CN105111711B

CN105111711B - 分解型净化甲醛的组合物及制备方法与应用

Info

Publication number: CN105111711B
Application number: CN201510439517.5A
Authority: CN
Inventors: 赵伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Qingdao Wanyuan Biological Science & Technology Co ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-06-09
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: CN105111711A

Abstract

本发明公开了一种分解型净化甲醛的组合物及制备方法与应用，属于环保技术领域，所述组合物由以下原料按重量百分数组成：葡萄糖甙2.5～5.5、明胶1.0～2.5、植酸2.0～4.0、改性淀粉0.5～1.2、海藻酸钠1.0～1.5、聚乙二醇0.5～5.0、甘露醇3.0～6.0、丙三醇2.0～3.0、木糖醇0.5～3.0、葡萄糖1.0～2.0、二氧化锰0.5～4.0、茶多酚0.4～2.6，其余为水。本发明可以有效吸附甲醛等小分子有机物，二氧化锰催化氧化使之分解，不会产生二次污染，在气、液相中都可以降低低分子醛、酮，可直接添加到装修及装饰材料中，在烟用丝束嘴棒中用于除去有害气体效果显著。

Description

分解型净化甲醛的组合物及制备方法与应用

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别是指一种能降低低分子醛、低分子酮、氨气、氢氰酸的分解型净化甲醛的组合物及制备方法与应用。

背景技术

低分子醛(少于五个碳原子醛类)是主要的工业原料，由于低分子醛性能活泼，易溶于水，所以易形成游离态而分散于空气中、吸附于墙壁、室内纤维织物及装饰材料中。脲醛树脂胶用于大部分木制家具中，存在游离态、吸附态、固定态的甲醛等有害物质。因此在家居装修过程中使用了大量含有甲醛等有害物质的装修材料，导致室内空气中有害气体超标，对长期居住此环境的人体健康带来威胁。目前比较流行的做法是通过在壁材或涂料中添加甲醛捕捉剂进行甲醛吸附达到降低室内甲醛的目的。

另外，吸烟群体在国内的比重比较大，一般的卷烟滤嘴采用聚丙烯纤维，其是我国特有的爱国丝束，由丙烯酸聚合而成，聚合时，部分原料未完全反应，丝束中残留微量低分子醛(如丙烯醛)、丙烯酸等，使得丙纤棒的卷烟吸食过程含有丙纤特有的辛辣味、刺激感，并伴有异味、苦涩。聚丙烯丝束表面比较光滑，对烟气有害成分的截留大大低于醋酸纤维。卷烟在燃烧时烟气中存在微量低分子醛(如巴豆醛)等有害气体，而聚丙烯纤维、聚醋酸纤维、复合滤材和其它载体都没有降低低分子醛的功能，烟气中的微量低分子醛就会随着烟气进入人的体内，影响人身体健康。其中，巴豆醛已经列为国家烟草专卖局今后重点科研课题之一，烟气降害已成为本行业技术人员的努力方向。

以低分子醛为原料的生产工艺所排出的污水存在部分甲醛，需要进行一定的处理才能达到污水排放的标准。

专利CN101574536B公开了一种含糖甙的组合物及其制备方法与应用，其在去除低分子醛(如甲醇)方面有较好的效果，由于该专利主要应用于室内装修及香烟滤材，该专利中的硫代硫酸钠在大于33℃时易加热氧化分解为硫酸钠和二氧化硫，钼酸铵也易热解产生氨气，形成二次污染，不利于身体健康。

因此，提供一种不仅可以有效去除低分子醛、低分子酮，并能够有效去除氨气、氢氰酸、硫化氢等有害气体的安全环保的组合物是非常必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不仅可以有效去除低分子醛、低分子酮，并能够有效去除氨气、氢氰酸、硫化氢等有害气体的安全环保的的分解型净化甲醛的组合物及制备方法与应用，本发明的分解型净化甲醛的组合物，适用于室内除甲醛及去除污水中的低分子醛，尤其适用于去除卷烟燃烧产生的烟气中的小分子醛、氢氰酸、氨气、硫化氢等有害物质。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

提供一种分解型净化甲醛的组合物，所述组合物由以下原料按重量百分数组成：葡萄糖甙2.5～5.5、明胶1.0～2.5、植酸2.0～4.0、改性淀粉0.5～1.2、海藻酸钠1.0～1.5、聚乙二醇0.5～5.0、甘露醇3.0～6.0、丙三醇2.0～3.0、木糖醇0.5～3.0、葡萄糖1.0～2.0、二氧化锰0.5～4.0、茶多酚0.4～2.6，其余为水；所述聚乙二醇的分子量为600～1500。

本发明中的葡萄糖甙含有大量的羟基，易溶于水，无色无味，对甲醛有较好的捕捉能力；明胶为高分子物质，富含大量的蛋白质，对低分子醛等小分子有机物具有较好的吸附能力，而且明胶易潮解，分解为蛋白胨和氨基酸，氨基酸带有羧基和氨基，氨基可以与小分子醛、小分子酮、氢氰酸进行反应，羧基可以吸附氨气；聚乙二醇富含大量的羟基产生吸附甲醛的活性，而且聚乙二醇易吸水，二氧化锰催化水分子为游离羟基，游离羟基可以氧化甲醛等小分子有机物；甘露醇具有大量的羟基；丙三醇也具有大量的羟基。

优选地，所述组合物由以下原料按重量百分数组成：葡萄糖甙3.5～5.0、明胶1.0～2.5、植酸3.0～4.0、改性淀粉0.5～1.2、海藻酸钠1.0～1.5、聚乙二醇0.5～1.5、甘露醇3.0～4.5、丙三醇2.0～3.0、木糖醇1.5～3.0、葡萄糖1.0～2.0、二氧化锰0.5～1.5、茶多酚0.5～2.5，其余为水；所述聚乙二醇的分子量为600～1200。

优选地，所述组合物中的葡萄糖甙的重量百分数为3.5～4.0；

优选地，所述组合物中的葡萄糖甙的重量百分数为3.7；

优选地，所述组合物中明胶的重量百分数为1.5～2.0；

优选地，所述组合物中明胶的重量百分数为1.8；

优选地，所述组合物中的聚乙二醇的重量百分数为0.5～0.9；

优选地，所述组合物中的聚乙二醇的重量百分数为0.8；

优选地，所述组合物中的二氧化锰的重量百分数为0.5～0.9；

优选地，所述组合物中的二氧化锰的重量百分数为0.8；

另外提供一种分解型净化甲醛的组合物的制备方法，包括：

步骤1：将海藻酸钠、聚乙二醇、明胶溶于水中，常温搅拌制得溶液A；

步骤2：将葡萄糖甙、改性淀粉、甘露醇、丙三醇、木糖醇、葡萄糖、茶多酚溶于水中常温混合均匀，再加入植酸，制得溶液B；

步骤3：将所述溶液A与所述溶液B混合，常温下搅拌均匀，再加入二氧化锰搅拌制成水溶液。

进一步地，分解型净化甲醛的组合物在去除装修装饰材料释放到空气中的甲醛、NH₃有害气体中的应用。

进一步地，分解型净化甲醛的组合物在去除有刺激性异味的气体中的应用。

进一步地，分解型净化甲醛的组合物在去除卷烟丙纤滤材里低分子醛或丙烯酸中的应用。

进一步地，分解型净化甲醛的组合物在去除醋纤滤材卷烟里的低分子醛、低分子酮、氢氰酸、氨、硫化氢或挥发性亚硝胺有害气体中的应用，所述的分解型净化甲醛的组合物在醋纤滤材卷烟里的重量百分数为1～10％。

进一步地，分解型净化甲醛的组合物在复合滤棒中降低挥发性亚硝胺、CO、苯并芘或自由基有害气体中的应用。

进一步地，分解型净化甲醛的组合物在去除污水里低分子醛中的应用。

进一步地，分解型净化甲醛的组合物在去除卷烟丙纤滤材里低分子醛或丙烯酸中的应用，其特征在于所述的分解型净化甲醛的组合物在卷烟丙纤滤材里的重量百分数为0.1～10％。

综上所述，本发明的有益效果表现为：

1)本发明的分解型净化甲醛的组合物不仅可以有效去除小分子醛、小分子酮，而且能够有效去除滤材卷烟燃烧产生的氨气、氢氰酸、硫化氢等有害气体，安全环保，不会产生二次污染；

2)本发明中的葡萄糖甙含有大量的羟基，易溶于水，无色无味，对甲醛有较好的捕捉能力；明胶为高分子物质，富含大量的蛋白质，对低分子醛等小分子有机物具有较好的吸附能力，而且明胶易潮解，分解为蛋白胨和氨基酸，氨基酸带有羧基和氨基，氨基可以与小分子醛、小分子酮、氢氰酸进行反应，羧基可以吸附氨气；聚乙二醇富含大量的羟基产生吸附甲醛的活性，而且聚乙二醇易吸水，二氧化锰催化水分子为游离羟基，游离羟基可以氧化甲醛等小分子有机物；甘露醇具有大量的羟基；丙三醇也具有大量的羟基；

3)本发明的分解型净化甲醛的组合物的制备方法简单，容易操作，可以广泛应用在涂料、壁材、烟滤嘴、污水处理等领域，在源头上控制低分子醛等有害物质。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。但本发明绝非限于这些例子。以下所述仅为本发明较好的实施例，仅仅用以解释本发明，并不能因此而理解为本发明专利范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例一：

按照以下配方和比例制备本发明的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙2.5g、明胶2.5g、植酸2.0g、改性淀粉0.5g、海藻酸钠1.5g、聚乙二醇(分子量600)5.0g、甘露醇6.0g、丙三醇2.0g、木糖醇0.5g、葡萄糖2.0g、二氧化锰0.5g、茶多酚0.4g，加水至100g。

实施例二：

按照以下配方和比例制备本发明的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙5.5g、明胶1.0g、植酸4.0g、改性淀粉1.2g、海藻酸钠1.0g、聚乙二醇(分子量1500)0.5g、甘露醇3.0g、丙三醇3.0g、木糖醇3.0g、葡萄糖1.0g、二氧化锰4.0g、茶多酚2.6g，加水至100g。

实施例三：

按照以下配方和比例制备本发明的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙3.5g、明胶2.0g、植酸3.0g、改性淀粉0.8g、海藻酸钠1.2g、聚乙二醇(分子量1200)1.5g、甘露醇4.5g、丙三醇2.5g、木糖醇1.5g、葡萄糖1.5g、二氧化锰1.5g、茶多酚0.5g，加水至100g。

实施例四：

按照以下配方和比例制备本发明的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙4.0g、明胶1.5g、植酸3.5g、改性淀粉1.0g、海藻酸钠1.2g、聚乙二醇(分子量800)0.9g、甘露醇6.0g、丙三醇2.0g、木糖醇2.0g、葡萄糖1.5g、二氧化锰0.5g、茶多酚2.5g，加水至100g。

实施例五：

按照以下配方和比例制备本发明的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙3.7g、明胶1.8g、植酸2.0g、改性淀粉1.0g、海藻酸钠1.0g、聚乙二醇(分子量1000)0.8g、甘露醇6.0g、丙三醇2.0g、木糖醇0.5g、葡萄糖1.0g、二氧化锰0.8g、茶多酚2.0g，加水至100g。

实施例六：

按照以下配方和比例制备本发明的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙3.0g、明胶2.0g、植酸4.0g、改性淀粉1.5g、海藻酸钠0.8g、聚乙二醇(分子量900)3.0g、甘露醇4.5g、丙三醇2.0g、木糖醇2.0g、葡萄糖1.0g、二氧化锰0.9g、茶多酚1.0g，加水至100g。

上述组合物的制备方法参考如下：

步骤1：将海藻酸钠、聚乙二醇、明胶溶于30.0g水中，常温搅拌制得溶液A；

步骤2：将葡萄糖甙、改性淀粉、甘露醇、丙三醇、木糖醇、葡萄糖、茶多酚溶于36.0g水中常温混合均匀，再加入植酸，制得溶液B；

步骤3：将所述溶液A与所述溶液B混合，常温下搅拌均匀，再加入二氧化锰搅拌，补水至100.0g，制成水溶液。

对比例一：

按照以下方法制备的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙3.7g、植酸2.0g、改性淀粉1.0g、海藻酸钠1.0g、甘露醇6.0g、丙三醇2.0g、木糖醇0.5g、葡萄糖1.0g、茶多酚2.0g，加水至100g。

对比例二：

按照以下方法制备的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙7g、植酸2.0g、改性淀粉1.0g、海藻酸钠1.0g、甘露醇6.0g、丙三醇2.0g、木糖醇1.0g、葡萄糖1.0g、茶多酚2.0g，加水至100g。

对比例一、二的制备方法如下：

步骤1：将海藻酸钠溶于30.0g水中，常温搅拌制得溶液A；

步骤3：将所述溶液A与所述溶液B混合，常温下搅拌均匀，补水至100g制成水溶液。

对比例三(与CN101574536B的实施例相同)：

按照以下方法制备的分解型净化甲醛的组合物：葡萄糖甙7g、柠檬酸铵1.5g、改性淀粉1.5g、海藻酸钠0.8g、硫代硫酸钠2.0g、对氨基苯磺酸2.5g、甘露醇4.5g、丙三醇2.0g、木糖醇2.0g、钼酸铵1.5g、植酸1.7g、茶多酚1.0g，加水至100g。

将海藻酸钠0.8g和柠檬酸铵1.5g溶于36.0g水中，将对氨基苯磺酸2.5g、钼酸铵1.5g、植酸1.7g和茶多酚1.0g溶于36.0g水中，将两种水溶液混合后再加入葡萄糖甙7.0g、改性淀粉1.5g、硫代硫酸钠2.0g、甘露醇4.5g、丙三醇2.0g和木糖醇2.0g，制成100g水溶液。

将本发明的组合物搅拌均匀，按醋纤滤材卷烟里的重量的1～10％添加，操作时可将其直接加在丝束中或加在丝束胶中，检测醋纤滤材卷烟燃烧产生的烟气中低分子醛(如巴豆醛)、低分子酮、氢氰酸、氨等有害物质的去除率，实施一至实施例六及对比例一、二、三的测试结果如下，见表1。

表1组合物在醋纤滤材卷烟燃烧产生的烟气中部分有害物质的去除率

本发明的分解型净化甲醛的组合物在用于将醋纤滤材卷烟燃烧产生的烟气中去除低分子醛(如巴豆醛)、低分子酮、氢氰酸、氨等有害物质有良好的效果，去低分子醛可达94％以上，去除低分子酮可达89％以上，酸气如氢氰酸可去除85％以上，氨可去84％以上，硫化氢可去除60％以上，挥发性亚硝胺可去除60％以上。实施例一至实施六及对比例一、二、三的检测结果如表1所示，本发明制备的组合物与对比例相比，在去除烟气中的有害物质方面效果显著，如实施例五，其甲醛去除率达到98％±0.5％，低分子酮去除率达93％±0.5％，氢氰酸去除率91％±0.5％，氨去除率92％±0.5％，硫化氢去除率71％±0.5％，挥发性亚硝胺去除率52％±0.5％，而对比例在去除低分子醛及低分子酮方面的效果相对较好，但对比例一、二对低分子醛及低分子酮的去除率均在65％以下，对比例三对低分子醛的去除率为91％±0.5％，低分子酮去除率82％±0.5％，对比例一、二、三在氢氰酸、氨的去除率方面，仅对比例三的效果相对较好，氢氰酸、氨去除率分别达到了71％±0.5％、63％±0.5％，硫化氢、挥发性亚硝胺的去除率低于30％。说明本发明的含糖甙组合物经过改进后，不仅在低分子醛、低分子酮等的去除率方面显著，在氢氰酸、硫化氢、氨、挥发性亚硝胺等有害气体的去除方面也有较好效果。

本发明的组合物可用于去除有刺激性异味的气体(如卫生间散发的异味；H₂S等有刺激性异味的气体；吸烟后产生的刺激性气味)，操作时直接将本组合物喷洒于卫生间或房间空气中，瞬间反应可使H₂S清除率＞80％，且无二次污染。

本发明的组合物按卷烟丙纤滤材重量的0.1～5％添加，可使香烟丙纤滤材中残留的低分子醛如丙烯醛、丙烯酸去除，去除率＞95％。

本发明的组合物可用于卷烟复合滤棒中去除挥发性亚硝胺、CO、苯并芘、自由基等有害气体，将本组合物涂覆于多孔载体中，本组合物和固态载体的重量比例为80～150∶100，将该载体用于复合滤棒中，能降低卷烟中挥发性亚硝胺40％、一氧化碳50％、苯并芘30％和自由基60％。操作时按每支烟添加10～50毫克。

将本发明的组合物涂覆于多孔的载体如二氧化硅、硅藻土、活性炭、分子筛、纤维素或磁环中，经高温活化后可用于被污染水的净化，去除水中低分子醛可达99％。

本发明制备的分解型净化甲醛的组合物的原料环保健康，不含有毒有机物，在与小分子有害气体反应的过程中不会产生SO₂、NH₃等二次污染的气体，这对装饰及装修材料来说，尤其是添加到香烟滤棒中是为了降低有害气体对人体的危害，安全环保是非常必要的。

本发明制备的分解型净化甲醛的组合物不仅可以有效去除小分子醛、小分子酮，而且能够有效去除滤材卷烟燃烧产生的氨气、氢氰酸、硫化氢等有害气体，安全环保，不会产生二次污染；

综上所述，本发明制备的分解型净化甲醛的组合物可以有效吸附甲醛等小分子有机物，二氧化锰催化氧化使之分解，不会产生二次污染，在气、液相中都可以降低低分子醛、酮，可以直接添加到装修及装饰材料中，在烟用丝束嘴棒中用于除去有害气体效果显著，在污水处理中除去小分子醛也具有良好应用。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种分解型净化甲醛的组合物，其特征在于，所述组合物由以下原料按重量百分数组成：葡萄糖甙3.5～5.0、明胶1.0～2.5、植酸3.0～4.0、改性淀粉0.5～1.2、海藻酸钠1.0～1.5、聚乙二醇0.5～1.5、甘露醇3.0～4.5、丙三醇2.0～3.0、木糖醇1.5～3.0、葡萄糖1.0～2.0、二氧化锰0.5～1.5、茶多酚0.5～2.5，其余为水；所述聚乙二醇的分子量为600～1200。

2.根据权利要求1所述的分解型净化甲醛的组合物的制备方法，其特征在于，包括：

3.权利要求1所述的分解型净化甲醛的组合物在去除装修装饰材料释放到空气中的甲醛、NH₃有害气体中的应用。

4.权利要求1所述的分解型净化甲醛的组合物在去除有刺激性异味的气体中的应用。

5.权利要求1所述的分解型净化甲醛的组合物在去除卷烟丙纤滤材里低分子醛或丙烯酸中的应用。

6.权利要求1所述的分解型净化甲醛的组合物在去除醋纤滤材卷烟里的低分子醛、低分子酮、氢氰酸、氨、硫化氢或挥发性亚硝胺有害气体中的应用，所述的分解型净化甲醛的组合物在醋纤滤材卷烟里的重量百分数为1～10％。

7.权利要求1所述的分解型净化甲醛的组合物在复合滤棒中降低挥发性亚硝胺、CO、苯并芘或自由基有害气体中的应用。

8.权利要求1所述的分解型净化甲醛的组合物在去除污水里低分子醛中的应用。

9.如权利要求5所述的分解型净化甲醛的组合物在去除卷烟丙纤滤材里低分子醛或丙烯酸中的应用，其特征在于，所述的分解型净化甲醛的组合物在卷烟丙纤滤材里的重量百分数为0.1～5％。