CN106729828A - 一种多功能组合物及其制作方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在公开一种多功能组合物及其制作方法和应用，涉及一种能去除有机有害气体(如甲醛、二甲苯、TVOC等)，又能杀菌、抑菌，且能高效发射负离子远红外线的组合物及其制备方法和应用。其一种多功能组合物是由硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物制作而成，该硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物相互吸附为一体，所述硅藻土复合物由硅藻土及硅藻土微孔中均匀分布的纳米二氧化钛和纳米银原子组成；所述无铅玻璃粉氧化物为采用无铅玻璃粉和水玻璃将多种氧化物熔结在一起，形成具有负离子和远红外线功能的氧化物质。本发明可有效提高分解甲醛、甲苯、二甲苯和TVOC等有害气体的作用，还具有良好的杀菌、抑菌、防辐射等功能。

Description

一种多功能组合物及其制作方法和应用
技术领域
本发明涉及一种能去除有机有害气体(如甲醛、二甲苯、TVOC等)，又能杀菌、抑菌，且能高效发射负离子远红外线的组合物及其制备方法和应用。
背景技术
众所周知，生活在大城市的人长期以来受到雾霾、甲醛、甲苯等有害气体的严重侵害，同时，由于空气环境的影响，还会滋生各种病毒，且病毒变异很快，如各种禽流感病毒H5N1、H5N6等层出不穷，严重影响人体身生健康，甚至威胁到人的生命。而远红外线系指波长5-14微米的不可见光的光线，其远红外线具有改善空气环境、促进血液循环、增强人体新陈代谢等良好功能，由此广为应用。
目前，具有负离子远红外线的物质有很多种，1、各种氧化物，氧化铁、氧化铝、氧化钛、氧化硅等；2、各种碳化物，如碳化硅、碳化硼等；3、各种氮化物，如氮化硼、氮化硅等；4、多种硅化物，如硅化钼、硅化钛等；5、各种硼化物，如硼化钛、硼化铬等等，但想充分利用各红外线物质，需要高达1000℃以上的温度才能将各种物质进行熔合获取具有负离子远红外线的组合物，并且其组合物获取的红外线密度低，使用效果不理想，成本高。
发明内容
本发明的目的是，为了解决现有的负离子远红外线的组合物存在上述的技术问题，提供一种多功能组合物及其制作方法和应用。
实现本发明的一种多功能组合物，由硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物制作而成，该硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物相互吸附为一体，所述硅藻土复合物由硅藻土及硅藻土微孔中均匀分布的纳米二氧化钛和纳米银原子组成；所述无铅玻璃粉氧化物为采用无铅玻璃粉和水玻璃将多种氧化物熔结在一起，形成具有负离子和远红外线功能的氧化物质。
进一步的，所述硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物的比重为1:2。
进一步的，所述硅藻土复合物的大小为100-800目；所述硅藻土复合物上的纳米二氧化钛为的大小为15-50纳米，纳米银原子的大小为15-50纳米；所述硅藻土复合物中硅藻土、纳米二氧化钛和纳米银原子的比重为1:1:1。
进一步的，所述多种氧化物(所述的多种氧化物为能相互熔结形成具有负离子和远红外线功能的各种氧化物)为氧化铁、氧化钛、氧化铝、氧化镍、氧化钴、氧化锰、氧化锌、氧化镁和氧化稀土，各氧化物的大小分别为200-800目；所述的无铅玻璃粉的大小为200-800目。
进一步的，所述多种氧化物占无铅玻璃粉氧化物的比重是：氧化铁1-50％；氧化钛1-30％；氧化铝5-80％；氧化镍0.5-15％；氧化钴1-30％；氧化锰0.1-10％；氧化锌0.1-10％；氧化镁1-20％；氧化稀土0.1-10％；无铅玻璃粉5-30％；水玻璃10-50％。
实现本发明的一种多功能组合物的制作方法，其方法是：
步骤一、制备硅藻土复合物，将纳米二氧化钛溶液、纳米银原子溶液与硅藻土搅拌均匀，使纳米二氧化钛和纳米银原子均匀分布到硅藻土微孔中，并浸泡溶合，形成硅藻土复合物；
步骤二、制备无铅玻璃粉氧化物，首先，将多种氧化物和无铅玻璃粉按比例放入搅拌机内搅拌均匀；然后，加入水玻璃进行二次搅拌、粘结，并制成颗粒状物质进行高温加热熔结处理；最后，对颗粒状物质进行粉碎处理形成微小粉末状，形成粉状无铅玻璃粉氧化物；
步骤三、将步骤二制备的无铅玻璃粉氧化物与步骤一制备的硅藻土复合物按比重混合，搅拌均匀，使粉状无铅玻璃粉氧化物与硅藻土复合物相互吸附为一体，然后烘干形成块状的组合物体，最后，再次进行粉碎，制成细小粉状的多功能组合物成品。
进一步的，步骤一的方法还可以是：先将纳米二氧化钛以水作为介质，制作浓度为100-2000ppm的纳米二氧化钛溶液；然后再将纳米银原子以水作为介质，制作浓度为50-2000ppm的纳米银原子溶液，最后将纳米二氧化钛溶液、纳米银原子溶液和硅藻土按比例添加搅拌均匀，使纳米二氧化钛和纳米银原子均匀分布到硅藻土微孔中，并浸泡溶合。
进一步的，步骤二中，所述的一种或多种多种氧化物和无铅玻璃粉放入搅拌机内搅拌的时间为50-90分钟，搅拌速度是600-1000转/分钟；所述的加入水玻璃进行二次搅拌的时间为20-50分钟，搅拌速度是600-1000转/分钟。
进一步的，步骤二中，所述的制作成颗粒状物质方法是：在二次搅拌后筛选出70-90目搅拌形成的混合物质，通过油压机压制而成，该颗粒状结构为半球形、块状、片状、贝壳状、圆柱状、不规则形状。
进一步的，步骤二的高温加热熔结处理是：当多种氧化物、无铅玻璃粉和水玻璃混合制成颗粒状物质后，采用加热炉进行逐渐升温至500-680℃，保温2.5-3.5小时，自然降温12小时以上。
进一步的，步骤二中，所述对颗粒状物质进行粉碎处理形成微小粉末状的大小为150-600目；步骤三中，多功能组合物成品大小为150-600目。
一种上述多功能组合物的应用，将1-6％的粉状多动能组合物添加到制作或使用的物质材料中，形成多功能物质材料或产品。
进一步的，所述的物质材料为水、油漆、PVC、鞋垫、陶瓷、衣物。
本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：
1、本发明的硅藻土复合物中，纳米二氧化钛和纳米银原子均匀分布到硅藻土微孔中，可以充分发挥纳米二氧化钛和纳米银原子的作用，由此可有效提高分解甲醛、甲苯、二甲苯和TVOC等有害气体的作用，还具有良好的杀菌、抑菌、防辐射等功能。
2、本发明采用无铅玻璃粉为熔结剂、水玻璃作为粘结剂，使水玻璃很好地将各氧化物相互成型粘结，并在无铅玻璃粉的作用下使本发明的各种氧化物在350-800℃左右的低温即可熔结为一体，而非现有技术需要达到1300℃左右的高温才能熔结。由此，本发明在生产过程中可以节省大量电耗和缩短生产时间，提高生产率，同时可以延长加热的发热电炉使用期限。
3、本发明以1％添加到水介质中，不但可喷涂在空气过滤器的过滤纸或过滤布上，有效地提高过滤纸、过滤布清除甲醛、甲苯、二甲苯等功能；还可添加到油漆或PVC材料中有效去除材料中的甲醛等残留有害物质；甚至还能可喷涂在鞋垫、衣物上，实现抑菌、杀病毒，分解人体、汗腺分泌物或细菌分泌物，去除异味(如脚气)等功能，同时促进血液循环，改善新陈代谢，因此大大提高本发明应用范围和使用价值。
4、综上可得，本发明无需高温制作，工艺简单、易操作、成本低，生产出来的粉体多功能组合物及可分解甲醛、二甲苯、TVOC等多种有害气体，还可以杀菌、抑菌、防辐射功能，同时还可以高效释放负离子和远红外线，使本发明粉体多功能组合物可以广泛应用在空气过滤网、油漆、鞋垫、功能保健卡、衣物等多种领域，这是常规负离子远红外线材料无法实现的综合功能。
具体实施方式
为了更好地对本发明的理解，以下以实施例对本发明作进一步的详细说明。
一种多功能组合物，由硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物制作而成，该硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物相互吸附为一体，所述硅藻土复合物由硅藻土及硅藻土微孔中均匀分布的纳米二氧化钛和纳米银原子组成；所述无铅玻璃粉氧化物为采用无铅玻璃粉和水玻璃将多种氧化物熔结在一起，形成具有负离子和远红外线功能的氧化物质。
实施例中，所述硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物的比重可根据具体用途来任意调节比例，如1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、10:1、10:2、10:3、10：4、10:5、10:6、10:7、10:8、10:9等等。
其中，所述硅藻土复合物的大小可为100目、150目、200目、250目、300目、350目、400目、450目、500目、550目、600目、650目、700目、750目或800目；所述硅藻土复合物上的纳米二氧化钛为的大小可为15纳米、20纳米、25纳米、30纳米、35纳米、40纳米、45纳米或50纳米，纳米银原子的大小为为15纳米、20纳米、25纳米、30纳米、35纳米、40纳米、45纳米或50纳米，所述硅藻土复合物中硅藻土、纳米二氧化钛液体和纳米银原子液体的比重为1:1:1，所述的纳米二氧化钛和纳米银原子的大小与硅藻土复合物大小相对应，以纳米二氧化钛和纳米银原子更好地分布在硅藻土复合物微孔中为最佳选择。
所述的多种氧化物为能相互熔结形成具有负离子和远红外线功能的各种氧化物，具体的，所述的多种氧化物为氧化铁、氧化钛、氧化铝、氧化镍、氧化钴、氧化锰、氧化锌、氧化镁和氧化稀土，所述的氧化稀土可选用含氧化镧0.7％和氧化钇0.3％的氧化稀土，也可以选用含有氧化钐、氧化钕、氧化铈等的氧化稀土，各氧化物的大小为200-800目；所述的无铅玻璃粉的大小为200-800目。所述多种氧化物占无铅玻璃粉氧化物的比重是：氧化铁1-50％；氧化钛1-30％；氧化铝5-80％；氧化镍0.5-15％；氧化钴1-30％；氧化锰0.1-10％；氧化锌0.1-10％；氧化镁1-20％；氧化稀土0.1-10％；无铅玻璃粉5-30％；水玻璃10-50％。
具体的，所述具有负离子和远红外线功能的氧化铁、氧化钛、氧化铝、氧化镍、氧化钴、氧化锰、氧化锌、氧化镁和氧化稀土的大小分别为200、300、400、500、600、700或800目；所述的无铅玻璃粉的大小优选为400目。所述多种氧化物占无铅玻璃粉氧化物的优选比重(即重量百分比)是：氧化铁15％；氧化钛6％；氧化铝30％；氧化镍3％；氧化钴5％；氧化锰1％；氧化锌1.5％；氧化镁7.5％；氧化稀土1％；无铅玻璃粉10％；水玻璃20％。
一种上述多功能组合物的制作方法，其方法是：
步骤一、制备硅藻土复合物，将纳米二氧化钛溶液、纳米银原子溶液与硅藻土搅拌均匀，使纳米二氧化钛和纳米银原子均匀分布到硅藻土微孔中，并浸泡融合，形成硅藻土复合物，类似于浆糊状；
步骤二、制备无铅玻璃粉氧化物，首先，将多种氧化物和无铅玻璃粉按比例放入搅拌机内搅拌均匀；然后，加入水玻璃进行二次搅拌、粘结，并制成颗粒状物质进行高温加热熔结处理；最后，对颗粒状物质进行粉碎处理形成微小粉末状，即对加热熔结后的颗粒状物质进行粉碎成微小粉末状，形成粉状无铅玻璃粉氧化物；
步骤三、将步骤二制备的无铅玻璃粉氧化物与步骤一制备的硅藻土复合物按比重混合，搅拌均匀，使粉状无铅玻璃粉氧化物与硅藻土复合物相互吸附为一体，然后烘干形成块状的组合物体，具体的，步骤二的粉状无铅玻璃粉氧化物和步骤一的浆糊状硅藻土混合成，形成各种块状结构的组合物，最后再次进行粉碎(即对块状的组合物体进行粉碎)，制成细小粉状的多功能组合物成品，具体的是采用球磨将块状的组合物体磨成细小粉末状，再通过筛选选出达到要求细小的粉末多功能组合物成品。
具体实施方法时，步骤一的方法还可以是：先选用光催化性高的锐钛型纳米氧化钛，以水作为介质，制作浓度为100-2000ppm的纳米二氧化钛溶液；然后再将纳米银原子以水作为介质，制作浓度为50-2000ppm的纳米银原子溶液，最后将纳米二氧化钛溶液、纳米银原子溶液和硅藻土按比例1：1：1添加搅拌均匀，使纳米二氧化钛和纳米银原子均匀分布到硅藻土微孔中，并浸泡溶合，使纳米二氧化钛溶液、纳米银原子溶液和硅藻土形成一体。方法中，所述的纳米二氧化钛溶液浓度优选1000ppm；纳米银原子溶液的浓度优选500ppm。
步骤二中，所述的多种氧化物和无铅玻璃粉放入搅拌机内搅拌的时间为50-90分钟，一般60分钟左右，搅拌速度是860转/分钟；所述加入水玻璃进行二次搅拌的时间为20-50分钟，一般30分钟左右，搅拌速度是860转/分钟。
进一步的，步骤二中，所述的制作成颗粒状物质方法是：在二次搅拌后筛选出70、80或90目搅拌形成的混合物质，通过油压机压制而成，该压制成的颗粒状结构为半球形、块状、片状、贝壳状、圆柱状、不规则形状。所述高温加热熔结处理是：当多种氧化物、无铅玻璃粉和水玻璃混合制成颗粒状物质后，采用加热炉进行逐渐升温至500-680℃，优选580℃，保温2.5-3.5小时，自然降温12小时以上。所述对颗粒状物质进行粉碎处理形成微小粉末状的大小为150-600目，该微小粉末状越小，便越有利于步骤三磨碎加工，优选400目；步骤三中，多功能组合物成品大小为150-600目，优选400目。
本发明中，无铅玻璃粉氧化物中的氧化钛与其他氧化物质进行共同熔合作用，以此发生负离子和远红外线，但由于受到高温处理后性质发生了改变，使其氧化物在无铅玻璃粉氧化物中不具有分解甲醛、甲苯、二甲苯、TVOC等有害气体功能，而硅藻土复合物中的纳米氧化钛不与其他氧化物熔合作用，而与无铅玻璃粉氧化物低温混合后，可充分发挥良好的分解甲醛、甲苯、二甲苯、TVOC等功能作用，同时，结合具有抑菌、杀病毒功能的纳米银原子，与无铅玻璃粉氧化物形成功能性良好互补，因此有效提升本发明组合物的使用功能，大大增强使用效果。
一种多功能组合物的应用，将1-6％的多动能组合物(即粉状多动能组合物)添加到制作或使用的物质材料中，形成多功能物质材料或产品。所述的物质材料为水、油漆、PVC、鞋垫、陶瓷、衣物。具体的，本发明的应用有：
1、可将本发明的粉状多功能组合物按比例添加到水溶剂中，搅拌均匀后形成功能性水溶液，然后将功能性水溶液喷洒在空气过滤机上的空气过滤纸或过滤布中，这样可以使空气空气过滤机过滤后的空气不但有负离子，还可以清除空气中的甲醛、甲苯、二甲苯等有害气体，同时还能杀灭空气中的多种病毒，如H5N1，H5N6等细菌，保护人体生身健康；
2、将本发明的粉状多功能组合物按2-3％左右添加在油漆中，可消除油漆涂覆在墙体上产生的甲醛等有害气体，使墙体上不会有甲醛残留。据检测，经采用本发明多功能组合物的油漆涂在墙体后，其墙体表面负离子浓度为945个左右/立方厘米；
3、将本发明的多功能组合物按3-5％左右的比例添加到PVC材料中，制作成卡片，卡片表面负离子浓度达到2050个左右/立方厘米，且具有长期抑菌、防辐射功效；本发明的多功能组合物按按质量比5％加入PVC材料中，如制成长85mm，宽54mm，厚0.5mm的卡片，可随时携带，方便使用。
4、将含有本发明的多功能组合物的溶液喷涂在鞋垫上、或作为鞋垫材料添加制成鞋垫、或喷洒在衣物上，使多功能组合物产生的负离子远红外线促进血液循环，改善人体新陈代谢，具体的，本发明硅藻土复合物中的纳米银原子具有抑菌、杀病毒功能，纳米氧化钛具有良好的分解人体、汗腺分泌物或细菌分泌物等功能，由此使鞋内保持气体长效清新，即可促进脚低血液循环，长效除臭，甚至可以去除部分人鸡眼、水泡、脚气等等。
为了验证本发明的实际效果，本发明人以汽车内部空气过滤进行实验，实验结果如下：
1、在新汽车空气过滤器中，喷洒仅仅含有本发明中的无铅玻璃粉氧化物(即本发明中含的多种氧化物)的溶液，在晒干装回汽车内进行使用后检查，结果如下：
2、在新汽车空气过滤器中，喷洒含有本发明产品(即含有硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物)的溶液，在晒干装回汽车内进行使用后检查，结果如下：
由上检测可得：只用本发明中含的多种氧化物几乎没有去除甲醛效果，而应用本发明产品后除甲醛效果十分突出。
3、采用本发明多功能组合物制成长85mm，宽54mm，厚0.5mm的卡片，通过中国上海测试中心防辐射检测结果如下：

Claims (12)

1.一种多功能组合物，其特征是：由硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物制作而成，该硅藻土复合物和无铅玻璃粉氧化物相互吸附为一体，所述硅藻土复合物由硅藻土及硅藻土微孔中均匀分布的纳米二氧化钛和纳米银原子组成；所述无铅玻璃粉氧化物为采用无铅玻璃粉和水玻璃将多种氧化物熔结在一起，形成具有负离子和远红外线功能的氧化物质。
2.根据权利要求1所述的一种多功能组合物，其特征是：所述硅藻土复合物的大小为100-800目；所述硅藻土复合物上的纳米二氧化钛为的大小为15-50纳米，纳米银原子的大小为15-50纳米。
3.根据权利要求1所述的一种多功能组合物，其特征是：所述多种氧化物为氧化铁、氧化钛、氧化铝、氧化镍、氧化钴、氧化锰、氧化锌、氧化镁和氧化稀土，各氧化物的大小分别为200-800目；所述的无铅玻璃粉的大小为200-800目。
4.根据权利要求4所述的一种多功能组合物，其特征是：所述多种氧化物占无铅玻璃粉氧化物的比重是：氧化铁1-50％；氧化钛1-30％；氧化铝5-80％；氧化镍0.5-15％；氧化钴1-30％；氧化锰0.1-10％；氧化锌0.1-10％；氧化镁1-20％；氧化稀土0.1-10％；无铅玻璃粉5-30％；水玻璃10-50％。
5.一种权利要求1-4任意一种多功能组合物的制作方法，其特征是：
步骤一、制备硅藻土复合物，将纳米二氧化钛溶液、纳米银原子溶液与硅藻土搅拌均匀，使纳米二氧化钛和纳米银原子均匀分布到硅藻土微孔中，并浸泡溶合，形成硅藻土复合物；
步骤二、制备无铅玻璃粉氧化物，首先，将多种氧化物和无铅玻璃粉按比例放入搅拌机内搅拌均匀；然后，加入水玻璃进行二次搅拌、粘结，并制成颗粒状物质进行高温加热熔结处理；最后，对颗粒状物质进行粉碎处理形成微小粉末状，形成粉状无铅玻璃粉氧化物；
步骤三、将步骤二制备的无铅玻璃粉氧化物与步骤一制备的硅藻土复合物按比重混合，搅拌均匀，使粉状无铅玻璃粉氧化物与硅藻土复合物相互吸附为一体，然后烘干形成块状的组合物体，最后再次进行粉碎，制成细小粉状的多功能组合物成品。
6.根据权利要求5所述的一种多功能组合物的制作方法，其特征是：步骤一的方法还可以是：先将纳米二氧化钛以水作为介质，制作浓度为100-2000ppm的纳米二氧化钛溶液；然后再将纳米银原子以水作为介质，制作浓度为50-2000ppm的纳米银原子溶液；最后将纳米二氧化钛溶液、纳米银原子溶液和硅藻土按比例添加搅拌均匀，使纳米二氧化钛和纳米银原子均匀分布到硅藻土微孔中。
7.根据权利要求5所述的一种多功能组合物的制作方法，其特征是：步骤二中，所述的一种或多种多种氧化物和无铅玻璃粉放入搅拌机内搅拌的时间为50-90分钟，搅拌速度是600-1000转/分钟；所述的加入水玻璃进行二次搅拌的时间为20-50分钟，搅拌速度是600-1000转/分钟。
8.根据权利要求5所述的一种多功能组合物的制作方法，其特征是：步骤二中，所述的制作成颗粒状物质方法是：在二次搅拌后筛选出70-90目搅拌形成的混合物质，通过油压机压制而成，该颗粒状结构为半球形、块状、片状、贝壳状、圆柱状、不规则形状。
9.根据权利要求5所述的一种多功能组合物的制作方法，其特征是：步骤二的高温加热熔结处理是：当多种氧化物、无铅玻璃粉和水玻璃混合制成颗粒状物质后，采用加热炉进行逐渐升温至500-680℃，保温2.5-3.5小时，自然降温12小时以上。
10.根据权利要求5所述的一种多功能组合物的制作方法，其特征是：步骤二中，所述对颗粒状物质进行粉碎处理形成微小粉末状的大小为150-600目；步骤三中，多功能组合物成品大小为150-600目。
11.一种权利要求1-4任意一种多功能组合物的应用，其特征是：将1-6％的粉状多动能组合物添加到制作或使用的物质材料中，形成多功能物质材料或产品。
12.根据权利要求11所述的一种多功能组合物的应用，其特征是：所述的物质材料为水、油漆、PVC、鞋垫、陶瓷、衣物。
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