CN110178859A - 一种具有驱虫净化功能的环保新材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有驱虫净化功能的环保新材料及其制备方法，该环保新材料包括如下重量份的原料：沸石粉6‑9份；石灰石粉2.5‑5.5份；膨胀石墨3‑6份；硅藻土2‑4.5份；纳米二氧化钛0.3‑0.7份；香茅醛0.05‑0.15份；胡椒醛0.2‑0.36份；天然植物纳米粉末6‑8.5份。本发明制备得到的环保新材料驱虫效果好，同时可有效净化空气中的甲醛，并且缓释性能强，使产品的作用更加持久有效。

Description

一种具有驱虫净化功能的环保新材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种具有驱虫净化功能的环保新材料及其制备方法。
背景技术
我们的生活环境中到处存在着病毒和细菌，它们对人体的健康存在威胁；另外害虫如蚊、蝇、蟑螂、跳蚤、臭虫及螨等会传播疾病，也影响人们的身体健康。对此，人类也在不断地发展杀菌驱虫技术。现有市场中的多种驱虫材料多含有化学合成物质，对人身体会造成一定的伤害，并且会对环境造成一定的环境问题。
环境问题是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化，以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。人类在改造自然环境和创建社会环境的过程中，自然环境仍以其固有的自然规律变化着。为使环境更适合人类工作和劳动的需要，这就涉及到人们的衣、食、住、行、玩的方方面面，都要符合科学、卫生、健康、绿色的要求。因此在制备驱虫材料时，应充分考虑到期环保问题。而在人们生活中，不仅对于驱虫材料具有较大的需求，随着环境问题的日渐突出，空气质量不高，因此，对于净化材料的需求也日益增加。
申请号为201711421107.3的中国专利公开了一种具有驱虫净化功能的环保新材料及其制备方法，该具有驱虫净化功能的环保新材料包括如下组成成分：中药材；矿物黏土；多孔材料；光触媒；活性炭纤维网和黏合剂，该具有驱虫净化功能的环保新材料的制备方法包括如下步骤：原料加工；搅拌；喷涂；烘干；包装入库，该发明提出的一种具有驱虫净化功能的环保新材料及其制备方法，能够有效的起到防虫和驱虫的效果，还能实现空气中有害杂质和粉尘颗粒的吸收的作用，能够有效的降解空气中的有害物质和有害气体，实现防霉去湿的功能，节能环保，满足使用需要。但是其使用的多孔材料孔隙有限，且使用到较多量的光触媒，使原料成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有驱虫净化功能的环保新材料及其制备方法，制备得到的环保新材料驱虫效果好，同时可有效净化空气中的甲醛，并且缓释性能强，使产品的作用更加持久有效。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种具有驱虫净化功能的环保新材料，包括如下重量份的原料：
优选地，所述膨胀石墨的平均粒径为50-80μm。
优选地，所述纳米二氧化钛的平均粒径为10nm，晶型为锐钛型，比表面积为60-100m2/g，纯度大于99.8％。
优选地，所述天然植物纳米粉末为驱蚊香草纳米粉末、七里香纳米粉末、金银花纳米粉末、艾蒿纳米粉末、枇杷叶纳米粉末、芜荑纳米粉末、柠檬桉纳米粉末、紫苏纳米粉末、逐蝇梅纳米粉末中的一种或几种。
进一步优选地，所述天然植物纳米粉末为以下组合方式中的一种：
驱蚊香草纳米粉末、金银花纳米粉末、艾蒿纳米粉末、枇杷叶纳米粉末、芜荑纳米粉末按质量比1：1：2：0.5：0.5混合而成的天然植物纳米粉末；
驱蚊香草纳米粉末、七里香纳米粉末、艾蒿纳米粉末、紫苏纳米粉末按质量比3：0.5：3：0.5混合而成的天然植物纳米粉末；
艾蒿纳米粉末、金银花纳米粉末、逐蝇梅纳米粉末、柠檬桉纳米粉末、七里香纳米粉末按质量比1：1：2：1：0.5混合而成的天然植物纳米粉末。
优选地，所述天然植物纳米粉末的具体制备方法为将相应的天然植物进行干燥，然后经过纳米粉碎研磨机进行粉碎研磨，制备得到相应的天然植物纳米粉末；所述天然植物纳米粉末的粒径≤500nm。
具有驱虫净化功能的环保新材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量比称取各原料；
(2)将沸石粉、石灰石粉、硅藻土烘干混合均匀，并一起于480℃下焙烧1.5小时，得焙烧混合料；
(3)焙烧混合料与膨胀石墨混合均匀后，加入适量的粘合剂以及水混合均匀，制成粒径为2-6mm的颗粒材料，于干燥箱中烘干之后，并于氮气气氛下焙烧2-3小时，焙烧温度为700-750℃，冷却至室温后，得焙烧颗粒；
(4)将香茅醛、胡椒醛加入两者质量总和10-15倍的乙醇之中进行溶解，然后喷洒入焙烧颗粒中；
(5)将纳米二氧化钛、天然植物纳米粉末混合均匀，得包覆混合料；并将适量的粘合剂加水中制备得到粘合剂溶液；
(6)将经过步骤(4)制备得到的颗粒置于转鼓中，并预热至40-45℃，喷淋一层步骤(5)中粘合剂溶液至转动的颗粒上后，再喷洒一层包覆混合料，固化后重复上述过程，直至包覆混合料包覆完毕，于颗粒外形成包覆层。
优选地，步骤(3)和步骤(5)中的粘合剂均为羧甲基纤维素钠或羟丙基甲基纤维素。
优选地，步骤(3)中，粘合剂的加入量为焙烧混合料与膨胀石墨总质量的12％；步骤(6)中，包覆层中粘合剂与包覆混合料的质量比为1：8-11。
本发明的有益效果：
本发明由沸石粉、石灰石粉、硅藻土以及膨胀石墨共同制备得到的焙烧颗粒具有较多孔隙，可以吸附空气中的甲醛等有害物质，且较多的孔隙可用于吸附香茅醛和胡椒醛，香茅醛和胡椒醛溶于乙醇后，喷洒至焙烧颗粒后，可分散于焙烧颗粒中，并在之后可进行缓慢释放，两者配合具有很好的驱虫效果。而之后分布在颗粒表面的纳米二氧化钛，具有较好的光催化效果，使对甲醛等的净化效果增强，而天然植物纳米粉末驱虫效果好，且气味好闻，可清新空气。同时由天然植物纳米粉末、纳米二氧化钛和粘结剂组成的包覆层，对于香茅醛和胡椒醛的挥发形成一道屏障，可使其挥发更加缓慢，增加环保材料总体的缓效性能，可使作用更加持久。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明下述实施例中，膨胀石墨的平均粒径为75μm。纳米二氧化钛的平均粒径为10nm，晶型为锐钛型，比表面积为60-100m2/g，纯度大于99.8％。
实施例1：
一种具有驱虫净化功能的环保新材料，包括如下重量份的原料：
天然植物纳米粉末为驱蚊香草纳米粉末、金银花纳米粉末、艾蒿纳米粉末、枇杷叶纳米粉末、芜荑纳米粉末按质量比1：1：2：0.5：0.5混合而成。
以上天然植物纳米粉末的具体制备方法为将相应的天然植物进行干燥，然后经过纳米粉碎研磨机进行粉碎研磨，制备得到相应的天然植物纳米粉末；天然植物纳米粉末的粒径≤500nm。
具有驱虫净化功能的环保新材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量比称取各原料；
(2)将沸石粉、石灰石粉、硅藻土烘干后混合均匀，并一起于480℃下焙烧1.5小时，得焙烧混合料；
(3)焙烧混合料与膨胀石墨混合均匀后，加入焙烧混合料与膨胀石墨总质量12％的羧甲基纤维素钠以及适量水混合均匀，制成粒径为5mm的颗粒材料，于干燥箱中烘干之后，并于氮气气氛下焙烧2.5小时，焙烧温度为730℃，冷却至室温后，得焙烧颗粒；
(4)将香茅醛、胡椒醛加入两者质量总和13倍的乙醇之中进行溶解，然后喷洒入焙烧颗粒中；
(5)将纳米二氧化钛、天然植物纳米粉末混合均匀，得包覆混合料；并将适量的羧甲基纤维素钠加水制备得到羧甲基纤维素钠溶液；
(6)将经过步骤(4)制备得到的颗粒置于转鼓中，并预热至45℃，喷淋一层步骤(5)中羧甲基纤维素钠溶液至转动的颗粒上后，再喷洒一层包覆混合料，固化后重复上述过程，直至包覆混合料包覆完毕，于颗粒外形成包覆层，包覆层中羧甲基纤维素钠与包覆混合料的质量比为1：10。
实施例2：
一种具有驱虫净化功能的环保新材料，包括如下重量份的原料：
天然植物纳米粉末为：
驱蚊香草纳米粉末、金银花纳米粉末、艾蒿纳米粉末、枇杷叶纳米粉末、芜荑纳米粉末按质量比1：1：2：0.5：0.5混合而成的天然植物纳米粉末；
以上天然植物纳米粉末的具体制备方法为将相应的天然植物进行干燥，然后经过纳米粉碎研磨机进行粉碎研磨，制备得到相应的天然植物纳米粉末；天然植物纳米粉末的粒径≤500nm。
具有驱虫净化功能的环保新材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量比称取各原料；
(2)将沸石粉、石灰石粉、硅藻土烘干后混合均匀，并一起于480℃下焙烧1.5小时，得焙烧混合料；
(3)焙烧混合料与膨胀石墨混合均匀后，加入焙烧混合料与膨胀石墨总质量12％的羟丙基甲基纤维素以及适量水混合均匀，制成粒径为4mm的颗粒材料，于干燥箱中烘干之后，并于氮气气氛下焙烧3小时，焙烧温度为730℃，冷却至室温后，得焙烧颗粒；
(4)将香茅醛、胡椒醛加入两者质量总和13倍的乙醇之中进行溶解，然后喷洒入焙烧颗粒中；
(5)将纳米二氧化钛、天然植物纳米粉末混合均匀，得包覆混合料；并将适量的羟丙基甲基纤维素加水制备得到羟丙基甲基纤维素溶液；
(6)将经过步骤(4)制备得到的颗粒置于转鼓中，并预热至40℃，喷淋一层步骤(5)中羟丙基甲基纤维素溶液至转动的颗粒上后，再喷洒一层包覆混合料，固化后重复上述过程，直至包覆混合料包覆完毕，于颗粒外形成包覆层，包覆层中羟丙基甲基纤维素与包覆混合料的质量比为1：10。
实施例3：
一种具有驱虫净化功能的环保新材料，包括如下重量份的原料：
天然植物纳米粉末为：
驱蚊香草纳米粉末、七里香纳米粉末、艾蒿纳米粉末、紫苏纳米粉末按质量比3：0.5：3：0.5混合而成的天然植物纳米粉末；
以上天然植物纳米粉末的具体制备方法为将相应的天然植物进行干燥，然后经过纳米粉碎研磨机进行粉碎研磨，制备得到相应的天然植物纳米粉末；天然植物纳米粉末的粒径≤500nm。
具有驱虫净化功能的环保新材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量比称取各原料；
(2)将沸石粉、石灰石粉、硅藻土烘干后混合均匀，并一起于480℃下焙烧1.5小时，得焙烧混合料；
(3)焙烧混合料与膨胀石墨混合均匀后，加入焙烧混合料与膨胀石墨总质量12％的羟丙基甲基纤维素以及适量水混合均匀，制成粒径为2mm的颗粒材料，于干燥箱中烘干之后，并于氮气气氛下焙烧2小时，焙烧温度为750℃，冷却至室温后，得焙烧颗粒；
(4)将香茅醛、胡椒醛加入两者质量总和10倍的乙醇之中进行溶解，然后喷洒入焙烧颗粒中；
(5)将纳米二氧化钛、天然植物纳米粉末混合均匀，得包覆混合料；并将适量的羟丙基甲基纤维素加水制备得到羟丙基甲基纤维素溶液；
(6)将经过步骤(4)制备得到的颗粒置于转鼓中，并预热至45℃，喷淋一层步骤(5)中羟丙基甲基纤维素溶液至转动的颗粒上后，再喷洒一层包覆混合料，固化后重复上述过程，直至包覆混合料包覆完毕，于颗粒外形成包覆层，包覆层中羧羟丙基甲基纤维素与包覆混合料的质量比为1：11。
实施例4：
一种具有驱虫净化功能的环保新材料，包括如下重量份的原料：
天然植物纳米粉末为：
艾蒿纳米粉末、金银花纳米粉末、逐蝇梅纳米粉末、柠檬桉纳米粉末、七里香纳米粉末按质量比1：1：2：1：0.5混合而成的天然植物纳米粉末。
以上天然植物纳米粉末的具体制备方法为将相应的天然植物进行干燥，然后经过纳米粉碎研磨机进行粉碎研磨，制备得到相应的天然植物纳米粉末；天然植物纳米粉末的粒径≤500nm。
具有驱虫净化功能的环保新材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量比称取各原料；
(2)将沸石粉、石灰石粉、硅藻土烘干后混合均匀，并一起于480℃下焙烧1.5小时，得焙烧混合料；
(3)焙烧混合料与膨胀石墨混合均匀后，加入焙烧混合料与膨胀石墨总质量12％的羧甲基纤维素钠以及适量水混合均匀，制成粒径为6mm的颗粒材料，于干燥箱中烘干之后，并于氮气气氛下焙烧2.5小时，焙烧温度为700℃，冷却至室温后，得焙烧颗粒；
(4)将香茅醛、胡椒醛加入两者质量总和15倍的乙醇之中进行溶解，然后喷洒入焙烧颗粒中；
(5)将纳米二氧化钛、天然植物纳米粉末混合均匀，得包覆混合料；并将适量的羧甲基纤维素钠加水制备得到羧甲基纤维素钠溶液；
(6)将经过步骤(4)制备得到的颗粒置于转鼓中，并预热至40℃，喷淋一层步骤(5)中羧甲基纤维素钠溶液至转动的颗粒上后，再喷洒一层包覆混合料，固化后重复上述过程，直至包覆混合料包覆完毕，于颗粒外形成包覆层，包覆层中羧甲基纤维素钠与包覆混合料的质量比为1：8。
实施例5：
一种具有驱虫净化功能的环保新材料，包括如下重量份的原料：
天然植物纳米粉末为：
艾蒿纳米粉末、金银花纳米粉末、逐蝇梅纳米粉末、柠檬桉纳米粉末、七里香纳米粉末按质量比1：1：2：1：0.5混合而成的天然植物纳米粉末。
以上天然植物纳米粉末的具体制备方法为将相应的天然植物进行干燥，然后经过纳米粉碎研磨机进行粉碎研磨，制备得到相应的天然植物纳米粉末；天然植物纳米粉末的粒径≤500nm。
具有驱虫净化功能的环保新材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量比称取各原料；
(2)将沸石粉、石灰石粉、硅藻土烘干后混合均匀，并一起于480℃下焙烧1.5小时，得焙烧混合料；
(3)焙烧混合料与膨胀石墨混合均匀后，加入焙烧混合料与膨胀石墨总质量12％的羟丙基甲基纤维素以及适量水混合均匀，制成粒径为5mm的颗粒材料，于干燥箱中烘干之后，并于氮气气氛下焙烧3小时，焙烧温度为720℃，冷却至室温后，得焙烧颗粒；
(4)将香茅醛、胡椒醛加入两者质量总和13倍的乙醇之中进行溶解，然后喷洒入焙烧颗粒中；
(5)将纳米二氧化钛、天然植物纳米粉末混合均匀，得包覆混合料；并将适量的羟丙基甲基纤维素加水制备得到羧甲基纤维素钠或羟丙基甲基纤维素溶液；
(6)将经过步骤(4)制备得到的颗粒置于转鼓中，并预热至40-45℃，喷淋一层步骤(5)中羟丙基甲基纤维素溶液至转动的颗粒上后，再喷洒一层包覆混合料，固化后重复上述过程，直至包覆混合料包覆完毕，于颗粒外形成包覆层，包覆层中羟丙基甲基纤维素与包覆混合料的质量比为1：10。
性能测定：
分别测试实施例1-5中制备得到的具有驱虫净化功能的环保新材料分别置于五个密闭透明腔内，五个密闭透明腔内平均每立方米放置30g环保新材料，密闭透明腔内甲醛的原含量为0.385mg/m3，放置48h后，计算密闭透明腔内甲醛的含量。具体含量如表1所示。表1：
由表1可知，本发明中的对于甲醛具有很好的净化效果，且效果优异。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种具有驱虫净化功能的环保新材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的具有驱虫净化功能的环保新材料，其特征在于，所述膨胀石墨的平均粒径为50-80μm。
3.根据权利要求1所述的具有驱虫净化功能的环保新材料，其特征在于，所述纳米二氧化钛的平均粒径为10nm，晶型为锐钛型，比表面积为60-100m2/g，纯度大于99.8％。
4.根据权利要求1所述的具有驱虫净化功能的环保新材料，其特征在于，所述天然植物纳米粉末为驱蚊香草纳米粉末、七里香纳米粉末、金银花纳米粉末、艾蒿纳米粉末、枇杷叶纳米粉末、芜荑纳米粉末、柠檬桉纳米粉末、紫苏纳米粉末、逐蝇梅纳米粉末中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的具有驱虫净化功能的环保新材料，其特征在于，所述天然植物纳米粉末为以下组合方式中的一种：
驱蚊香草纳米粉末、金银花纳米粉末、艾蒿纳米粉末、枇杷叶纳米粉末、芜荑纳米粉末按质量比1：1：2：0.5：0.5混合而成的天然植物纳米粉末；
驱蚊香草纳米粉末、七里香纳米粉末、艾蒿纳米粉末、紫苏纳米粉末按质量比3：0.5：3：0.5混合而成的天然植物纳米粉末；
艾蒿纳米粉末、金银花纳米粉末、逐蝇梅纳米粉末、柠檬桉纳米粉末、七里香纳米粉末按质量比1：1：2：1：0.5混合而成的天然植物纳米粉末。
6.根据权利要求4所述的具有驱虫净化功能的环保新材料，其特征在于，所述天然植物纳米粉末的具体制备方法为将相应的天然植物进行干燥，然后经过纳米粉碎研磨机进行粉碎研磨，制备得到相应的天然植物纳米粉末；所述天然植物纳米粉末的粒径≤500nm。
7.根据权利要求1-6中任所述的具有驱虫净化功能的环保新材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按质量比称取各原料；
(2)将沸石粉、石灰石粉、硅藻土烘干混合均匀，并一起于480℃下焙烧1.5小时，得焙烧混合料；
(3)焙烧混合料与膨胀石墨混合均匀后，加入适量的粘合剂以及水混合均匀，制成粒径为2-6mm的颗粒材料，于干燥箱中烘干之后，并于氮气气氛下焙烧2-3小时，焙烧温度为700-750℃，冷却至室温后，得焙烧颗粒；
(4)将香茅醛、胡椒醛加入两者质量总和10-15倍的乙醇之中进行溶解，然后喷洒入焙烧颗粒中；
(5)将纳米二氧化钛、天然植物纳米粉末混合均匀，得包覆混合料；并将适量的粘合剂加水制备得到粘合剂溶液；
(6)将经过步骤(4)制备得到的颗粒置于转鼓中，并预热至40-45℃，喷淋一层步骤(5)中粘合剂溶液至转动的颗粒上后，再喷撒一层包覆混合料，固化后重复上述过程，直至包覆混合料包覆完毕，于颗粒外形成包覆层，即得所述具有驱虫净化功能的环保新材料。
8.根据权利要求1所述的具有驱虫净化功能的环保新材料，其特征在于，步骤(3)和步骤(5)中的粘合剂均为羧甲基纤维素钠或羟丙基甲基纤维素。
9.根据权利要求1所述的具有驱虫净化功能的环保新材料，其特征在于，步骤(3)中，粘合剂的加入量为焙烧混合料与膨胀石墨总质量的12％；步骤(6)中，包覆层中粘合剂与包覆混合料的质量比为1：8-11。
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