CN111841489B - 一种轻质高强负离子净化球及其制作方法 - Google Patents

一种轻质高强负离子净化球及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种轻质高强负离子净化球及其制作方法，包括以下重量份的组分：石膏5～30，硅酸钙板废料20～30，负离子载体材料2～5，硅藻岩10～15，活性硅粉5～10，凹凸棒土5～10，灰钙3～8。与现有技术相比，本发明产品具有环保、成本低、轻质、强度高、防结露性能好，呼吸能力强、净化率高、净化持久等优点。

Description

一种轻质高强负离子净化球及其制作方法
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种轻质高强负离子净化球及其制作方法。
背景技术
随着科技的不断发展，各类化学物质也应用到生活的各个领域。其中，室内装修就是一个典型的例子，目前的室内装修，包括家具等等，都会给室内空气带来严重污染，这些污染包括甲醛、苯系物、总挥发性有机物等等，还包括各种细菌、霉菌等等；为了应对这些污染，目前较为常见的是利用煅烧硅藻土、活性炭与有机或无机胶黏剂结合，并借助光触媒技术达到净化空气效果，或者利用氯气缓释技术释放一定量氯气以达到净化空气作用。在现实应用中硅藻土或者活性炭吸附能力有限，光触媒在可见光范围内净化能力有限，在橱柜等相对密闭空间净化能力大大减弱，氯气缓释技术随着时间净化效果会不断减弱。
专利申请CN201811102363.0公开了一种空气净化球，包括以下质量份原料：灰钙粉10～20份、重钙粉10～20份、掺合料20～35份、滑石粉5～15份、白水泥10～15份、重晶石5～15份、硅藻土5～10份及外加剂3～5份，其中，掺合料由沸石粉和电气石按质量份5:1配制而成，该净化球采用天然矿物材料制成，掺加了大量功能性材料，能释放负离子，分解甲醛等有害物质，改善空气质量，可制成不同规格，适用于不同环境及场合。但是所用原料滑石粉、重晶石等密度较大，导致产品质量较重，球体孔隙率低，吸附净化作用不显著，且产品吸水量少，表面致密，影响负离子释放通道，负离子持久作用性差。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可持续净化空气的轻质高强负离子净化球及其制作方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种轻质高强负离子净化球，其特征在于，包括以下重量份的组分：石膏5～30，硅酸钙板废料20～30，负离子载体材料2～5，硅藻岩10～15，活性硅粉5～10，凹凸棒土5～10，灰钙3～8。
所述的硅酸钙板废料为普通硅酸钙板在砂光过程中，通过吸尘器回收的废粉，细度在100目-300目，堆积密度在0.50-0.7g/cm3。该砂光过程是指使用40-120目数的砂带，对硅酸钙板的表面进行打磨处理。
所述的负离子载体材料为为电气石、六环石或纳米负离子粉等负离子材料，其晶体自发极化效应产生的电极使其周围的水分子发生电解作用，生成的氢氧根离子与水分子或其他分子结合形成负离子。
所述的硅藻岩为为一种由方英石、磷石英、蛋白石组成的轻质页岩蛋白石，白色或淡黄色粉末，振实堆积密度0.40-0.65g/cm3，比表面积45-90m2/g。硅藻岩质地松软，富含层理，强度极低，是由硅藻遗体堆积后经初步成岩作用而成的土状岩石，白色或浅黄色。矿物成分为非晶质的蛋白石，硅藻岩质轻且软，易被碾成粉末，多孔状，孔隙度高，90％左右，吸水能力很强。其质软而轻，孔隙度大，具有明显的层理，有很强的吸收性能，易破碎。硅藻岩属大陆湖泊沉积。本发明利用了硅藻岩孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定，可以调节湿度，吸附异味。
所述的活性硅粉为市售普通活性硅粉。活性硅粉是一种无毒、无味、无污染的憎水性(亲油性)高纯白色微粉，具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，活性硅粉能够填充硅酸钙板废料颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与石膏反应生成凝胶体。
所述的凹凸棒土是一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，比重为2.05～2.32，比表面积9.6～36m2/g。凹凸棒土是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，其结构属2:1型粘土矿物，在每个2:1单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成层链状，在四面体条带间形成与链平行的通道，通道横断面约3.7*6.3A°，通道中充填沸石水和结晶水，本发明利用了凹凸棒土优良的吸附性和催化活性，可以增强净化球的物理和化学吸附性能。
所述的灰钙为白色无定形粉末，堆积密度为0.40-0.8g/cm3。灰钙土是暖温带荒漠草原区弱淋溶的干旱土，表层弱腐殖化，土壤有机质含量1-2.5％，15-30cm处为假菌丝状或斑点状的钙积层，剖面中下部还可出现石膏淀积层与可溶盐淀积层。剖面构型与棕钙土近似，但干旱程度稍低，淋溶略强，且因多发育子黄土母质，土层通常较深厚。本发明利用了灰钙的粘结性和气硬性，与其他无机材料发生反应，硬化后增强强度及耐水性能。
一种轻质高强负离子净化球的制作方法，包括以下步骤：
(1)备料：按重量份称取石膏5～30，硅酸钙板废料20～30，负离子载体材料2～5，硅藻岩10～15，活性硅粉5～10，凹凸棒土5～10，灰钙3～8，混合均匀得到混合物料；
(2)将混合物料分批投入滚球机，第一批投入混合物料整体重量的5～10％，同时向滚球机内喷入水雾，使粉料分散并均匀凝聚成球，形成原始颗粒；
(3)当原始颗粒形成后，继续向滚球机内加入混合物料(加入量为混合物料整体重量的5～10％)，并间隔数秒喷水润湿粉料，确保粉料继续附着在原始颗粒上；
(4)重复步骤(3)，使颗粒达到设定粒径后，过筛取所需颗粒；
(5)步骤(4)过筛得到的颗粒，自然条件下放置24h，然后在在蒸压釜中蒸养200℃蒸养24小时，烘干，装袋即得产品。
所述的滚球机的速度为30r/min。
步骤(1)所述的混合物料的粒径为2-3mm，步骤(4)颗粒的设定粒径为5-7mm。
与现有技术相比，本发明大量利用硅酸钙板行业砂光废粉生产轻质高强负离子净化材料，具有以下优点：
1、环保、成本低：本发明采用的主要原料为硅酸钙板砂光废料，硅酸钙板是常用的内外墙装置建筑板材，在生产安装使用过程中，经常存在大量废料，目前这些废料都是粉粹作为路面基材使用，使用价值低，本发明将硅酸钙板加工废料进行回收利用，无排放，成本低，而且环保；
2、轻质、强度高：现有空气净化球用硅藻土、活性炭颗粒强度低，质量重，运输过程中就经常发生粉碎导致吸附能力降低，本发明采用原料中硅藻岩及凹凸棒土堆积密度小，成型后孔隙率高，可降低净化球重量，灰钙粘结性强属于气硬性材料，高温高压反应后能产生更高强度；
3、净化球养护成型后，形成多重孔道，可以调节周围湿度，吸烟除味，防结露性能好，呼吸能力强；
4、净化率高、净化持久：本发明将具有特殊的孔道结构硅酸钙板废料与硅藻岩、活性硅粉、凹凸棒土、灰钙进行结合，成品孔隙率高，可通过吸附消除甲醛等有害异味气体，同时电气石、六环石、纳米负离子粉等负离子材料可均匀进入孔道内，结合材料的孔隙结构，长久释放负离子，持久净化。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种轻质高强负离子净化球的制作方法，包括以下步骤：
(1)备料：称取石膏15kg，硅酸钙板废料25kg，负离子载体材料3kg，硅藻岩12kg，活性硅粉8kg，凹凸棒土6kg，灰钙5kg，混合均匀得到混合物料；混合物料的粒径为2-3mm；
(2)将混合物料分批投入滚球机，第一批投入混合物料整体重量的10％，滚球机的速度为30r/min，同时向滚球机内喷入水雾，使粉料分散并均匀凝聚成球，形成原始颗粒；
(3)当原始颗粒形成后，继续向滚球机内加入混合物料(加入量为混合物料整体重量的10％)，并间隔数秒喷水润湿粉料，粉料继续附着在原始颗粒上；
(4)重复步骤(3)，使颗粒达到设定粒径后，设定粒径为5-7mm，过筛取所需颗粒；
(5)步骤(4)过筛得到的颗粒，自然条件下放置24h，然后在在蒸压釜中蒸养200℃蒸养24小时，烘干，装袋即得产品。
实施例2
一种轻质高强负离子净化球的制作方法，包括以下步骤：
(1)备料：称取石膏30kg，硅酸钙板废料20kg，负离子载体材料2kg，硅藻岩10kg，活性硅粉5kg，凹凸棒土5kg，灰钙3kg，混合均匀得到混合物料；混合物料的粒径为2-3mm；
(2)将混合物料分批投入滚球机，第一批投入混合物料整体重量的5％，滚球机的速度为30r/min，同时向滚球机内喷入水雾，使粉料分散并均匀凝聚成球，形成原始颗粒；
(3)当原始颗粒形成后，继续向滚球机内加入混合物料(加入量为混合物料整体重量的5％)，并间隔数秒喷水润湿粉料，确保粉料继续附着在原始颗粒上；
(4)重复步骤(3)，使颗粒达到设定粒径后，设定粒径为5-7mm，过筛取所需颗粒；
(5)步骤(4)过筛得到的颗粒，自然条件下放置24h，然后在在蒸压釜中蒸养200℃蒸养24小时，烘干，装袋即得产品。
实施例3
一种轻质高强负离子净化球的制作方法，包括以下步骤：
(1)备料：称取石膏5kg，硅酸钙板废料30kg，负离子载体材料5kg，硅藻岩15kg，活性硅粉10kg，凹凸棒土10kg，灰钙8kg，混合均匀得到混合物料；混合物料的粒径为2-3mm；
(2)将混合物料分批投入滚球机，第一批投入混合物料整体重量的8％，滚球机的速度为30r/min，同时向滚球机内喷入水雾，使粉料分散并均匀凝聚成球，形成原始颗粒；
(3)当原始颗粒形成后，继续向滚球机内加入混合物料(加入量为混合物料整体重量的8％)，并间隔数秒喷水润湿粉料，粉料继续附着在原始颗粒上；
(4)重复步骤(3)，使颗粒达到设定粒径后，设定粒径为5-7mm，过筛取所需颗粒；
(5)步骤(4)过筛得到的颗粒，自然条件下放置24h，然后在在蒸压釜中蒸养200℃蒸养24小时，烘干，装袋即得产品。
上述各实施例制得的轻质高强负离子净化球的性能如下：
实施例1 实施例2 实施例3
负离子释放量个/cm3 2000 1600 3000
密度g/cm3 1.20 1.22 1.22
强度 良好 良好 良好
甲醛净化效率(％) 90 88 92
甲醛净化持久性(％) 80 76 83
由上表可知，本发明产品具有轻质、强度高、呼吸能力强、净化率高、净化持久等优点。

Claims (4)

1.一种轻质高强负离子净化球，其特征在于，包括以下重量份的组分：石膏5～30，硅酸钙板废料20～30，负离子载体材料2～5，硅藻岩10～15，活性硅粉5～10，凹凸棒土5～10，灰钙3～8；
所述的硅酸钙板废料为普通硅酸钙板在砂光过程中，通过吸尘器回收的废粉，该粉体细度在100目-300目，堆积密度在0.50-0.70g/cm3；
所述的负离子载体材料为电气石、六环石或纳米负离子粉；所述的硅藻岩的振实堆积密度0.40-0.65g/cm3，比表面积45-90m2/g；
所述的活性硅粉为高纯白色微硅粉；
所述的凹凸棒土的比重为2.05～2.32，比表面积9.6～36m2/g；
所述的灰钙的堆积密度为0.40～0.8g/cm3。
2.一种如权利要求1所述的轻质高强负离子净化球的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)备料：按重量份称取石膏5～30，硅酸钙板废料20～30，负离子载体材料2～5，硅藻岩10～15，活性硅粉5～10，凹凸棒土5～10，灰钙3～8，混合均匀得到混合物料；
(2)将混合物料投入滚球机，同时向滚球机内喷入水雾，使粉料分散并均匀凝聚成球，形成原始颗粒；
(3)当原始颗粒形成后，继续向滚球机内加入混合物料，并间隔数秒喷水润湿粉料，粉料继续附着在原始颗粒上；
(4)重复步骤(3)，使颗粒达到设定粒径后，过筛取所需颗粒；
(5)步骤(4)过筛得到的颗粒，自然条件下放置24h，然后在蒸压釜中蒸养200℃蒸养24小时，烘干，装袋即得产品。
3.根据权利要求2所述的轻质高强负离子净化球的制作方法，其特征在于，所述的滚球机的速度为30r/min。
4.根据权利要求2所述的轻质高强负离子净化球的制作方法，其特征在于，步骤(1)所述的混合物料的粒径为2-3mm，步骤(4)颗粒的设定粒径为5-7mm。
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