CN105685113A - 一种新型环保蚊香的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型环保蚊香的制备方法，属于蚊香制备技术领域。所述的新型环保蚊香是经过污泥碳粉制备、糊状物制备、糊状物制模和干燥、蚊香干坯喷药等步骤制成的。本发明利用污泥碳作为燃烧剂，利用污泥碳中的无机物作为阻燃剂，不仅为污泥碳的资源化利用提供了一条新的途径，同时也避免了蚊香工业大量砍伐森林，有利于环境保护；本发明的新型环保蚊香无毒无害，可满足绿色环保方面对产品的要求，该新型环保蚊香燃烧后被人体吸收不会引起哮喘，神经中毒，引起癌症；本发明的新型环保蚊香外观平整、无断裂、无霉斑，抗折力达418-451g，燃点时间达8.83-9.24h，燃烧过程无烟，过铁齿盘不“断头”熄火。

Description

一种新型环保蚊香的制备方法
技术领域
本发明属于蚊香制备技术领域，具体涉及一种新型环保蚊香的制备方法。
背景技术
市政污泥是生活污水的处理过程中分离出的固体物质。这些固体物质可能是污水中早已在的，如各种自然沉淀池中截留的悬浮物质；也可能污水处理过程中转化形成的，如生物处理和化学处理过程中，由原来的溶解性物质和胶体物质转化而来的生物絮体和悬浮物质。但一般来说，城市污水处理厂的污泥属于有机污泥，其特点是有机物含量高(60%-80%)，颗粒细(0.02-0.2mm)，密度小(1.002-1.006g/cm3)，成胶体结构，约占总处理水量的0.3%-0.5%。污泥含水率和有机物含量高，容易腐烂发臭，可能形成严重的二次污染。
最近几年我国政府已加大了污水处理的投资力度，在污水治理方面有了长足的发展，研究出了许多污水处理新工艺、新技术，并建成了很多污水处理厂，提高了我国污水处理的总体水平，城市污水的处理量逐年增加，作为城市污水处理的副产物—城市污泥，年产量也急剧增加，如何妥善处置污水厂污泥，并将其作为一种新的资源加以有效利用，已成为环保界深为关注的重大课题。
目前污泥资源化利用的途径之一是将污泥制备成活性碳，但由于污泥炭化产物中无机物较多，有时占到50％以上，吸附容量小，商业价值不大。因此，如何对污泥碳化产物进行深度资源化利用是一个有趣和富有挑战性的问题。
蚊香，自1880年发明至今已有100多年了，一直是家庭驱灭蚊虫的必备用品，它是将杀虫有效成份混合在木粉等可燃性材料中，然后让它在一定的时间里缓慢燃烧，将杀虫的有效成份挥散出来，当某空间里这样的有效成份达到一定浓度后，就能对蚊虫产生刺激、驱赶、麻痹、击倒及致死的作用。
现用蚊香是螺旋状，故称之为盘式蚊香，全长130cm，一般可点燃7-8h，在它后面6-8mm处的温度在170℃左右，正好是蚊香中杀虫和香精有效成份所需的挥发温度。蚊香的基本制作工艺是把燃烧剂、粘合剂、阻燃剂和染料等混合物加水搅拌均匀再经捏合、挤坯、冲模、烘干制成蚊香坯(即干坯)，然后在干坯表面喷上杀虫剂就制成了蚊香。蚊香干坯的燃烧剂主要是炭粉、阻燃剂为粘土等，主要用于控制燃烧速度。
现有的蚊香粘合剂主要采用合成粘合剂如羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺等。蚊香中采用大量的合成粘合剂，带来大量的环保和健康问题，这些化学物质燃烧后被人体吸收可能会引起哮喘，神经中毒，长期吸入甚至会引起癌症。因此，如何开发一种环保的蚊香粘合剂成为了新的研究方向。
目前世界上，特别是在亚洲、非洲、拉美，超过世界人口2/3以上的人使用蚊香，我国更是世界上生产、使用、出口蚊香的大国，年产量超过100亿盘。以单盘蚊香15g，蚊香中含碳率70%来计算，则每年需要消耗超过1.05×105t炭粉，从而就要砍伐大量的数目和竹子来满足要求。
发明内容
本发明提供一种新型环保蚊香的制备方法，以解决根据现有蚊香的成分及制备过程中存在的大量砍伐森林，以及采用大量羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺等粘合剂，带来大量的环保和健康问题。本发明利用污泥碳作为燃烧剂，利用污泥碳中的无机物作为阻燃剂，不仅为污泥碳的资源化利用提供了一条新的途径，同时也避免了蚊香工业大量砍伐森林，有利于环境保护；本发明的新型环保蚊香无毒无害，可满足绿色环保方面对产品的要求，该新型环保蚊香燃烧后被人体吸收不会引起哮喘，神经中毒，引起癌症；本发明的新型环保蚊香外观平整、无断裂、无霉斑，抗折力强，燃点时间足，燃烧过程无烟，过铁齿盘不“断头”熄火。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种新型环保蚊香的制备方法，包括以下步骤：
S1：将污泥在106-110℃下干燥20-23h后，在氮气或二氧化碳的保护下，以20-25℃/min的升温速率升温至500-600℃，碳化0.6-1h，经冷却得到污泥碳，将所述污泥碳粉碎过60-80目筛后制得污泥碳粉；
S2：取步骤S1制得的污泥碳粉100-180份、无烟煤4-7份、粘合剂16-28份、云母粉4-6份、水350-480份，在温度为60-70℃，转速为200-300r/min下搅拌1-2h，制得糊状物；
S3：将步骤S2制得的糊状物置于模型中，压实、脱模后在45-55℃下烘干至含水量≤10%，制得蚊香干坯；
S4：将蚊香药水均匀喷洒在步骤S3制得的蚊香干坯表面并在30-35℃下烘干含水量≤7%，制得新型环保蚊香；
步骤S2中所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：配制浓度为22-25Be’的甘薯淀粉浆A；
S22：向步骤S21的甘薯淀粉浆A中加入丁二酸二甲酯、过碳酰胺在温度为35-38℃条件下搅拌交联接枝反应42-45min，制得浆料B；
S23：将步骤S22的浆料B输送至干燥机中进行预糊化并在温度为135-145℃下干燥，制得物料C；
S24：将步骤S23的物料C粉碎、过筛后风送至分离器进行收集，制得粘合剂。
优选地，步骤S22中所述丁二酸二甲酯的浓度为1%-1.2%。
优选地，步骤S22中所述搅拌的转速为100-120r/min。
优选地，步骤S23中所述干燥机为滚筒式干燥机。
优选地，步骤S23中所述物料C的含水量≤6%。
优选地，步骤S24中物料C粉碎后过60-100目的筛子。
优选地，步骤S24中所述分离器为旋风式分离器。
优选地，步骤S4中所述蚊香药水，以重量份为单位，包括以下原料：右旋丙烯菊酯20-30份、二氯异丙醚10-20份、薄荷油2-4份、七叶树醇提取物1-3份、艾叶醇提取物1-3份、茶树叶醇提取物1-3份。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明利用污泥碳作为燃烧剂，利用污泥碳中的无机物作为阻燃剂，不仅为污泥碳的资源化利用提供了一条新的途径，提高了污水处理的效率，降低了污水处理的难度，也避免蚊香工业大量砍伐森林，有利于环境保护；
（2）本发明采用云母粉作为吸附剂，减少制备过程中有效成分的散失，保证产品在储存时的稳定性；
（3）本发明采用右旋丙烯菊酯、二氯异丙醚、七叶树醇提取物、艾叶醇提取物、茶树叶醇提取物作为蚊香药水，燃烧时既不产生难闻气味，又可增加杀灭蚊虫的效果；
（4）本发明的新型环保蚊香中增加薄荷油，散发的气体清香怡人，适合在家庭、宾馆、办公室等场所使用；
（5）本发明的新型环保蚊香无毒无害，可满足绿色环保方面对产品的要求，该新型环保蚊香燃烧后被人体吸收不会引起哮喘，神经中毒，引起癌症；
（6）本发明的新型环保蚊香外观平整、无断裂、无霉斑，抗折力强，燃点时间足，燃烧过程无烟，过铁齿盘不“断头”熄火。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，新型环保蚊香的制备方法，包括以下步骤：
S1：将污泥在106-110℃下干燥20-23h后，在氮气或二氧化碳的保护下，以20-25℃/min的升温速率升温至500-600℃，碳化0.6-1h，经冷却得到污泥碳，将所述污泥碳粉碎过60-80目筛后制得污泥碳粉；
S2：取步骤S1制得的污泥碳粉100-180份、无烟煤4-7份、粘合剂16-28份、云母粉4-6份、水350-480份，在温度为60-70℃，转速为200-300r/min下搅拌1-2h，制得糊状物；
S3：将步骤S2制得的糊状物置于模型中，压实、脱模后在45-55℃下烘干至含水量≤10%，制得蚊香干坯；
S4：将蚊香药水均匀喷洒在步骤S3制得的蚊香干坯表面并在30-35℃下烘干含水量≤7%，制得新型环保蚊香。
其中，步骤S2中所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：配制浓度为22-25Be’的甘薯淀粉浆A；
S22：向步骤S21中的甘薯淀粉浆A加入浓度为1%-1.2%丁二酸二甲酯、过碳酰胺，然后在温度为35-38℃，搅拌转速为100-120r/min下进行交联接枝反应42-45min，制得浆料B；
S23：将步骤S22的浆料B输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为135-145℃下干燥，制得含水量≤6%的物料C；
S24：将步骤S23的物料C粉碎、过60-100目筛后风送至旋风式分离器进行收集，制得粘合剂。
其中，步骤S4中所述蚊香药水，以重量份为单位，包括以下原料：右旋丙烯菊酯20-30份、二氯异丙醚10-20份、薄荷油2-4份、七叶树醇提取物1-3份、艾叶醇提取物1-3份、茶树叶醇提取物1-3份。
以下通过更具体的实施例对本发明进行详细阐述。
实施例1
一种新型环保蚊香的制备方法，包括以下步骤：
S1：将污泥在106℃下干燥23h后，在氮气的保护下，以20℃/min的升温速率升温至500℃，碳化1h，经冷却得到污泥碳，将所述污泥碳粉碎过60目筛后制得污泥碳粉；
S2：取步骤S1制得的污泥碳粉100份、无烟煤4份、粘合剂16份、云母粉4份、水350份，在温度为60℃，转速为200r/min下搅拌2h，制得糊状物；
S3：将步骤S2制得的糊状物置于模型中，压实、脱模后在45℃下烘干至含水量为10%，制得蚊香干坯；
S4：将蚊香药水均匀喷洒在步骤S3制得的蚊香干坯表面并在30℃下烘干含水量为7%，制得新型环保蚊香。
其中，步骤S2中所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：配制浓度为22Be’的甘薯淀粉浆A；
S22：向步骤S21中的甘薯淀粉浆A加入浓度为1%丁二酸二甲酯、过碳酰胺，然后在温度为35℃，搅拌转速为100r/min下进行交联接枝反应45min，制得浆料B；
S23：将步骤S22的浆料B输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为135℃下干燥，制得含水量为6%的物料C；
S24：将步骤S23的物料C粉碎、过60目筛后风送至旋风式分离器进行收集，制得粘合剂。
其中，步骤S4中所述蚊香药水，以重量份为单位，包括以下原料：右旋丙烯菊酯20份、二氯异丙醚10份、薄荷油2份、七叶树醇提取物1份、艾叶醇提取物1份、茶树叶醇提取物1份。
实施例2
一种新型环保蚊香的制备方法，包括以下步骤：
S1：将污泥在110℃下干燥20h后，在氮气或二氧化碳的保护下，以25℃/min的升温速率升温至600℃，碳化0.6h，经冷却得到污泥碳，将所述污泥碳粉碎过80目筛后制得污泥碳粉；
S2：取步骤S1制得的污泥碳粉180份、无烟煤7份、粘合剂28份、云母粉6份、水480份，在温度为70℃，转速为300r/min下搅拌1h，制得糊状物；
S3：将步骤S2制得的糊状物置于模型中，压实、脱模后在55℃下烘干至含水量为8%，制得蚊香干坯；
S4：将蚊香药水均匀喷洒在步骤S3制得的蚊香干坯表面并在35℃下烘干含水量为5%，制得新型环保蚊香。
其中，步骤S2中所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：配制浓度为25Be’的甘薯淀粉浆A；
S22：向步骤S21中的甘薯淀粉浆A加入浓度为1.2%丁二酸二甲酯、过碳酰胺，然后在温度为38℃，搅拌转速为120r/min下进行交联接枝反应42min，制得浆料B；
S23：将步骤S22的浆料B输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为145℃下干燥，制得含水量为5%的物料C；
S24：将步骤S23的物料C粉碎、过100目筛后风送至旋风式分离器进行收集，制得粘合剂。
其中，步骤S4中所述蚊香药水，以重量份为单位，包括以下原料：右旋丙烯菊酯30份、二氯异丙醚20份、薄荷油4份、七叶树醇提取物3份、艾叶醇提取物3份、茶树叶醇提取物3份。
实施例3
一种新型环保蚊香的制备方法，包括以下步骤：
S1：将污泥在108℃下干燥22h后，在氮气或二氧化碳的保护下，以25℃/min的升温速率升温至550℃，碳化0.8h，经冷却得到污泥碳，将所述污泥碳粉碎过70目筛后制得污泥碳粉；
S2：取步骤S1制得的污泥碳粉140份、无烟煤6份、粘合剂22份、云母粉5份、水420份，在温度为65℃，转速为250r/min下搅拌1.5h，制得糊状物；
S3：将步骤S2制得的糊状物置于模型中，压实、脱模后在50℃下烘干至含水量为7%，制得蚊香干坯；
S4：将蚊香药水均匀喷洒在步骤S3制得的蚊香干坯表面并在32℃下烘干含水量为4%，制得新型环保蚊香。
其中，步骤S2中所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：配制浓度为24Be’的甘薯淀粉浆A；
S22：向步骤S21中的甘薯淀粉浆A加入浓度为1.1%丁二酸二甲酯、过碳酰胺，然后在温度为37℃，搅拌转速为110r/min下进行交联接枝反应44min，制得浆料B；
S23：将步骤S22的浆料B输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为140℃下干燥，制得含水量为4%的物料C；
S24：将步骤S23的物料C粉碎、过80目筛后风送至旋风式分离器进行收集，制得粘合剂。
其中，步骤S4中所述蚊香药水，以重量份为单位，包括以下原料：右旋丙烯菊酯250份、二氯异丙醚15份、薄荷油3份、七叶树醇提取物2份、艾叶醇提取物2份、茶树叶醇提取物2份。
实施例4
一种新型环保蚊香的制备方法，包括以下步骤：
S1：将污泥在107℃下干燥22h后，在氮气或二氧化碳的保护下，以20℃/min的升温速率升温至600℃，碳化0.6h，经冷却得到污泥碳，将所述污泥碳粉碎过80目筛后制得污泥碳粉；
S2：取步骤S1制得的污泥碳粉120份、无烟煤5份、粘合剂20份、云母粉5份、水400份，在温度为65℃，转速为250r/min下搅拌1.5h，制得糊状物；
S3：将步骤S2制得的糊状物置于模型中，压实、脱模后在50℃下烘干至含水量为9%，制得蚊香干坯；
S4：将蚊香药水均匀喷洒在步骤S3制得的蚊香干坯表面并在30℃下烘干含水量为5%，制得新型环保蚊香。
其中，步骤S2中所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：配制浓度为23Be’的甘薯淀粉浆A；
S22：向步骤S21中的甘薯淀粉浆A加入浓度为1%丁二酸二甲酯、过碳酰胺，然后在温度为36℃，搅拌转速为100r/min下进行交联接枝反应44min，制得浆料B；
S23：将步骤S22的浆料B输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为138℃下干燥，制得含水量为6%的物料C；
S24：将步骤S23的物料C粉碎、过70目筛后风送至旋风式分离器进行收集，制得粘合剂。
其中，步骤S4中所述蚊香药水，以重量份为单位，包括以下原料：右旋丙烯菊酯22份、二氯异丙醚12份、薄荷油2份、七叶树醇提取物1份、艾叶醇提取物1份、茶树叶醇提取物1份。
实施例5
一种新型环保蚊香的制备方法，包括以下步骤：
S1：将污泥在109℃下干燥21h后，在氮气或二氧化碳的保护下，以25℃/min的升温速率升温至600℃，碳化0.6h，经冷却得到污泥碳，将所述污泥碳粉碎过60目筛后制得污泥碳粉；
S2：取步骤S1制得的污泥碳粉160份、无烟煤6份、粘合剂26份、云母粉6份、水460份，在温度为70℃，转速为300r/min下搅拌1h，制得糊状物；
S3：将步骤S2制得的糊状物置于模型中，压实、脱模后在55℃下烘干至含水量为8%，制得蚊香干坯；
S4：将蚊香药水均匀喷洒在步骤S3制得的蚊香干坯表面并在35℃下烘干含水量为6%，制得新型环保蚊香。
其中，步骤S2中所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：配制浓度为24Be’的甘薯淀粉浆A；
S22：向步骤S21中的甘薯淀粉浆A加入浓度为1.2%丁二酸二甲酯、过碳酰胺，然后在温度为37℃，搅拌转速为120r/min下进行交联接枝反应43min，制得浆料B；
S23：将步骤S22的浆料B输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为142℃下干燥，制得含水量为3%的物料C；
S24：将步骤S23的物料C粉碎、过90目筛后风送至旋风式分离器进行收集，制得粘合剂。
其中，步骤S4中所述蚊香药水，以重量份为单位，包括以下原料：右旋丙烯菊酯28份、二氯异丙醚18份、薄荷油4份、七叶树醇提取物3份、艾叶醇提取物2份、茶树叶醇提取物2份。
实施例1-5中制备的粘合剂性能参数表1所示。
表1粘合剂性能参数
实施例 粘度mPa.s pH值 水分% 外观
1 7771 6.2 4 白色粉末
2 7994 6.7 4 白色粉末
3 7861 6.4 4 白色粉末
4 7815 6.4 6 白色粉末
5 7914 6.6 3 白色粉末
实施例1-5中制备的新型环保蚊香性能参数如表2所示。
表2蚊香性能参数
检测项目 标准要求 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
重量(g) ≥ 40 40.57 40.84 40.74 40.68 40.79
厚度(mm) ≥ 19 19.28 19.85 19.56 19.41 19.74
抗折力(g) ≥ 250 418 451 432 426 443
含水量(%) ≤ 7 7 5 4 5 6
燃点时间(h) ≥ 8 8.83 9.24 9.01 8.89 9.18
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (1)

1.一种新型环保蚊香的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将污泥在106-110℃下干燥20-23h后，在氮气或二氧化碳的保护下，以20-25℃/min的升温速率升温至500-600℃，碳化0.6-1h，经冷却得到污泥碳，将所述污泥碳粉碎过60-80目筛后制得污泥碳粉；
S2：取步骤S1制得的污泥碳粉100-180份、无烟煤4-7份、粘合剂16-28份、云母粉4-6份、水350-480份，在温度为60-70℃，转速为200-300r/min下搅拌1-2h，制得糊状物；
S3：将步骤S2制得的糊状物置于模型中，压实、脱模后在45-55℃下烘干至含水量≤10%，制得蚊香干坯；
S4：将蚊香药水均匀喷洒在步骤S3制得的蚊香干坯表面并在30-35℃下烘干含水量≤7%，制得新型环保蚊香；
其中，步骤S2中所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：配制浓度为22-25Be’的甘薯淀粉浆A；
S22：向步骤S21中的甘薯淀粉浆A加入浓度为1%-1.2%丁二酸二甲酯、过碳酰胺，然后在温度为35-38℃，搅拌转速为100-120r/min下进行交联接枝反应42-45min，制得浆料B；
S23：将步骤S22的浆料B输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为135-145℃下干燥，制得含水量≤6%的物料C；
S24：将步骤S23的物料C粉碎、过60-100目筛后风送至旋风式分离器进行收集，制得粘合剂；
步骤S4中所述蚊香药水，以重量份为单位，包括以下原料：右旋丙烯菊酯20-30份、二氯异丙醚10-20份、薄荷油2-4份、七叶树醇提取物1-3份、艾叶醇提取物1-3份、茶树叶醇提取物1-3份。
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