CN104277605A - 防止室内空气被污染的方法及其使用的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防止室内空气被污染的方法及其使用的组合物，所述组合物包括0.1-5重量%成膜剂、0.1-2重量%增塑剂、0.1-1重量%氧化剂、0.1-1重量%润湿剂、0.1-1重量%防水剂、0.1-1重量%粘合剂、0.1-1重量%防腐剂以及余量的水。通过将上述组合物以微雾的方式均匀地喷涂在释放出挥发性污染物的基材的表面；以及使喷涂在所述基材的表面上的组合物中的水分蒸干，从而形成功能性分子膜，以达到从污染物源头封闭和消除室内空气污染物的目的。这种功能性分子膜能够完全和有效地消除挥发性化学物质从污染物表面向外界的扩散，从而防止室内空气被污染。

Description

防止室内空气被污染的方法及其使用的组合物
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体地涉及一种防止室内空气被污染的方法以及其所使用的防止室内空气被污染的组合物。
背景技术
目前国内外对于因装修造成的室内空气污染及其对人类造成的危害已引起全社会的关注。各种室内空气污染治理技术不断出现，常见的室内空气治理方法有：活性炭吸附或过滤法、光触媒催化氧化法、空气净化机循环治理法等。这些治理方法对室内污染源释放的有毒有害发挥性化学物质VOC（例如甲醛、苯等）有一定的消除作用，但是往往因使用条件及技术本身的原因其效果大打折扣，不能从根本上对室内空气污染进行治理，可谓治“表”不治“本”。
活性炭吸附或过滤法利用活性炭(包括纤维活性炭)具有超强的吸附活性及巨大的微孔面积，来吸附或过滤空气中有毒有害的化学物质。其问题在于在实际应用中因活性炭吸附了空气中大量的水蒸汽后达到吸附饱和而使其失效，这样对有毒有害物的吸附会大大减少。
光触媒催化氧化法利用纳米二氧化钛的巨大表面在紫外光的照射下促进空气中的有机挥发性物质（如甲醛、苯）分解生成无毒无害的物质，使得空气得到净化。其问题在于在无紫外光或采光条件较差的房间、橱柜抽屉内部以及夜晚的情况下作用不明显，尤其是室内空气污染量比较严重时，光触媒作用比较小，不具备长效性。
空气净化机治理技术一般利用静电吸附、负离子氧化等原理消除室内空气中的污染物。其存在的问题是关机后室内污染源释放的甲醛等有机挥发物仍在源源不断释放，对目前室内空气污染物的治理达不到根本消除的目的。
基于以上所述的技术问题，目前非常需要寻找从根本上防止室内空气被污染的有效手段或方法，从而更好地改善室内空气的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防止室内空气被污染的组合物以及使用该组合物防止室内空气被污染的方法。
本发明的技术方案主要针对如下室内污染源进行防治：建筑或装修及装饰材料如混凝土墙面、木质板材、地毯、壁纸、皮革、涂料及粘合剂等。本发明的方法是采用根据本发明的组合物以微雾的方式均匀地喷涂在释放出挥发性污染物的基材的表面上，通过在所述基材的表面上形成功能性分子膜以达到封闭或者消除挥发性污染物，以改善室内空气污染物的目的。
根据本发明的一个方面，提供一种防止室内空气被污染的组合物，包括：
0.1-5重量%成膜剂、0.1-2重量%增塑剂、0.1-1重量%氧化剂、0.1-1重量%润湿剂、0.1-1重量%防水剂、0.1-1重量%粘合剂、0.1-1重量%防腐剂以及余量的水。
根据本发明的另一个方面，提供一种防止室内空气被污染的方法，其是通过在释放出挥发性污染物的基材的表面上形成封闭膜以阻止该挥发性污染物向外界扩散来防止室内空气被污染的方法，该方法包括如下步骤：
将上述组合物以微雾方式均匀地喷涂在释放出挥发性污染物的基材的表面；以及
使喷涂在所述基材的表面上的组合物中的水分蒸干，从而在所述基材的表面上形成功能性分子膜，即所述封闭膜。
根据本发明的组合物可以形成完全阻止可释放出挥发性污染物从基材中扩散至外界的封闭膜，从而实现从污染物源头封闭和消除室内空气污染物的目的。此外，对所形成的功能性分子封闭膜进行耐磨性和耐水性实验，发现用湿的棉布在其表面磨擦1000次，未发现有功能分子膜破损或者脱落的现象，因此用本发明的组合物通过本发明的方法所形成的封闭膜具有合适的机械强度，从而可以有效地实现上述技术目的。再次，本发明的防止室内空气被污染的方法比较简单、成本低廉，是可以大量推广的经济实用的方法。
具体实施方式
以下将详细地描述本发明，但是本发明的保护范围并不限于以下具体的实施方式。
根据本发明的一个方面，提供一种防止室内空气被污染的组合物，包括0.1-5重量%成膜剂、0.1-2重量%增塑剂、0.1-1重量%氧化剂、0.1-1重量%润湿剂、0.1-1重量%防水剂、0.1-1重量%粘合剂、0.1-1重量%防腐剂以及余量的水。
根据本发明的优选实施方式，所述成膜剂是用于形成连续的封闭薄膜，其选自羟丙基-倍他-环糊精和卡波树脂中的一种或两种。
所述增塑剂在本发明中的作用在于使所形成的封闭膜均匀，优选为一元醇类，更优选为甲醇和/或乙醇。
所述氧化剂的主要作用是在成膜过程中氧化溶解于封闭膜中的小分子挥发性有机物如甲醛等，优选为过氧化合物，更优选为过氧乙酸和/或过碳酸钠。
所述润湿剂的主要作用在于增强聚合物成膜前与释放出挥发性污染物的基材的表面的润湿性，优选为土温系列物质，更优选为土温20或吐温40。
所述防水剂的主要作用在于增强成膜后封闭膜的耐水性，其优选为聚丙烯酸乳液和/或有机硅乳液。
所述粘合剂的作用在于增强膜与释放出挥发性污染物的基材的表面的粘附性，其优选为多糖类物质，更优选为甲壳素多糖。
所述防腐剂是水溶性防腐剂，更优选为苯甲酸钠和凯松（其活性成分为异噻唑啉酮类化合物）。
根据本发明的另一个方面，提供一种防止室内空气被污染的方法，其是通过在释放出挥发性污染物的基材的表面上形成封闭膜以阻止该挥发性污染物向外界扩散来防止室内空气被污染的方法，该方法包括如下步骤：将本发明的组合物以微雾方式均匀地喷涂在释放出污染物的基材的表面；以及使喷涂在所述基材的表面上的组合物中的水分蒸干，从而在所述基材的表面上形成功能性分子膜。
根据本发明的优选实施方式，所述微雾方式是指以压力、超声或文丘里原理形成的细小喷雾。
根据本发明进一步优选的实施方式，通过自然晾干或者热风机吹风使所述膜中的水分蒸干。
本发明提供一种防止室内空气被污染的组合物以及使用该组合物来防止室内空气被污染的方法。根据本发明的方法，将所述组合物以微雾的方式均匀地喷涂在释放出污染物的基材的表面，通过在所述基材的表面上形成功能性分子膜以达到从污染源头封闭和消除室内空气污染物的目的。这种功能性分子膜能够完全和有效地封闭和消除挥发性化学物质从污染物表面向外界的扩散，从而防止室内空气被污染。此外，对所形成的封闭膜进行耐磨性和耐水性实验，发现用湿的棉布在其表面磨擦1000次，未发现有功能分子膜破损或者脱落的现象，因此本发明方法所形成的封闭膜具有可适用的机械强度。
实施例
以下结合实施例对本发明的防止室内空气被污染的组合物及其使用方法进行具体描述，但不作为对发明的限定。
实施例1
按如下重量百分比配制本发明的组合物：
0.8重量份羟丙基-倍他-环糊精（山东智源生物科技有限公司，分子量2354）、1重量份甲醇、0.4重量份过氧乙酸、0.6重量份土温20（郑州明瑞化工产品有限公司，密度1.064g/cm3、折射率1.471-1.473）、0.1重量份聚丙烯酸乳液（北京林氏化学有限公司，固含量38-40重量%）、0.3重量份甲壳素多糖（青岛盛洋化工有限公司，脱乙酰度90%）、0.1重量份苯甲酸钠和96.7重量份水。
将上述各组分混合并且搅拌均匀即制备得到本发明的组合物。用超声雾化器将上述组合物均匀地喷雾在含甲醛的家具木板（缓慢释放出甲醛）上以形成封闭的薄层，待自然晾干30分钟后，用热风机向该薄层吹风使其中的水分完全风干，即得所述封闭膜或功能性分子膜。
用VOC检测仪（美国华瑞公司，RAE PGM-7340型检测仪）检测在表面上形成有功能性分子膜的木板以及未形成所述膜的木板（对照板）的挥发性污染物的释放量，具体测试步骤如下：
将尺寸大小都为50×50×5mm小块形成有所述膜的木板和未形成所述膜的木板分别放到玻璃烧杯中，然后用塑封膜封闭烧杯口，用检测仪探头插进烧杯塑封膜测试24小时前后的VOC数值即可。具体测试结果参见如下表1。
此外，采用浸湿的无纺布在木板上所形成的封闭膜上来回摩擦以测试该膜的机械性能（特别是耐磨性能）和耐水性能，具体测试步骤如下：
将50×50mm大小的无纺布用水充分浸湿，在该无纺布上负载500g砝码且在木板上所形成的封闭膜上来回摩擦800次。
通过目测测试后的封闭膜，发现其无明显的破损或者膜脱落的现象，进一步在显微镜下观察，也未发现该封闭膜明显脱落的现象，这表明本发明的封闭膜有足够的耐磨性能和耐水性，从而使得其可以长时间地将挥发性有机物封闭在基材板内，具体测试结果参见下表1.
表1
由上述表1的数据可以看出：在其表面上形成有封闭膜的木板几乎完全没有释放出挥发性污染物（VOC）；而在其表面上未形成封闭膜的木板释放出挥发性污染物的量显著增加。这表明利用本发明的组合物所形成的封闭膜可以显著阻止木板中的挥发性污染物扩散至外界，从而实现净化室内空气的目的。
实施例2
按如下重量百分比配制本发明的组合物：
1重量份卡波树脂（山东智源生物科技有限公司，分子量1530）、0.5重量份乙醇、0.8重量份过碳酸钠、0.9重量份土温40（郑州明瑞化工产品有限公司，密度1.103g/cm3、折射率1.481-1.483）、0.3重量份聚丙烯酸乳液（北京林氏化学有限公司，固含量38-40重量%）、0.5重量份甲壳素多糖（青岛盛洋化工有限公司，脱乙酰度90%）、0.5重量份苯甲酸钠以及96.5重量份水。
将上述各组分混合并且搅拌均匀即制备得到本发明的组合物。用超声雾化器将上述组合物均匀地喷雾在含甲醛的家具木板（缓慢释放出甲醛）上以形成封闭的薄层，待自然晾干30分钟后，用热风机向该薄层吹风使其中的水分完全风干，即得所述封闭膜或功能性分子膜。
采用上述实施例1所述的方法测量所制备的组合物所形成的封闭膜抑制挥发性有机物扩散的效果及其耐磨和耐水性能，其测试结果如下表2所示：
表2
由上述表2的数据可以看出：在其表面上形成有封闭膜的木板几乎完全没有释放出挥发性污染物（VOC）；而在其表面上未形成封闭膜的木板释放出挥发性污染物的量显著增加。这表明利用本发明的组合物所形成的封闭膜可以显著阻止木板中的挥发性污染物扩散至外界，从而实现净化室内空气的目的。
实施例3
按如下重量百分比配制本发明的组合物：
0.5重量份羟丙基-倍他-环糊精（山东智源生物科技有限公司，分子量2354）、1重量份甲醇、1重量份过氧乙酸、0.1重量份土温20（郑州明瑞化工产品有限公司，密度1.064g/cm3、折射率1.471-1.473）、0.5重量份有机硅乳液（北京林氏化学有限公司，固含量31-43重量%）、0.8重量份甲壳素多糖（青岛盛洋化工有限公司，脱乙酰度90%）、0.9重量份苯甲酸钠以及95.3重量份水。
将上述各组分混合并且搅拌均匀即制备得到本发明的组合物。用超声雾化器将上述组合物均匀地喷雾在含甲醛的家具木板（缓慢释放出甲醛）上以形成封闭的薄层，待自然晾干30分钟后，用热风机向该薄层吹风使其中的水分完全风干，即得所述封闭膜或功能性分子膜。
采用上述实施例1所述的方法测量所制备的组合物所形成的封闭膜抑制挥发性有机物扩散的效果及其耐磨和耐水性能，其测试结果如下表3所示：
表3
由上述表3的数据可以看出：在其表面上形成有封闭膜的木板几乎完全没有释放出挥发性污染物（VOC）；而在其表面上未形成封闭膜的木板释放出挥发性污染物的量显著增加。这表明利用本发明的组合物所形成的封闭膜可以显著阻止木板中的挥发性污染物扩散至外界，从而实现净化室内空气的目的。

Claims (11)

1.一种防止室内空气被污染的组合物，包括：
0.1-5重量%成膜剂、0.1-2重量%增塑剂、0.1-1重量%氧化剂、0.1-1重量%润湿剂、0.1-1重量%防水剂、0.1-1重量%粘合剂、0.1-1重量%防腐剂以及余量的水。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述成膜剂是羟丙基-倍他-环糊精和卡波树脂中的一种或两种。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述增塑剂是一元醇，优选是甲醇和/或乙醇。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中，所述氧化剂是过氧化物，优选为过氧乙酸和/或过碳酸钠。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中，所述润湿剂是土温系列，优选为土温20或吐温40。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述防水剂是聚丙烯酸乳液和/或有机硅乳液。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的组合物，其中，所述粘合剂是多糖类物质，优选为甲壳素多糖。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物，其中，所述防腐剂是苯甲酸钠或凯松。
9.一种防止室内空气被污染的方法，其是通过在释放出挥发性污染物的基材的表面上形成封闭膜以阻止该挥发性污染物向外界扩散来防止室内空气被污染的方法，该方法包括如下步骤：
将权利要求1-8中任一项所述的组合物以微雾方式均匀地喷涂在释放出污染物的基材的表面；以及
使喷涂在所述基材的表面上的组合物中的水分蒸干，从而在所述基材的表面上形成功能性分子膜。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述微雾方式是指以压力、超声或文丘里原理形成的细小喷雾。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，通过自然晾干或者热风机吹风使所述膜中的水分蒸干。
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