CN104475032A - 一种吸附反应型甲醛消除剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸附反应型甲醛消除剂及其制备方法，所述的甲醛消除剂主要由负载有反应剂的吸附剂载体组成，所述的反应剂与吸附剂的质量份数比为：反应剂：吸附剂载体=（0.032～0.144）：1。本发明采用反应剂和吸附剂载体配合使用的方式，吸附剂载体对空气中的甲醛进行物理吸附，并同时在吸附剂载体上与反应剂发生化学反应，最终使甲醛转化成无毒、无味物质，实现甲醛的彻底清除，制备过程也十分简单，采用反应剂和反应促进剂配制成反应剂溶液，然后使用吸附剂载体在其中浸泡制得，操作过程简捷且价格低廉，尤其适宜家庭日常使用。

Description

一种吸附反应型甲醛消除剂及其制备方法
技术领域
本发明属于甲醛清除领域，具体的说，是一种吸附反应型甲醛消除剂及其制备方法。
背景技术
甲醛一直被认为是室内污染中排名第一的一类可疑致癌物，通常来源于装饰、装修材料、家具和涂料等，尤以人造板材及其使用的粘胶剂为甚，人造板材包括饰面人造板、胶合板、刨花板、纤维板、复合地板等，他们在生产过程中使用含有甲醛的酚醛和脲醛树脂，根据统计显示，国内人造板材90%以上采用脲醛胶进行压制，因而在应用时固然会产生游离甲醛，应用在家具制造或者其他板材应用中往往会对人体产生一定的影响。在实际应用过程中，游离甲醛产生的原因包括以下几个方面：
（1）树脂合成时反应不充分而余留的游离甲醛；
（2）树脂合成是以参与反应甲醛，由于形成了不稳定的基团，在热大压和合成板使用过程中又释放出已结合的甲醛；
（3）在制板过程中，由于加入固剂，在电解质的作用下，树脂胶粒周围已形成的具稳定性的吸附双离子层被破坏，从而释放出甲醛并导致树脂凝固。
为消除人造板中游离甲醛挥发对人体造成的伤害，人造板的绿色化生产已成为影响人造板市场的关键之处，现有市面上出现两种类型的安全人造板，一种是，如专利文献CN1404891A（一种人造板甲醛消除剂及制备方法，2003.03.26）记载的适用于人造板工业生产后处理的一种甲醛消除剂，该甲醛消除剂用于涂覆在人造板上，经渗透后进入人造板中与其中的游离甲醛进行反应，以达到消除游离甲醛的作用；另一种是，如专利文献CN1739821A（乙撑基脲氨基衍生物型甲醛消除剂，2006.03.01）记载的适用于氨基树脂内加的甲醛消除剂，与脲醛胶等配合使用，以达到除去脲醛胶中游离甲醛的目的。
在实际使用过程中，游离甲醛的挥发时间一般会持续10～15年，在上述两种甲醛清除剂中，加入的有效成分有限，一旦效力失效后，人造板中的游离甲醛仍会大量释放的出来，造成室内空气的污染，此外，当甲醛清除剂与甲醛发生不完全反应的话，还可能生成其他有毒物质造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸附反应型甲醛消除剂，采用反应剂和吸附剂载体配合使用的方式，吸附剂载体对空气中的甲醛进行物理吸附，并同时在吸附剂载体上与反应剂发生化学反应，最终使甲醛转化成无毒、无味物质，实现甲醛的彻底清除，使用方便、无污染，经实践证明，使用后空气质量 得到明显改善，且价格低廉，尤其适宜家庭日常使用。
本发明的另一目的在于提供一种吸附反应型甲醛消除剂的制备方法，本方法制备过程简单，采用反应剂和反应促进剂配制成反应剂溶液，然后使用吸附剂载体在其中浸泡制得，制作成本低廉且操作简单。
本发明通过下述技术方案实现：一种吸附反应型甲醛消除剂，所述的甲醛消除剂主要由负载有反应剂的吸附剂载体组成，所述的反应剂与吸附剂的质量份数比为：反应剂：吸附剂载体=（0.032～0.144）：1，本发明通过物理吸附和化学反应两种方式实现对甲醛的彻底清除，其中，吸附剂载体可实现甲醛的吸附，被吸附的甲醛在吸附剂载体上又与负载的反应剂发生化学反应，最终使甲醛转化成无毒、无味物质，实现甲醛的彻底清除。
所述的甲醛消除剂还包括负载于吸附剂载体上的反应促进剂，按质量份数比，反应促进剂：吸附剂载体=（0.008～0.01）：1，在本发明中，反应促进剂的作用是：在反应剂与甲醛发生反应时起到催化作用，以提高游离甲醛的消除率，经实践证明，其使用效果良好。
进一步的，所述的反应促进剂包括硫酸镁、硫酸钙、氯化镁或氯化钙中的一种或多种组成的混合物。
本发明涉及的吸附剂载体应选用比表面积大且具有良好吸附性能的载体，在本发明中，所述的吸附剂载体为活性炭、凹凸棒粘土、硅胶或硅藻土中的一种，在实际应用时，除对甲醛具有强烈的吸附作用外，对空气中的硫化氢、氨气等有毒有味气体也具有较强的吸附作用，实际使用效果良好。
本发明涉及的反应是可与甲醛反应并生成无毒、无味物质的化合物，在本发明中，所述的反应剂为酰肼类化合物或乙撑基脲中的一种。
本发明还提出了一种吸附反应型甲醛消除剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）备料：选取300～400目的吸附剂载体送入恒温干燥箱中，干燥后备用，按（0.032～0.144）：（0.008～0.01）的比例分别称取反应剂和促进剂，将称取好的反应剂和促进剂加水溶解，搅拌均匀后获得反应剂溶液，备用；
（2）制备甲醛消除剂：将步骤（1）干燥后获得的吸附剂载体放入反应剂溶液中，浸泡3～5h后取出；
（3）干燥：将浸泡后的吸附剂载体送入恒温真空干燥箱中，干燥20～24h后，制备得到甲醛消除剂产品。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明利用负载有反应剂的吸附剂载体将甲醛的物理吸附和化学反应相结合，空气中的甲醛经吸附剂载体吸附后，即可与其负载的反应剂发生化学反应，最终使甲醛转化成无毒、无味物质，不仅能长期有效的除去空气中大量的甲醛（醛类物质），还能实现甲醛（醛类物质）的彻底清除，使用方便、无污染，适宜广泛推广使用。
（2）本发明在吸附剂载体上还负载有反应促进剂，该反应促进剂能在反应剂与甲醛发生反应时起到催化作用，以提高游离甲醛的消除率，经实践证明，该反应促进剂的使用，能使室内空气中甲醛的浓度迅速降低到安全范围，其实际使用效果良好。
（3）本发明所述的吸附剂载体可采用活性炭、凹凸棒粘土、硅胶或硅藻土中的一种，在实际应用时，吸附剂载体除对甲醛具有强烈的吸附作用外，对空气中的硫化氢、氨气等有毒有味气体也具有较强的吸附作用，实际使用效果良好。
（4）本发明制备过程简单，采用反应剂和反应促进剂配制成反应剂溶液，然后使用吸附剂载体在其中浸泡制得，制作成本低廉且操作简单。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
由于现有的人造板材在生产过程中会使用含有甲醛的酚醛和脲醛树脂，而由此类板材制作而成的家具以及家装建材等在为人们使用的同时，板材中残留及未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，最长释放期可达15年之久，为此，甲醛已成为目前室内空气污染的主体，基于目前人们对人造板材的技术开发的桎梏，如：大部分的消醛产品使用时效差，，一旦效力失效后，人造板中的游离甲醛仍会大量释放的出来，造成室内空气的污染等，为解决现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种吸附反应型甲醛消除剂及其制备方法，该甲醛消除剂主要针对室内环境使用，利用物理吸附和化学反应相结合的方式，达到甲醛的彻底清除，不仅能长期有效的除去空气中的大量甲醛，还可将甲醛转化成无毒、无味物质，避免二次污染的产生。
本实施例涉及的甲醛消除剂由如下组分组成：按质量份数比，
吸附剂载体：1份，可选用活性炭；
反应剂：0.032份，可选用酰肼类化合物；
反应促进剂：0.008份，可选用硫酸镁。
在本发明中，反应剂和反应促进剂均为负载于吸附剂载体上的化学成分，吸附剂载体应选用比表面积大且具有良好吸附性能的载体，如本实施例提到活性炭、凹凸棒粘土、硅胶或硅藻土中的一种，在实际应用时，除对甲醛具有强烈的吸附作用外，对空气中的硫化氢、氨气等有毒有味气体也具有较强的吸附作用，实际使用效果良好。在实际使用时，吸附剂载体通过其强烈的吸附作用，将空气中的甲醛和其他有毒有味气体进行吸附，甲醛被吸附后与其负载的反应剂进行化学反应，转化成无毒、无味物质后实现甲醛的彻底清除，反应促进剂的作用在于：能在反应剂与甲醛发生反应时起到催化作用，以提高游离甲醛的消除率，经实践证明，该反应促进剂的使用，能使室内空气中甲醛的浓度迅速降低到安全范围，其实际使用效果良好。
本实施例涉及的甲醛消除剂的制备方法包括如下步骤：
（1）备料：称取500g、300目的活性炭送入恒温干燥箱中进行干燥，干燥24h后备用，选取固体粉末状的酰肼类化合物（如：甲酰胺）和硫酸镁，按0.032：0.008的比例分别称取160g的甲酰胺和20g的硫酸镁，将称取好的甲酰胺和硫酸镁在100ml的水中溶解，搅拌均匀后获得反应剂溶液，备用；
（2）制备甲醛消除剂：将步骤（1）干燥后获得的活性炭放入反应剂溶液中，浸泡3h后取出；
（3）干燥：将浸泡后的活性炭送入恒温真空干燥箱中，干燥20h后，制备得到536g的甲醛消除剂产品。
对本实施例获得的甲醛消除剂产品进行检测，首先，在干燥器中放入盛有100ml、72mg/ml的甲醛溶液的蒸发皿，室温下挥发5h后，取出蒸发皿然后向干燥器中放入盛有4g甲醛消除剂产品的蒸发皿和盛有100ml去离子水的烧杯，24h后用乙酰丙酮分光光度法测定去离子水中的甲醛浓度，并计算去除率，经计算获得本实施例获得甲醛消除剂产品的甲醛去除率为98.2%。
实施例2：
本实施例涉及的甲醛消除剂由如下组分组成：按质量份数比，
吸附剂载体：1份，可选用凹凸棒粘土；
反应剂：0.144份，可选用乙撑基脲；
反应促进剂：0.01份，可选用硫酸钙、氯化镁组成的混合物，其中，硫酸钙与氯化镁的质量比为1：1。
在本发明中，反应剂和反应促进剂均为负载于吸附剂载体上的化学成分，吸附剂载体应选用比表面积大且具有良好吸附性能的载体，如本实施例提到活性炭、凹凸棒粘土、硅胶或硅藻土中的一种，在实际应用时，除对甲醛具有强烈的吸附作用外，对空气中的硫化氢、氨气等有毒有味气体也具有较强的吸附作用，实际使用效果良好。在实际使用时，吸附剂载体通过其强烈的吸附作用，将空气中的甲醛和其他有毒有味气体进行吸附，甲醛被吸附后与其负载的反应剂进行化学反应，转化成无毒、无味物质后实现甲醛的彻底清除，反应促进剂的作用在于：能在反应剂与甲醛发生反应时起到催化作用，以提高游离甲醛的消除率，经实践证明，该反应促进剂的使用，能使室内空气中甲醛的浓度迅速降低到安全范围，其实际使用效果良好。
本实施例涉及的甲醛消除剂的制备方法包括如下步骤：
（1）备料：称取500g、400目的凹凸棒粘土送入恒温干燥箱中进行干燥，干燥24h后备用，选取固体粉末状的乙撑基脲和硫酸钙、氯化镁组成的混合物，按0.144：0.01的比例分别称取360g的乙撑基脲和25g的硫酸钙、氯化镁组成的混合物，将称取好的乙撑基脲和硫酸钙、氯化镁组成的混合物在100ml的水中溶解，搅拌均匀后获得反应剂溶液，备用；
（2）制备甲醛消除剂：将步骤（1）干燥后获得的凹凸棒粘土放入反应剂溶液中，浸泡5h后取出；
（3）干燥：将浸泡后的凹凸棒粘土送入恒温真空干燥箱中，干燥24h后，制备得到575g的甲醛消除剂产品。
对本实施例获得的甲醛消除剂产品进行检测，首先，在干燥器中放入盛有100ml、72mg/ml的甲醛溶液的蒸发皿，室温下挥发5h后，取出蒸发皿然后向干燥器中放入盛有4g甲醛消除剂产品的蒸发皿和盛有100ml去离子水的烧杯，24h后用乙酰丙酮分光光度法测定去离子水中的甲醛浓度，并计算去除率，经计算获得本实施例获得甲醛消除剂产品的甲醛去除率为99.3 %。
实施例3：
本实施例涉及的甲醛消除剂由如下组分组成：按质量份数比，
吸附剂载体：1份，可选用硅胶；
反应剂：0.062份，可选用酰肼类化合物；
反应促进剂：0.009份，可选用硫酸钙。
在本发明中，反应剂和反应促进剂均为负载于吸附剂载体上的化学成分，吸附剂载体应选用比表面积大且具有良好吸附性能的载体，如本实施例提到活性炭、凹凸棒粘土、硅胶或硅藻土中的一种，在实际应用时，除对甲醛具有强烈的吸附作用外，对空气中的硫化氢、氨气等有毒有味气体也具有较强的吸附作用，实际使用效果良好。在实际使用时，吸附剂载体通过其强烈的吸附作用，将空气中的甲醛和其他有毒有味气体进行吸附，甲醛被吸附后与其负载的反应剂进行化学反应，转化成无毒、无味物质后实现甲醛的彻底清除，反应促进剂的作用在于：能在反应剂与甲醛发生反应时起到催化作用，以提高游离甲醛的消除率，经实践证明，该反应促进剂的使用，能使室内空气中甲醛的浓度迅速降低到安全范围，其实际使用效果良好。
本实施例涉及的甲醛消除剂的制备方法包括如下步骤：
（1）备料：称取500g、350目的硅胶送入恒温干燥箱中进行干燥，干燥24h后备用，选取固体粉末状的酰肼类化合物和硫酸钙，按0.062：0.009的比例分别称取155g的酰肼类化合物和22.5g的硫酸钙，将称取好的酰肼类化合物和硫酸钙在100ml的水中溶解，搅拌均匀后获得反应剂溶液，备用；
（2）制备甲醛消除剂：将步骤（1）干燥后获得的硅胶放入反应剂溶液中，浸泡4h后取出；
（3）干燥：将浸泡后的硅胶送入恒温真空干燥箱中，干燥22h后，制备得到535.5g的甲醛消除剂产品。
对本实施例获得的甲醛消除剂产品进行检测，首先，在干燥器中放入盛有100ml、72mg/ml的甲醛溶液的蒸发皿，室温下挥发5h后，取出蒸发皿然后向干燥器中放入盛有4g甲醛消除剂产品的蒸发皿和盛有100ml去离子水的烧杯，24h后用乙酰丙酮分光光度法测定去离子水中的甲醛浓度，并计算去除率，经计算获得本实施例获得甲醛消除剂产品的甲醛去除率为98.8%。
实施例4：
本实施例涉及的甲醛消除剂由如下组分组成：按质量份数比，
吸附剂载体：1份，可选用硅藻土；
反应剂：0.08份，可选用乙撑基脲；
反应促进剂：0.008份，可选用硫酸镁、氯化镁或氯化钙组成的混合物，其中，硫酸镁：氯化镁：氯化钙=1:1:1。
在本发明中，反应剂和反应促进剂均为负载于吸附剂载体上的化学成分，吸附剂载体应选用比表面积大且具有良好吸附性能的载体，如本实施例提到活性炭、凹凸棒粘土、硅胶或硅藻土中的一种，在实际应用时，除对甲醛具有强烈的吸附作用外，对空气中的硫化氢、氨气等有毒有味气体也具有较强的吸附作用，实际使用效果良好。在实际使用时，吸附剂载体通过其强烈的吸附作用，将空气中的甲醛和其他有毒有味气体进行吸附，甲醛被吸附后与其负载的反应剂进行化学反应，转化成无毒、无味物质后实现甲醛的彻底清除，反应促进剂的作用在于：能在反应剂与甲醛发生反应时起到催化作用，以提高游离甲醛的消除率，经实践证明，该反应促进剂的使用，能使室内空气中甲醛的浓度迅速降低到安全范围，其实际使用效果良好。
本实施例涉及的甲醛消除剂的制备方法包括如下步骤：
（1）备料：称取500g、360目的硅藻土送入恒温干燥箱中进行干燥，干燥24h后备用，选取固体粉末状的乙撑基脲和硫酸镁、氯化镁或氯化钙组成的混合物，按0.08：0.008的比例分别称取200g的乙撑基脲和20g的硫酸镁、氯化镁或氯化钙组成的混合物，将称取好的乙撑基脲和硫酸镁、氯化镁或氯化钙组成的混合物在100ml的水中溶解，搅拌均匀后获得反应剂溶液，备用；
（2）制备甲醛消除剂：将步骤（1）干燥后获得的硅藻土放入反应剂溶液中，浸泡3.5h后取出；
（3）干燥：将浸泡后的硅藻土送入恒温真空干燥箱中，干燥24h后，制备得到544g的甲醛消除剂产品。
对本实施例获得的甲醛消除剂产品进行检测，首先，在干燥器中放入盛有100ml、72mg/ml的甲醛溶液的蒸发皿，室温下挥发5h后，取出蒸发皿然后向干燥器中放入盛有4g甲醛消除剂产品的蒸发皿和盛有100ml去离子水的烧杯，24h后用乙酰丙酮分光光度法测定去离子水中的甲醛浓度，并计算去除率，经计算获得本实施例获得甲醛消除剂产品的甲醛去除率为98.7%。
实施例5：
本实施例涉及的甲醛消除剂由如下组分组成：按质量份数比，
吸附剂载体：1份，可选用凹凸棒粘土；
反应剂：0.1份，可选用乙撑基脲；
反应促进剂：0.0095份，可选用氯化镁；
在本发明中，反应剂和反应促进剂均为负载于吸附剂载体上的化学成分，吸附剂载体应选用比表面积大且具有良好吸附性能的载体，如本实施例提到活性炭、凹凸棒粘土、硅胶或硅藻土中的一种，在实际应用时，除对甲醛具有强烈的吸附作用外，对空气中的硫化氢、氨气等有毒有味气体也具有较强的吸附作用，实际使用效果良好。在实际使用时，吸附剂载体通过其强烈的吸附作用，将空气中的甲醛和其他有毒有味气体进行吸附，甲醛被吸附后与其负载的反应剂进行化学反应，转化成无毒、无味物质后实现甲醛的彻底清除，反应促进剂的作用在于：能在反应剂与甲醛发生反应时起到催化作用，以提高游离甲醛的消除率，经实践证明，该反应促进剂的使用，能使室内空气中甲醛的浓度迅速降低到安全范围，其实际使用效果良好。
本实施例涉及的甲醛消除剂的制备方法包括如下步骤：
（1）备料：称取500g、325目的凹凸棒粘土送入恒温干燥箱中进行干燥，干燥24h后备用，选取固体粉末状的乙撑基脲和氯化镁，按0.1：0.0095的比例分别称取250g的乙撑基脲和23.75g的氯化镁，将称取好的乙撑基脲和氯化镁在100ml的水中溶解，搅拌均匀后获得反应剂溶液，备用；
（2）制备甲醛消除剂：将步骤（1）干燥后获得的凹凸棒粘土放入反应剂溶液中，浸泡4.5h后取出；
（3）干燥：将浸泡后的凹凸棒粘土送入恒温真空干燥箱中，干燥23h后，制备得到554.75g的甲醛消除剂产品。
对本实施例获得的甲醛消除剂产品进行检测，首先，在干燥器中放入盛有100ml、72mg/ml的甲醛溶液的蒸发皿，室温下挥发5h后，取出蒸发皿然后向干燥器中放入盛有4g甲醛消除剂产品的蒸发皿和盛有100ml去离子水的烧杯，24h后用乙酰丙酮分光光度法测定去离子水中的甲醛浓度，并计算去除率，经计算获得本实施例获得甲醛消除剂产品的甲醛去除率为98.9%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种吸附反应型甲醛消除剂，其特征在于：所述的甲醛消除剂主要由负载有反应剂的吸附剂载体组成，所述的反应剂与吸附剂的质量份数比为：反应剂：吸附剂载体=（0.032～0.144）：1。
2.根据权利要求1所述的一种吸附反应型甲醛消除剂，其特征在于：所述的甲醛消除剂还包括负载于吸附剂载体上的反应促进剂，按质量份数比，反应促进剂：吸附剂载体=（0.008～0.01）：1。
3.根据权利要求2所述的一种吸附反应型甲醛消除剂，其特征在于：所述的反应促进剂包括硫酸镁、硫酸钙、氯化镁或氯化钙中的一种或多种组成的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种吸附反应型甲醛消除剂，其特征在于：所述的吸附剂载体为活性炭、凹凸棒粘土、硅胶或硅藻土中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种吸附反应型甲醛消除剂，其特征在于：所述的反应剂为酰肼类化合物或乙撑基脲中的一种。
6.根据权利要求4或5任一项所述的一种吸附反应型甲醛消除剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）备料：选取300～400目的吸附剂载体送入恒温干燥箱中，干燥后备用，按（0.032～0.144）：（0.008～0.01）的比例分别称取反应剂和促进剂，将称取好的反应剂和促进剂加水溶解，搅拌均匀后获得反应剂溶液，备用；
（2）制备甲醛消除剂：将步骤（1）干燥后获得的吸附剂载体放入反应剂溶液中，浸泡3～5h后取出；
（3）干燥：将浸泡后的吸附剂载体送入恒温真空干燥箱中，干燥20～24h后，制备得到甲醛消除剂产品。
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