CN108786753A - 一种具有吸附吸收甲醛功能的材料和薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有吸附吸收甲醛功能的材料和薄膜及其制备方法。该具有吸附吸收甲醛功能的材料，按重量份计，包括如下组分：聚乙烯醇100；增塑剂15~40；烷基糖苷表面活性剂5~25；保湿剂3~10；PH调节剂1~5；吸附剂3~8。按所述重量份称量好各组分后，通过搅拌混合、挤出造粒，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的材料。将得到的具有吸附吸收甲醛功能的材料吹塑成膜，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的薄膜。本发明的具有吸附吸收甲醛功能的薄膜不仅可以使用在不同的产品包装上，对包装物中释放的残留甲醛的吸附吸收具有持久的有效性，且与目前直接喷涂的方式对比，不会污染被包装的产品。

Description

一种具有吸附吸收甲醛功能的材料和薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能性材料及薄膜制备技术领域，具体涉及一种具有吸附吸收甲醛功能的材料和薄膜及其制备方法。
背景技术
甲醛对环境和身体健康的影响早已被人们所认识，甲醛是一种破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，会对人的皮肤、呼吸道及内脏造成损害，麻醉人的中枢神经，可引起肺水肿、肝昏迷、肾衰竭等。世界卫生组织确认甲醛为致畸、致癌物质，是变态反应源，长期接触将导致基因突变。
目前很多民用制品的生产和处理都大量使用甲醛原料，如木制品在处理其耐水耐火时大量了使用脲-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂；纺织品和皮革制品在整理时也大量使用了甲醛类树脂或甲醛类衍生物、染色时使用的醛类固色剂等；尽管在生产制造过程中通过工艺控制使其反应率提高和后处理出除等方法，但仍然不排除这些制品中有残留，以及一些反应不稳定的副反应产生，这些不稳定的副反应会慢慢释放出残留的甲醛。针对这些残留甲醛，目前采用的方法是直接在制品上喷涂一些能吸收、分解甲醛的喷剂物质，这些都可以有效地吸收或分解制品中残留的甲醛，但由于是直接喷涂到制品表面，所以很容易给制品造成新的污染，如氨或胺类甲醛出除剂，由于具有较强的碱性和腐蚀性，所以不排除对制品表面造成新的污染，甚至腐蚀制品。而本发明技术制备的有吸附吸收甲醛功能的环保薄膜，不但具有有效地吸附吸收残留甲醛的功能，而且不会重新污染制品，更不会腐蚀制品，用这种薄膜制成包装袋直接包装这些制品，可以长期的产生吸附吸收作用；在使用后废弃时也是具有环境友好的材料，不对环境产生破坏和污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有吸附吸收甲醛功能的材料及其制备方法。
本发明的目的还在于提供一种具有吸附吸收甲醛功能的薄膜及其制备方法。该具有吸附吸收甲醛功能的薄膜由所述吸附吸收甲醛功能的材料经吹塑成膜制备得到。
所述具有吸附吸收甲醛功能的材料和薄膜不但具有吸附吸收甲醛功能，而且是环境友好型材料和薄膜，在使用后不破坏环境中的水源和土壤资源。
本发明目的通过如下技术方案实现。
一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，按重量份计，包括如下组分：
进一步地，所述聚乙烯醇为聚合度≤1700的完全醇解型或部分醇解型聚乙烯醇中的一种或两种，聚合度≤1700的完全醇解型或部分醇解型聚乙烯醇具体包括牌号为PVA0388、PVA0588、PVA1188、PVA1388、PVA1788、PVA0599、PVA1199或PVA1799的聚乙烯醇。
进一步地，所述聚乙烯醇的颗粒细度≥100目。
进一步地，所述增塑剂包括水溶性的多元醇及其衍生物和低分子酰胺类增塑剂中的一种以上。
更进一步地，所述多元醇及其衍生物包括丙三醇、乙二醇或一缩乙二醇。
更进一步地，所述低分子酰胺类增塑剂包括甲酰胺、乙酰胺或己内酰胺。
进一步地，所述烷基糖苷表面活性剂是由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成的，是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，是易生物降解的“绿色”功能性表面活性剂。
所述烷基糖苷表面活性剂包括牌号为APG0810、APG1214、APG0814、APG0816和APG1216的烷基糖苷表面活性剂中的一种。
进一步地，所述保湿剂为羟乙基尿素，羟乙基尿素具有比甘油等常用保湿剂更加突出的保湿效果。
进一步地，所述PH调节剂是指具有PH值较稳定的且与本发明技术所用原料体系相容性好的物质，由于聚乙烯醇中的羟基在与醛类活性物质进行加成反应时一般需要在弱碱性条件催化下进行，而加成反应后的缩合反应更需要在酸性或中性及弱碱性条件下进行，所以材料体系中的PH值不宜使用强碱性物质进行催化，pH调节剂优选包括二乙醇胺和三乙醇胺中的一种。
进一步地，所述吸附剂为具有高比表面积、适宜的孔结构及表面结构和化学稳定性好的一类物质，包括氧化铝、沸石分子筛、天然黏土和二氧化硅中的一种。
制备所述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料的方法，包括如下步骤：
(1)按所述重量份称量好各组分后，将聚乙烯醇和吸附剂加入高速搅拌机中，先启动低速预混，再进行高速搅拌混合，得到聚乙烯醇和吸附剂的混合料体；
(2)在高速搅拌下，将增塑剂、烷基糖苷表面活性剂、保湿剂和pH调节剂加入聚乙烯醇和吸附剂的混合料体中，继续高速搅拌使各物料混合均匀，然后转入低速出料，得到混合料体，备用；
(3)将得到的混合料体经双螺杆挤压造粒机挤出造粒成型，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的材料。
进一步地，步骤(1)中，所述低速预混的时间为5分钟。
进一步地，步骤(1)中，所述高速搅拌混合的时间为10分钟。
进一步地，步骤(2)中，所述继续高速搅拌混合的时间为30分钟。
进一步地，步骤(3)中，所述挤出造粒的温度为：120/140/160/180/180/180/200/180/195℃。
进一步地，步骤(1)、(2)中，所述低速的转速为300r/min。
进一步地，步骤(1)、(2)中，所述高速的转速为1500r/min。
一种基于上述所述具有吸附吸收甲醛功能材料的具有吸附吸收甲醛功能薄膜的制备方法，包括如下步骤：
将所述具有吸附吸收甲醛功能的材料经吹膜机吹塑成膜，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的薄膜。
进一步地，所述吹塑成膜的温度为：140/160/180/180/200/180℃。
由上述所述制备方法制备的一种具有吸附吸收甲醛功能的薄膜。
本发明的具有吸附吸收甲醛功能的材料和薄膜的设计原理为：聚乙烯醇分子结构中含有大量的羟基，而这些羟基在一定的条件和催化剂的作用下能与醛类活性物质产生加成和缩合反应，而形成稳定的缩醛物质，包括聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩丁醛。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与技术效果：
(1)本发明的具有吸附吸收甲醛功能的材料和薄膜不但具有吸附吸收甲醛功能，而且是环境友好型材料和薄膜，在使用后不破坏环境中的水源和土壤资源；
(2)本发明的具有吸附吸收甲醛功能的薄膜不仅可以使用在不同的产品包装上，对包装物中释放的残留甲醛的吸附吸收具有持久的有效性，可以适合不同形状、不同类型的各类产品，且与目前直接喷涂的方式对比，不会污染被包装的产品。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的具体详细描述，但本发明的实施和保护范围不限于此。
实施例1
一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，按重量份计(kg)，包括如下组分：
制备上述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，包括如下步骤：
(1)按上述重量份称量各组分后，将全部固体粉料原料聚乙烯醇和沸石分子筛、己内酰胺加入到高速搅拌机中，启动低速(300转/分，下同)预混5分钟后，启动高速搅拌(1500转/分，下同)搅拌混合10分钟；
(2)而后在高速搅拌下加入丙三醇、APG0810、羟乙基尿素和二乙醇胺，加完后继续保持高速搅拌30分钟，转入低速出料，混合物料降温后备用；
(3)将搅拌混合好的混合物料经双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的材料，双螺杆挤压造粒机挤出造粒的温度为：120/140/160/180/180/180/200/180/195℃。
一种具有吸附吸收甲醛功能的薄膜及其制备方法：
将上述制备的具有吸附吸收甲醛功能的材料经吹膜机吹塑成膜，得到具有吸附吸收甲醛功能的薄膜，吹塑成膜的温度为：140/160/180/180/200/180℃。
得到具有吸附吸收甲醛功能的薄膜在常温下(23℃；RH：60％)对甲醛的吸附吸收效果如表1所示。
表1具有吸附吸收甲醛功能的薄膜在常温下对甲醛的吸附吸收效果
由表1可知，实施例1方法制备的薄膜对甲醛的吸附吸收是有效的而且具有持续性，连续测试的时间里，60天吸收吸附甲醛达到62.85％。
实施例2
一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，按重量份计(kg)，包括如下组分：
制备上述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，包括如下步骤：
(1)按上述重量份称量各组分后，将全部固体粉料原料聚乙烯醇和二氧化硅加入到高速搅拌机中，启动低速(300转/分，下同)预混5分钟后，启动高速搅拌(1500转/分，下同)搅拌混合10分钟；
(2)而后在高速搅拌下加入一缩乙二醇、甲酰胺、APG0814、羟乙基尿素和三乙醇胺，加完后继续保持高速搅拌30分钟，转入低速出料，混合物料降温后备用；
(3)将搅拌混合好的混合物料经双螺杆挤出造粒机挤出造料后，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的材料，双螺杆挤压造粒机挤出造粒温度为：120/140/160/180/180/180/200/180/195℃。
一种具有吸附吸收甲醛功能的薄膜及其制备方法：
将上述制备的具有吸附吸收甲醛功能的材料经吹膜机吹塑成膜，得到具有吸附吸收甲醛功能的薄膜，吹塑成膜的温度为：140/160/180/180/200/180℃。
得到具有吸附吸收甲醛功能的薄膜在常温下(23℃；RH：60％)对甲醛的吸附吸收效果如表2所示。
表2具有吸附吸收甲醛功能的薄膜在常温下对甲醛的吸附吸收效果
由表2可知，实施例2方法制备的薄膜对甲醛的吸附吸收是有效的而且具有持续性，连续测试的时间里，60天吸收吸附甲醛达到82.35％。
实施例3
一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，按重量份计(kg)，包括如下组分：
制备上述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，包括如下步骤：
(1)按上述重量份称量各组分后，将全部固体粉料原料聚乙烯醇和二氧化硅氧化铝加入到高速搅拌机中，启动低速(300转/分，下同)预混5分钟后，启动高速搅拌(1500转/分，下同)搅拌混合10分钟；
(2)而后在高速搅拌下加入乙二醇、乙酰胺、APG0816、羟乙基尿素和三乙醇胺，加完后继续保持高速搅拌30分钟，转入低速出料，混合物料降温后备用；
(3)将搅拌混合好的物料经双螺杆挤出造粒机挤出造料后，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的材料，双螺杆挤压造粒机挤出造粒温度为：120/140/160/180/180/180/200/180/195℃。
一种具有吸附吸收甲醛功能的薄膜及其制备方法：
将上述制备的具有吸附吸收甲醛功能的材料经吹膜机吹塑成膜，得到具有吸附吸收甲醛功能的薄膜，吹塑成膜的温度为：140/160/180/180/200/180℃。
得到具有吸附吸收甲醛功能的薄膜在常温下(23℃；RH：60％)对甲醛的吸附吸收效果如表3所示。
表3具有吸附吸收甲醛功能的薄膜在常温下对甲醛的吸附吸收效果
由表3可知，实施例3方法制备的薄膜对甲醛的吸附吸收是有效的而且具有持续性，连续测试的时间里，60天吸收吸附甲醛达到84.78％。
实施例4
一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，按重量份计(kg)，包括如下组分：
制备上述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，包括如下步骤：
(1)按上述重量份称量各组分后，将全部固体粉料原料聚乙烯醇、黏土和己内酰胺加入到高速搅拌机中，启动低速(300转/分，下同)预混5分钟后，启动高速搅拌(1500转/分，下同)搅拌混合10分钟；
(2)而后在高速搅拌下加入丙三醇、APG1216、羟乙基尿素和三乙醇胺，加完后继续保持高速搅拌30分钟，转入低速出料，混合物料降温后备用；
(3)将搅拌混合好的物料经双螺杆挤出造粒机挤出造料后，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的材料，双螺杆挤压造粒机挤出造粒温度为：120/140/160/180/180/180/200/180/195℃。
一种具有吸附吸收甲醛功能的薄膜及其制备方法：
将上述制备的具有吸附吸收甲醛功能的材料经吹膜机吹塑成膜，得到具有吸附吸收甲醛功能的薄膜，吹塑成膜的温度为：140/160/180/180/200/180℃。
得到具有吸附吸收甲醛功能的薄膜在常温下(23℃；RH：60％)对甲醛的吸附吸收效果如表4所示。
表4具有吸附吸收甲醛功能的薄膜在常温下对甲醛的吸附吸收效果
由表4可知，实施例4方法制备的薄膜对甲醛的吸附吸收是有效的而且具有持续性，连续测试的时间里，60天吸收吸附甲醛达到89.23％。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求的技术方案范围之中。

Claims (10)

1.一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
聚乙烯醇 100；
增塑剂 15~40；
烷基糖苷表面活性剂 5~25；
保湿剂 3~10；
PH调节剂 1~5；
吸附剂 3~8。
2.根据权利要求1所述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，其特征在于，所述聚乙烯醇为聚合度≤1700的完全醇解型或部分醇解型聚乙烯醇中的一种或两种，聚合度≤1700的完全醇解型或部分醇解型聚乙烯醇具体包括牌号为PVA0388、PVA0588、PVA1188、PVA1388、PVA1788、PVA0599、PVA1199或PVA1799的聚乙烯醇；所述聚乙烯醇的颗粒细度≥100目。
3.根据权利要求1所述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，其特征在于，所述增塑剂包括水溶性的多元醇及其衍生物和低分子酰胺类增塑剂中的一种以上；所述多元醇及其衍生物包括丙三醇、乙二醇或一缩乙二醇；所述低分子酰胺类增塑剂包括甲酰胺、乙酰胺或己内酰胺。
4.根据权利要求1所述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，其特征在于，所述烷基糖苷表面活性剂包括牌号为APG0810、APG1214、APG0814、APG0816和APG1216的烷基糖苷表面活性剂中的一种；所述保湿剂为羟乙基尿素；所述pH调节剂包括二乙醇胺和三乙醇胺中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料，其特征在于，所述吸附剂为具有高比表面积、适宜的孔结构及表面结构和化学稳定性好的一类物质，包括氧化铝、沸石分子筛、天然黏土和二氧化硅中的一种。
6.制备权利要求1~5任一项所述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按所述重量份称量好各组分后，将聚乙烯醇和吸附剂加入高速搅拌机中，先启动低速预混，再进行高速搅拌混合，得到聚乙烯醇和吸附剂的混合料体；
（2）在高速搅拌下，将增塑剂、烷基糖苷表面活性剂、保湿剂和pH调节剂加入聚乙烯醇和吸附剂的混合料体中，继续高速搅拌使各物料混合均匀，然后转入低速出料，得到混合料体，备用；
（3）将得到的混合料体经双螺杆挤压造粒机挤出造粒成型，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的材料。
7.根据权利要求6所述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述低速预混的时间为5分钟；所述高速搅拌混合的时间为10分钟；步骤（2）中，所述继续高速搅拌混合的时间为30分钟；步骤（3）中，所述挤出造粒的温度为：120/140/160/180/180/180/200/180/195℃。
8.根据权利要求6所述的一种具有吸附吸收甲醛功能的材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）、（2）中，所述低速的转速为300r/min；所述高速的转速为1500r/min。
9.一种基于权利要求1~5所述材料的具有吸附吸收甲醛功能的薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述具有吸附吸收甲醛功能的材料经吹膜机吹塑成膜，得到所述具有吸附吸收甲醛功能的薄膜；所述吹塑成膜的温度为：140/160/180/180/200/180℃。
10.由权利要求9所述制备方法制备的一种具有吸附吸收甲醛功能的薄膜。
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