CN109914104A

CN109914104A - 一种除甲醛功能纤维及合成方法

Info

Publication number: CN109914104A
Application number: CN201811651766.0A
Authority: CN
Inventors: 刘大鑫; 王力; 陈兆文; 孙世操; 黄国庆; 范海明; 刘彦洋
Original assignee: HANDAN PERIC ELECTRIC APPLIANCE CO Ltd
Current assignee: HANDAN PERIC ELECTRIC APPLIANCE CO Ltd
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2018-12-31
Publication date: 2019-06-21

Abstract

本发明涉及一种除甲醛功能纤维及合成方法，属于空气净化技术领域。所述功能纤维是由胺基化合物和塑化剂接枝或吸附在纤维表面形成。通过将纤维放入胺基化合物与塑化剂的混合溶液中充分反应，得到所述功能纤维。所述功能纤维性能稳定，对甲醛的吸附速度快，吸附容量大，不会产生二次污染；同时还具有抗菌抑菌功能；所述方法生产成本低廉，原料来源方便；制备步骤简单，制备过程较易控制，生产效率高。

Description

一种除甲醛功能纤维及合成方法

技术领域

本发明涉及一种除甲醛功能纤维及合成方法，属于空气净化技术领域。

背景技术

世界卫生组织(WHO)的权威调查结果显示，世界上超过30％的新建和重修的建筑物中存在室内空气污染，已经导致全球性的发病率和死亡率的上升，人类患有的疾病70％与室内空气污染密切相关。其中，甲醛是一种主要的污染物质，具有较高毒性，能与蛋白质上的氨基发生反应，破坏生物细胞蛋白质的原生质，使蛋白质凝固变性。

通常情况下人们所接触到的甲醛浓度较低，引起的症状不明显，但甲醛的慢性作用同样会对人体健康造成威胁，老人和小孩最容易受到伤害，接触到的甲醛浓度越高，所导致的损伤越严重，由此产生的累积效应会严重危害人类的健康。甲醛对人体的毒害作用涉及多个系统和多个器官，短期接触低浓度的甲醛会刺激人的眼睛、鼻腔和呼吸道黏膜从而引起过敏反应，这种毒性刺激性作用主要表现为神经和呼吸系统症状，如头痛和咳嗽等，长期接触低剂量的甲醛会增加患有鼻咽癌和白血病的可能性。世界卫生组织国际癌症研究机构认定甲醛是一种致癌和致畸性物质，甲醛在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位。

室内甲醛污染来源主要有以下几个方面：1)装饰材料，如乳胶漆、合成纤维、粘合剂、塑贴面和地板胶等；2)人造板材，如胶合板、中高密度纤维板、刨花板和细工木板等；3)燃烧后会散发甲醛的材料，如香烟和一些有机材料； 4)日用生活品，如化妆品、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张、服装、清洁剂和杀虫剂等。购买家具或装修后甲醛释放非常缓慢，组合家具中的人造板材及家庭装修中使用的装饰材料中的甲醛的释放期最长可达3年～15年。

目前，室内甲醛污染的治理方法主要有以下几种：1)植物净化法，净化作用慢、效果不明显；2)活性炭吸附法，易饱和，需经常进行更换或再生，且在环境发生变化时有可能再次释放，造成二次污染；3)催化法，低浓度下效率不高，催化剂在实际使用过程中易失活或效率大幅降低。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种除甲醛功能纤维；所述功能纤维性能稳定、吸附甲醛速度快、吸附容量大且无二次污染。

本发明的目的之二在于提供一种除甲醛功能纤维的合成方法，所述方法安全可靠，适用于大规模生产。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案。

一种除甲醛功能纤维，所述功能纤维是由胺基化合物和塑化剂接枝或吸附在纤维表面形成。

优选所述胺基化合物为多乙烯多胺、氨基酸、多肽、蛋白质和多乙烯多酰胺中的一种以上。

优选所述塑化剂为醇类、糖类和硅油中的一种以上。

优选所述纤维为涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、尼龙、黏胶、木浆和玻璃纤维中的一种以上。

一种本发明所述除甲醛功能纤维的合成方法，所述方法步骤包括：

将作为基体的纤维放入胺基化合物与塑化剂的混合溶液A中充分反应，得到本发明所述除甲醛功能纤维。

优选将纤维放入胺基化合物、塑化剂和附着促进剂的混合溶液B中充分反应，得到本发明所述除甲醛功能纤维。

优选先将纤维进行预处理获得活性官能团，再放入胺基化合物和塑化剂的混合溶液A中充分反应，得到本发明所述除甲醛功能纤维。

优选先将纤维进行预处理获得活性官能团，再放入胺基化合物、塑化剂和附着促进剂的混合溶液B中充分反应，得到本发明所述除甲醛功能纤维。

其中，优选胺基化合物与塑化剂在所述混合溶液A中的总质量分数为 0.1％～99％；优选塑化剂在混合溶液A中的质量分数为0％～80％。

优选所述反应温度为0℃～100℃。

所述附着促进剂为表面活性剂，优选为直链烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种以上。

优选附着促进剂在所述混合溶液B中的质量分数为0.01％～5％。

所述预处理为一次预处理或多次预处理；

一次预处理是将纤维放入质量分数为0.01％～50％的酸溶液或碱溶液中，在 0℃～200℃进行浸泡；

优选在一次预处理的基础上，根据所需获得活性官能团，选择合适的预处理液，将一次预处理后的纤维放入预处理液浸泡，可以反复进行多次。

所述预处理液中的溶质为交联剂；优选为多元胺、多元酸、多元醛和有机二卤化物中的一种以上。

优选所述预处理液中溶质的质量分数为0.01％～20％。

一种除甲醛功能纤维制品，所述纤维制品是将本发明所述的除甲醛功能纤维采用现有技术制成纤维制品获得；或将本发明所述纤维采用现有技术制成纤维制品后，再将所述胺基化合物和所述塑化剂接枝或吸附在纤维制品表面获得；其制备方法为：将本发明所述一种除甲醛功能纤维的合成方法中的纤维改为纤维制品，其余步骤与本发明所述一种除甲醛功能纤维的合成方法相同。

所述纤维制品可以为是絮状物、无纺布、毡、布或者纸等。

有益效果

1.本发明提供了一种除甲醛功能纤维，所述功能纤维性能稳定，对甲醛的吸附速度快，吸附容量大，不会产生二次污染；

2.本发明提供了一种除甲醛功能纤维，所述功能纤维除了对甲醛有去除效果外，同时还具有抗菌抑菌功能；

3.本发明提供了一种除甲醛功能纤维的合成方法，所述方法生产成本低廉，原料来源方便；制备步骤简单，制备过程较易控制，生产效率高；

4.本发明提供了一种除甲醛功能纤维制品，所述纤维制品范围广泛，可以是絮状物、无纺布、毡、布或者纸等，应用形式灵活。

具体实施方式

下面结合具体实施例来详述本发明，但不作为对本发明专利的限定。

实施例1

将10g规格为1.5D×38mm的涤纶纤维放入500mL的混合溶液中，混合溶液中二乙烯三胺的质量分数为50％，直链烷基苯磺酸钠的质量分数为4.8％，在 25℃下反应2h，得到本发明所述除甲醛功能纤维。

对本实施例制得的除甲醛功能纤维进行如下检测：

取10g所述除甲醛功能纤维放入体积为1.5m³、甲醛初始浓度为1mg/m³的密闭玻璃箱里，在温度为25℃、湿度为50％的条件下反应1h，甲醛去除率为68％，得到吸附完甲醛的纤维；将吸附完甲醛的纤维，放置在温度为25℃、湿度为50％的洁净密闭箱内24h无甲醛释放。

依据GB/T 20944-2008振荡法测得所述除甲醛功能纤维对金黄色葡萄球菌抑菌率大于99％、对大肠杆菌抑菌率大于99％。

实施例2

将10g克重为35g/m²、厚度为0.5mm的黏胶水刺无纺布放入500mL的混合溶液中，混合溶液中三乙烯四胺的质量分数为0.2％，乙二醇的质量分数为60％，在25℃下反应2h，得到除甲醛功能无纺布，为本发明所述的一种除甲醛功能纤维制品。

对本实施例制得的除甲醛功能无纺布进行如下检测：

取10g所述除甲醛功能无纺布平铺在体积为1.5m³、甲醛初始浓度1mg/m³的密闭玻璃箱中，在温度为25℃、湿度为50％的条件下反应1h，甲醛去除率为 40％，得到吸附完甲醛的无纺布；将吸附完甲醛的无纺布，放置在温度为25℃、湿度为50％的洁净密闭箱内24h无甲醛释放。

依据GB/T 20944-2008振荡法测得所述除甲醛功能无纺布对金黄色葡萄球菌抑菌率大于99％、对大肠杆菌抑菌率大于99％。

实施例3

将10g聚丙烯腈纤维放入500mL质量分数为0.5％的氢氧化钠水溶液中，在 100℃浸泡3h，取出用水洗净后，放入500mL浓度为2mol/L盐酸中于25℃浸泡 1h，获得含羧基的聚丙烯腈纤维，将含羧基的聚丙烯腈纤维再次放入500mL质量浓度为20％的水合肼溶液中在沸腾状态下浸泡反应5h，得到预处理后的纤维。

将预处理后的纤维放入500mL质量浓度为90％的四乙烯五胺溶液中于沸腾状态下反应3h，得到本发明所述的除甲醛功能纤维。

对本实施例制得的除甲醛功能纤维进行如下检测：

取10g所述除甲醛功能纤维放入体积为1.5m³、甲醛初始浓度1mg/m³的密闭玻璃箱里，在温度为25℃、湿度为50％的条件下反应1h，甲醛去除率为50％，得到吸附完甲醛的纤维；将吸附完甲醛的纤维，放置在温度为25℃、湿度为50％的洁净密闭箱内24h无甲醛释放。

凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种除甲醛功能纤维，其特征在于：所述功能纤维是由胺基化合物和塑化剂接枝或吸附在纤维表面形成。

2.根据权利要求1所述的一种除甲醛功能纤维，其特征在于：所述胺基化合物为多乙烯多胺、氨基酸、多肽、蛋白质和多乙烯多酰胺中的一种以上；

所述塑化剂为醇类、糖类和硅油中的一种以上；

所述纤维为涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、尼龙、黏胶、木浆和玻璃纤维中的一种以上。

3.一种如权利要求1或2所述的除甲醛功能纤维的合成方法，其特征在于：所述方法步骤包括：将纤维放入胺基化合物与塑化剂的混合溶液中充分反应，得到所述除甲醛功能纤维。

4.根据权利要求3述的一种除甲醛功能纤维的合成方法，其特征在于：所述混合溶液还包括附着促进剂，所述附着促进剂为表面活性剂。

5.根据权利要求3述的一种除甲醛功能纤维的合成方法，其特征在于：先将纤维进行预处理，再放入所述混合溶液中充分反应；所述预处理为一次预处理或多次预处理；一次预处理是将纤维放入质量分数为0.01％～50％的酸溶液或碱溶液中，在0℃～200℃进行浸泡；多次预处理为将一次预处理后的纤维放入预处理液中多次浸泡。

6.根据权利要求4述的一种除甲醛功能纤维的合成方法，其特征在于：先将纤维进行预处理，再放入所述混合溶液中充分反应；所述预处理为一次预处理或多次预处理；一次预处理是将纤维放入质量分数为0.01％～50％的酸溶液或碱溶液中，在0℃～200℃进行浸泡；多次预处理为将一次预处理后的纤维放入预处理液中多次浸泡。

7.根据权利要求3述的一种除甲醛功能纤维的合成方法，其特征在于：胺基化合物与塑化剂在所述混合溶液中的总质量分数为0.1％～99％；塑化剂在混合溶液中的质量分数为0％～80％；

所述反应温度为0℃～100℃。

8.根据权利要求4述的一种除甲醛功能纤维的合成方法，其特征在于：所述附着促进剂为直链烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种以上；附着促进剂在所述混合溶液中的质量分数为0.01％～5％。

9.根据权利要求5或6述的一种除甲醛功能纤维的合成方法，其特征在于：预处理液为多元胺、多元酸、多元醛和有机二卤化物中的一种以上；预处理液中溶质的质量分数为0.01％～20％。

10.一种除甲醛功能纤维制品，其特征在于：所述纤维制品是将如权利要求1或2所述的除甲醛功能纤维制成纤维制品获得；或

将如权利要求1或2所述的纤维制成纤维制品后，再将所述胺基化合物和所述塑化剂接枝或吸附在纤维制品表面获得。