CN107185486A - 一种改性硅藻土除臭包及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改性硅藻土除臭包及其制备方法，所述改性硅藻土除臭包由硅藻土、除臭剂、活性炭、磷灰石组成；制备时先对硅藻土进行物理改性和化学改性，可以增大硅藻土的比表面积大及孔径，增大硅藻土的吸附量；加入的除臭剂保质期长、除臭杀菌能力强；在改性硅藻土上包覆磷灰石可以改变改性硅藻土表面的电性，使得其吸附能力强；加入的活性炭主要的作用是吸附异味，而改性硅藻土则吸收掉较多的水分，在室内空气中湿度下降时改性硅藻土能够将储存的水分释放出来，降低水分对活性炭的影响，增加了活性炭的使用寿命，同时使制备得到的改性硅藻土除臭包性能稳定，可连续使用。

Description

一种改性硅藻土除臭包及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅藻土复合材料的应用技术领域，具体涉及一种改性硅藻土除臭包及其制备方法。
背景技术
除臭包，适用于新居、新车、卫生间、冰箱、衣柜等容易产生异味的地方吸味。现有的除臭包主要是除臭竹炭包，除臭竹炭包是由将竹材放入密封的干馏炉中，隔绝空气加高温至700℃-800℃使竹材干馏炭化而成的炭化材料，具有细密多孔，质地坚硬，比表面积大的特点。竹炭除臭包具有超强的吸附功能和产生负离子、辐射远红外线、增加碱性等功效，可以净化空气和水质，吸湿调湿，防霉抑菌，遮挡辐射。竹炭除臭包专用于吸潮除臭、防霉抑菌、防虫防蛀等。但将除臭竹炭包放置于冰箱、衣柜、鞋柜、卫生间、汽车内等处时，每隔2～3个月就需要放在太阳下曝晒一次，且在其放置一年左右，竹炭除臭包吸附的湿气和异味的能力就开始减弱，使用的寿命短，且不方便使用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种制作简单、吸附能力强、使用的寿命长的一种改性硅藻土除臭包及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现的：
配方为：一种改性硅藻土除臭包，由以下重量份的组分组成：硅藻土50～60份、除臭剂5～10份、活性炭10～15份、磷灰石20～30份。
优选地，所述硅藻土的粒径为20μm～30μm。
优选地，所述除臭剂的制备方法为：（1）将10～15重量份的生姜和5～10重量份的山姜洗净沥干，再放入7mol/L～10mol/L的盐水中浸泡1天～3天，沥干水分，再放入温度为70℃～80℃的烘箱中烘干，取出生姜和山姜冷却至室温，最后将生姜和山姜一并粉碎至80目～100目，得到姜粉；（2）将2～3重量份的艾叶洗净晾干，再放入阳光下暴晒2天～3天，最后将艾叶粉碎至80目～100目，得到艾叶粉；（3）称取4～5重量份的水分含量为5%-7%的干燥麸皮；（4）将上述姜粉、艾叶粉和干燥麸皮混合均匀，即可得到所述除臭剂。
优选地，所述活性炭的含水量为5%～7％。
优选地，所述改性硅藻土除臭包由以下重量份的组分组成：硅藻土55份、除臭剂8份、活性炭12份、磷灰石25份。
制备方法为：一种改性硅藻土除臭包的制备方法，包括以下步骤：
（1）改性硅藻土：将硅藻土放入质量浓度为11mol/L～13mol/L的盐酸溶液中，在温度为28℃～30℃，搅拌速度为110r/min～120r/min的条件下搅拌35min～40min，取出硅藻土并水洗至中性，将硅藻土放入温度为500℃～700℃的烘箱中恒温干燥4h～5h，即得所述改性硅藻土；
（2）包覆磷灰石：将磷灰石粉碎至50目～70目，再将步骤（1）中的改性硅藻土与磷灰石混合均匀再加入异丙醇中，混合搅拌5 h～6h，混合搅拌的温度为70℃～80℃，得到包覆着磷灰石的改性硅藻土；
（3）包装：将包覆着磷灰石的改性硅藻土、除臭剂、活性炭混合均匀得到混合物，再将混合物放入透气包装袋内并封口，再将封口的透气包装袋装入不透气的自封袋内并封口，即得所述改性硅藻土除臭包。
优选地，所述步骤（1）中将硅藻土放入质量浓度为12mol/L的盐酸溶液中，在温度为29℃，搅拌速度为115r/min的条件下搅拌38min，取出硅藻土并水洗至中性，将硅藻土放入温度为600℃的烘箱中恒温干燥4.5h，即得所述改性硅藻土。
优选地，所述步骤（2）中将磷灰石粉碎至60目，再将步骤（1）中的改性硅藻土与磷灰石混合均匀再加入异丙醇中，混合搅拌5.5h，混合搅拌的温度为75℃，得到包覆着磷灰石的改性硅藻土。
除臭剂，主要有以下几种类型：物理除臭剂、化学除臭剂、微生物型除臭剂、植物型除臭剂和复合型除臭剂等。物理除臭剂是通过物理方法进行除臭，利用除臭剂或者臭气的物理性质，不改变臭气组分的结果，只改变臭气的局部浓度，常见的有吸附除臭剂、遮掩除臭剂等；吸附性除臭剂是采用具有优异吸附能力的物质利用分子间范德华力将恶臭分子吸附于多孔性物质中的除臭方法，常见的有化粪池除臭剂；掩蔽除臭剂是用天然芳香油、香料等物质掩蔽恶臭；化学除臭剂是利用氧化、还原分解、中和反应、加成反应、缩合反应、离子交换反应等将产生的恶臭物质变为无臭物质从而消除臭气，常见的有次氯酸钠、氯气等氧化剂；微生物型除臭剂的基本原理是，利用微生物把溶解水中的恶臭物质吸收于微生物自身体内，通过微生物的代谢活动使其降解的一种过程。
活性炭，是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分，灰分在活性炭中易造成二次污染。活性炭由于具有较强的吸附性，广泛应用于生产、生活中。
磷灰石，是一类含钙的磷酸盐矿物总称，其化学成分为Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)，其中含CaO为55.38%，含P2O3为42.06%，含F为1.25%，含Cl为2.33%，含H2O为0.56%。
硅藻土，古代单细胞低等植物硅藻的遗骸堆积沉积后，经过初步成岩作用而形成的一种具有多孔性的生物硅质岩。它是由硅藻的壁壳组成的，壁壳上有多级、大量、有序排列的微孔，而且硅藻土具有密度小、比表面积大、吸附性好、耐酸、耐碱、绝缘等特性，其独特的表面结构与优异的吸附性能适合于用作吸附材料，并且中国硅藻土矿产资源储量丰富，廉价易得。硅藻土由无定形的SiO2组成，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软，多孔而轻。硅藻土的主要成分是硅酸质，具有超纤维、多孔质等特性，其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍。在室内的湿度上升时，硅藻土上的超微细孔能够自动吸收空气中的水分，将其储存起来。如果室内空气中的水分减少、湿度下降，硅藻土就能够将储存在超微细孔中的水分释放出来。硅藻土还具有消除异味的功能，保持室内清洁的作用。
本发明一种改性硅藻土除臭包及其制备方法，先对硅藻土进行物理改性和化学改性，可以增大硅藻土的比表面积大及孔径，比表面积增大时硅藻土的吸附量增大，孔径增大时杂质在硅藻土孔内的扩散速率加快，有利于达到吸附平衡；起到增大硅藻土的吸附量及加快硅藻土达到吸附平衡的作用；制备除臭剂时先将生姜浸泡在盐水中起到取出生姜表面的细菌的作用，同时由于适量的盐分残留在生姜上，可以使除臭剂的保质期更长；制备除臭剂时将入了适量的艾叶粉，在生姜和艾叶粉的协同作用下，制备得到的除臭剂除臭杀菌能力更强；制备除臭剂时加入了含水量远低于生姜含水量的麸皮，麸皮起到吸水防水的作用，从而增加了除臭剂的使用寿命；在改性硅藻土上包覆磷灰石可以改变改性硅藻土表面的电性，使得其吸附能力强；加入的活性炭对水的吸附能力弱于包覆着磷灰石的改性硅藻土，因此活性炭主要的作用是吸附异味，而改性硅藻土则吸收掉较多的水分，在室内空气中的水分减少、湿度下降时改性硅藻土能够将储存在超微细孔中的水分释放出来，从而降低了水分对活性炭的影响，增加了活性炭的使用寿命，同时可以使制备得到的改性硅藻土除臭包性能稳定，使用过程中无需暴晒，可连续使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
1、改性硅藻土除臭包吸附能力强、使用的寿命长。
2、改性硅藻土除臭包性能稳定，使用过程中无需暴晒，可连续使用。
3、改性硅藻土除臭包的制作工艺简单，易于工业化生产。
具体实施方式
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1：制备改性硅藻土除臭包
配方为：一种改性硅藻土除臭包，由以下重量份的组分组成：粒径为20μm的硅藻土50份、除臭剂5份、含水量为5%的活性炭10份、磷灰石20份。
上述除臭剂的制备方法为：（1）将10重量份的生姜和5重量份的山姜洗净沥干，再放入7mol/L的盐水中浸泡1天，沥干水分，再放入温度为70℃的烘箱中烘干，取出生姜和山姜冷却至室温，最后将生姜和山姜一并粉碎至80目，得到姜粉；（2）将2重量份的艾叶洗净晾干，再放入阳光下暴晒2天，最后将艾叶粉碎至80目，得到艾叶粉；（3）称取4重量份的水分含量为5%的干燥麸皮；（4）将上述姜粉、艾叶粉和干燥麸皮混合均匀，即可得到所述除臭剂。
制备方法为：一种改性硅藻土除臭包的制备方法，包括以下步骤：
（1）改性硅藻土：将硅藻土放入质量浓度为11mol/L的盐酸溶液中，在温度为28℃，搅拌速度为110r/min的条件下搅拌35min，取出硅藻土并水洗至中性，将硅藻土放入温度为500℃的烘箱中恒温干燥4h，即得所述改性硅藻土；
（2）包覆磷灰石：将磷灰石粉碎至50目，再将步骤（1）中的改性硅藻土与磷灰石混合均匀再加入异丙醇中，混合搅拌5 h，混合搅拌的温度为70℃，得到包覆着磷灰石的改性硅藻土；
（3）包装：将包覆着磷灰石的改性硅藻土、除臭剂、活性炭混合均匀得到混合物，再将混合物放入透气包装袋内并封口，再将封口的透气包装袋装入不透气的自封袋内并封口，即得所述改性硅藻土除臭包。
实施例2：制备改性硅藻土除臭包
配方为：一种改性硅藻土除臭包，由以下重量份的组分组成：粒径为30μm的硅藻土60份、除臭剂10份、含水量为7％的活性炭15份、磷灰石30份。
上述除臭剂的制备方法为：（1）将15重量份的生姜和10重量份的山姜洗净沥干，再放入10mol/L的盐水中浸泡3天，沥干水分，再放入温度为80℃的烘箱中烘干，取出生姜和山姜冷却至室温，最后将生姜和山姜一并粉碎至100目，得到姜粉；（2）将3重量份的艾叶洗净晾干，再放入阳光下暴晒3天，最后将艾叶粉碎至100目，得到艾叶粉；（3）称取5重量份的水分含量为7%的干燥麸皮；（4）将上述姜粉、艾叶粉和干燥麸皮混合均匀，即可得到所述除臭剂。
制备方法为：一种改性硅藻土除臭包的制备方法，包括以下步骤：
（1）改性硅藻土：将硅藻土放入质量浓度为13mol/L的盐酸溶液中，在温度为30℃，搅拌速度为120r/min的条件下搅拌40min，取出硅藻土并水洗至中性，将硅藻土放入温度为700℃的烘箱中恒温干4h～5h，即得所述改性硅藻土；
（2）包覆磷灰石：将磷灰石粉碎至70目，再将步骤（1）中的改性硅藻土与磷灰石混合均匀再加入异丙醇中，混合搅拌6h，混合搅拌的温度为80℃，得到包覆着磷灰石的改性硅藻土；
（3）包装：将包覆着磷灰石的改性硅藻土、除臭剂、活性炭混合均匀得到混合物，再将混合物放入透气包装袋内并封口，再将封口的透气包装袋装入不透气的自封袋内并封口，即得所述改性硅藻土除臭包。
实施例3：制备改性硅藻土除臭包
配方为：一种改性硅藻土除臭包，由以下重量份的组分组成：粒径为25μm的硅藻土55份、除臭剂8份、含水量为6％的活性炭12份、磷灰石25份。
上述除臭剂的制备方法为：（1）将12重量份的生姜和8重量份的山姜洗净沥干，再放入8mol/L的盐水中浸泡2天，沥干水分，再放入温度为75℃的烘箱中烘干，取出生姜和山姜冷却至室温，最后将生姜和山姜一并粉碎至90目，得到姜粉；（2）将2.5重量份的艾叶洗净晾干，再放入阳光下暴晒2.5天，最后将艾叶粉碎至90目，得到艾叶粉；（3）称取4.5重量份的水分含量为6%的干燥麸皮；（4）将上述姜粉、艾叶粉和干燥麸皮混合均匀，即可得到所述除臭剂。
制备方法为：一种改性硅藻土除臭包的制备方法，包括以下步骤：
（1）改性硅藻土：将硅藻土放入质量浓度为12mol/L的盐酸溶液中，在温度为29℃，搅拌速度为115r/min的条件下搅拌38min，取出硅藻土并水洗至中性，将硅藻土放入温度为600℃的烘箱中恒温干燥4.5h，即得所述改性硅藻土；
（2）包覆磷灰石：将磷灰石粉碎至60目，再将步骤（1）中的改性硅藻土与磷灰石混合均匀再加入异丙醇中，混合搅拌5.5h，混合搅拌的温度为75℃，得到包覆着磷灰石的改性硅藻土；
（3）包装：将包覆着磷灰石的改性硅藻土、除臭剂、活性炭混合均匀得到混合物，再将混合物放入透气包装袋内并封口，再将封口的透气包装袋装入不透气的自封袋内并封口，即得所述改性硅藻土除臭包。
实施例4
与实施例3相比，对比例4一种改性硅藻土除臭包的配方及制备方法中除臭剂的制备方法是：将20重量份的生姜洗净沥干，再放入温度为75℃的烘箱中烘干，取出生姜冷却至室温，最后将生姜粉碎至90目，得到除臭剂；组成改性硅藻土除臭包的各组分的重量份比均与实施例3相同、制备改性硅藻土除臭包的步骤均与实施例3相同。
对比例1
将除臭剂8份、含水量为6％的活性炭67份、磷灰石25份混合均匀并放入透气包装袋内并封口，再将封口的透气包装袋装入不透气的自封袋内并封口，即得所述改性硅藻土除臭包。
对比例2
与实施例3相比，对比例2一种改性硅藻土除臭包的制备方法的步骤（2）为：将磷灰石粉碎至60目，再将改性硅藻土与磷灰石混合均匀得到磷灰石和改性硅藻土的混合物；其余制备改性硅藻土除臭包的步骤均与实施例3相同。
下表1给出实施例1-4和对比例1-2制得的改性硅藻土除臭包的性能测定结果。
表1
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例4 对比例1 对比例2
氨气浓度为150mg/ m³时，氨气吸附率/（%） 95.5 95.9 96.7 86.1 85.4 86.4
硫化氢浓度为150mg/ m³时，氨气吸附率/（%） 94.3 94.4 95.0 85.2 86.7 87.2
吸水性/（%） 420 440 480 430 350 400
使用寿命/（年） 2.8 3.1 3.5 2.7 2.0 2.5
从上表实施例1-4和对比例1-2制得的改性硅藻土除臭包的性能测定结果可以看出，本发明一种改性硅藻土除臭包及其制备方法，制备得到的改性硅藻土除臭包吸湿除臭效果强，使用寿命长。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种改性硅藻土除臭包，其特征在于，所述改性硅藻土除臭包由以下重量份的组分组成：硅藻土50～60份、除臭剂5～10份、活性炭10～15份、磷灰石20～30份。
2.根据权利要求1所述的一种改性硅藻土除臭包，其特征在于，所述硅藻土的粒径为20μm～30μm。
3.根据权利要求1所述的一种改性硅藻土除臭包，其特征在于，所述除臭剂的制备方法为：（1）将10～15重量份的生姜和5～10重量份的山姜洗净沥干，再放入7mol/L～10mol/L的盐水中浸泡1天～3天，沥干水分，再放入温度为70℃～80℃的烘箱中烘干，取出生姜和山姜冷却至室温，最后将生姜和山姜一并粉碎至80目～100目，得到姜粉；（2）将2～3重量份的艾叶洗净晾干，再放入阳光下暴晒2天～3天，最后将艾叶粉碎至80目～100目，得到艾叶粉；（3）称取4～5重量份的水分含量为5%-7%的干燥麸皮；（4）将上述姜粉、艾叶粉和干燥麸皮混合均匀，即可得到所述除臭剂。
4.根据权利要求1所述的一种改性硅藻土除臭包，其特征在于，所述活性炭的含水量为5%～7％。
5.根据权利要求1所述的一种改性硅藻土除臭包，其特征在于，所述改性硅藻土除臭包由以下重量份的组分组成：硅藻土55份、除臭剂8份、活性炭12份、磷灰石25份。
6.权利要求1-5中任意一项所述的一种改性硅藻土除臭包的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）改性硅藻土：将硅藻土放入质量浓度为11mol/L～13mol/L的盐酸溶液中，在温度为28℃～30℃，搅拌速度为110r/min～120r/min的条件下搅拌35min～40min，取出硅藻土并水洗至中性，将硅藻土放入温度为500℃～700℃的烘箱中恒温干燥4h～5h，即得所述改性硅藻土；
（2）包覆磷灰石：将磷灰石粉碎至50目～70目，再将步骤（1）中的改性硅藻土与磷灰石混合均匀再加入异丙醇中，混合搅拌5 h～6h，混合搅拌的温度为70℃～80℃，得到包覆着磷灰石的改性硅藻土；
（3）包装：将包覆着磷灰石的改性硅藻土、除臭剂、活性炭混合均匀得到混合物，再将混合物放入透气包装袋内并封口，再将封口的透气包装袋装入不透气的自封袋内并封口，即得所述改性硅藻土除臭包。
7.根据权利要求6所述的一种改性硅藻土除臭包的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中将硅藻土放入质量浓度为12mol/L的盐酸溶液中，在温度为29℃，搅拌速度为115r/min的条件下搅拌38min，取出硅藻土并水洗至中性，将硅藻土放入温度为600℃的烘箱中恒温干燥4.5h，即得所述改性硅藻土。
8.根据权利要求6所述的一种改性硅藻土除臭包的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中将磷灰石粉碎至60目，再将步骤（1）中的改性硅藻土与磷灰石混合均匀再加入异丙醇中，混合搅拌5.5h，混合搅拌的温度为75℃，得到包覆着磷灰石的改性硅藻土。
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