CN107790111A - 一种吸湿吸味复合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸湿吸味复合物及其制备方法，由一定配比的多孔吸附材料、吸水材料、易潮解物质和植物多糖为原料制备而成。其制备方法是：将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合均匀，然后在一定压力和温度下膨化，再粉碎、造粒、筛分、包装；或者向多孔吸附材料中加入粘合剂，搅拌均匀，得湿润的多孔吸附材料，然后在流化床中将吸水性材料、易潮解物质和植物多糖喷至湿润的多孔吸附材料表面，再干燥固化，最后粉碎、筛分、包装；或者将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合，搅拌均匀，再粉碎、筛分、包装。该复合物安全无毒，吸湿能力强，同时可强效吸味。该制备方法工艺简单，操作方便，生产成本低。

Description

一种吸湿吸味复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及吸湿吸味材料技术领域，更具体涉及一种吸湿吸味复合物及其制备方法。该复合物可用于房间、家具或车辆的防潮，同时吸收甲醛、苯系物及其它VOC物质。
背景技术
现有的空气净化材料多为活性炭或竹炭，对于有机气体具有一定的吸附能力。以甲醛为例，活性炭吸附甲醛的过程是一个动态的过程，当单位时间内被吸附的甲醛分子数量与逸出的甲醛分子数量相等时，吸附达到了动态平衡。在25℃条件下，每100g活性炭可吸收910mg甲醛。其缺点是，当活性炭吸附甲醛的浓度高于环境中甲醛浓度，活性炭所吸附的甲醛会重新释放到环境中，造成二次污染。例如，将吸附过甲醛污染物的竹炭材料放入甲醛浓度为0的测试舱中，经过24小时后，舱里的甲醛浓度显示达到0.03毫克每立方米。当温度由25℃升高至35℃时，饱和吸附的活性炭甲醛释放率为55％。
为了改善活性炭的除醛效果，部分产品采用了表面物理改性或表面化学改性等技术，但因其成本较高，尚未广泛应用。活性炭与光催化联合、与等离子体联合等技术手段仍处于实验室研究阶段。
研究表明，水具有一定的甲醛吸附能力，如图1所示。
虽然水具有一定的甲醛吸附能力，但当环境湿度较大时，房间常常而受潮导致霉菌生长，家具因受潮而变形，车辆内饰发生霉变而造成异味，车辆零配件受潮后造成使用寿命缩短。
因此，必须设计出可吸收水分并具备吸甲醛功能的材料，但又可以避免水分过高带来的破坏性问题。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种吸湿吸味复合物及制备方法，该复合物安全无毒，吸湿能力强，同时可强效吸味。
该制备方法工艺简单，操作方便，生产成本低。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：
一种吸湿吸味复合物，由以下质量百分比含量的原料制备而成：
一种吸湿吸味复合物，由以下质量百分比含量的原料制备而成：
一种吸湿吸味复合物，由以下质量百分比含量的原料制备而成：
进一步，所述的多孔吸附材料为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭和竹炭中的任意一种，或者任意几种的组合。
进一步，所述的吸水材料为魔芋粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酸盐、甲壳素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酸盐和聚丙烯酸盐中的一种，或者任意几种的组合。
进一步，所述的易潮解物质为氯化钙、氯化镁、硫酸镁、氯化锌、硫酸锌和聚乙二醇中的任意一种，或者任意几种的组合，其中聚乙二醇的分子量为1000-2000。
进一步，所述的植物多糖为魔芋粉、淀粉、纤维素或糊精，所述的淀粉为木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、改性木薯淀粉、改性马铃薯淀粉或改性红薯淀粉；所述的纤维素为木纤维素、棉纤维素、麻纤维素、芦苇纤维素或纤维素衍生物；所述的糊精为大米淀粉糊精或玉米淀粉糊精。
一种吸湿吸味复合物的制备方法，包括如下步骤：
将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合均匀，然后在温度为150-180℃、压力为2-8×105pa下膨化，再粉碎、造粒、筛分、包装；
或者向多孔吸附材料中加入粘合剂，粘合剂的质量为吸水性材料质量的2％-7％，搅拌均匀，得湿润的多孔吸附材料，然后在流化床中将吸水性材料、易潮解物质和植物多糖喷至湿润的多孔吸附材料表面，再在60-90℃下干燥固化，最后筛分、包装；
或者将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合，搅拌均匀，再粉碎、筛分、包装。
进一步，所述的粘合剂为水、乙醇或者质量百分比为3％-5％的聚维酮的乙醇溶液。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、该复合物吸湿和吸甲醛的能力强，更重要的是，在环境温度为35℃以下，该复合物吸附甲醛后，当该复合物吸附甲醛的浓度高于环境中甲醛浓度时，该复合物所吸附的甲醛不会重新释放到环境中，不会造成二次污染。试验表明，其吸湿率可达460％，甲醛的吸收率可达97％。
2、该复合物配方合理，安全无毒，各原料均为常见物质，便宜易得，因而成本低廉，可广泛用于家庭空间、家具、车辆的防潮除味。
3、该制备方法简单，操作方便，所用设备均为常见设备，价格低廉，因而制备成本低，易于推广。
说明书附图
图1为活性炭和水吸附甲醛的吸收能力图。
图2为本发明的吸湿吸味复合物吸湿吸味的原理图。
其中，1-多孔吸附材料、2-多孔吸附材料中的孔洞、3-吸水材料颗粒、4-吸湿材料吸收水分后形成凝胶层、5-吸收在孔洞和凝胶层中的甲醛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种吸湿吸味复合物，由以下质量百分比含量的原料制备而成：
上述吸湿吸味复合物的制备方法，其步骤是：
将木质活性炭、魔芋粉接枝丙烯酸钠、氯化锌和木质纤维素在搅拌混合机中混合均匀，然后转移至膨化机中膨化，在160℃、5×105pa下膨化，接着用粉碎机进行粉碎，再用筛网(20-100目)挤出造粒成所需大小，最后筛分(颗粒的平均粒径为20-100目)、包装。
实施例2
一种吸湿吸味复合物，由以下质量百分比含量的原料制备而成：
上述吸湿吸味复合物的制备方法，其步骤是：
向果壳活性炭中加入粘合剂，如水、乙醇或者质量百分比为3％-5％的聚维酮的乙醇溶液，粘合剂加入的质量为魔芋粉接枝丙烯酸钠质量的5％，搅拌均匀，得到湿润的果壳活性炭，然后将魔芋粉接枝丙烯酸钠、硫酸锌和玉米淀粉糊精喷至湿润的果壳活性炭表面，再经隧道式烘干机干燥固化，在80℃下干燥0.5h，最后筛分(颗粒的平均粒径为20-100目)、包装。
实施例3
一种吸湿吸味复合物，由以下质量百分比含量的原料制备而成：
上述吸湿吸味复合物的制备方法，其步骤是：
将木质活性炭、聚丙烯酸钠、聚乙二醇和木薯淀粉在混合机混合均匀，再粉碎，最后筛分(颗粒的平均粒径为20-100目)、包装。
实施例4
一种吸湿吸味复合物，由以下质量百分比含量的原料制备而成：
上述吸湿吸味复合物的制备方法，其步骤是：
将果壳活性炭、纤维素接枝丙烯酸钠、氯化钙和魔芋粉在搅拌混合机中混合均匀，然后转移至膨化机中膨化，在170℃、4×105pa下膨化，接着用粉碎机进行粉碎，再用筛网(20-100目)挤出造粒成所需大小，最后筛分(颗粒的平均粒径为20-100目)、包装。
实验一：本发明的吸湿吸味复合物的吸湿试验
试验方法：
准确称取一定量样品(如实施例1-4所制备的吸湿吸味复合物和活性炭)，其重量记为W1，在温度为25℃、相对湿度为95％条件下放置20天后称重，其重量记为W2，计算其吸湿率，吸湿率按下式计算：
吸湿率(％)＝(W2-W1)/W2×100
试验结果：
试验结果如下表1所示：
表1吸湿吸味复合物的吸湿率
吸湿吸味复合物 吸湿率(室温、20天后)
实施例1 460％
实施例2 300％
实施例3 270％
实施例4 190％
活性炭(对照) 5％
由表1可知，实施例1-4制备的吸湿吸味复合物在室温下放置20天后，其吸湿率高于190％，而活性炭的吸湿率只有5％。
实验二：本发明的吸湿吸味复合物的吸甲醛试验
试验方法：
在25℃条件下，采用顶空-气相色谱法测定实施例1-4制备的吸湿吸味复合物以及活性炭(对照)对甲醛的吸收率，(方法参考：马明,周宇艳,马腾洲.顶空-气相色谱质谱法快速测定水性涂料及胶粘剂中游离甲醛含量[J].分析试验室,2015(5):558-561.)
在35℃条件下，采用上述相同方法测定实施例1-4制备的吸湿吸味复合物以及活性炭(对照)对甲醛的释放率。
试验结果：
试验结果如下表2所示：
表2吸湿吸味复合物对甲醛的吸收率、释放率
吸湿吸味复合物 甲醛的吸收率(25℃) 甲醛的释放率(35℃)
实施例1 79％ 未检出
实施例2 87％ 未检出
实施例3 96％ 未检出
实施例4 97％ 未检出
活性炭(对照) 97％ 55％
由表2可知，实施例1-4制备的吸湿吸味复合物对甲醛的吸收率高于79％，最高可达97％，与活性炭对甲醛的吸收率几乎相同，更重要的是，实施例1-4制备的吸湿吸味复合物在35℃和甲醛浓度为0的环境下基本不释放甲醛，而活性炭在35℃和甲醛浓度为0的环境下对甲醛的释放率为55％。
本发明的复合物实现吸湿吸味的原理如下：
本发明的复合物吸附甲醛和吸收水分同时进行，吸水材料颗粒3吸收水分后形成凝胶层4，该凝胶层4包埋吸收甲醛5后的多孔吸附材料颗粒(由多孔吸附材料中的孔洞2吸收甲醛)，封闭甲醛逃逸的通道，如图2所示。图2中，A为复合物在吸附甲醛和吸收水分之前的颗粒结构，B为复合物在充分吸附甲醛和吸收水分后形成的颗粒结构；C为复合物充分吸收水和甲醛后在35℃和甲醛浓度为0的环境释放部分水分后形成的颗粒结构。正是由于该复合物特殊的颗粒结构，使得该复合物在35℃和甲醛浓度为0的环境下基本不释放甲醛。另外，本发明的复合物在35℃时甲醛吸附量为活性炭的2倍以上(以活性炭重量为计算基准)。

Claims (9)

1.一种吸湿吸味复合物，其特征在于由以下质量百分比含量的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物，其特征在于：所述的多孔吸附材料为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭和竹炭中的任意一种，或者任意几种的组合。
5.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物，其特征在于：所述的吸水材料为魔芋粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酸盐、甲壳素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酸盐和聚丙烯酸盐中的一种，或者任意几种的组合。
6.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物，其特征在于：所述的易潮解物质为氯化钙、氯化镁、硫酸镁、氯化锌、硫酸锌和聚乙二醇中的任意一种，或者任意几种的组合，其中聚乙二醇的分子量为1000-2000。
7.根据权利要求1所述的吸湿吸味复合物，其特征在于：所述的植物多糖为魔芋粉、淀粉、纤维素或糊精，所述的淀粉为木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、改性木薯淀粉、改性马铃薯淀粉或改性红薯淀粉；所述的纤维素为木纤维素、棉纤维素、麻纤维素、芦苇纤维素或纤维素衍生物；所述的糊精为大米淀粉糊精或玉米淀粉糊精。
8.一种权利要求1-7任一所述的吸湿吸味复合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合均匀，然后在温度为150-180℃、压力为2-8×105pa下膨化，再粉碎、造粒、筛分、包装；
或者向多孔吸附材料中加入粘合剂，粘合剂的质量为吸水性材料质量的2％-7％，搅拌均匀，得湿润的多孔吸附材料，然后在流化床中将吸水性材料、易潮解物质和植物多糖喷至湿润的多孔吸附材料表面，再在60-90℃下干燥固化，最后筛分、包装；
或者将多孔吸附材料、吸水性材料、易潮解物质和植物多糖混合，搅拌均匀，再粉碎、筛分、包装。
9.根据权利要求8所述的吸湿吸味复合物的制备方法，其特征在于：所述的粘合剂为水、乙醇或者质量百分比浓度为3％-5％的聚维酮的乙醇溶液。
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