CN108393078A - 一种去除烟味的吸附剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去除烟味的吸附剂及制备方法，所述吸附剂包括以下重量份数的原料：改性硅藻土30‑50份、沸石分子筛10‑20份、改性硼泥20‑40份、交联剂2‑5份、壳聚糖3‑5份和丙烯酸‑马来酸酐共聚物3‑6份。本发明提供的吸附剂可迅速吸附香烟产生的烟味、烟碱、焦油、苯酚、一氧化碳等有害物质，操作简单，可靠性强，成本较为低廉，起到净化空气的作用，降低香烟给抽烟者和被动吸烟者带来的危害。

Description

一种去除烟味的吸附剂及制备方法

技术领域

本发明涉及吸附材料技术领域，具体是一种去除烟味的吸附剂及制备方法。

背景技术

香烟燃烧时释放的烟雾中含3800多种已知的化学物质，其中约有250 种对人体有毒或致癌物，其中主要包括焦油、烟碱、一氧化碳等。吸烟成为公害，“二手烟、三手烟”的致癌率大大高于吸烟者。所谓“二手烟”非自愿性吸烟、环境烟草烟雾，即在室内吸取点燃烟草时随着烟雾释放出来的物质，是一种被动吸烟方式，但也是危害最广泛、最严重的室内空气污染，是全球重大死亡原因。所谓“三手烟”，是指烟民“吞云吐雾”后残留在衣服、墙壁、地毯、家具甚至头发和皮肤等表面的烟草残留物，这些残留物能够存在几天、几周甚至数月。

随着生活水平的提高，人们不断追求舒适、卫生的生活环境，而空气中的烟味、异味，不但令人不愉快、对身体健康也有危害。所以日常生活中，人们对吸附剂的需要也不断增加，各种各样的吸附剂也应运而生。最常用吸附剂为物理吸附原理，主要的吸附材料为活性炭、碳纤维、各类沸石、某些金属氧化物和大孔高分子材料等。目前，国内还普遍使用的吸附剂主要有：天然植物液吸附剂、生物吸附剂、芳香吸附剂、高分子吸附剂等几大类产品。其中，天然植物液吸附剂、芳香吸附剂属于覆盖性吸附剂，具体说就是没有消除臭味，而是在臭味中添加香料来中和臭味，使之从感官上减少臭味的影响。目前市场上的吸附剂存在比表面积小、吸附量低、再生困难、成本高、吸附效率低、吸附效果差等不足。

发明内容

本发明针对现有吸附剂存在的问题，提供一种具有比表面积大、吸附量大，成本较低、能迅速吸附香烟有害成分及烟味的吸附剂。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种去除烟味的吸附剂，包括以下重量份数的原料：改性硅藻土30-50份、沸石分子筛10-20份、改性硼泥20-40份、交联剂2-5份、壳聚糖3-5份和丙烯酸-马来酸酐共聚物3-6份。

进一步地，所述改性硅藻土为硅藻土先经过磷酸活化，再用硬脂酸甲酯磺酸钠改性而得到。

进一步地，所述改性硅藻土的方法为：先将硅藻土粉碎至100-200目，用磷酸溶液浸泡硅藻土1-24h，清洗2-4遍，在硅藻土中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。

进一步地，所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为硅藻土质量的2-4%。

进一步地，所述改性硼泥是将硼泥粉碎至100-200目，加热至150-200℃活化1-2h，加入氢氧化钠溶液浸泡30-60min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度5-10%的溶液，在电池渣中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌10-30min，即得改性硼泥。

进一步地，所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为粉煤灰质量的3-5%。

进一步地，所述交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺、双三乙醇胺双异丙基钛酸酯、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)中的一种或多种组合物。

本发明还提供所述去除烟味的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将交联剂、壳聚糖和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于150-200份水，得混合液；

（2）在混合液中加入改性硅藻土、沸石分子筛、改性硼泥，搅拌30-60min混合均匀，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，得去除烟味的吸附剂。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：

1、本发明提供的吸附剂可迅速吸附香烟产生的烟味、烟碱、焦油、苯酚、一氧化碳等有害物质，操作简单，可靠性强，成本较为低廉，起到净化空气的作用，降低香烟给抽烟者和被动吸烟者带来的危害。

2、本发明以生产硼酸、硼砂等产品产生的废渣硼泥作为吸附剂的原料，综合利用废弃物，且硼泥经氢氧化钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷改性，可以增大硼泥的孔径和比表面积，吸附性能显著提高，提高了对烟味的吸附性能。

3、本发明使用的硅藻土硅藻土先经过磷酸活化，再用硬脂酸甲酯磺酸钠改性，提高了硅藻土的活性和孔径，提高硅藻土的比表面积和吸附烟味的能力。

4、本发明的原料中还加入交联剂、壳聚糖和和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物，使除臭剂具有更优异的附着力，吸附容量大，吸附速率快，对异味的吸附性能显著提高。

5、本发明吸附剂的比较面积大、对香烟有害物质的吸附作用强，环保，无毒，成本低，制备工艺简单，具有很好的社会、生态和经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例1

一种去除烟味的吸附剂，包括以下重量份数的原料：改性硅藻土45份、沸石分子筛15份、改性硼泥30份、N-羟甲基丙烯酰胺交联剂3.5份、壳聚糖4份和丙烯酸-马来酸酐共聚物5份。

所述改性硅藻土的方法为：先将硅藻土粉碎至150目，用磷酸溶液浸泡硅藻土12h，清洗3遍，在硅藻土中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为硅藻土质量的3%。

所述改性硼泥是将硼泥粉碎至150目，加热至150℃活化2h，加入氢氧化钠溶液浸泡40min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度10%的溶液，在电池渣中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌20min，即得改性硼泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为粉煤灰质量的3.5%。

所述吸附剂的制备方法为：将交联剂、壳聚糖和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于180份水，得混合液；在混合液中加入改性硅藻土、沸石分子筛、改性硼泥，搅拌40min混合均匀，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，得去除烟味的吸附剂。

实施例2

一种去除烟味的吸附剂，包括以下重量份数的原料：改性硅藻土30份、沸石分子筛20份、改性硼泥35份、双三乙醇胺双异丙基钛酸酯交联剂5份、壳聚糖3份和丙烯酸-马来酸酐共聚物4份。

所述改性硅藻土的方法为：先将硅藻土粉碎至200目，用磷酸溶液浸泡硅藻土6h，清洗3遍，在硅藻土中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为硅藻土质量的4%。

所述改性硼泥是将硼泥粉碎至200目，加热至200℃活化1h，加入氢氧化钠溶液浸泡30min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度5%的溶液，在电池渣中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌30min，即得改性硼泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为粉煤灰质量的5%。

所述吸附剂的制备方法为：将交联剂、壳聚糖和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于150份水，得混合液；在混合液中加入改性硅藻土、沸石分子筛、改性硼泥，搅拌40min混合均匀，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，得去除烟味的吸附剂。

实施例3

一种去除烟味的吸附剂，包括以下重量份数的原料：改性硅藻土45份、沸石分子筛12份、改性硼泥25份、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)交联剂3份、壳聚糖5份和丙烯酸-马来酸酐共聚物4份。

所述改性硅藻土的方法为：先将硅藻土粉碎至100目，用磷酸溶液浸泡硅藻土2h，清洗2遍，在硅藻土中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为硅藻土质量的2%。

所述改性硼泥是将硼泥粉碎至200目，加热至180℃活化1.5h，加入氢氧化钠溶液浸泡60min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度8%的溶液，在电池渣中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌10min，即得改性硼泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为粉煤灰质量的3%。

所述吸附剂的制备方法为：将交联剂、壳聚糖和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于200份水，得混合液；在混合液中加入改性硅藻土、沸石分子筛、改性硼泥，搅拌30min混合均匀，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，得去除烟味的吸附剂。

实施例4

一种去除烟味的吸附剂，包括以下重量份数的原料：改性硅藻土30份、沸石分子筛20份、改性硼泥30份、N-羟甲基丙烯酰胺交联剂5份、壳聚糖4份和丙烯酸-马来酸酐共聚物6份。

所述改性硅藻土的方法为：先将硅藻土粉碎至150目，用磷酸溶液浸泡硅藻土6h，清洗4遍，在硅藻土中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为硅藻土质量的3%。

所述改性硼泥是将硼泥粉碎至150目，加热至200℃活化1h，加入氢氧化钠溶液浸泡30min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度10%的溶液，在电池渣中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌25min，即得改性硼泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为粉煤灰质量的5%。

所述吸附剂的制备方法为：将交联剂、壳聚糖和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于150份水，得混合液；在混合液中加入改性硅藻土、沸石分子筛、改性硼泥，搅拌45min混合均匀，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，得去除烟味的吸附剂。

实施例5

一种去除烟味的吸附剂，包括以下重量份数的原料：改性硅藻土45份、沸石分子筛15份、改性硼泥30份、双三乙醇胺双异丙基钛酸酯交联剂3份、壳聚糖3.5份和丙烯酸-马来酸酐共聚物4份。

所述改性硅藻土的方法为：先将硅藻土粉碎至200目，用磷酸溶液浸泡硅藻土3h，清洗2遍，在硅藻土中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为硅藻土质量的4.5%。

所述改性硼泥是将硼泥粉碎至100目，加热至100℃活化1.5h，加入氢氧化钠溶液浸泡60min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度8%的溶液，在电池渣中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌15min，即得改性硼泥。所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为粉煤灰质量的3%。

所述吸附剂的制备方法为：将交联剂、壳聚糖和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于180份水，得混合液；在混合液中加入改性硅藻土、沸石分子筛、改性硼泥，搅拌45min混合均匀，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，得去除烟味的吸附剂。

对比例1

本对比例与实施例5的不同之处在于：本例所用的硅藻土粉碎后不经过磷酸和硬脂酸甲酯磺酸钠改性。

对比例2

本对比例与实施例5的不同之处在于：本例所用的硼泥粉碎后不经过氢氧化钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷改性。

对比例3

本对比例与实施例5的不同之处在于：本例所用的本例所用的硅藻土粉碎后不经过磷酸和硬脂酸甲酯磺酸钠改性，硼泥粉碎后不经过氢氧化钠和聚氨丙基甲基倍半硅氧烷改性。

将本发明实施例和对比例制备的吸附剂放在体积相同闭密的箱子内，点燃1香烟，与活性炭作为对比例，点燃香烟后半个小时测定闭密的箱子中一氧化碳、二氧化硫的含量（mg/m³）试验结果如下表所示：

产品	一氧化碳（mg/m3）
		实施例1	0.37
实施例2	0.41
		实施例3	0.39
实施例4	0.43
		实施例5	0.41
对比例1	0.62
		对比例2	0.87
对比例3	1.38
		活性炭	1.57

从上述试验结果得知本发明的硅藻土、硼泥经过改性后，对香烟烟气的吸附能力显著提高，对一氧化碳的吸附效果显著高于活性炭。本发明吸附剂的比较面积大、对香烟有害物质的吸附作用强，环保，无毒，成本低，制备工艺简单，具有很好的社会、生态和经济效益。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种去除烟味的吸附剂，其特征在于：包括以下重量份数的原料：改性硅藻土30-50份、沸石分子筛10-20份、改性硼泥20-40份、交联剂2-5份、壳聚糖3-5份和丙烯酸-马来酸酐共聚物3-6份。

2.根据权利要求1所述的去除烟味的吸附剂，其特征在于：所述改性硅藻土为硅藻土先经过磷酸活化，再用硬脂酸甲酯磺酸钠改性而得到。

3.根据权利要求2所述的去除烟味的吸附剂，其特征在于：所述改性硅藻土的方法为：先将硅藻土粉碎至100-200目，用磷酸溶液浸泡硅藻土1-24h，清洗2-4遍，在硅藻土中加入硬脂酸甲酯磺酸钠搅拌均匀进行改性。

4.根据权利要求3所述的去除烟味的吸附剂，其特征在于：所述硬脂酸甲酯磺酸钠的加入量为硅藻土质量的2-4%。

5.根据权利要求1所述的去除烟味的吸附剂，其特征在于：所述改性硼泥是将硼泥粉碎至100-200目，加热至150-200℃活化1-2h，加入氢氧化钠溶液浸泡30-60min，用水清洗后晾干；将聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶于水配成浓度5-10%的溶液，在电池渣中加入聚氨丙基甲基倍半硅氧烷溶液，搅拌10-30min，即得改性硼泥。

6.根据权利要求5所述去除烟味的吸附剂，其特征在于：所述聚氨丙基甲基倍半硅氧烷的加入量为粉煤灰质量的3-5%。

7.根据权利要求1所述的去除烟味的吸附剂，其特征在于：所述交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺、双三乙醇胺双异丙基钛酸酯、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)中的一种或多种组合物。

8.如权利要求1所述一种去除烟味的吸附剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将交联剂、壳聚糖和丙烯酸-马来酸酐共聚物溶于150-200份水，得混合液；

（2）在混合液中加入改性硅藻土、沸石分子筛、改性硼泥，搅拌30-60min混合均匀，干燥，制成1-2mm粒径的颗粒，包装，得去除烟味的吸附剂。