CN109499360A - 一种含复合涂层的除臭模块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含复合涂层的除臭模块及其制备方法。本发明以蓬松多孔材料为载体，通过设计两种涂覆液，分别将其喷涂至蓬松多孔材料的两面形成催化剂层和酸性除臭层，这两种涂覆液互相不发生反应，能够有效发挥去除碱性和酸性臭味气体的效果，其中，催化剂层能够有效去除二氧化硫等酸性气体，甲硫醇、乙硫醇等硫醇类物质，以及甲醛、乙醛等醛类污染物，酸性除臭层可以去除三甲胺、氨气等碱性气体，并赋予材料阻燃特性，实现了功能的多元化和性能的全面提升；另一方面，本发明通过优化涂覆液的组分，使得涂层性能稳定，不易出现活性衰减，延长了使用寿命。

Description

一种含复合涂层的除臭模块及其制备方法

技术领域

本发明涉及空气净化滤材技术领域，具体涉及一种含复合涂层的除臭模块及其制备方法。

背景技术

目前的喷胶棉除臭产品，具有一定的吸附和化学除臭性能，主要应用在冰箱中去除冰箱中的酸性和碱性臭味气体，如三甲胺、氨气、二氧化硫等。现有的喷胶棉除臭产品结构如图1所示，以喷胶棉为载体，在喷胶棉的A面和B面两面喷涂酸性除臭物质，如高锰酸钾、硼酸、磷酸、硝酸、盐酸、草酸、柠檬酸、次氯酸等，其目的是去除三甲胺、氨气等碱性臭味气体；将产品烘干后，再在与A面相对的B面喷涂上碱性除臭物质，如氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙等，其作用是去除二氧化硫等酸性气体，经再次烘干，裁切成目标尺寸后使用。该喷胶棉除臭产品对于酸性气体和碱性气体均具有一定的净化效果，但是仍存在以下不足：1)产品的初始性能不稳定，由于产品上喷涂的酸性除臭物质和碱性除臭物质会发生酸碱反应，导致这两种物质的性能被削弱，所以生产出来产品的除臭性能会出现波动；2)除臭性能衰减，产品刚制备完成时测试性能合格，但是放置一周之后再测试，性能衰减至不合格，不具有除臭时间持久、持续作用的特点；3)现有产品只能去除呈明显酸性和碱性的气体，对于醛类及硫醇类污染物无明显去除效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种含复合涂层的除臭模块及其制备方法，以解决现有喷胶棉除臭产品的初始除臭性能不稳定，除臭持久性能差，无法去除醛类和硫醇类污染物的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于除臭模块的涂覆液，包括涂覆液A和涂覆液B，所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：催化剂粉末5％～30％、胶黏剂15％～35％、增稠剂10％～35％和水余量；所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质1％～5％、多孔材料10％～30％、胶黏剂15％～40％、阻燃剂0～20％、增稠剂0～35％和水余量。

发明人通过多次试验，设计两种不同的涂覆液配方，涂覆液A能够去除二氧化硫等酸性气体，甲硫醇、乙硫醇等硫醇类物质，以及甲醛、乙醛等醛类污染物，涂覆液B可以去除三甲胺、氨气等碱性气体，改善材料的阻燃性能；且涂覆液A和涂覆液B之间不进行化学反应，能够牢固地附着在载体上，且附着牢固，不会产生脱落现象。

一种含复合涂层的除臭模块，以蓬松多孔材料为载体，所述蓬松多孔材料的一面附着有催化剂层，与其相对的另一面附着有酸性除臭层；其中，所述催化剂层由涂覆液A喷涂形成，所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：催化剂粉末5％～30％、胶黏剂15％～35％、增稠剂10％～35％和水余量；所述酸性除臭层由涂覆液B喷涂形成，所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质1％～5％、多孔材料10％～30％、胶黏剂15％～40％、阻燃剂0～20％、增稠剂0～35％和水余量。

本申请以蓬松多孔材料为载体，将两种不同的涂覆液分别喷涂至蓬松多孔材料的两面形成除臭涂层，这两种涂覆液互相不发生反应，能够分别有效发挥去除碱性和酸性臭味气体的效果，具有稳定的除臭性能，其中，催化剂层能够有效去除二氧化硫等酸性气体，甲硫醇、乙硫醇等硫醇类物质，以及甲醛、乙醛等醛类污染物，酸性除臭层可以去除三甲胺、氨气等碱性气体；酸性除臭层还具有良好的阻燃性能。本发明通过优化涂覆液的组分，具有良好的长效除臭效果，能够持续除臭。

本发明的除臭模块可广泛用于涉及空气净化的产品，例如冰箱、车载净化器、空调和空气净化器的过滤和预过滤，也可用于厨房、垃圾桶等容易产生异味的场所。

本发明催化剂层和酸性除臭层上涂覆液的喷涂量可以根据蓬松多孔材料的种类、规格进行合理调整。

优选地，所述蓬松多孔材料的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面附着有酸性除臭层。

优选地，所述蓬松多孔材料的一面附着有催化剂层，与其相对的另一面附着有催化剂层和酸性除臭层。

优选地，所述蓬松多孔材料的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面也附着有催化剂层和酸性除臭层。

由于本发明采用的涂覆液A和涂覆液B互相不发生反应，形成的催化剂层和酸性除臭层性能稳定，可根据实际需要在蓬松多孔材料的两面喷涂形成催化剂层和酸性除臭层，在同一面具有两种涂层的情况下，催化剂层和酸性除臭层的相对位置可选。

优选地，所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：催化剂粉末10％、胶黏剂20％、增稠剂10％和水余量；所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质5％、多孔材料10％、胶黏剂20％和水余量。

优选地，所述蓬松多孔材料为喷胶棉或海绵。

优选地，所述酸性除臭物质为硼酸、硝酸、盐酸、磷酸、草酸、柠檬酸、次氯酸中的至少一种。

本发明中的胶黏剂可以选择本领域常规的胶黏剂，如丙烯酸胶水；增稠剂可以选择本领域常规的增稠剂，如纤维素。

优选地，所述催化剂为金属氧化物。

优选地，所述金属氧化物包括贵金属氧化物、稀土金属氧化物中的至少一种；优选地，所述金属氧化物为MnO₂、Ag₂O、PdO、CoO、CuO、ZnO、Pt/TiO₂、Au/TiO₂、Rh/TiO₂中的至少一种。

本发明还提供了上述的含复合涂层的除臭模块的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

(2)将涂覆液A和涂覆液B按顺序喷涂到蓬松多孔材料相应的面上，烘干形成涂层。

本发明配制好涂覆液后，然后按照产品的涂层结构，按照顺序将涂覆液喷涂到相应的面上，烘干使形成相应的涂层结构，制备工艺简单可行，适合大规模生产应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)采用催化剂层来除二氧化硫等酸性气体，催化剂本身对二氧化硫等酸性气体具有很好的去除效果，同时该涂层的性能稳定，不易出现活性衰减，延长了使用寿命，解决了现有技术中吸附组分性能衰减的缺陷；

(2)本发明中的酸性除臭层和催化剂层可以有效兼容，两者之间不会互相反应，制备出的产品性能稳定，解决了现有喷胶棉除臭产品性能受制备方法影响大的问题；

(3)相比于现有产品比较单一的去除酸性和碱性气体的性能，本发明的除臭模块还可以有效去除甲醛、乙醛等醛类污染物，以及乙硫醇等硫醇类臭味气体；

(4)本发明的产品使用单一滤网实现了多重功能，并且各项臭味气体去除性能都能达到或超过现有技术中的滤网产品，可见在简化制备方法的基础上还实现了功能的多元化和性能的全面提升；

(5)本发明的产品在空气净化的预过滤模块的应用中具有优秀的除臭和去除酸碱性气体的性能。

附图说明

图1为现有的喷胶棉除臭产品；

图2为实施例1涂覆有催化剂涂层的中间产品

图3为实施例1的含复合涂层的除臭模块；

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

以下实施例中，在载体的同一面具有两种涂层的情况下，酸性除臭层和催化剂层的相对位置可选。

实施例1

一种含复合涂层的除臭模块，以喷胶棉为载体，所述喷胶棉的一面附着有催化剂层，与其相对的另一面附着有酸性除臭层。

本实施例所述的含复合涂层的除臭模块的制备方法包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：MnO₂粉末10％、丙烯酸胶水20％、纤维素10％和水60％；

所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：柠檬酸5％、活性炭10％、丙烯酸胶水20％和水65％；

(2)将涂覆液A喷涂到喷胶棉的A面上，烘干形成催化剂层，获得如图2所示的涂覆有催化剂涂层的中间产品；将涂覆液B喷涂到与A面相对的B面上，烘干形成酸性除臭层，即可得到如图3所示的除臭模块。

实施例2

一种含复合涂层的除臭模块，以喷胶棉为载体，所述喷胶棉的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面附着有酸性除臭层。

本实施例所述的含复合涂层的除臭模块的制备方法包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：MnO₂粉末10％、丙烯酸胶水20％、纤维素10％和水60％；

所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：柠檬酸5％、活性炭10％、丙烯酸胶水20％和水65％；

(2)将涂覆液A喷涂到喷胶棉的A面上，烘干形成催化剂层；将涂覆液B喷涂到A面和与A面相对的B面上，烘干形成酸性除臭层，即可得到所述除臭模块。

实施例3

一种含复合涂层的除臭模块，以喷胶棉为载体，所述喷胶棉的一面附着有催化剂层，与其相对的另一面附着有催化剂层和酸性除臭层。

本实施例所述的含复合涂层的除臭模块的制备方法包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：MnO₂粉末10％、丙烯酸胶水20％、纤维素10％和水60％；

所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：柠檬酸5％、活性炭10％、丙烯酸胶水20％和水65％；

(2)将涂覆液A喷涂到喷胶棉的A面和与A面相对的B面上，烘干形成催化剂层；将涂覆液B喷涂到B面上，烘干形成酸性除臭层，即可得到所述除臭模块。

实施例4

一种含复合涂层的除臭模块，以喷胶棉为载体，所述喷胶棉的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面也附着有催化剂层和酸性除臭层。

本实施例所述的含复合涂层的除臭模块的制备方法包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：MnO₂粉末10％、丙烯酸胶水20％、纤维素10％和水60％；

所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：柠檬酸5％、活性炭10％、丙烯酸胶水20％和水65％；

(2)将涂覆液A喷涂到喷胶棉的A面和与A面相对的B面，烘干形成催化剂层；将涂覆液B喷涂到A和B面上，经过再次烘干形成酸性除臭层，即可得到所述除臭模块。

实施例5

一种含复合涂层的除臭模块，以喷胶棉为载体，所述喷胶棉的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面也附着有催化剂层和酸性除臭层。

本实施例所述的含复合涂层的除臭模块的制备方法包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：Ag₂O粉末20％、丙烯酸胶水20％、纤维素15％和水45％；

所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质4％、活性炭20％、丙烯酸胶水15％、阻燃剂10％、纤维素15％和水36％。

(2)将涂覆液A喷涂到喷胶棉的A面和与A面相对的B面，烘干形成催化剂层；将涂覆液B喷涂到A和B面上，经过再次烘干形成酸性除臭层，即可得到所述除臭模块。

实施例6

一种含复合涂层的除臭模块，以喷胶棉为载体，所述喷胶棉的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面也附着有催化剂层和酸性除臭层。

本实施例所述的含复合涂层的除臭模块的制备方法包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：PdO粉末30％、丙烯酸胶水35％、纤维素10％和水25％；

所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质1％、活性炭10％、丙烯酸胶水15％、阻燃剂20％、纤维素35％和水19％。

(2)将涂覆液A喷涂到喷胶棉的A面和与A面相对的B面，烘干形成催化剂层；将涂覆液B喷涂到A和B面上，经过再次烘干形成酸性除臭层，即可得到所述除臭模块。

实施例7

一种含复合涂层的除臭模块，以海绵为载体，所述海绵的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面也附着有催化剂层和酸性除臭层。

本实施例所述的含复合涂层的除臭模块的制备方法包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：CoO粉末5％、丙烯酸胶水15％、纤维素35％和水45％；

所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质1％、多孔材料30％、丙烯酸胶水40％、阻燃剂10％、纤维素10％和水9％。

(2)将涂覆液A喷涂到海绵的A面和与A面相对的B面，烘干形成催化剂层；将涂覆液B喷涂到A和B面上，经过再次烘干形成酸性除臭层，即可得到所述除臭模块。

对比例

一种除臭喷胶棉产品，喷胶棉为载体，在喷胶棉的A面和B面双面喷涂酸性除臭物质，该酸性除臭物质由以下质量百分比的组分组成：5％硝酸、10％VAE胶水、10％活性碳粉和75％水，将产品烘干后，在B面喷涂碱性除臭物质，该碱性除臭物质由以下质量百分比的组分组成：8％碳酸氢钠、10％VAE胶水、10％碳粉和72％水，再次烘干，裁切成100mm*100mm尺寸使用。

除臭性能测定

按照以下方式测试各组样品的除臭性能：

在一个60L玻璃舱中放有一个加热装置和一个小风扇，将产品裁切成规格为100mm*100mm的正方形，平放在小风扇上，用微量进样器注入一定量的溶液到60L测试舱的加热装置上，立刻密封，加热并混合5min后关闭加热装置，测定臭味气体的初始浓度，记为C₀，然后打开小风扇，使舱内的空气循环经过除臭块，30min时测定残余臭味气体的浓度C。

除去效率η＝(C₀-C)/C₀×100％。

臭味气体的初始浓度C₀如表1所示。

表1

阻燃性能测定

根据GB4609-84标准进行测试。

实施例和对比例产品的臭味气体去除测试结果如下：

表2

注：表中对比例1和2均为根据上述对比例制备得到的产品。

由于对比例产品上喷涂的酸性除臭物质和碱性除臭物质会发生酸碱反应，导致这两种物质的性能被削弱，所以生产出来产品的性能会出现波动，从而导致对比例制备产品的性能不稳定，会出现部分气体除去率不合格的情况，实施例1～7的除臭模块的三种气体除去率均高于对比例产品，都是合格的，且具有良好的阻燃性能。

在同样的测试条件下进行测试，对比例的除臭产品不具备阻燃特性，且对甲醛、乙硫醇、硫化氢几乎没有除去效果，而实施例的除臭模块可以有效除去这三种臭味气体。

对实施例2和对比例的产品进行性能衰减测定，对比结果如表3所示。

表3

目标值	氨气≧65％	三甲胺≧70％	二氧化硫≧30％
				对比例	94	94	30
对比例放置7天	56	65	28
				实施例2	99	99	88
实施例2放置15天	99	99	84

将产品按照同样的方式密封保存，实施例2和对比例制备的产品初始性能都合格，在放置一段时间后对比例产品性能衰减至不合格，而实施例2产品性能依然合格，持久除臭，没有明显降低。

综上所述，本发明的除臭模块中涂层的性能稳定，不易出现活性衰减，延长了使用寿命，解决了现有产品中吸附组分性能衰减的缺陷；酸性除臭层和催化剂层可以有效的兼容，两者之间不会互相反应；可以有效去除甲醛、乙醛等醛类污染物，以及乙硫醇等硫醇类臭味气体，实现了功能的多元化和性能的全面提升。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种用于除臭模块的涂覆液，其特征在于，包括涂覆液A和涂覆液B，所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：催化剂粉末5％～30％、胶黏剂15％～35％、增稠剂10％～35％和水余量；所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质1％～5％、多孔材料10％～30％、胶黏剂15％～40％、阻燃剂0～20％、增稠剂0～35％和水余量。

2.一种含复合涂层的除臭模块，其特征在于，以蓬松多孔材料为载体，所述蓬松多孔材料的一面附着有催化剂层，与其相对的另一面附着有酸性除臭层；其中，所述催化剂层由涂覆液A喷涂形成，所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：催化剂粉末5％～30％、胶黏剂15％～35％、增稠剂10％～35％和水余量；所述酸性除臭层由涂覆液B喷涂形成，所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质1％～5％、多孔材料10％～30％、胶黏剂15％～40％、阻燃剂0～20％、增稠剂0～35％和水余量。

3.根据权利要求2所述的含复合涂层的除臭模块，其特征在于，所述蓬松多孔材料的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面附着有酸性除臭层。

4.根据权利要求2所述的含复合涂层的除臭模块，其特征在于，所述蓬松多孔材料的一面附着有催化剂层，与其相对的另一面附着有催化剂层和酸性除臭层。

5.根据权利要求2所述的含复合涂层的除臭模块，其特征在于，所述蓬松多孔材料的一面附着有催化剂层和酸性除臭层，与其相对的另一面也附着有催化剂层和酸性除臭层。

6.根据权利要求2所述的含复合涂层的除臭模块，其特征在于，所述涂覆液A包括以下质量百分比的组分：催化剂粉末10％、胶黏剂20％、增稠剂10％和水余量；所述涂覆液B包括以下质量百分比的组分：酸性除臭物质5％、多孔材料10％、胶黏剂20％和水余量。

7.根据权利要求2～6任一项所述的含复合涂层的除臭模块，其特征在于，所述蓬松多孔材料为喷胶棉或海绵；所述酸性除臭物质为硼酸、硝酸、盐酸、磷酸、草酸、柠檬酸、次氯酸中的至少一种。

8.根据权利要求2～6任一项所述的含复合涂层的除臭模块，其特征在于，所述催化剂为金属氧化物。

9.根据权利要求8所述的含复合涂层的除臭模块，其特征在于，所述金属氧化物包括贵金属氧化物、稀土金属氧化物中的至少一种；优选地，所述金属氧化物为MnO₂、Ag₂O、PdO、CoO、CuO、ZnO、Pt/TiO₂、Au/TiO₂、Rh/TiO₂中的至少一种。

10.根据权利要求2～9任一项所述的含复合涂层的除臭模块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)分别按比例配制涂覆液A和涂覆液B；

(2)将涂覆液A和涂覆液B按顺序喷涂到蓬松多孔材料相应的面上，烘干形成涂层。