CN107684634B - 一种膨润土除臭剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于除臭剂加工技术领域，具体地说是一种膨润土除臭剂及其制备方法。该膨润土除臭剂组分及其重量份数比为：膨润土粉70~80份、电气石粉35~45份、纳米TiO₂粉35~45份、羟基磷灰石粉30~45份、竹炭粉20~25份、香樟叶10~15份、蒙密花10~15份、紫萁15~20份、灯笼草10~15份、苦皮藤8~12份、萹蓄15~18份。制备方法为先将膨润土改性，再与电气石、纳米TiO₂复合制备复合材料，再将植物原料进行粉碎，最后将复合材料、植物粉碎原料和羟基磷灰石粉、竹炭粉混合即得本发明的除臭剂。本发明的除臭剂除臭效果好、对人体无害、对环境无污染，能从根本上去除臭味物质，使用安全方便。

Description

一种膨润土除臭剂及其制备方法

技术领域

本发明属于除臭剂加工技术领域，具体地说是一种膨润土除臭剂及其制备方法。

背景技术

在我们生活的周围环境中，常有许多不良的气味，这些异味会给人带来不适的感觉，甚至有些异味是有毒有害物质，这些物质被人和动物吸收后会危害健康。为了提高生活环境，使生活环境更加舒适清洁，人们采用各种方法去除环境中的不良气味。目前除臭方法主要为以下三种类型：物理除臭、化学除臭、生物除臭。物理除臭是通过采用吸附性能优异的吸附剂将恶臭分子吸附到多孔介质中达到除臭的目的或者利用天然芳香物质来掩蔽恶臭味以减轻恶臭。化学除臭是利用利用氧化、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。生物除臭主要是利用微生物将恶臭物质进行降解对固、液相中恶臭逸出可起到抑制作用，但对已散发出的恶臭难以发挥作用且能够利用的菌种有限。

目前市场上出现的除臭产品有：固态除臭剂、喷雾剂、空气清新剂等，这些虽然在一定程度上能够去除恶臭味，但是大多数主要是含有化学成分，难以被生物降解或者对人体有害。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；对气体、水及有机化合物有很强的吸附性。膨润土无臭，无味，无毒环境友好，作为一种除臭剂，其除臭效果好，见效快，保持时间长，成本低廉。

中国专利200810175768.7公开了膨润土除臭剂及其制备方法，该发明先对膨润土进行改性制备得到硫酸铝改性膨润土，再增加沸石/活性炭和/或香精。制备方法为：膨润土原料破碎，再将膨润土加入硫酸铝溶液中，调节Ph，搅拌改性，过滤，干燥，焙烧得硫酸铝改性膨润土，再加入沸石、活性碳和/或香精等其他添加剂，搅拌混合均匀即得该膨润土除臭剂。

中国专利201511006390.4公开了一种冰箱除臭剂，该除臭剂由以下重量份数的原料组成：活性炭10-15份、硅藻土10-15份、膨润土3-5份、氧化钙2-5份、柠檬皮15-20份、薄荷3-5份、陈皮6-10份、柑橘皮5-8份、茶叶渣粉8-10份、金银花8-15份、玫瑰花3-6份。

中国专利201010118073.2公开了一种除臭剂，该发明的除臭剂由以下重量配比的原料药制成：苍术5％、山奈7％、藿香4％、薄荷3％、重楼5％、常山5％、大青叶3％、板蓝根5％、佩兰7％、藏红花14％、金银花14％、百部8％、贯众9％、苦参8％、蛇床子3％制成。制备方法为：将上述原料药装入大罐中，加水煎煮，过滤去渣，得滤液，浓缩，冷却分瓶灌装，即得除臭剂。

除臭剂虽然在往天然绿色方面发展，但是大多数仍然为物理吸附，或者掩盖恶臭味的发出，并不能从根本上解决恶臭味的问题。

发明内容

本发明提供了一种膨润土除臭剂及其制备方法，该除臭剂除臭效果好、对人体无害、对环境无污染，能从根本上去除臭味物质，使用安全方便。

本发明是这样实现的：一种膨润土除臭剂，该膨润土除臭剂组分及其重量份数比为：膨润土粉70~80份、电气石粉35~45份、纳米TiO₂粉35~45份、羟基磷灰石粉30~45份、竹炭粉20~25份、香樟叶10~15份、蒙密花10~15份、紫萁15~20份、灯笼草10~15份、苦皮藤8~12份、萹蓄15~18份。

作为本发明的进一步改进，所述的膨润土粉、电气石粉、纳米TiO₂、羟基磷灰石粉、竹炭粉的粒径大小为240目。

一种制备膨润土除臭剂的方法，制备方法步骤包括：

(1)膨润土改性：取70~80份膨润土粉和120~150份超纯水配制成膨润土悬浊液，在磁力搅拌机上搅拌均匀，然后称取无水碳酸钠加入到膨润土悬浊液中配制成20%的浆液，将浆液放入水浴锅中进行加热搅拌反应，加热温度为75~80℃，搅拌速度为20~40r/min，搅拌时间为60~90min，离心洗涤，干燥后进行高温焙烧，焙烧温度为200~300℃，焙烧后放入球磨机进行研磨粉碎，即得改性膨润土粉末；

(2)制备复合材料：取(1)得到的改性膨润土粉末置于反应釜中，加入电气石粉35~45份、纳米TiO₂粉35~45份、羟基磷灰石粉30~45份、竹炭粉20~25份，加入丙三醇50~55份，搅拌混合均匀，将温度升到250~300℃下进行油浴反应1.8~2.0h，每隔0.5h搅拌一次，油浴后静置，倒出上清液，再用超纯水洗净，干燥后放入球磨机中进行研磨制备成纳米复合材料；

(3)植物原料的预处理：取经过干燥的香樟叶10~15份、蒙密花10~15份、紫萁15~20份、灯笼草10~15份、苦皮藤8~12份、萹蓄15~18份进行研磨粉碎成200~240目的混合粉末；

(4)物料的混合：取(3)制备得到的混合粉末加(2)制备得到的纳米复合材料进行搅拌混合均匀后即得膨润土除臭剂。

本发明的技术原理是：本发明以膨润土为基础材料和其他物质进行复配来制备除臭剂。由于原材料膨润土中多为钙基膨润土，钙基膨润土吸水性、膨胀性、可塑性、热稳定性等没有钠基膨润土强，需要对原料膨润土进行改性，提高膨润土的利用价值。首先对原料膨润土进行钠化改性，将原料中含有的钙基膨润土改性为钠基膨润土，提高膨润土晶层之间的层距，改善膨润土吸水率和膨胀倍数，提高离子交换量，从而改善膨润土的吸附效果。使用价格较低、来源广泛且在改性过程中易除去、钠化效果好的Na₂CO₃作为钠化剂，采用磁力搅拌机使膨润土在超纯水中分散均匀，有利于Na₂CO₃钠化剂与膨润土充分接触。配制成20%的浆液，提供合适的游离Na⁺浓度，有利于Na⁺与Ca²⁺交换反应，促使钠化反应向正方向移动，有利于钠化反应的进行，同时有利于后期的干燥。若浆液的浓度再提高，Na⁺浓度过高时Na⁺电离率大，电动电位高，活动性强，使原来已达到平衡的Na⁺与Ca²⁺交换状态受到破坏，过多的Na⁺反而使改性钠基膨润土质量下降，影响钠化效果。水浴锅加热可以使反应物料受热均匀，且温度可以较好地控制，且不会导致暴沸的现象。在75~80℃的温度时能够改善钠化效果，钠化后膨润土的膨胀容和胶质价均逐渐提高，过高的温度会加剧离子运动，破坏钠离子与钙镁离子的交换平衡，使钠化效果变差。经过钠化改性后的膨润土进行高温焙烧，可以使膨润土先后失去表面水、水化水和结构骨架中的结合水，减小水膜对污染物质的吸附阻力；部分位于膨润土通道和空隙中的杂质，同丧失的水分一起被带走，通道和空隙被打开，从而使膨润土吸附性能发生变化，焙烧温度在250~300℃，不会使膨润土发生相变，不会破坏膨润土骨架结构，使其比表面积达到最大。焙烧后再进行粉碎，使膨润土表面积增加，增加吸附作用位点。

电气石具有永久的带电功能，同时具有良好的抗菌、灭菌、除臭等功能；电气石产生的羟基离子还能祛除宠物、油烟、空调等各种异味，保持空气的新鲜；纳米TiO₂具有优异的光催化活性，且具有无毒、耐光化学腐蚀、无二次污染的特点，它可以赋予制品持久、长效的抗菌杀菌能力；膨润土具有比表面积大，孔隙多，性质稳定的优点。将膨润土、电气石、纳米TiO₂进行复合，可以使纳米TiO₂晶体分布均匀，解决纳米TiO₂难回收、易团聚等缺点，同时提高电气石的分散性能，增强电气石的综合性能。在复合材料中电气石微粒的天然电极性、红外辐射及释放负离子等环境功能属性与纳米TiO₂光催化活性有机结合，提高TiO₂的催化效率，膨润土可以吸附环境中的臭味物质，电气石和纳米TiO₂可以将膨润土孔隙中的臭味物质以及污染物进行分解，能够从根本上消除环境中产生的臭味。

羟基磷灰石生物相容性良好，同时具有优良的离子交换性能以及吸附能力使其对大多数重金属离子、阴离子以及有机污染物具有良好的吸附固定作用。竹炭粉具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，质地坚硬；有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。将膨润土、电气石、纳米TiO₂、羟基磷灰石、竹炭粉进行复配，可以提高羟基磷灰石的颗粒分散度减少团聚问题，提高界面相容性，使羟基磷灰石拥有更好的吸附能力。竹炭含有吸附孔，但是孔数不够多，孔径不够大，吸附臭味物质的能力不够强，通过复配，可以使除臭剂的吸附孔大大增多，对整个除臭剂有膨胀作用，不仅可以使除臭剂的吸附能力增强，还可以在达到相同吸附效果时减少除臭剂的用量。

加入的植物原料中，香樟叶具有止痛、抗菌、驱蠕的作用；蒙密花具有抗菌、消炎的作用，还能起到疏风清热、养肝明目、退翳的作用；紫萁能够去除恶臭；灯笼草有清热降火、消炎拔毒之效，还能治疗痔疮；萹蓄具有杀虫除湿止痒的作用；苦皮藤是一种强力杀虫剂，可以杀死环境中的虫类。通过植物原料的加入增强了除臭剂的功能，在吸附恶臭味的同时还能够起到抗菌、消炎、杀虫等作用，还能够疏风清热，养肝明目。这些植物原料来源广泛，适生性强，易于得到，能够大幅度降低除臭剂的成本。

本发明具备以下良好效果：

1.本发明采用的原材料，对于环境和人体没有任何危害。

2.本发明的除臭剂原料来源丰富、绿色安全，可广泛使用，使用寿命长，用过后的除臭剂可以当肥料使用，在土壤中能过蓄水保墒，改善土壤结构，增加土壤透气性。

3.制得的除臭剂不添加化学药剂，安全、卫生，而且除臭效果显著。

4.将膨润土进行开发，为我区膨润土矿深加工提供了技术支持，拓宽了膨润土的应用价值。

具体实施方式

以下结合实施例描述本发明一种膨润土除臭剂及其制备方法，这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。

实施例1

膨润土改性：取78份膨润土粉和120份超纯水配制成膨润土悬浊液，在磁力搅拌机上搅拌均匀，然后称取无水碳酸钠加入到膨润土悬浊液中配制成20%的浆液，将浆液放入水浴锅中进行加热搅拌反应，加热温度为76℃，搅拌速度为20r/min，搅拌时间为85min，离心洗涤，干燥后进行高温焙烧，焙烧温度为250℃，焙烧后放入球磨机进行研磨粉碎，即得改性膨润土粉末。

制备复合材料：取改性膨润土粉末置于反应釜中，加入电气石粉45份、纳米TiO₂粉42份、羟基磷灰石粉35份、竹炭粉25份，加入丙三醇53份，搅拌混合均匀，将温度升到270℃下进行油浴反应1.8h，每隔0.5h搅拌一次，油浴后静置，倒出上清液，再用超纯水洗净，干燥后放入球磨机中进行研磨制备成纳米复合材料。

植物原料的预处理：取经过干燥的香樟叶15份、蒙密花11份、紫萁13份、灯笼草14份、苦皮藤11份、萹蓄17份进行研磨粉碎成230目的混合粉末。

物料的混合：取混合粉末、纳米复合材料进行搅拌混合均匀后即得膨润土除臭剂。

将本发明制备得到的除臭剂放入透气的小布袋中，每袋装10g，将装有除臭剂的小布袋放置于厕所内，按厕所大小计算，其中每平方米放置1袋，连续放置3天，可以明显感觉到厕所的臭味消失，用检测器进行检测，与未放置该实施例制备得到的除臭剂的厕所间对照，除臭率达到了90％。

实施例2

膨润土改性：取70份膨润土粉和150份超纯水配制成膨润土悬浊液，在磁力搅拌机上搅拌均匀，然后称取无水碳酸钠加入到膨润土悬浊液中配制成20%的浆液，将浆液放入水浴锅中进行加热搅拌反应，加热温度为78℃，搅拌速度为25r/min，搅拌时间为60min，离心洗涤，干燥后进行高温焙烧，焙烧温度为200℃，焙烧后放入球磨机进行研磨粉碎，即得改性膨润土粉末。

制备复合材料：取改性膨润土粉末置于反应釜中，加入电气石粉35份、纳米TiO₂粉45份、羟基磷灰石粉38份、竹炭粉24份，加入丙三醇51份，搅拌混合均匀，将温度升到300℃下进行油浴反应2.0h，每隔0.5h搅拌一次，油浴后静置，倒出上清液，再用超纯水洗净，干燥后放入球磨机中进行研磨制备成纳米复合材料。

植物原料的预处理：取经过干燥的香樟叶10份、蒙密花15份、紫萁12份、灯笼草13份、苦皮藤12份、萹蓄15份进行研磨粉碎成240目的混合粉末。

物料的混合：取混合粉末、纳米复合材料进行搅拌混合均匀后即得膨润土除臭剂。

将本实施例制备得到的除臭剂均匀散到猪舍中，3天后猪舍的臭味基本消失，能够明显改善猪舍的环境，且经过15天后猪身上的红点基本消失，生长状况良好。

实施例3

膨润土改性：取80份膨润土粉和125份超纯水配制成膨润土悬浊液，在磁力搅拌机上搅拌均匀，然后称取无水碳酸钠加入到膨润土悬浊液中配制成20%的浆液，将浆液放入水浴锅中进行加热搅拌反应，加热温度为79℃，搅拌速度为35r/min，搅拌时间为90min，离心洗涤，干燥后进行高温焙烧，焙烧温度为280℃，焙烧后放入球磨机进行研磨粉碎，即得改性膨润土粉末。

制备复合材料：取改性膨润土粉末置于反应釜中，加入电气石粉38份、纳米TiO₂粉35份、羟基磷灰石粉42份、竹炭粉22份，加入丙三醇50份，搅拌混合均匀，将温度升到250℃下进行油浴反应1.9h，每隔0.5h搅拌一次，油浴后静置，倒出上清液，再用超纯水洗净，干燥后放入球磨机中进行研磨制备成纳米复合材料。

植物原料的预处理：取经过干燥的香樟叶12份、蒙密花10份、紫萁15份、灯笼草11份、苦皮藤8份、萹蓄15份进行研磨粉碎成200目的混合粉末。

物料的混合：取混合粉末、纳米复合材料进行搅拌混合均匀后即得膨润土除臭剂。

将本实施例制备得到的除臭剂添加到污泥中，添加重量为污泥的4~8%，除臭剂均匀投入污泥中，边投入边搅拌均匀，混合均匀后常温静置10min臭味稍减，20h可完全消除臭味。

实施例4

膨润土改性：取75份膨润土粉和130份超纯水配制成膨润土悬浊液，在磁力搅拌机上搅拌均匀，然后称取无水碳酸钠加入到膨润土悬浊液中配制成20%的浆液，将浆液放入水浴锅中进行加热搅拌反应，加热温度为75℃，搅拌速度为30r/min，搅拌时间为80min，离心洗涤，干燥后进行高温焙烧，焙烧温度为300℃，焙烧后放入球磨机进行研磨粉碎，即得改性膨润土粉末。

制备复合材料：取改性膨润土粉末置于反应釜中，加入电气石粉40份、纳米TiO₂粉38份、羟基磷灰石粉45份、竹炭粉20份，加入丙三醇55份，搅拌混合均匀，将温度升到260℃下进行油浴反应1.8h，每隔0.5h搅拌一次，油浴后静置，倒出上清液，再用超纯水洗净，干燥后放入球磨机中进行研磨制备成纳米复合材料。

植物原料的预处理：取经过干燥的香樟叶14份、蒙密花13份、紫萁10份、灯笼草15份、苦皮藤10份、萹蓄18份进行研磨粉碎成210目的混合粉末。

物料的混合：取混合粉末、纳米复合材料进行搅拌混合均匀后即得膨润土除臭剂。

将本实施例额制备得到的除臭剂均匀地散在宠物狗的起居室中，在上面垫一张透气的布，24h后宠物狗的起居室无臭味，经过2周后宠物狗毛发健康光滑，毛发脱落减少。

实施例5

膨润土改性：取73份膨润土粉和140份超纯水配制成膨润土悬浊液，在磁力搅拌机上搅拌均匀，然后称取无水碳酸钠加入到膨润土悬浊液中配制成20%的浆液，将浆液放入水浴锅中进行加热搅拌反应，加热温度为80℃，搅拌速度为40r/min，搅拌时间为75min，离心洗涤，干燥后进行高温焙烧，焙烧温度为220℃，焙烧后放入球磨机进行研磨粉碎，即得改性膨润土粉末。

制备复合材料：取改性膨润土粉末置于反应釜中，加入电气石粉42份、纳米TiO₂粉40份、羟基磷灰石粉30份、竹炭粉23份，加入丙三醇54份，搅拌混合均匀，将温度升到280℃下进行油浴反应2.0h，每隔0.5h搅拌一次，油浴后静置，倒出上清液，再用超纯水洗净，干燥后放入球磨机中进行研磨制备成纳米复合材料。

植物原料的预处理：取经过干燥的香樟叶13份、蒙密花12份、紫萁14份、灯笼草10份、苦皮藤9份、萹蓄16份进行研磨粉碎成220目的混合粉末。

物料的混合：取混合粉末、纳米复合材料进行搅拌混合均匀后即得膨润土除臭剂。

将本实施例制备得到的除臭剂放入透气小布袋中，每袋重15g，取1袋放入冰箱中，15h后观察，冰箱中的臭味完全消失,放置1周后冰箱中无污点。

本发明上述实施例方案仅是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求中指出了本发明产品组成成分、成分比例、制备方法参数的范围，而上述的说明并未指出本发明参数的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为是包括在权利要求书的范围内。

本发明是经过多位除臭剂加工人员长期工作经验积累，并通过创造性劳动创作而出，本发明的除臭剂绿色安全健康、无污染，除臭效果显著，能够广泛应用，对于膨润土的深加工具有深远的影响。

Claims (3)

1.一种制备膨润土除臭剂的方法，其特征是，制备方法步骤包括：

步骤1)膨润土改性：取70~80份膨润土粉和120~150份超纯水配制成膨润土悬浊液，在磁力搅拌机上搅拌均匀，然后称取无水碳酸钠加入到膨润土悬浊液中配制成20%的浆液，将浆液放入水浴锅中进行加热搅拌反应，加热温度为75~80℃，搅拌速度为20~40r/min，搅拌时间为60~90min，离心洗涤，干燥后进行高温焙烧，焙烧温度为200~300℃，焙烧后放入球磨机进行研磨粉碎，即得改性膨润土粉末；

步骤2)制备复合材料：取步骤1)得到的改性膨润土粉末置于反应釜中，加入电气石粉35~45份、纳米TiO₂粉35~45份、羟基磷灰石粉30~45份、竹炭粉20~25份，加入丙三醇50~55份，搅拌混合均匀，将温度升到250~300℃下进行油浴反应1.8~2.0h，每隔0.5h搅拌一次，油浴后静置，倒出上清液，再用超纯水洗净，干燥后放入球磨机中进行研磨制备成纳米复合材料；

步骤3)植物原料的预处理：取经过干燥的香樟叶10~15份、蒙密花10~15份、紫萁15~20份、灯笼草10~15份、苦皮藤8~12份、萹蓄15~18份进行研磨粉碎成200~240目的混合粉末；

步骤4)物料的混合：取步骤3)制备得到的混合粉末加入到步骤2)制备得到的纳米复合材料进行搅拌混合均匀后即得膨润土除臭剂。

2.根据权利要求1所述的制备膨润土除臭剂的方法，其特征是，所述的膨润土粉、电气石粉、纳米TiO₂、羟基磷灰石粉、竹炭粉的粒径大小为240目。

3.根据权利要求1或2所述的制备膨润土除臭剂的方法，其特征是，所述的膨润土除臭剂用于动物养殖场所、居住场所、宠物起居室、污泥的除臭处理。