石颗粒；依次进行以下步骤：1）、将原料放入混料机中混料，然后加入作为常温粘结剂的钠水玻璃混料；2）、所得的混合料通过造粒机得到直径为3~20mm的颗粒，然后室温下自然干燥；3）、将所得的干燥后颗粒先于600~900℃下烧结1~3h，然后放入氯化钙饱和溶液中浸泡10~20h，最后于80~100℃下干燥3~4h，得调湿净化材料。其调湿净化材料集湿度调节、净化等功能于一体，可广泛用于居民住宅、宾馆饭店等室内的湿度调节与净化。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于室内空气治理的复合材料及其制备方法；具体的说，是一种调湿净化材料及其制备方法。
背景技术
随着人民生活水平的不断提高，对局部环境空气质量安全提出了更高要求。一方面，人们致力于室内空气污染控制；另一方面，室内冷热环境也受到研究者的重视和关注。目前室内空气污染控制已有较多研究，而室内冷热环境的研究绝大部分集中在空气温度、气流速度及表面辐射三方面，对空气相对湿度的研究则相对较少。但室内空气湿度无论是对人体健康，还是建筑物的使用性能和效果都有着重要影响。
对于人体健康而言，空气相对湿度过小容易夺走人体内的水分，还会诱发感冒、支气管炎、哮喘等病症等，这不仅会使流感病毒和致病力很强的革兰氏阴性菌等病菌繁殖速度加快，而且还会随粉尘扩散引起传染。而相对湿度若大于80％同样会使人体感觉不舒适，严重的还会引起胃病、皮疹和风湿性关节炎等疾病。
竹炭作为一种新型的资源可再生材料，拥有吸附、调湿、远红外辐射、释放负离子等功能，将其用于室内污染的治理也有很多。但大多是以竹炭吸附VOC为主，忽视了其调节湿度的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种调湿净化材料及其制备方法，本发明的调湿净化材料集调湿与吸附功能于一体。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种调湿净化材料的制备方法，由以下重量含量的成分组成原料：40～60％的竹炭颗粒、15～45％的硅藻土以及15~45%的海泡石颗粒；依次进行以下步骤：
1）、将原料（即竹炭、硅藻土、海泡石）放入混料机中混料5~15 min，然后加入作为常温粘结剂的钠水玻璃混料60~120min；
所述钠水玻璃占原料重量的18~22%（最佳为20%）；
2）、将步骤1）所得的混合料通过造粒机得到直径为3~20mm的颗粒，然后室温下自然干燥12~48h；
备注说明：室温一般是指10~30℃；
3）、将步骤2）所得的干燥后颗粒先于600~900℃下烧结1~3h，然后放入氯化钙饱和溶液（作为浸泡液）中浸泡10~20h，最后于80~100℃下干燥3~4h，得调湿净化材料。
作为本发明的调湿净化材料的制备方法的改进：钠水玻璃的模数为2，质量浓度为15%。
即，所述钠水玻璃为Na2O·2SiO2水溶液；Na2O·2SiO2在Na2O·2SiO2水溶液中的质量百分比为15%。
作为本发明的调湿净化材料的制备方法的进一步改进：竹炭颗粒、硅藻土、海泡石颗粒的粒径均要求能过200目筛。
本发明还同时提供了利用上述方法制备而得的调湿净化材料。
本发明是发明人在长期研究竹炭复合材料的基础上，经过反复探索工艺过程而获得的。本发明着眼于竹炭基干燥剂的开发，通过竹炭、无机盐类干燥剂（如氯化钙等）、以及功能性无机矿物如硅藻土、海泡石等的复配，开发了一种基于竹炭的室内空气湿度调节材料，同时实现了室内空气相对湿度的有效调节及污染物的吸附，该复合材料可广泛用于居家室内VOCs、细菌、病毒的去除，以及对空气湿度要求苛刻的博物馆、文物馆藏等地，改善空气质量。
本发明所生产的复合材料--调湿净化材料，其吸水率达到60~80%，对甲醛的吸附率为10~22%，对苯的吸附率达到15~25%，制品集湿度调节、净化等功能于一体，可广泛用于居民住宅、宾馆饭店等室内的湿度调节与净化。
具体实施方式
以下实施例中，竹炭、硅藻土、海泡石的粒径均为过200目筛，钠水玻璃的模数为2、质量浓度为15%。
步骤中没有特指的，均是在室温下进行。
实施例 1、一种调湿净化材料的制备方法，原料由重量百分比为40％的竹炭颗粒、15％的硅藻土、45%的海泡石颗粒组成，以占原料总重20%的钠水玻璃为常温粘结剂，以氯化钙饱和水溶液作为浸泡液；依次进行以下步骤：
1）、将原料（竹炭颗粒、硅藻土、海泡石颗粒）加入混料机中混料10min，之后加入钠水玻璃混料60min；
2）、将步骤1）所得的混合料通过造粒机得到直径为3~20mm的颗粒，然后室温下自然干燥12h；
3）、将步骤2）所得的干燥后颗粒先于600℃下烧结3h后，接着于氯化钙饱和水溶液中浸泡10h，然后在80℃下干燥3h，得到调湿净化材料。
备注说明：浸泡要求颗粒能被氯化钙饱和水溶液完全浸没。
按照GB/T 3810.3-2006、HG/T2765.5-2005进行检测：
该调湿净化材料的吸水率达到63%，对甲醛的吸附率为15%，对苯的吸附率达到18%。
实施例 2、一种调湿净化材料的制备方法，原料由重量百分比为60％的竹炭颗粒、20％的硅藻土、20%的海泡石颗粒组成，以占原料总重20%的钠水玻璃为常温粘结剂，以氯化钙饱和水溶液作为浸泡液；依次进行以下步骤：
1）、将原料（竹炭颗粒、硅藻土、海泡石颗粒）加入混料机中混料10min，之后加入钠水玻璃混料120min；
2）、将步骤1）所得的混合料通过造粒机得到直径为3~20mm的颗粒，然后室温下自然干燥48h；
3）、将步骤2）所得的干燥后颗粒先于900℃下烧结1h后，接着于氯化钙饱和水溶液中浸泡20h，然后在100℃下干燥4h，得到调湿净化材料。
该调湿净化材料的吸水率达到71%，对甲醛的吸附率为17%，对苯的吸附率达到19%。
实施例 3、一种调湿净化材料的制备方法，原料由重量百分比为40％的竹炭颗粒、45％的硅藻土、15%的海泡石颗粒组成，以占原料总重20%的钠水玻璃为常温粘结剂，以氯化钙饱和水溶液作为浸泡液。依次进行以下步骤：
1）将原料（竹炭、硅藻土、海泡石）加入混料机中混料10min，之后加入钠水玻璃混料100min；
2）将步骤1）所得的混合料通过造粒机得到直径为3~20mm的颗粒，然后室温下自然干燥20h；
3）将步骤2）所得的干燥后颗粒于800℃下烧结2h后，接着于氯化钙饱和水溶液中浸泡15h，然后在90℃下干燥3h，得到调湿净化材料。
该调湿净化材料的吸水率达到78%，对甲醛的吸附率为21%，对苯的吸附率达到23%。
对比例1、将实施例3中的氯化钙饱和水溶液改成氯化钠饱和水溶液，其余等同于实施例3。
所得调湿净化材料的吸水率达到50%，对甲醛的吸附率为12%，对苯的吸附率达到14%。
对比例2、将原料由“重量百分比为40％的竹炭颗粒、45％的硅藻土、15%的海泡石颗粒组成”改成由“重量百分比为50％的竹炭颗粒、35％的硅藻土、15%的海泡石颗粒组成”，其余等同于实施例3。
所得调湿净化材料的吸水率达到71%，对甲醛的吸附率为16%，对苯的吸附率达到15%。
对比例3、将原料由“重量百分比为40％的竹炭颗粒、45％的硅藻土、15%的海泡石颗粒组成”改成由“重量百分比为50％的竹炭颗粒、30％的硅藻土、20%的海泡石颗粒组成”，其余等同于实施例3。
所得调湿净化材料的吸水率达到65%，对甲醛的吸附率为18%，对苯的吸附率达到16%。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (5)
1.调湿净化材料的制备方法，其特征是：由以下重量含量的成分组成原料：40～60％的竹炭颗粒、15～45％的硅藻土以及15~45%的海泡石颗粒；依次进行以下步骤：
1）、将原料放入混料机中混料5~15 min，然后加入作为常温粘结剂的钠水玻璃混料60~120min；
所述钠水玻璃占原料重量的18~22%；
2）、将步骤1）所得的混合料通过造粒机得到直径为3~20mm的颗粒，然后室温下自然干燥12~48h；
3）、将步骤2）所得的干燥后颗粒先于600~900℃下烧结1~3h，然后放入氯化钙饱和溶液中浸泡10~20h，最后于80~100℃下干燥3~4h，得调湿净化材料。
2.根据权利要求1所述的调湿净化材料的制备方法，其特征是：所述钠水玻璃的模数为2，质量浓度为15%。
3.根据权利要求2所述的调湿净化材料的制备方法，其特征是：所述竹炭颗粒、硅藻土、海泡石颗粒均要求能过200目筛。
4.根据权利要求3所述的调湿净化材料的制备方法，其特征是：
原料由重量百分比为40％的竹炭颗粒、45％的硅藻土、15%的海泡石颗粒组成，以占原料总重20%的钠水玻璃为常温粘结剂，以氯化钙饱和水溶液作为浸泡液；依次进行以下步骤：
1）、将原料加入混料机中混料10min，之后加入钠水玻璃混料100min；
2）、将步骤1）所得的混合料通过造粒机得到直径为3~20mm的颗粒，然后室温下自然干燥20h；
3）、将步骤2）所得的干燥后颗粒于800℃下烧结2h后，接着于氯化钙饱和水溶液中浸泡15h，然后在90℃下干燥3h，得到调湿净化材料。
5.如权利要求1~4中任意一种方法制备而得的调湿净化材料。
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