CN106700784B - 一种协同降解人造板甲醛的方法 - Google Patents

一种协同降解人造板甲醛的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种协同降解人造板甲醛的方法，具体是在纳米晶态纤维素胶体中加入醋酸锌、乙醇，经溶胶‑凝胶，得到纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体，将复合胶体分散至水溶性聚丙烯酸涂料中，制得水溶性降醛聚丙烯酸涂料，然后将其喷涂至人造板表面，干燥、制备得到降醛人造板。经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度下降率达65～88％。该方法以水溶性聚丙烯酸涂料为载体，利用纳米晶态纤维素的高吸附性与纳米氧化锌的光催化性，协同降解人造板释放的甲醛，并且提高了聚丙烯酸涂料与人造板的结合性能，工艺简单，易于控制。

Description

一种协同降解人造板甲醛的方法
技术领域
本发明涉及人造板降醛领域，具体涉及一种通过吸附及光催化协同降解人造板甲醛的方法。
背景技术
人造板的降醛处理一直是国内外研究的热点。通过对人造板表面进行处理可以降低人造板的甲醛释放量。专利ZL 200510041010.0将锐钛型纳米TiO2和树脂混合，均匀分散至浸渍纸中覆贴在人造板表面，降低人造板的甲醛释放量。但是，纳米TiO2为颗粒状物质，比表面积大，易团聚，进而影响降醛效果。水溶性聚丙烯酸涂料无毒、无味、化学稳定性高，而且具有成膜性好、涂膜坚韧、透明度高、色泽浅、优异的耐候性、耐腐蚀性和附着力高等优点，是一种低挥发性有机化合物(VOC)的绿色环保型产品。但是，目前水溶性聚丙烯酸涂料耐磨性较差且功能单一，很少应用在人造板的表面涂饰中。因此，提高水溶性聚丙烯酸涂料的耐磨性及功能性，可以促进水溶性聚丙烯酸涂料在人造板表面装饰中的应用。
纳米氧化锌作为光催化材料，具有无毒、高电子迁移率、化学性质稳定以及较高的催化活性等特点，常被用来作为涂料的改性剂，用以提高涂层光催化有机物的能力。在紫外光或可见光下，纳米氧化锌价带上的电子被激发到导带，形成电子-空穴对，与有机物反应生成自由基，将有机物氧化成水和二氧化碳。但是纳米氧化锌存在易团聚，难分散等缺点，影响其在涂料中的分散性，进而影响光催化的效率和涂料的施工性。
纳米晶态纤维素是一种直径为1～100nm、长度为几十到几百nm的刚性棒状纤维素，具备高纯度、高结晶度、高杨氏模量、高强度的特性，同时具有多级孔道结构、其表面含有多个可反应的羟基，易于接枝硅氧基、氨基、吸附电子等，因此在材料合成上展示出了优异的模板效应。
发明内容
本发明的目的：提供一种通过吸附及光催化协同降解人造板甲醛的方法。
本发明的技术解决方案：以纳米晶态纤维素为模板制备纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体，并将复合胶体均匀分散至水溶性聚丙烯酸涂料，制成水溶性降醛聚丙烯酸涂料，然后将水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂在人造板表面，利用纳米晶态纤维素的高吸附性与纳米氧化锌的光催化性，协同降解人造板中的甲醛。具体制备方法如下：
(1)按质量比0.2～0.6∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水，充分混合、超声，得到质量分数为0.2～0.6％的纳米晶态纤维素胶体；
(2)按质量比1.3∶(1.6～3.6)∶(80～120)称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇，并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中，用氢氧化钠调节溶液pH至8～10，在70～80℃下反应4～5h，制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体；
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中，超声15～30min，然后在25～30℃搅拌12～24h，形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料，并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为1～7∶100；
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面，在＜60℃干燥烘干，制备得到降醛人造板，并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.1～0.25μm。
本发明的优点：
(1)该方法以水溶性聚丙烯酸涂料为载体，利用纳米晶态纤维素的高吸附性与纳米氧化锌的光催化性，协同降解人造板释放的甲醛；
(2)利用纳米晶态纤维素的模板效应，有效改善纳米氧化锌的分散性，克服纳米氧化锌的团聚问题，并且提高了聚丙烯酸涂料的耐磨性及其与人造板的结合性能，工艺简单，易于控制。性能测试表明：经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度下降率达65～88％。
具体实施方式
实施例1，
(1)按质量比0.2∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水，充分混合、超声，得到质量分数为0.2％的纳米晶态纤维素胶体；
(2)按质量比1.3∶1.6∶80称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇，并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中，用氢氧化钠调节溶液pH至8，在70～80℃下反应4h，制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体；
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中，超声20min，然后在25～30℃搅拌12h，形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料，并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为1∶100；
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面，在＜60℃干燥烘干，制备得到降醛人造板，并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.1μm。
经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度为0.05ppm，下降率达65％。
实施例2，
(1)按质量比0.6∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水，充分混合、超声，得到质量分数为0.6％的纳米晶态纤维素胶体；
(2)按质量比1.3∶3.0∶100称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇，并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中，用氢氧化钠调节溶液pH至9，在70～80℃下反应4.5h，制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体；
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中，超声30min，然后在25～30℃搅拌18h，形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料，并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为5∶100；
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面，在＜60℃干燥烘干，制备得到降醛人造板，并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.25μm。
经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度为0.02ppm，下降率达88％。
实施例3，
(1)按质量比0.5∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水，充分混合、超声，得到质量分数为0.5％的纳米晶态纤维素胶体；
(2)按质量比1.3∶3.6∶120称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇，并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中，用氢氧化钠调节溶液pH至10，在70～80℃下反应5h，制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体；
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中，超声15min，然后在25～30℃搅拌24h，形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料，并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为7∶100；
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面，在＜60℃干燥烘干，制备得到降醛人造板，并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.2μm。
经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度为0.04ppm，下降率达72％。

Claims (2)

1.一种协同降解人造板甲醛的方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)按质量比0.2～0.6∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水，充分混合、超声，得到质量分数为0.2～0.6％的纳米晶态纤维素胶体；
(2)按质量比1.3∶(1.6～3.6)∶(80～120)称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇，并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中，用氢氧化钠调节溶液pH至8～10，在70～80℃下反应4～5h，制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体；
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中，超声15～30min，然后在25～30℃搅拌12～24h，形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料，并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为1～7∶100；
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面，在＜60℃干燥烘干，制备得到降醛人造板，并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.1～0.25μm。
2.按照权利要求1所述的一种协同降解人造板甲醛的方法制备得到的降醛人造板。
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