CN104923002B - 一种防雾霾窗纱专用空气净化剂的制备及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防雾霾窗纱专用空气净化剂，其组分质量百分比组成如下：（1）油脂类0.5‑10%；(2)植物精油类0.1‑0.5%；（3）粘性物质0.5‑5%；（4）表面活性剂5‑20%；(5)助溶剂3‑20%：乙醇或者异丙醇；（6）保湿剂5‑10%：甘油或者乳酸钠等；（7）防冻剂1‑10%：乙二醇、丙二醇或者甘油；（8）去离子水20‑80%。本发明还涉及一种防雾霾窗纱专用空气净化剂的制备及应用。该净化剂具有特殊成膜和粘附作用，可以捕捉出入纱窗的颗粒物，直接将雾霾颗粒物拒之窗外，以此达到净化室内空气的目的，且兼有杀菌、驱虫等作用。
Description
技术领域
本发明属于空气净化和化工加工技术领域，具体涉及一种防雾霾窗纱专用空气净化剂的制备及应用。
背景技术
室内空气质量与人们的健康息息相关，据统计，我国城市居民每天在室内生活的时间占个天时间的90%，室内空气污染是继煤烟型污染、光化学污染之后进入第三污染期的标志。因此，对室内空气污染讲行控制和治理是目前改善人类生存环境的有效途径。室内空气污染来源主要有：(1)装修材料释放出的有毒气体；(2)室内厕所、不及时清洗的被服及鞋袜散发出的汗味与臭味；(3)城市空气中的颗粒污染物；(4)霉变的食物产生的气味和病菌等。因此，居民室内空气有待净化处理。目前，人们往往通过以下三种方式净化室内空气：(1)开窗通风；(2)放置盆栽绿色植物；(3)空气净化器。针对室内空气污染，目前，已报道的有吸附、纳米空气气滤料、等离子体、负离子、光催化、核孔膜过滤等净化技术，但是，以上技术都不能解决雾霾、污染物颗粒“先入为主”的问题，而且有些室内净化装置价格较为昂贵。本发明针对目前室内空气处理技术状况和存在弊端，本着拒霾于窗外的理念制备一种防雾霾窗纱专用空气净化剂，通过在窗纱上涂抹使用，可以有效控制空气颗粒物进入室内，以此达到净化室内空气的目的。
发明内容
本发明一方面提供了一种防雾霾窗纱专用空气净化剂，其组分质量百分比组成如下：（1）油脂类0.5-10%；(2)植物精油类0.1-0.5%；（3）粘性物质0.5-5%；（4）表面活性剂5-20%；(5)助溶剂3-20%：乙醇或者异丙醇；（6）保湿剂5-10%：甘油或者乳酸钠等；（7）防冻剂1-10%：乙二醇、丙二醇或者甘油；（8）去离子水20-80%。
本发明涉及的上述空气净化剂的主要组分具体如下：
（1）油脂类：包括所有动物油脂（猪油、牛油、驴油等）、植物油脂（花生油、菜籽油、棉油、棕榈油、大豆油等和矿物油（矿物油有些领域叫白矿油或白油）；选取其中之一种或者两种以上混合；
(2)植物精油类：植物精油指下列植物的油脂提取物。主要包括柑橘类（佛手柑、葡萄柚、柠檬、桔子、西 柚）；花香类（天竺葵、罗马洋甘菊、玫瑰、熏衣草、依兰、橙花）；草本类（熏衣草、欧薄荷、迷迭香、马郁兰、鼠尾草）；樟脑类（尤加利、白千层、迷迭香、欧薄荷、茶树）；辛香类（黑胡椒、姜、小豆蔻）；树脂类（乳香、没药、榄香、白松香）；木质类（西洋杉、檀香、松木、杜松、丝柏）；土质类（广藿香、岩兰草；其他类植物精油；选取其中之一种或者两种以上混合；
（3）粘性物质：包括胶黏剂和糖类等。胶黏剂包括：环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、聚醋酸乙烯胶黏剂等；糖类包括：蔗糖（红糖、白糖、砂糖）、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、可溶性淀粉、糊精、蜂蜜或者糖蜜等；选取其中之一种或者两种以上混合；
（4）表面活性剂5-20%：非离子表面活性剂（脂肪醇聚氧乙烯醚 Fatty alcoholpolyoxyethylene ether AEO-n, JFC, RO(EO)n, R(OC2H4)nOH, 平平加、烷基酚聚氧乙烯醚 Alkylphenol polyoxyethylene ether R-C6H4-(OC2H4)nOH,TX-n, OP-n, NP-n、脂肪酸聚乙二醇酯 Fatty acid polyglycol ester RCO(OC2H4)nOH、多元醇酯 Polyol esterSpan-n(斯盘-n, 失水山梨醇酯)、甘油单硬脂酸酯、多元醇酯聚氧乙烯醚 Polyol esterpolyoxyethylene ether, Tween-n(吐温-n) 、烷醇酰胺及其聚氧乙烯醚 AlkanolamideRCON(CH2CH2OH)2 Ninol、聚醚 Polyether EOnPOm、蔗糖酯 Sucrose ester、烷基糖苷Alkyl glucoside APG）、两性离子表面活性剂（咪唑啉型、磷酸脂甜菜碱、羧酸基甜菜碱、磺基甜菜碱、氨基酸型等）、阳离子表面活性剂（胺盐、季铵盐和杂环型）或者阴离子表面活性剂（羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐）。
本发明解决以下当前存在的问题：1、解决净化器的缺陷问题：室内空气净化器虽然净化效果好，但是解决不了雾霾颗粒“先入为主”的问题，避免不了人在室内和空气净化器一起吸入颗粒物的现状，该发明可以将雾霾颗粒物拒之窗外；2、解决纱窗核孔膜、滤膜成本高问题；3、解决了核孔膜、滤膜长期使用造成的老化、堵塞等问题；4、解决了室内植物净化的缺陷问题：单纯室内植物净化存在缺陷，净化效果不好；5、解决蚊蝇出入纱窗问题：本发明兼有杀死蚊蝇和杀菌功能。
本发明的原理是：依靠净化剂的特殊成膜作用和粘附作用捕捉出入纱窗的颗粒物，以此达到净化室内空气的目的；粘性物质和植物精油兼有杀菌、杀虫功能。
本发明的有益效果是：1、透气性能良好：可以高效地进行室内外气体交换，甲醛、苯系物等有害气体在室内浓度较高的情况，也可以透过小孔穿透到室外，营造室内清新的空气环境；2、粘附颗粒物：出入纱窗的颗粒物可以被粘附在净化剂上；3、直接将雾霾颗粒物等挡在窗外；4、制备工艺简单，成本较低；5、适合于各类纱窗，涂刷、清洗方便，不受时间、季节限制；6、驱、杀蚊蝇，兼有杀菌功效。
实施方式
本发明提供了一种防雾霾窗纱专用空气净化剂的制备方法，其具体实施步骤如下：
通过下列步骤制备1000mL空气净化剂：
（1）称取油脂类物质0.5-10%，置于1000ml的烧杯中；
（2）称取植物精油0.1-0.5%，置于（1）的同一个1000ml烧杯中；
（3）称取粘性物质0.5-5%，置于（2）的1000ml的烧杯中；
（4）加入表面活性剂：称取表面活性剂5-20%，置于（3）的烧杯中；加热至溶化，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（5）加入助溶剂：在（4）的烧杯中加入乙醇或者异丙醇3-20%，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（6）加保湿剂：在（6）的液体中加入保湿剂(甘油、乳酸钠等)5-10%，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（7）加防冻剂：从乙二醇、丙二醇、甘油三者任选其一1-10%，加入到（7）中制备的液体中，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（8）在（7）混匀的液体中加入去离子水20-80%，并补足到1000ml，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；搅拌并稳定后，得到即可得到空气净化剂。
利用以上技术方案所得产品粒径基本在0.2-10微米以内，稳定性好，适于喷涂纱窗。
本发明还提供了一种窗纱专用空气净化剂的使用方法，其具体实施步骤如下：
（1）用湿毛巾或者抹布将纱窗清洗干净，必要时用洗洁精；清洗完之后再用清水清洗1-2遍；
（2）用专用毛刷沾取本空气净化剂，直接从室内涂于纱窗上，涂抹时注意均匀涂布，不能出现成团、滴落或者厚薄不均现象；
（3）观察净化剂分布情况：如果出现个别部位涂布不均或者不到位，再用净化剂补涂；
（4）更换净化剂：涂布净化剂后，待纱窗出现不透气堵塞或者沾满灰尘时，用清水加洗洁精将纱窗洗净，更换净化剂，更换次数和更换时间根据实际情况确定。
通过以上方案得到的空气净化剂，按照上述使用方法涂布纱窗后，可有效阻隔吸附室外大气颗粒物，使室内空气中TSP，PM10，PM2.5 和PM1的浓度得到有效控制。
实施例1
一、制备1000ml空气净化剂的步骤：
（1）称取油脂类物质白油10g，置于1000ml的烧杯中；
（2）称取松香5g，置于（1）的同一个1000ml烧杯中；
（3）称取粘性物质聚醋酸乙烯胶黏剂50g，置于（2）的1000ml的烧杯中；
（4）加入表面活性剂：称取表面活性剂吐温-80 150g，置于（3）的烧杯中；加热至融化，再用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（5）加入助溶剂：在（4）的烧杯中加入乙醇40g，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（6）加保湿剂：在（5）的液体中加入保湿剂甘油100g，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（7）加防冻剂：取乙二醇100g，加入到（6）中制备的液体中，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（8）在（7）混匀的液体中加入去离子水补足到1000ml，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；搅拌并稳定后，得到即可得到空气净化剂。
利用以上技术方案所得产品粒径基本在0.2-10微米以内，稳定性好，适于喷涂纱窗。
二、取样点描述
选取环境条件和室内卫生条件相同的房间5个，其中1个房间作对照。试验阶段5个房间所有的条件都一样。每个房间有南北2个窗口，每个窗口均安装相同纱网。选取每个房间的窗口做样品进行相应处理，测定TSP，PM10，PM2.5 和PM1浓度。R1、R2、R3、R4号房间为样品处理房间，C5号房间为对照。
三、样品处理
将每个待测房间的南、北2个窗口均匀涂上净化剂，连续测定室内和室外TSP，PM10，PM2.5 和PM1 浓度，同时记录有关数据。
四、取样和分析方法
采用环境颗粒物检测仪测定R1、R2、R3、R4、C5中颗粒物( TSP，PM10，PM2.5 和PM1) 浓度。测定时, 将检测仪安放在被测房间的中心，离地面1.5m 的高度处。采样速度为600mL.min- 1，采样时间为30min。
五、试验结果
5个房间室内空气中TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度见表1。由表1看出，在 R1、R2、R3、R4房间室内的TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度明显低于在C5对照房间室内的浓度，说明涂有实施例1制备的净化剂的4个房间室内空气质量明显好于对照，该净化剂可以起到过滤空气颗粒物的作用，且净化效果良好。
表1实施例1净化剂对室内空气中TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度的影响
上述结果说明，本发明由实施例1的方法制备的空气净化剂具有很好的空气净化效果。
实施例2
一、制备1000ml空气净化剂的步骤：
（1）称取大豆油50g，置于1000ml的烧杯中；
（2）称取柠檬精油4g，置于（1）的同一个1000ml烧杯中；
（3）称取粘性物质蔗糖60g，置于（2）的1000ml的烧杯中；
（4）加入表面活性剂：称取表面活性剂op-10 100g，置于（3）的烧杯中加热至溶化；用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（5）加入助溶剂：在（4）的烧杯中加入异丙醇100g，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（6）加保湿剂：在（5）的液体中加入保湿剂甘油150g，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（7）加防冻剂：取乙二醇150g，加入到（6）中制备的液体中，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（8）在（7）混匀的液体中加入去离子水补足到1000ml，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；搅拌并稳定后，得到即可得到空气净化剂。
利用以上技术方案所得产品粒径基本在0.2-10微米以内，稳定性好，适于喷涂纱窗。
二、取样点描述
选取环境条件和室内卫生条件相同的房间5个，其中1个房间作对照。试验阶段5个房间所有的条件都一样。每个房间有南北2个窗口，每个窗口均安装相同纱网。选取每个房间的窗口做样品进行相应处理，测定TSP，PM10，PM2.5 和PM1浓度。R1、R2、R3、R4号房间为样品处理房间，C5号房间为对照。
三、样品处理
将每个待测房间的南、北2个窗口均匀涂上净化剂，连续测定室内和室外TSP，PM10，PM2.5 和PM1 浓度，同时记录有关数据。
四、取样和分析方法
采用环境颗粒物检测仪测定R1、R2、R3、R4、C5中颗粒物( TSP，PM10，PM2.5 和PM1) 浓度。测定时, 将检测仪安放在被测房间的中心，离地面1.5m 的高度处。采样速度为600mL.min- 1，采样时间为30min。
五、试验结果
5个房间室内空气中TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度见表2。在 R1、R2、R3、R4房间室内的TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度明显低于在C5对照房间室内的浓度。由此看出，涂有净化剂的4个房间室内空气质量明显好于对照，说明该净化剂可以起到过滤空气颗粒物的作用，且净化效果良好。
表2实施例2净化剂对室内空气中TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度的影响
上述结果说明，本发明由实施例2的方法制备得到的空气净化剂具有很好的空气净化效果。
实施例3
一、制备1000ml空气净化剂的步骤：
（1）称取花生油20g，置于1000ml的烧杯中；
（2）称取薄荷精油5g，置于（1）的同一个1000ml烧杯中；
（3）称取粘性物质麦芽糖10g，在250ml的小烧杯中用适量去离子水溶化后，置于（2）的1000ml的烧杯中；
（4）加入表面活性剂：称取表面活性剂SDS100g，用小烧杯加适量去离子水加热溶化后，置于（3）的烧杯中；用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（5）加入助溶剂：在（4）的烧杯中加入乙醇50g，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（6）加保湿剂：在（5）的液体中加入保湿剂甘油120g，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（7）加防冻剂:取甘油100g，加入到（6）中制备的液体中，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
（8）在（7）混匀的液体中加入去离子水补足到1000ml，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；搅拌并稳定后，得到即可得到空气净化剂。
利用以上技术方案所得产品粒径基本在0.2-10微米以内，稳定性好，适于喷涂纱窗。
二、取样点描述
选取环境条件和室内卫生条件相同的房间5个，其中1个房间作对照。试验阶段5个房间所有的条件都一样。每个房间有南北2个窗口，每个窗口均安装相同纱网。选取每个房间的窗口做样品进行相应处理，测定TSP，PM10，PM2.5 和PM1浓度。R1、R2、R3、R4号房间为样品处理房间，C5号房间为对照。
三、样品处理
将每个待测房间的南、北2个窗口均匀涂上净化剂，连续测定室内和室外TSP，PM10，PM2.5 和PM1 浓度，同时记录有关数据。
四、取样和分析方法
采用环境颗粒物检测仪测定R1、R2、R3、R4、C5中颗粒物( TSP，PM10，PM2.5 和PM1) 浓度。测定时，将检测仪安放在被测房间的中心，离地面1.5m 的高度处。采样速度为600mL.min- 1，采样时间为30min。
五、试验结果
5个房间室内空气中TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度见表3。从表3看出，在 R1、R2、R3、R4房间室内的TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度明显低于在C5对照房间室内的浓度。由此看出，涂有净化剂的4个房间室内空气质量明显好于对照，说明该净化剂可以起到过滤空气颗粒物的作用，且净化效果良好。
表3实施例3净化剂对室内空气中TSP，PM10，PM2.5和PM1的浓度的影响
上述结果说明，本发明由实施3的方法制备得到的空气净化剂具有很好的空气净化效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明所涉及的组成成分和制备方法均可根据实施方式进行相应调整，但不能超出该发明保护范围。
Claims (21)
1.一种防雾霾窗纱专用空气净化剂，其组分质量百分比组成如下：(1)油脂类0.5-10％；(2)植物精油类0.1-0.5％；(3)粘性物质0.5-5％；(4)表面活性剂5-20％；(5)助溶剂3-20％：乙醇或者异丙醇；(6)保湿剂5-10％：甘油或者乳酸钠；(7)防冻剂1-10％：乙二醇、丙二醇或者甘油；(8)去离子水20-80％，所述各组分质量百分比之和等于100％。
2.根据权利要求1中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述油脂类包括所有动物油脂、矿物油和植物油脂中的一种或者两种以上。
3.根据权利要求2中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述动物油脂为猪油、牛油或驴油。
4.根据权利要求2中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述植物油脂为花生油、菜籽油、棉油、棕榈油或大豆油。
5.根据权利要求1中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述植物精油类为下列植物的油脂提取物，包括柑橘类、花香类、草本类、樟脑类、辛香类、树脂类、木质类和土质类中的一种或者两种以上。
6.根据权利要求5中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述柑橘类为佛手柑、葡萄柚、柠檬、桔子或西柚。
7.根据权利要求5中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述花香类为天竺葵、罗马洋甘菊、玫瑰、熏衣草、依兰或橙花。
8.根据权利要求5中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述草本类为熏衣草、欧薄荷、迷迭香、马郁兰或鼠尾草。
9.根据权利要求5中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述樟脑类为尤加利、白千层、迷迭香、欧薄荷或茶树。
10.根据权利要求5中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述辛香类为黑胡椒、姜或小豆蔻。
11.根据权利要求5中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述树脂类为乳香、没药、榄香或白松香。
12.根据权利要求5中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述木质类为西洋杉、檀香、松木、杜松或丝柏。
13.根据权利要求5中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述土质类为广藿香或岩兰草。
14.根据权利要求1中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述的粘性物质包括胶黏剂和糖类；所述的胶黏剂包括环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂和聚醋酸乙烯胶黏剂中的任意一种或两种以上；所述的糖类包括蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、可溶性淀粉、糊精、蜂蜜或糖蜜中的任意一种或两种以上。
15.根据权利要求1中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述的表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和阳离子表面活性剂中的任意一种。
16.根据权利要求15中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述两性离子表面活性剂包括咪唑啉型、磷酸脂甜菜碱、羧酸基甜菜碱、磺基甜菜碱和氨基酸型中的任意一种。
17.根据权利要求15中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述阳离子表面活性剂包括胺盐、季铵盐和杂环型中的任意一种。
18.根据权利要求15中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐中的任意一种。
19.根据权利要求15中所述的防雾霾窗纱专用空气净化剂，其特征在于，所述的非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚Fatty alcohol polyoxyethylene ether AEO-n,JFC,RO(EO)n,R(OC2H4)nOH,平平加、烷基酚聚氧乙烯醚Alkylphenol polyoxyethylene etherR-C6H4-(OC2H4)nOH,TX-n,OP-n,NP-n、脂肪酸聚乙二醇酯Fatty acidpolyglycol esterRCO(OC2H4)nOH、多元醇酯Polyol ester Span-n(斯盘-n)失水山梨醇酯、甘油单硬脂酸酯、多元醇酯聚氧乙烯醚Polyol ester polyoxyethylene ether,Tween-n(吐温-n)、烷醇酰胺及其聚氧乙烯醚Alkanolamide RCON(CH2CH2OH)2Ninol、聚醚Polyether EOnPOm、蔗糖酯Sucrose ester和烷基糖苷Alkyl glucoside APG中的任意一种。
20.权利要求1中所述的一种防雾霾窗纱专用空气净化剂的制备方法，其具体实施步骤如下:
(1)称取油脂类物质0.5-5％，置于1000ml的烧杯中；
(2)称取植物精油0.1-0.5％，置于(1)的同一个1000ml烧杯中；
(3)称取粘性物质0.5-5％，置于(2)的1000ml的烧杯中；
(4)加入表面活性剂：称取表面活性剂5-20％，置于(3)的烧杯中；加热至溶化，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
(5)加入助溶剂：在(4)的烧杯中加入乙醇或者异丙醇3-20％，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
(6)加保湿剂：在(5)的液体中加入甘油或者乳酸钠5-10％，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
(7)加防冻剂：选择乙二醇、丙二醇和甘油三者中任意一种1-10％，加入到(6)中制备的液体中，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；
(8)在(7)混匀的液体中加入去离子水20-80％，并补足到1000ml，用4000-10000的高剪切乳化机混匀；搅拌并稳定后，即可得到空气净化剂。
21.权利要求1中所述的一种防雾霾窗纱专用空气净化剂的使用方法，其实施步骤如下：
(1)用湿毛巾或者抹布将纱窗清洗干净，必要时用洗洁精；清洗完之后再用清水清洗1-2遍；
(2)用专用毛刷沾取本空气净化剂，直接从室内涂于纱窗上，涂抹时注意均匀涂布，不能出现成团、滴落或者厚薄不均现象；
(3)观察净化剂分布情况：如果出现个别部位涂布不均或者不到位，再用净化剂补涂；
(4)更换净化剂：涂布净化剂后，待纱窗出现不透气堵塞或者沾满灰尘时，用清水加洗洁精将纱窗洗净，更换净化剂，更换次数和更换时间根据实际情况确定。
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