一种甲醛清除除味剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及清除甲醛领域,尤其涉及一种甲醛清除除味剂及其制备方法。
背景技术
甲醛化学式为HCHO,在常温下是无色气体,有特殊的刺激性气味,由于其特殊的化学性能,在化工业和裘皮行业上大量使用。
在工业上,如脲醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶和酚醛树脂胶等粘合剂都以甲醛作为主要原料,而这些粘合剂广泛应用在胶合板、细工木板和密度板等板材的生产中。如此之外,建筑的墙面、地面、家具的装修和辅助设备中都要使用这类粘合剂。
在裘皮行业中,甲醛鞣剂是一种广泛使用的后处理剂,能使皮革的革色纯白,遇光不变色,而且耐汗性强,这些产品中残留的游离甲醛会缓慢释放,释放过程甚至长达十余年。
甲醛的用途很广泛,但是危害很大,尤其对人体的危害,空气中甲醛含量超过0.1mg/m3时,人们就能闻到异味和感到不适,当甲醛含量超过0.5mg/m3时,眼睛会感到刺激感,同时引发流泪,当浓度更高时,会引发头痛、恶心、咳嗽、呕吐、胸闷和气促等,严重会反应过激而引起死亡。长期接触甲醛,人体体质容易变差,免疫力下降,引起头痛失眠等,严重会引起组织病变和癌症。
此外,含有甲醛的物质,例如装修的家具等,还会带入硫化氢和胺类物质等各种异味,是使人感到不适的物质,会给人们带来极大的健康影响。
在国际上,2004年国际癌症机构(IRAC)已将甲醛纳入第一类致癌物质和致畸物质,指出可能引发鼻咽癌、鼻腔癌、鼻窦癌和白血病。
发明内容
本发明实施方式提供了一种甲醛清除除味剂及其制备方法,适用于喷刷和软布涂刷覆盖在家具、门窗和皮革制品的表面,并能深入内部,有效阻挡和清除游离的甲醛,从而清除制品中的甲醛,具有茶叶的清香,不伤害皮肤,提高使用者的身体安全。
为解决上述问题,本发明提供的一种甲醛清除除味剂,包括组分:2-咪唑烷酮、尿素、茶叶提取物、润湿剂、助剂、水。
优选地,所述2-咪唑烷酮、所述尿素、所述茶叶提取物、所述润湿剂、所述助剂、所述水的重量份比例为:1~20份:1~20份:1~10份:0.1~5份:0.1~10份:40~85份。
优选地,所述湿润剂为OP系列乳化剂,即烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种混合物。
优选地,所述助剂为氯化钙、氯化钡和氯化镁中的一种或多种。
优选地,所述2-咪唑烷酮、所述尿素、所述茶叶提取物、所述润湿剂、所述助剂、所述水的重量份比例为:10~15份:5~20份:5~10份:0.5~1份:0.5~1份:60.5~74份。
本发明还提供一种甲醛清除除味剂的制备方法,将上述组分作配方,混合、溶解、搅拌。
优选地,所述2-咪唑烷酮由以下步骤制备而成:
A、将乙二胺、尿素、乙二醇和水按照摩尔比为1.4:1:0.5:1.5的比例加入反应器中,搅拌至均匀,以6℃/min升温速率加热至120~250℃,持续搅拌2~4小时,搅拌速率为300~600rpm,冷却至0℃;
B、过滤后取沉淀物,将所述沉淀物使用无水乙醇洗涤,再经过纯化和干燥得到2-咪唑烷酮。
优选地,所述茶叶提取物由以下步骤制备而成:
C、取茶叶粗粉,粉碎过筛,加入50~90℃的热水;
D、浸提20~40分钟后,过滤、减压、蒸馏、浓缩,得到茶叶提取物;
所述茶叶粗粉和所述热水的重量比为1:20。
优选地,所述茶叶粗粉过10目筛。
从以上技术方案可以看出,本发明实施方式具有以下优点:2-咪唑烷酮具有乙二胺、乙二醇和尿素的优点,利用本2-咪唑烷酮、尿素作为有效成分的甲醛清除除味剂,能与游离甲醛产生化学反应,并且2-咪唑烷酮和尿素与甲醛能反应,生产稳定性极高的聚合物,防止逆反应,造成甲醛的溢出,从而达到清除甲醛的效果。
同时,茶叶提取物具有茶叶的清香,制作方法简便,提取率高,采用热水萃取法,再通过减压蒸馏浓缩得到,可以去除甲醛、硫化氢和胺类物质带来的异味,茶叶中的茶多酚和儿茶素等有效成分还能与甲醛发生化学反应,增强本甲醛清除除味剂去除价钱的功效。
进一步地,本甲醛清除除味剂使用烷基酚聚氧乙烯醚作为湿润剂,使得本甲醛清除除味剂的各种成分都能在水溶液中分散溶解形成稳定的水溶剂,使得本甲醛清洁剂可以与家具、门窗、皮革等充分接触,并且向缝隙渗入,而且其稳定性可以深入缝隙的内侧,清除存在缝隙中的游离甲醛。
更进一步地,本发明的甲醛清除除味剂的制备过程简单,其主要成分2-咪唑烷酮和茶叶提取物容易获取和制得,反应时间短,采用乙二胺、尿素、乙二醇和水作为原料制得2-咪唑烷酮,采用茶叶粗粉经过制备得到茶叶提取物,原料来源广泛,成本低,制得的甲醛清除除味剂是安全无毒的水溶液,操作过程安全,适宜推广使用。
具体实施方式
本发明实施方式提供了一种甲醛清除除味剂及其制备方法,适用于喷刷和软布涂刷覆盖在家具、门窗和皮革制品的表面,并能深入内部,有效阻挡和清除游离的甲醛,从而清除制品中的甲醛,具有茶叶的清香,不伤害皮肤,提高使用者的身体安全。
本发明提供的一种甲醛清除除味剂,包括组分:2-咪唑烷酮、尿素、茶叶提取物、润湿剂、助剂、水。
优选地,所述2-咪唑烷酮、所述尿素、所述茶叶提取物、所述润湿剂、所述助剂、所述水的重量份比例为:1~20份:1~20份:1~10份:0.1~5份:0.1~10份:40~85份。
优选地,所述湿润剂为OP系列乳化剂,即烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种混合物。
优选地,所述助剂为氯化钙、氯化钡和氯化镁中的一种或多种。
优选地,所述2-咪唑烷酮、所述尿素、所述茶叶提取物、所述润湿剂、所述助剂、所述水的重量份比例为:10~15份:5~20份:5~10份:0.5~1份:0.5~1份:60.5~74份。
本发明甲醛清除除味剂使用了由乙二胺、尿素、乙二醇制成的2-咪唑烷酮,还使用了乳化剂、助剂、加强使用的尿素和茶叶提取物,充分混合而成,其中起到清除甲醛作用的主要是2-咪唑烷酮和尿素,起到加强清除甲醛和去味的主要是茶叶提取物。
一般来说,对家具、皮革等产品清洁所使用的化学物质,不能对家具和皮革的表面造成损伤,而且家具和皮革产品存在部位与部位的紧贴关系,紧贴位置的甲醛更加难清除。
本发明的2-咪唑烷酮、尿素和茶叶提取物对游离甲醛有很强的稳定性,当2-咪唑烷酮、尿素、茶叶提取物与甲醛接触后,会产生化学反应,使得游离的甲醛变成无害物质,达到清除甲醛的效果,而且2-咪唑烷酮、尿素、茶叶提取物和甲醛会形成具有极高稳定性的聚合物,防止逆反应的发生,从而使得甲醛的溢出,同时,茶叶提取物的茶叶清香可以去除甲醛、硫化氢和胺类物质的异味。
进一步来说,本甲醛清除除味剂还使用了具有乳化功能的润湿剂--烷基酚聚氧乙烯醚,使得甲醛清除剂中各种成分能在水溶液中分散溶解,并形成稳定的水溶液,使得甲醛清除剂能与家具、门窗和皮革等充分接触,渗透入他们的内部和部位与部位的缝隙中。
本发明还提供了甲醛清除除味剂的制备方法,将上述的甲醛清除除味剂中所述的组分作配方,混合、溶解、搅拌。
优选地,所述2-咪唑烷酮由以下步骤制备而成:
A、将乙二胺、尿素、乙二醇和水按照摩尔比为1.4:1:0.5:1.5的比例加入反应器中,搅拌至均匀,以6℃/min升温速率加热至120~250℃,持续搅拌2~4小时,搅拌速率为300~600rpm,冷却至0℃;
B、过滤后取沉淀物,将所述沉淀物使用无水乙醇洗涤,再经过纯化和干燥得到2-咪唑烷酮。
更优选地,步骤A中,所述搅拌至均匀,加热至120~250℃持续搅拌2~4小时,冷却至0℃,具体为:
以速率为400rpm在室温下搅拌至均匀;
以升温速率为6℃/min加热至150℃,持续以速率为500rpm搅拌50分钟;
以升温速率为6℃/min加热至230℃。持续以速率为400rpm搅拌140分钟;
缓慢冷却至0℃。
所称的搅拌可以为一边加热一边持续搅拌。
通过本方法制备的2-咪唑烷酮,可以保证接着制备的甲醛清除剂的组分适配,只使用利于清除甲醛的物质,例如尿素,不引入其他物质,以免破坏本发明甲醛清除剂的稳定性。
优选地,所述茶叶提取物由以下步骤制备而成:
C、取茶叶粗粉,粉碎过筛,加入50~90℃的热水;
D、浸提20~40分钟后,过滤、减压、蒸馏、浓缩,得到茶叶提取物;
所述茶叶粗粉和所述热水的重量比为1:20。
优选地,所述茶叶粗粉过10目筛。
需要说明的是,本发明甲醛清除除味剂对产品进行的甲醛清除,甲醛清除除味剂的除臭率检测方法为:
除臭率的测试是通过气相色谱(GC)测定的。将长度为100cm,宽度为50cm的素面密度板从中间锯开,两块板分别编号为空白样和测试样。
空白样直接测试其异味物质(包括甲醛、甲胺、硫化氢等)峰面积,测试样表面清理干净后,两面两面和四边都均匀喷洒本甲醛清除除味剂,喷涂量为30ml/m2,待测试样风干24小时后,测试其异味物质峰面积。
异味物质释放量的测试在1m3的实验舱中进行,实验舱顶空设有取样口,将空白样放入实验舱中,关闭舱门,6小时后,用顶空进样针采集实验舱中空气样品,进行GC分析,得到空白样异味物质的峰面积A1。
空白样测试完成后,将实验舱换气12小时,再放入测试样,关闭舱门,6小时后,用顶空进样针采集实验舱中空气样品,进行GC分析,得到喷洒本甲醛清除除味剂的异味物质的峰面积A2,。
通过S=(A1-A2)/A1×100%的方式计算。
其中,式中表示:
S:除臭率,%;
A1:空白样的异味物质峰面积;
A2:喷涂甲醛清除除味剂的测试样的异味物质峰面积。
下面通过实施方式和多个实施例进行详细描述:
实施方式
(1)将摩尔比为1.4:1:0.5:1.5的乙二胺、尿素、乙二醇、水加入反应器中,室温搅拌均匀后,以6℃/min的速率加热升温至120-250℃并持续保持300rpm~600rpm速率的搅拌,2-4小时反应完成后,冷却至0℃,过滤并用无水乙醇洗涤后,纯化、干燥后得到2-咪唑烷酮。
(2)将10g经粉碎过的茶叶粗粉(约10目),加入50-90℃的热水200g,浸提20-40分钟后,经过过滤减压蒸馏浓缩,得到茶叶提取物。
(3)按比例将2-咪唑烷酮、尿素、茶叶提取物、OP-10、氯化钙和水混合,搅拌溶解后,得到甲醛清除除味剂。
实施例1
(1)将摩尔比为1.4:1:0.5:1.5的乙二胺、尿素、乙二醇、水加入反应器中,室温搅拌均匀后,以6℃/min的速率加热升温至180℃并持续保持300rpm速率的搅拌,3小时反应完成后,冷却至0℃,过滤并用无水乙醇洗涤后,纯化、干燥后得到2-咪唑烷酮。
(2)将10g经粉碎过的茶叶粗粉(10目筛),加入50℃的热水100g,浸提20分钟后,经过过滤减压蒸馏浓缩,得到茶叶提取物。
(3)按重量份数计,将2-咪唑烷酮10份,尿素10份,茶叶提取物5份,润湿剂0.5份,助剂0.5份和水74份混合,搅拌溶解后,得到甲醛清除除味剂。
按照上述的甲醛清除除味剂的除臭率检测方法进行检测,结果如表1所示。
实施例2
(1)将摩尔比为1.4:1:0.5:1.5的乙二胺、尿素、乙二醇、水加入反应器中,室温搅拌均匀后,以6℃/min的速率加热升温至150℃并持续保持300rpm速率的搅拌,4小时反应完成后,冷却至0℃,过滤并用无水乙醇洗涤后,纯化、干燥后得到2-咪唑烷酮。
(2)将10g经粉碎过的茶叶粗粉(约10目),加入60℃的热水200g,浸提20分钟后,经过过滤减压蒸馏浓缩,得到茶叶提取物。
(3)按重量份数计,将2-咪唑烷酮15份,尿素10份,茶叶提取物10份,OP-10 1份,氯化镁1份和水63份混合,搅拌溶解后,得到甲醛清除除味剂。
按照上述的甲醛清除除味剂的除臭率检测方法进行检测,结果如表1所示。
实施例3
(1)将摩尔比为1.4:1:0.5:1.5的乙二胺、尿素、乙二醇、水加入反应器中,室温搅拌均匀后,以6℃/min的速率加热升温至130℃并持续保持400rpm速率的搅拌,4小时反应完成后,冷却至0℃,过滤并用无水乙醇洗涤后,纯化、干燥后得到2-咪唑烷酮。
(2)将10g经粉碎过的茶叶粗粉(约10目),加入80℃的热水200g,浸提30分钟后,经过过滤减压蒸馏浓缩,得到茶叶提取物。
(3)按重量份数计,将2-咪唑烷酮10份,尿素20份,茶叶提取物8份,OP-10 1份,氯化钙0.5份和水60.5份混合,搅拌溶解后,得到甲醛清除除味剂。
按照上述的甲醛清除除味剂的除臭率检测方法进行检测,结果如表1所示。
实施例4
(1)将摩尔比为1.4:1:0.5:1.5的乙二胺、尿素、乙二醇、水加入反应器中,室温搅拌均匀后,以6℃/min的速率加热升温至200℃并持续保持500rpm速率的搅拌,3小时反应完成后,冷却至0℃,过滤并用无水乙醇洗涤后,纯化、干燥后得到2-咪唑烷酮。
(2)将10g经粉碎过的茶叶粗粉(约10目),加入90℃的热水200g,浸提35分钟后,经过过滤减压蒸馏浓缩,得到茶叶提取物。
(3)按重量份数计,将2-咪唑烷酮10份,尿素5份,茶叶提取物10份,OP-10 0.5份,氯化钡1份和水73.5份混合,搅拌溶解后,得到甲醛清除除味剂。
按照上述的甲醛清除除味剂的除臭率检测方法进行检测,结果如表1所示。
表1
|
甲胺除臭率(%) |
甲醛除臭率(%) |
硫化氢除臭率(%) |
实施例1 |
75.0 |
93.0 |
56.9 |
实施例2 |
88.5 |
95.3 |
84.9 |
实施例3 |
95.6 |
94.3 |
72.1 |
实施例4 |
99.4 |
96.0 |
85.2 |
从表1中可以看出,本发明实施例1-4的甲醛清除除味剂对于板材的去甲醛等臭味物质效果非常好,采用喷刷和软布涂刷的方式覆盖于家具、门窗和皮革制品表面,在润湿剂的作用下,在物体表面迅速展开,同时2-咪唑烷酮、尿素与甲醛迅速反应,且在互相作用下的反应产物形成稳定性极高的聚合物,防止逆反应的产生,从而更高效安全的清除甲醛,同时茶叶提取物具有除臭吸附异味的作用,茶叶提取物中的茶多酚、儿茶素等有效成分能跟甲醛产生化学反应,起到消除甲醛的作用。
可见,本发明的甲醛清除除味剂是一种容易制备,高能去除甲醛的物质,适宜推广应用,成本低。
以上所述,以上实施方式和实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式和实施例技术方案的精神和范围。