CN112300609B - 一种人造板材甲醛释放风险防控材料及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人造板材甲醛释放风险防控材料及使用方法,甲醛释放风险防控材料以质量比计算,主要包括以下组分:甲醛化学反应剂,1~10份;渗透剂,0.1~2份;复合成膜剂,0.5~5份;分散剂,0.1~2份;抗菌防霉剂,0.1~5份;可见光催化剂,0.5~5份;pH调节剂,0~5份;助溶剂,0~5份;去离子水,100份;其中,甲醛化学反应剂为氨基酸类甲醛化学反应剂,与游离甲醛反应;复合成膜剂于板材表面形成薄膜;可见光催化剂在室内自然光的作用下产生催化分解效果,分解从板材中溢出的甲醛及VOC;pH调节剂调节材料的pH处于弱碱性环境。本发明具有环境友好、高效、持久等优点,可有效降低人造板材在应用场景下的甲醛释放及健康风险。
Description
技术领域
本发明属于室内空气净化技术领域,涉及一种甲醛释放风险防控材料,尤其涉及一种人造板材甲醛释放风险防控材料及使用方法。
背景技术
甲醛是室内严重的污染物之一,在我国有毒化学品优先控制名单上高居第2位,已经被世界卫生组织(WHO)明确制定为致癌和致畸形物质。
大量学者研究表明:人造板材中游离甲醛超标问题相当严重,人造板材中游离甲醛的散发是引起室内空气中甲醛污染的重要来源之一。人造板中游离甲醛的释放期为3年~15年。因此,作为装饰装修材料的人造板材散发出到室内空气中的甲醛将长期影响到人们的身体健康,是产生不良建筑物综合症(SBS)、建筑物关联综合症(BRI)等的重要因素之一。治理人造板材中游离甲醛,减少室内空气污染是一项具有重要社会意义和经济价值的研究开发工作。在现有的技术背景下,单纯在生产过程中控制人造板材甲醛释放量,还不能满足控制室内空气中甲醛污染基本要求,研究新型人造板材甲醛释放风险防控材料及使用是亟需解决的重要社会问题。
现有技术主要通过物理吸附、化学吸附及催化分解的手段来降低人造板材甲醛释放风险,但存在以下问题:
采用物理吸附技术的,主要采用硅藻土(CN106111091B)、硅藻泥(CN106746950B)、二氧化硅(CN109225150A)等多孔材料作为主要功能成分,但物理吸附针对甲醛的亲和系数低,且吸附容量小,寿命非常短。
采用化学吸附技术的,主要采用与甲醛具有反应活性的化学药剂作为主要功能成分,其优点是反应速度快,性能好。但该方法对化学药剂的选择专业性较强,多为有机组分,其散发到空气中自身具有很强的安全风险。如发明专利(CN110922829A)公开了一种甲醛处理材料的配方,其采用聚丙烯酰肼作为功能组分,酰肼类物质游离态具有刺激性和毒性,具有较强的安全风险。因此,选择安全高效的有机吸附剂作为主要功能组分是目前研究的热点方向。
采用催化分解技术的,多采用二氧化钛光催化剂(CN105597260B)作为主要成分,但众所周知,常规二氧化钛光催化剂仅在紫外光下起活,在人造板材的使用环境下极难起到实际效果,也有研究人员采用复合光催化剂(CN111393952A)作为可见光催化材料,但多以贵金属作为主体配方,成本较高,难以产业化应用。
发明内容
本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料及使用方法,以克服现有技术中人造板材甲醛释放风险防控材料安全系数低、寿命短的缺陷,提供一种联合采用化学吸附、可见光催化分解技术及环保封闭原理去除人造板材中甲醛及异味的去除试剂及使用方法。
为实现上述目的,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,具有这样的特征:以质量比计算,主要包括以下组分:
其中,各个组分协效作用,首先优选各种安全组分进入配方。合成后的清除剂首先通过氨基解离常数高的氨基酸类甲醛化学反应剂与游离甲醛快速反应,消除已经溢出在室内空间的甲醛;然后通过复合成膜剂于板材表面形成稳定致密薄膜,有效防治板材中甲醛及VOC的持续释放;最终通过可见光催化剂在室内自然光的作用下产生催化分解效果,将从板材中因特殊原因偶有溢出的微量甲醛及VOC分解为二氧化碳和水,产生终极防护作用。本发明中还通过添加抗菌防霉剂,防止板材尤其是用于地板的人造板材在潮湿天气下生菌发霉;通过添加分散剂确保各个组分彻底分散,防止清除剂在板材表面产生因施工原因造成的颗粒残留;通过添加助溶剂确保高分子复合成膜剂的充分溶解;通过添加不定数量的pH调节剂,确保产品在不同比例下均处于弱碱性环境。
进一步,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,还可以具有这样的特征:其中,所述甲醛化学反应剂为半胱氨酸或脯氨酸。优选为半胱氨酸。
进一步,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,还可以具有这样的特征:其中,所述复合成膜剂为无机金属氧化物组分。
进一步,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,还可以具有这样的特征:其中,所述复合成膜剂为颗粒大小为1~50nm的三氧化二铝溶胶和碱性硅溶胶以质量比1:1复配。
进一步,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,还可以具有这样的特征:其中,所述可见光催化剂为非金属/金属共掺杂二氧化钛。
进一步,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,还可以具有这样的特征:其中,所述可见光催化剂为为颗粒大小为1~20nm的氮/铁共掺杂二氧化钛。
进一步,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,还可以具有这样的特征:其中,所述pH调节剂为甘氨酸-氢氧化钠缓冲溶液。
进一步,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,还可以具有这样的特征:其中,所述甲醛释放风险防控材料的pH值为8~10。
本发明还提供上述人造板材甲醛释放风险防控材料的使用方法,具有这样的特征:包括以下步骤:步骤一、施工前提前12小时以上将待施工的甲醛释放风险防控材料于超声设备中超声分散1~2小时,去除无机颗粒表面的羟基,确保颗粒充分分散;步骤二、施工过程中,对人造板材喷洒所述甲醛释放风险防控材料。
进一步,本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料的使用方法,还可以具有这样的特征:其中,步骤二中,所述甲醛释放风险防控材料主要用于板材接缝位置和板材截面裸漏位置,不需要喷洒在人造板材外已封边外表面。
本发明的有益效果在于:本发明提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料及使用方法,通过安全反应剂、可见光光催化剂及环境友好型成膜剂复配,制得一种人造板材甲醛释放风险防控材料,并推广其在现有空气净化体系中的应用,改善室内空气品质,具有显著的社会效益和意义,具体的:
一、本发明优选各种安全配方,确保施工人员及施工后入住人员的安全;
二、本发明成膜剂及可见光光催化剂特别指定颗粒尺寸,并在施工前超声处理,确保无机组分可充分分散,防止施工后颗粒残留在板材上;
三、本发明的人造板材甲醛释放风险防控材料除与甲醛快速反应外,还可通过成膜及光催化作用去除施工空间的异味及挥发性有机物。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
各实施例中,抗菌防霉剂、渗透剂、分散剂及助溶剂均采用通过常规资料可查询或掌握的组分。
甲醛释放量的测试方法为:在有开孔的125L可密封玻璃仓测试,采用实施例或对比例制备的甲醛释放风险防控材料对尺寸为100mm(长)×50mm(宽)×5mm(厚)的人造板进行喷涂指定量甲醛释放风险防控材料,喷涂后将人造板置入玻璃仓,并密闭玻璃仓,控制玻璃仓温度为28℃±1℃,相对湿度为50%±10%,对玻璃仓密封6h后的空气取样测试甲醛值,取样及测试设备为型号ppm 400st甲醛检测仪。
人造板材处理后甲醛释放风险防控材料有效寿命的测试方法为:采用上述测试方法后的板材,放在常温常湿环境中指定天数后,继续采用上述方法测试,即为指定天数后的甲醛释放量。
实施例1
本实施例提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,以质量比计算,主要包括以下组分:
将指定质量比例含量的以上各材料混合搅拌即得人造板材甲醛释放风险防控材料,其pH值为9。
对该甲醛释放风险防控材料进行甲醛释放量和有效寿命的测试:取该甲醛释放风险防控材料,超声1小时后,对待处理板材内部裸漏面(无封边)处理,处理用量为5ml,随后测试甲醛释放量,并分别测试7天、15天、30天、60天、90天的甲醛释放量,结果如表1和表2所示。
人造板材甲醛释放风险防控材料的使用方法包括以下步骤:
步骤一、施工前提前12小时以上将待施工的甲醛释放风险防控材料于超声设备中超声分散1~2小时,去除无机颗粒表面的羟基,确保颗粒充分分散;
步骤二、施工过程中,对人造板材喷洒所述甲醛释放风险防控材料。具体的,甲醛释放风险防控材料主要用于板材接缝位置和板材截面裸漏位置,不需要喷洒在人造板材外已封边外表面。
实施例2
本实施例提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,以质量比计算,主要包括以下组分:
将指定质量比例含量的以上各材料混合搅拌即得人造板材甲醛释放风险防控材料,其pH值为9。
对该甲醛释放风险防控材料进行甲醛释放量和有效寿命的测试:取该甲醛释放风险防控材料,超声1小时后,对待处理板材内部裸漏面(无封边)处理,处理用量为5ml,随后测试甲醛释放量,并分别测试7天、15天、30天、60天、90天的甲醛释放量,结果如表1和表2所示。
实施例3
本实施例提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,以质量比计算,主要包括以下组分:
将指定质量比例含量的以上各材料混合搅拌即得人造板材甲醛释放风险防控材料,其pH值为8.6。
实施例4
本实施例提供一种人造板材甲醛释放风险防控材料,以质量比计算,主要包括以下组分:
将指定质量比例含量的以上各材料混合搅拌即得人造板材甲醛释放风险防控材料,其pH值为10。
对比例1相对比实施例2,将处理方法调整为对整个板材所有外表面进行处理,处理用量为30ml,随后测试甲醛释放量,并分别测试7天、15天、30天、60天、90天的甲醛释放量。
对比例2相对比实施例2,不添加抗菌防霉剂,其余相同。
对比例3相对比实施例2,不添加复合成膜剂,其余相同。
对比例4相对比实施例2,将25nm氮/铁共掺杂二氧化钛更换为常用锐钛矿纳米二氧化钛,其余相同。
对比例5相对比实施例2,施工前不做超声处理,其余相同。
对比例6相对比实施例2,不添加脯氨酸,其余相同。
以上各案例的测试数据如下:
表1甲醛释放量及相关数据
通过表1可知,采用本发明指定方法后,可有效降低甲醛释放风险防控材料用量(对比例1和实施例2比较),可保持板材表面清洁度(对比例5和其它例比较),可有效降低甲醛释放(对比例6和其他例比较)。
表2不同天数甲醛释放量(mg/m3)
序号 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 |
0 | 0.071 | 0.022 | 0.021 | 0.029 | 0.063 | 0.042 | 0.055 | 2.240 |
7 | 0.072 | 0.023 | 0.022 | 0.028 | 0.112 | 0.136 | 0.058 | 2.361 |
15 | 0.082 | 0.028 | 0.024 | 0.024 | 0.332 | 0.225 | 0.068 | 2.198 |
30 | 0.084 | 0.029 | 0.029 | 0.050 | 0.398 | 0.302 | 0.075 | 2.005 |
60 | 0.077 | 0.024 | 0.030 | 0.235 | 0.785 | 0.695 | 0.091 | 2.016 |
90 | 0.081 | 0.025 | 0.022 | 1.005 | 1.025 | 0.889 | 0.088 | 1.997 |
通过表2可知,采用本发明指定方法后,可大大延长甲醛释放风险防控材料针对人造板甲醛的去除寿命,除对比例1仅仅是操作方法的改变导致用量增加,对比例5外观受损,两个对比例甲醛释放量维持良好外,其它各对比例甲醛释放量均出现较大幅度的提高,尤其值得注意的是,对比例2在第30天出现发霉后导致治理层破坏,甲醛释放量也在后期大幅提高。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种人造板材甲醛释放风险防控材料,其特征在于:
以质量比计算,主要包括以下组分:
甲醛化学反应剂 1~10 份;
渗透剂 0.1~2份;
复合成膜剂 0.5~5份;
分散剂 0.1~2份;
抗菌防霉剂 0.1~5份;
可见光催化剂 0.5~5份;
pH调节剂 0~5 份;
助溶剂 0~5份;
去离子水 100份;
其中,所述甲醛化学反应剂为氨基酸类甲醛化学反应剂,与游离甲醛反应;所述甲醛化学反应剂为半胱氨酸或脯氨酸;
所述复合成膜剂为颗粒大小为1~50 nm的三氧化二铝溶胶和碱性硅溶胶以质量比1:1复配;
所述可见光催化剂在室内自然光的作用下产生催化分解效果,分解从板材中溢出的甲醛及VOC;所述可见光催化剂为颗粒大小为1~20nm的氮/铁共掺杂二氧化钛;
所述pH调节剂调节甲醛释放风险防控材料的pH处于弱碱性环境,且甲醛释放风险防控材料的pH值为8~10。
2.根据权利要求1所述的人造板材甲醛释放风险防控材料,其特征在于:
其中,所述pH调节剂为甘氨酸-氢氧化钠缓冲溶液。
3.如权利要求1-2任意一项所述的人造板材甲醛释放风险防控材料的使用方法,其特征在于:
包括以下步骤:
步骤一、施工前提前12小时以上将待施工的甲醛释放风险防控材料于超声设备中超声分散1~2小时,去除无机颗粒表面的羟基,确保颗粒充分分散;
步骤二、施工过程中,对人造板材喷洒所述甲醛释放风险防控材料。
4.根据权利要求3所述的人造板材甲醛释放风险防控材料的使用方法,其特征在于:
其中,步骤二中,所述甲醛释放风险防控材料主要用于板材接缝位置和板材截面裸漏位置,不需要喷洒在人造板材外已封边外表面。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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