CN105561767A

CN105561767A - 一种捕捉型甲醛清除剂

Info

Publication number: CN105561767A
Application number: CN201610032754.4A
Authority: CN
Inventors: 杨平; 杜靖; 程顺清; 许菲菲; 汪勇; 龙志刚
Original assignee: Shenzhen China Textile Filters Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen China Textile Filters Technology Co Ltd
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2036-01-18
Also published as: CN105561767B

Abstract

本发明公开一种捕捉型甲醛清除剂，其特征在于制备步骤如下：将含氨基官能团的羧基离子化合物、α氨基酸、偶联剂、渗透剂、保湿剂、氨水、去离子水按重量比1:(0.15~0.3):(0.01~0.05):(0.05~0.1):(0.05~0.12):(0.01~0.09):(1.5~3)配置成混合溶液，再向混合溶液中分别通入氮气和二氧化碳气体，混合溶液、氮气与二氧化碳重量比为1:（0.2~0.6）:(0.2~0.6)，混合反应后放入高温高压反应釜中，压力10MPa~30MPa，温度100℃~250℃，反应1~2小时，即得所述甲醛捕捉剂。本发明甲醛清除剂具有醛基捕捉反应效果，可对醛类气体进行净化。

Description

一种捕捉型甲醛清除剂

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，尤其是醛类污染物的净化，具体是一种捕捉型甲醛清除剂。

背景技术

醛类气体是一种无色、易溶于水的刺激性气体，主要是通过呼吸道吸收，对人体健康有极大危害，尤其是甲醛。甲醛目前已成为室内空气污染的主要物质，具有较高毒性，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位，甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。其浓度在空气中达到0.06-0.07mg/m³时，儿童就会发生轻微气喘；室内空气中甲醛含量超过0.5mg/m³时，可刺激眼睛引起流泪；超过0.6mg/m³时，可导致咽喉不适或疼痛；当浓度更高时，便会引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；一旦空气中达醛类浓度超过30mg/m³时可当即导致死亡。长期接触低剂量醛类气体，则会引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症，新生儿体质降低、染色体异常，甚至引起鼻咽癌。高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。甲醛还有致畸、致癌作用，长期接触甲醛的人，可能引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症。

醛类物质(尤其是甲醛)，主要来源于胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材，由于酚醛树脂具有较强的粘合性，并具有加强板材的硬度及防虫、防腐的功能，目前生产人造板都使用酚醛树脂胶粘剂。板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，这是形成室内空气中甲醛污染的主体；此外一些厂家为了追求利润，使用不合格的板材制造家具，在粘接贴面材料时再使用劣质胶水，结果顾客买家具回家等于买回一个小型废气排放站；含有甲醛成分的装饰物如贴墙布，贴墙纸，化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等也有可能向环境散发甲醛。实测数据表明，板材和家具、装饰物中的甲醛释放期比较长，日本横宾国立大学的研究认为，室内甲醛的释放期一般为3-15年。

因此，对板材和空气中醛类气体的去除是十分必要的。目前市售的相关产品中，有些产品为活性碳类吸附剂；有些香精类产品只将甲醛味掩盖，实际甲醛依然存在；有些氧化型产品能部分去除板材中甲醛，但去除率不及60％：有些有机类产品涂刷当时去除效果很好，但甲醛浓度反弹很快。近几年来人们发明了一些被称之为甲醛清除剂的制剂，其中含有可以与甲醛反应的成分。如申请号为：01140051.X，申请日为2001年11月22日，公开了一种名称为：“甲醛清除剂及其生产工艺“的发明专利申请，其由以下重量百分比的原料经共聚共混所制成的，碳酸钠20-25％、氯化按2-3％、尿素5-8％、醋酸按5-7％、水60-68％，其主要用于降低用人造板装修后的室内空气中的游离甲醛。该申请主要以尿素为反应剂，其缺点在于尿素与甲醛反应后的产物的稳定性不够，仍会缓慢释放出甲醛。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是将空气中游离的醛类化合物和复合板材中的甲醛结合为无毒无害的物质，且该过程不可逆，杜绝了游离甲醛的释放。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种捕捉型甲醛清除剂，其特征在于制备步骤如下：将含氨基官能团的羧基离子化合物、α氨基酸、偶联剂、渗透剂、保湿剂、氨水、去离子水按重量比1:(0.15～0.3):(0.01～0.05):(0.05～0.1):(0.05～0.12):(0.01～0.09):(1.5～3)配置成混合溶液，再向混合溶液分别通入氮气和二氧化碳气体，混合溶液、氮气与二氧化碳重量比为1:(0.2～0.6):(0.2～0.6)，混合反应后放入高温高压反应釜中，压力10MPa～30MPa，温度100℃～250℃，反应1～2小时，即可得所述捕捉型甲醛清除剂。

所述捕捉型甲醛清除剂优选的制备步骤为：将含氨基官能团的羧基离子化合物、α氨基酸、偶联剂、渗透剂、保湿剂、氨水、去离子水按重量比1:(0.21～0.26):(0.03～0.04):(0.04～0.09):(0.07～0.11):(0.05～0.08):(1.5～2.5)配置成混合溶液，再向混合溶液分别通入氮气和二氧化碳气体，混合溶液、氮气与二氧化碳重量比为1:(0.3～0.5):(0.4～0.5)，混合反应后放入高温高压反应釜中，压力18MPa～22MPa，温度190℃～220℃，反应1～1.5小时，即可得所述捕捉型甲醛清除剂。

所述含氨基官能团的羧基离子化合物为一种L型α氨基酸或甘氨酸、L-半胱氨酸盐酸盐、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸中的一种或多种，优选的是L-半胱氨酸盐酸盐。

所述氨水浓度范围25wt％～28wt％。

所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种或多种。

所述渗透剂选自非离子渗透剂JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E或快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP-70、耐碱渗透剂AEP、高温渗透剂JFC-M中的一种或多种；所述保湿剂选自甘油、丙二醇、山梨醇中的一种或多种。

所述的捕捉型甲醛清除剂应用在空气净化领域，只需将该捕捉型甲醛清除剂放置于需要净化甲醛的空间内，保持捕捉型甲醛清除剂与污染空气直接接触1小时以上，即可达到净化甲醛的效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的甲醛清除剂具有醛基捕捉反应效果，可对人类居住环境中存在的醛类气体进行清洁。本发明设计的甲醛清除剂不仅能够吸附游离甲醛，还能将游离甲醛通过化学反应结合成为无毒无害的物质，且该过程不可逆，杜绝了游离甲醛的释放，从根本上解决了甲醛污染问题。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明，但本发明并不仅限于下述实施例。

一种捕捉型甲醛清除剂，其特征在于制备步骤如下：将含氨基官能团的羧基离子化合物、α氨基酸、偶联剂、渗透剂、保湿剂、氨水、去离子水按重量比1:(0.15～0.3):(0.01～0.05):(0.05～0.1):(0.05～0.12):(0.01～0.09):(1.5～3)配置成混合溶液，再向混合溶液分别通入氮气和二氧化碳气体，混合溶液、氮气与二氧化碳重量比为1:(0.2～0.6):(0.2～0.6)，混合反应后放入高温高压反应釜中，压力10MPa～30MPa，温度100℃～250℃，反应1～2小时，即可得所述捕捉型甲醛清除剂。

所述氨水浓度范围25wt％～28wt％。

实施例1

1)将L-半胱氨酸盐酸盐、甘氨酸、硅烷偶联剂KH550、渗透剂JFC、山梨醇、氨水、去离子水按重量比1:0.21:0.03:0.04:0.08:0.05:1.5配置成混合溶液，向混合溶液中通入洁净的氮气、二氧化碳气体，混合溶液、氮气、与二氧化碳重量比为1:0.5:0.5；

2)将混合反应物放入高温高压反应釜中，压力20MPa，温度220℃，反应1.5小时，即可得捕捉型甲醛清除剂。

实施例2

1)将L-半胱氨酸盐酸盐、丙氨酸、硅烷偶联剂KH570、渗透剂JFC-2、甘油、氨水、去离子水按重量比1:0.21:0.03:0.04:0.08:0.05:1.5配置成混合溶液，向混合溶液中通入洁净的氮气、二氧化碳气体，混合溶液、氮气、与二氧化碳重量比为1:0.4:0.4；

实施例3

1)将L-半胱氨酸盐酸盐、亮氨酸、钛酸酯偶联剂、渗透剂JFC-E、山梨醇、去离子水按重量比1:0.26:0.03:0.08:0.07:0.07:1.9配置成混合溶液，向混合溶液中通入洁净的氮气、二氧化碳气体，混合溶液、氮气、与二氧化碳重量比为1:0.3:0.4；

2)将混合反应物放入高温高压反应釜中，压力18MPa，温度200℃，反应1.5小时，即可得捕捉型甲醛清除剂。

实施例4

1)将L-半胱氨酸盐酸盐、脯氨酸、硅烷偶联剂KH60、渗透剂JFC-M、氨水、小苏打、去离子水按重量比1:0.25:0.04:0.09:0.11:0.08:2.5配置成混合溶液，向混合溶液中通入洁净的氮气、二氧化碳气体，混合溶液、氮气、与二氧化碳重量比为1:0.3:0.4；

2)将混合反应物放入高温高压反应釜中，压力22MPa，温度190℃，反应1小时，即可得捕捉型甲醛清除剂。

将上述实施例1～4中制得的捕捉型甲醛清除剂进行性能测试，气体测试依据《GBT18883-2002室内空气重量标准》、《GB/T18801-2015空气净化器》所述实验环境。

测试所用仪器设备：3m³标准测试实验室、美的吊扇、温湿度计、美国Interscan公司的甲醛分析Interscan4160-19.99m、空气雾化器。

清洁效率测试：在3m³测试实验室中的挥发器上注入一定量的甲醛溶液，加热3min使之完全挥发后，关闭加热器，同时开启搅拌风机搅拌5min，抽样测其初始浓度为(1.00±0.10)PPM，在风扇关闭情况下，分别从密封袋中取出含有实施例1-4所述制备的一种捕捉型甲醛清除剂的捕捉型空气净化组件分别做测试，每30min记录一次数据，持续60min。接着两小时后再记录一次数据，测试结果如表1。取等量去离子水取代甲醛溶液，作为对照组试验。所述捕捉型空气净化组件是在特殊设计的物理结构中放置捕捉型甲醛清除剂，除捕捉型甲醛清除剂外，没有任何其它可以吸收、吸附、分解甲醛的物质和部件。

表1测试结果

注：甲醛净化率＝(净化前甲醛浓度-净化后甲醛浓度)/净化前甲醛浓度。

测试证明，本发明捕捉型甲醛清除剂甲醛净化率极高，在一个小时的时间内的甲醛净化率就超过了98％，表明其具有快速净化甲醛的功能且净化过程是不可能逆的。由化学反应的特性可知，可逆的反应过程其转化率或者说反应程度不可能会达到98％，而现有技术中的单纯吸附吸收甲醛的方案远远达不到98％的吸附。并且，在放置3小时后，净化率均达到99％。本发明捕捉型甲醛清除剂是一种新型甲醛净化剂，甲醛净化能力卓越，宜于推广应用。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims

1.一种捕捉型甲醛清除剂，其特征在于制备步骤如下：将含氨基官能团的羧基离子化合物、α氨基酸、偶联剂、渗透剂、保湿剂、氨水、去离子水按重量比1:(0.15~0.3):(0.01~0.05):(0.05~0.1):(0.05~0.12):(0.01~0.09):(1.5~3)配置成溶液，再向溶液分别通入氮气和二氧化碳气体，混合溶液、氮气与二氧化碳重量比为1:（0.2~0.6）:(0.2~0.6)，混合反应后放入高温高压反应釜中，压力10MPa~30MPa，温度100℃~250℃，反应1~2小时，即可得所述甲醛捕捉剂。

2.根据权利要求1所述的一种捕捉型甲醛清除剂，其特征在于制备步骤如下：将含氨基官能团的羧基离子化合物、α氨基酸、偶联剂、渗透剂、保湿剂、氨水、去离子水按重量比1:(0.21~0.26):(0.03~0.04):(0.04~0.09):(0.07~0.11):(0.05~0.08):(1.5~2.5)配置成溶液，再向溶液分别通入氮气和二氧化碳气体，混合溶液、氮气与二氧化碳重量比为1:（0.3~0.5）:(0.4~0.5)，混合反应后放入高温高压反应釜中，压力18MPa~22MPa，温度190℃~220℃，反应1~1.5小时，即可得所述甲醛捕捉剂。

3.根据权利要求1-2任一项所述的捕捉型甲醛清除剂，其特征在于，所述含氨基官能团的羧基离子化合物为一种L型α氨基酸或甘氨酸、L-半胱氨酸盐酸盐、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的捕捉型甲醛清除剂，其特征在于，所述含氨基官能团的羧基离子化合物为L-半胱氨酸盐酸盐。

5.根据权利要求1-2任一项所述的捕捉型甲醛清除剂，其特征在于，所述氨水浓度范围25wt%~28wt%。

6.根据权利要求1-2任一项所述的捕捉型甲醛清除剂，其特征在于，所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种或多种。

7.根据权利要求1-2任一项所述的捕捉型甲醛清除剂，其特征在于，所述渗透剂选自非离子渗透剂JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E或快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP-70、耐碱渗透剂AEP、高温渗透剂JFC-M中的一种或多种。

8.根据权利要求1-2任一项所述的捕捉型甲醛清除剂，其特征在于，所述保湿剂选自甘油、丙二醇、山梨醇中的一种或多种。

9.权利要求1-2中任一项权利要求所述的捕捉型甲醛清除剂在空气净化领域中的应用。