CN108248269A - 一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于空气净化的技术领域，提供了一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板及制备方法。该方法在基材木板上形成均匀分布的锥形凹孔，填充由电气石粉、硅藻泥及水玻璃制成的混合料，并压实及平整，然后覆盖多孔纱布、涂覆胶黏剂、覆盖无纺布，进一步压实及干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板。与传统方法相比，本发明的制备的含有电气石的硅藻泥挂画板，能够快速吸收和分解空气中的甲醛等有害气体，同时具有水汽调节能力和氧负离子释放能力，可保持画纸的较好湿度并抑制氧化，产品使用时间长，并且制备过程简单，原料易得，对环境无污染，应用前景好。

Description

一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板及制备方法

技术领域

本发明属于空气净化的技术领域，提供了一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板及制备方法。

背景技术

室内空气污染早在上世纪60年代中期就已出现，随着人们生活水平的提高，装修业日益兴起，室内空气污染问题也日趋严重，污染物主要有甲醛、苯、醚酯类、三氯乙烯、丙烯腈等挥发性有机物等；另外还有潮湿滋生的真菌等。人类有90%的时间是在室内工作和生活的，其中60%左右的时间是在家里。据有关国际组织调查，世界上30%的新建和重修的建筑物存在有害于健康的室内空气污染。因此，对室内空气的净化也变得越来越重要。

室内空气净化是借助专门的系统分离或转化室内空气污染物，使其从室内空气中分离出来，或转化成无害的物质。该法特别适用于污染源控制和通风不能解决的室内空气污染的场所。目前应用较为广泛的室内污染物的净化技术主要有：吸附净化技术、离子化技术、光催化氧化技术、生物净化技术、植物净化技术等。

其中，吸附净化技术是利用多孔性固体吸附剂处理气体混合物，使其中一种或多种组分吸附在固体表面上，从而达到分离的目的。吸附技术由于脱除效率高，富集功能强，适用于几乎所有的恶臭有害气体的处理，因而是脱除有害气体的常用的方法，分为物理吸附和化学吸附两种，目前广泛应用的有活性炭、硅藻泥等，因活性炭吸附量有限，效率较低，硅藻泥、电气石等其他材料的应用越来越受到重视。近来将吸附净化技术与室内装饰结合成为一种发展趋势，如挂画、摆件等，但受空气水分及氧化作用，耐久性不佳，因此，开发新型、性能稳定且持久的集装饰与空气净化为一体的的装饰物成为室内装修与空气净化的重要研究课题。

目前国内外在室内空气净化，尤其具有空气净化作用的装饰物方面已取得了一定成效。其中甄景茹发明了一种硅藻泥画板装饰壁画及其制作工艺（中国发明专利申请号201710144817.X），包括画板本体，画板本体上设有基板，基板的表面设有硅藻泥层，书画层涂覆于硅藻泥层上；同时提供一种制作工艺方法，其特包括以下步骤：框架制作、基板裁切、基板工作面处理、基板安装、硅藻泥层涂覆、书画层涂覆于硅藻泥涂层上，完成涂覆后风干并装裱，此发明硅藻泥画板装饰壁画具有的天然环保特性，色彩柔和、防霉抗菌，并具有净化调湿空气功能。具有独特的装饰效果，不褪色，不脱落，可长期完好保存，易打理，可长期完好保存等优势。另外，黄娜茹发明了一种含电气石的装饰木皮（中国发明专利申请号201620097005.5），包括基材层和位于所述基材层上方的木皮层，在基材层和木皮层之间通过胶黏剂粘接有一竹炭纤维层，而在竹炭纤维层的上表面布有复数个凹腔，而在各个凹腔内均匹配的填充有一电气石，且在木皮层的下表面上还贴合有一用于传导阴离子的铝薄膜层，此实用新型设置有可吸味除臭的竹炭纤维，使该装饰木皮具备空气净化的效果，并且还设有电气石，将该装饰木皮贴覆于家具表面后，通过身体与家具表面的不断接触、摩擦，装饰木皮内的电气石成分受到磨擦和压力，就会释放出大量的阴离子，而释放的阴离子则会通过铝薄膜扩散到整个装饰木皮表面，中和人体的阳离子，使人体恢复到阴阳离子平衡的状态。

可见，现有技术中的单一的空气吸附净化技术对污染物的吸附能力较差，吸附量有限而修复效率低，空气净化效果不佳，同时在结合挂画进行空气净化时，存在画纸易受水分侵蚀及氧化变色，美观效果不佳，无法长久使用的缺陷。

发明内容

针对这种情况，我们提出一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板及制备方法，将在基材木板上呈均匀分布的的锥形凹孔，在锥形凹孔内填充有含有电气石的硅藻泥，压实平整后，表面负载一层多孔的纱布，通过胶粘剂将无纺布与基材木板及纱布牢固的粘结在一起，制得一种装饰专用的挂画板，可快速吸收空气中的甲醛等有机气体，使人神清气爽，并且具有的水汽调节能力，能够极大延长挂画的使用时间。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：

一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，在基材木板上形成均匀分布的锥形凹孔，填充由电气石粉、硅藻泥及水玻璃制成的混合料，并压实及平整，然后覆盖多孔纱布、涂覆胶黏剂、覆盖无纺布，进一步压实及干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板，制备的具体步骤如下：

（1）取基材木板，使用锥形钻头在木板表面形成均匀分布的锥形凹孔；

（2）将电气石粉、硅藻泥及水玻璃按一定的重量份混合均匀，填充于步骤（1）的木板的锥形凹孔内，并采用压辊机进行压实及平整；

（3）在步骤（2）的木板的硅藻泥面层上覆盖一层多孔纱布，并将胶黏剂涂覆于纱布表面，再覆盖一层无纺布，进一步压实后，进行红外线干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板。

优选的，步骤（1）所述基材木板为硬质的木质纤维板，预先经防腐蚀处理，厚度为6~8mm。

优选的，步骤（1）所述锥形凹孔的孔径为1~2mm，孔深为4~5mm。

优选的，步骤（1）所述相邻锥形凹孔的中心点间距为2~3mm。

优选的，步骤（2）所述电气石粉可为柱状、针状、放射状或块状，粒径为325~800目。

优选的，步骤（2）所述混合料中，电气石粉18~25重量份、硅藻泥72~80重量份、水玻璃2~3重量份。

优选的，步骤（2）所述压辊机的辊数应不低于三辊，排列形式为F型、Z型或S型。

优选的，步骤（2）所述压实压力为5~7MPa；所述平整后的粗糙度不超过0.2mm。

优选的，步骤（3）所述多孔纱布为单层纱布，材质为全棉纱布、纯化纤纱布或混纺纱布，网孔尺寸为1mm×1mm~2mm×2mm。

优选的，步骤（3）所述胶黏剂为酚醛-丁腈胶、酚醛-氯丁胶、酚醛-聚氨酯胶、环氧-丁腈胶或环氧-聚硫胶中的一种。

优选的，步骤（3）所述无纺布为涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶中的一种。

优选的，步骤（3）所述红外线干燥采用管状元件，可为直热式或旁热式中的一种。

将本发明制备的硅藻泥挂画板与或活性炭刮画板及发泡树脂刮画板的甲醛吸收速度、画纸湿度及产品有效期进行对比，如表1所示，可见，本发明制备的硅藻泥挂画板能有效去除空气中的甲醛等污染物，同时可保持较好湿度，产品使用时间长。

表1：

性能指标	甲醛吸收速度（mg/h）	画纸湿度（%）	产品有效期（年）
				活性炭挂画板	100~150	30~40	6~10
发泡树脂挂画板	120~150	35~45	8~12
				本发明的硅藻泥挂画板	200~300	50~60	＞15

本发明提供了一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：

1.本发明制备的含有电气石的硅藻泥挂画板，硅藻泥能够快速吸收空气中的甲醛等有机气体，电气石所释放的负氧离子能够分解甲醛等有害气体，使人神清气爽，空气净化效果佳。

2.本发明的制备的挂画板，硅藻土具有的水汽调节能力，保持画纸的在一个较好的湿度，同时电气石释放的氧负离子抑制画品被氧化，能够极大延长产品的使用时间。

3.本发明的制备过程简单，原料易得，对环境无污染，适合推广应用。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。

实施例1

取厚度为7mm的经防腐处理的硬质木质纤维板，使用锥形钻头在木板表面形成均匀分布的孔径为1mm、孔深为4mm的锥形凹孔，相邻锥形凹孔的中心点间距为2mm；将20kg电气石粉、78kg硅藻泥及2kg水玻璃混合均匀，填充于上述木板的锥形凹孔内，并采用F型三辊压辊机以6MPa的压力进行压实及平整，平整后的粗糙度不超过0.12mm；在木板的硅藻泥面层上覆盖一层网孔尺寸为1mm×1mm的全棉单层纱布，并将酚醛-丁腈胶涂覆于纱布表面，再覆盖一层涤纶，进一步压实后，采用直热式管状元件进行红外线干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板；

实施例1制备的硅藻泥挂画板，测试甲醛吸收速度、画纸湿度及产品有效期，得到的结果如表2所示。

实施例2

取厚度为6mm的经防腐处理的硬质木质纤维板，使用锥形钻头在木板表面形成均匀分布的孔径为2mm、孔深为4mm的锥形凹孔，相邻锥形凹孔的中心点间距为3mm；将18kg电气石粉、80kg硅藻泥及2kg水玻璃混合均匀，填充于上述木板的锥形凹孔内，并采用Z型四辊压辊机以5MPa的压力进行压实及平整，平整后的粗糙度不超过0.15mm；在木板的硅藻泥面层上覆盖一层网孔尺寸为2mm×2mm的纯化纤单层纱布，并将酚醛-氯丁胶涂覆于纱布表面，再覆盖一层丙纶，进一步压实后，采用旁热式管状元件进行红外线干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板；

实施例2制备的硅藻泥挂画板，测试甲醛吸收速度、画纸湿度及产品有效期，得到的结果如表2所示。

实施例3

取厚度为8mm的经防腐处理的硬质木质纤维板，使用锥形钻头在木板表面形成均匀分布的孔径为1mm、孔深为5mm的锥形凹孔，相邻锥形凹孔的中心点间距为2mm；将25kg电气石粉、72kg硅藻泥及3kg水玻璃混合均匀，填充于上述木板的锥形凹孔内，并采用S型三辊压辊机以7MPa的压力进行压实及平整，平整后的粗糙度不超过0.1mm；在木板的硅藻泥面层上覆盖一层网孔尺寸为2mm×2mm的混纺单层纱布，并将酚醛-聚氨酯胶涂覆于纱布表面，再覆盖一层锦纶，进一步压实后，采用直热式管状元件进行红外线干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板；

实施例3制备的硅藻泥挂画板，测试甲醛吸收速度、画纸湿度及产品有效期，得到的结果如表2所示。

实施例4

取厚度为7mm的经防腐处理的硬质木质纤维板，使用锥形钻头在木板表面形成均匀分布的孔径为2mm、孔深为5mm的锥形凹孔，相邻锥形凹孔的中心点间距为3mm；将22kg电气石粉、75kg硅藻泥及3kg水玻璃混合均匀，填充于上述木板的锥形凹孔内，并采用F型三辊压辊机以6MPa的压力进行压实及平整，平整后的粗糙度不超过0.18mm；在木板的硅藻泥面层上覆盖一层网孔尺寸为1mm×1mm的全棉单层纱布，并将环氧-丁腈胶涂覆于纱布表面，再覆盖一层氨纶，进一步压实后，采用旁热式管状元件进行红外线干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板；

实施例4制备的硅藻泥挂画板，测试甲醛吸收速度、画纸湿度及产品有效期，得到的结果如表2所示。

实施例5

取厚度为6mm的经防腐处理的硬质木质纤维板，使用锥形钻头在木板表面形成均匀分布的孔径为1mm、孔深为4mm的锥形凹孔，相邻锥形凹孔的中心点间距为2mm；将24kg电气石粉、73kg硅藻泥及3kg水玻璃混合均匀，填充于上述木板的锥形凹孔内，并采用Z型三辊压辊机以7MPa的压力进行压实及平整，平整后的粗糙度不超过0.16mm；在木板的硅藻泥面层上覆盖一层网孔尺寸为1mm×1mm的纯化纤单层纱布，并将环氧-聚硫胶涂覆于纱布表面，再覆盖一层腈纶，进一步压实后，采用直热式管状元件进行红外线干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板；

实施例5制备的硅藻泥挂画板，测试甲醛吸收速度、画纸湿度及产品有效期，得到的结果如表2所示。

实施例6

取厚度为6mm的经防腐处理的硬质木质纤维板，使用锥形钻头在木板表面形成均匀分布的孔径为2mm、孔深为4mm的锥形凹孔，相邻锥形凹孔的中心点间距为3mm；将21kg电气石粉、77kg硅藻泥及2kg水玻璃混合均匀，填充于上述木板的锥形凹孔内，并采用S型三辊压辊机以6MPa的压力进行压实及平整，平整后的粗糙度不超过0.1mm；在木板的硅藻泥面层上覆盖一层网孔尺寸为2mm×2mm的混纺单层纱布，并将环氧-丁腈胶涂覆于纱布表面，再覆盖一层涤纶，进一步压实后，采用旁热式管状元件进行红外线干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板；

实施例6制备的硅藻泥挂画板，测试甲醛吸收速度、画纸湿度及产品有效期，得到的结果如表2所示。

对比例1

硅藻泥画板制备过程中，未采用锥形凹孔的方式填实，而采用涂层的方式，其他制备条件与实施例6一致；

对比例1制备的硅藻泥挂画板，测试甲醛吸收速度、画纸湿度及产品有效期，得到的结果如表2所示。

表2：

性能指标	甲醛吸收速度（mg/h）	画纸湿度（%）
			实施例1	240	51.6
实施例2	255	52.6
			实施例3	268	54.3
实施例4	278	55.5
			实施例5	260	58.5
实施例6	295	54.2
			对比例1	195	46.8

Claims (10)

1.一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于，在基材木板上形成均匀分布的锥形凹孔，填充由电气石粉、硅藻泥及水玻璃制成的混合料，并压实及平整，然后覆盖多孔纱布、涂覆胶黏剂、覆盖无纺布，进一步压实及干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板，制备的具体步骤如下：

（1）取基材木板，使用锥形钻头在木板表面形成均匀分布的锥形凹孔；

（2）将电气石粉、硅藻泥及水玻璃按一定的重量份混合均匀，填充于步骤（1）的木板的锥形凹孔内，并采用压辊机进行压实及平整；其中，电气石粉18~25重量份、硅藻泥72~80重量份、水玻璃2~3重量份；

（3）在步骤（2）的木板的硅藻泥面层上覆盖一层多孔纱布，并将胶黏剂涂覆于纱布表面，再覆盖一层无纺布，进一步压实后，进行红外线干燥，制得具有空气净化效果的硅藻泥挂画板。

2.根据权利要求1所述一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述基材木板为硬质的木质纤维板，预先经防腐蚀处理，厚度为6~8mm。

3.根据权利要求1所述一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述锥形凹孔的孔径为1~2mm，孔深为4~5mm。

4.根据权利要求1所述一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述相邻锥形凹孔的中心点间距为2~3mm。

5.根据权利要求1所述一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述电气石粉为柱状、针状、放射状或块状，粒径为325~800目。

6.根据权利要求1所述一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述压辊机的辊数不低于三辊，排列形式为F型、Z型或S型；所述压实压力为5~7MPa；所述平整后的粗糙度不超过0.2mm。

7.根据权利要求1所述一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述多孔纱布为单层纱布，材质为全棉纱布、纯化纤纱布或混纺纱布，网孔尺寸为1mm×1mm~2mm×2mm。

8.根据权利要求1所述一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述胶黏剂为酚醛-丁腈胶、酚醛-氯丁胶、酚醛-聚氨酯胶、环氧-丁腈胶或环氧-聚硫胶中的一种；所述无纺布为涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶中的一种。

9.根据权利要求1所述一种用于室内空气净化的硅藻泥挂画板的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述红外线干燥采用管状元件，为直热式或旁热式中的一种。

10.权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的硅藻泥挂画板。