CN113842764A - 一种甲醛和异味清除剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种甲醛和异味清除剂，包括以下组分：甲基丙烯酸月桂酯、甲醛捕捉剂、植物提取液、抗菌剂、柠檬酸和表面活性剂，其中溶剂为水。该清除剂能够对装修后室内空气中存在的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC、氨、异味、细菌、霉菌等进行同时净化。通过化学反应和化学键合空气中的污染成分，从根源去除各种污染物，且不产生二次污染。同时，本发明清除剂中的主要成分在自然界中天然存在或从植物提取得到，对人体无毒、无害、无刺激。本发明还提供了所述清除剂的制备方法，该方法简单易成，使用方便，易于规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种甲醛和异味清除剂，以及该清除剂的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，人们对居家生活的美化要求也越来越高。然而很多的装饰材料含有甲醛、苯、甲苯、二甲苯等总挥发性有机化合物(Total VolatileOrganic Compounds，简称TVOC)有害物质，会在装饰材料使用过程中慢慢释放出，对人体健康造成危害。环保、健康问题受到大家的重视，对生活环境空气的净化也日益关注。
众多TVOC中，甲醛是毒性较高的物质，在人体内可转变为甲醇。甲醇在人体内堆积刺激中枢神经系统，对人类的免疫系统、肝脏等都有毒害，轻微的甲醛中毒会导致刺激眼结膜、呼吸道粘膜而产生流泪、流涕、引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病；严重的甲醛中毒就会引发很多癌症，因此对于甲醛的清除是非常必要的。然而，目前市场上现有的甲醛清除产品仍具有清除效率低，清除不充分，活性维持时间短等问题。
此外，装饰材料还常常伴随异味产生，异味的存在同样也破坏生活环境的质量。目前常用的除味剂主要有物理吸附类、香料遮掩类、化学反应类和酶制品。物理吸附类主要依赖物理吸附消除异味的影响，通常用的是活性炭、活性白土、硅藻土等，此类除味剂除味效果不充分，效率低，而且随着温度的升高会释放部分吸附物，因此，此类产品无法满足人们的需求；香料遮掩类产品依赖香料的香味掩盖异味，并不能从根本上清除异味；目前比较受青睐的是化学反应类和酶制品类的产品。然而，目前市场上已有的除异味产品除味效果不佳，效率低，而且除甲醛产品不具有除异味功能，除异味产品不兼具除甲醛功能，因此常常需要针对不同的问题购买不同的产品，经过多道处理工序，一方面增加了清除成本，另一方面复杂化了清理过程，具有较大的弊端。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷与不足，本发明的第一目的在于提供一种甲醛和异味清除剂，所述清除剂应用范围广泛、除异味效果明显、使用方便、净化效果好、安全环保、无毒性、无二次污染且同时还具有除臭和抑菌功效。
本发明的第二目的在于提供上述清除剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明涉及一种甲醛和异味清除剂，包括以下组分：甲基丙烯酸月桂酯、甲醛捕捉剂、植物提取液、抗菌剂、柠檬酸和表面活性剂。
进一步地，所述清除剂中各组分的质量百分含量为：
进一步地，所述甲醛捕捉剂为2-咪唑烷酮。该化合物能够与甲醛中的羰基和氨基发生曼希尼反应，生成无副作用且稳定的曼氏碱，因此能去除空气和产品中的游离态甲醛。
进一步地，所述表面活性剂为非离子表面活性剂，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)。表面活性剂的作用为提高甲基丙烯酸月桂酯、甲醛捕捉剂和植物提取液在水中的溶解度，使之形成均匀稳定的分散体系。
进一步地，所述抗菌剂为有机硅季铵盐抗菌剂，优选为3-(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化铵(HM98-3)。
进一步地，所述植物提取液选自香茅、青竹、柠檬、松、艾叶提取液中的一种或多种。植物提取液的作用为使清除剂的功效更好且具有芳香的气味。
进一步地，所述柠檬酸作为pH值调节剂。
进一步地，所述水作为溶剂，为工业蒸馏水或去离子水。
在上述组分中，甲醛捕捉剂具有优异的甲醛捕捉能力，同时可与甲醛发生化学反应生成无毒的单烷基化的产物，故用来达到净化甲醛的目的。为了除去室内污染空气中的异味，选用了甲基丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸月桂酯具有特殊的分子结构，使得带正电荷的长链甲基丙烯酸月桂酯分子与带负电荷的异味分子(如有机化合物、TVOC)结合，生成稳定的大分子化合物，从而实现去除异味的目的。为了同时达到抑菌的效果，选用了抗菌剂，所述抗菌剂为有机硅季铵盐，其带有的正电荷可以主动吸引带负电荷的细菌，在细胞膜(细胞壁)造成正负电荷不均匀，导致细胞膜(细胞壁)破裂，细胞内的遗传物质从破裂孔流出，使细菌无法生长繁殖，直至死亡。有机硅季铵盐还具有很强的活性，能够妨碍细菌的分裂功能，进而影响细菌的生长繁殖，由于含有高聚物成分，可以缩聚成膜堵塞细菌呼吸系统，使微生物迅速窒息而死。
本发明还提供了所述甲醛和异味清除剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所需水量加入反应釜中，搅拌条件下，向所述反应釜中依次加入柠檬酸和表面活性剂，搅拌20-30分钟，直至反应釜中的物质充分混匀；
(2)向所述反应釜中依次加入甲基丙烯酸月桂酯和植物提取液，加热条件下搅拌20-30分钟，直至反应釜中的物质充分混匀；
(3)向所述反应釜中依次加入甲醛捕捉剂和抗菌剂，搅拌20-30分钟，直至反应釜中的物质充分混匀，得到所述甲醛和异味清除剂。
进一步地，步骤(1)至(3)中，搅拌速率为100-700转/分钟。
进一步地，步骤(2)中，采用水浴加热，加热温度为40-100℃，作用是使反应釜中加入的物质在混匀的同时发生乳化。
所述甲醛和异味清除剂的使用方法为：取适量清除剂加入喷雾器中，将清除剂均匀喷向需要进行空气净化的室内区域，喷洒1-5遍，即完成对室内空气的净化，整个过程方便简单易于操作。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种甲醛和异味清除剂，包括以下组分：甲基丙烯酸月桂酯、甲醛捕捉剂、植物提取液、抗菌剂、柠檬酸和表面活性剂，其中溶剂为水。该清除剂能够对装修后室内空气中存在的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC、氨、异味、细菌、霉菌等进行同时净化。通过化学反应和化学键合空气中的污染成分，从根源去除各种污染物，且不产生二次污染。同时，本发明清除剂中的主要成分在自然界中天然存在或从植物提取得到，对人体无毒、无害、无刺激。本发明还提供了所述清除剂的制备方法，该制备方法简单易成，使用方便，易于规模化生产。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
为了更好地说明本发明提供的清除剂对甲醛、异味的清除效果和抑菌效果，本发明中选择了以下具体成分的实施例作为参考。
第一组实施例和对比例中各原料的质量百分含量见表1，余量为水。其中甲醛捕捉剂为2-咪唑烷酮，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，抗菌剂为3-(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化铵，植物提取液为香茅精油。
以实施例1为例，该甲醛和异味清除剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将所需水量加入反应釜中，搅拌条件下，向所述反应釜中依次加入柠檬酸和表面活性剂，搅拌20分钟，搅拌速率为300转/分钟，直至反应釜中的物质充分混匀；
(2)向所述反应釜中依次加入甲基丙烯酸月桂酯和植物提取液，水浴加热50℃搅拌20分钟，搅拌速率为300转/分钟，直至反应釜中的物质充分混匀；
(3)向所述反应釜中依次加入甲醛捕捉剂和抗菌剂，搅拌20分钟，搅拌速率为300转/分钟，直至反应釜中的物质充分混匀，得到所述甲醛和异味清除剂。
表1
参照国家标准QB/T2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》，用两个1m3气候舱(A为空白舱，B为试验舱)测试本发明对空气中污染物的净化效果。在两个气候舱中充入等量的污染源，并在B中均匀喷入10毫升本发明清除剂。24小时后，检测A中污染物浓度记为C0，检测B中污染物浓度记为C1，并按下式计算污染物去除率：y＝(C0-C1)*100/C0。
上述实施例和对比例的清除剂污染物净化检验结果如表2所示：
表2
上述第一组实施例和对比例的清除效果表明：甲醛捕捉剂对室内污染空气中甲醛的去除有明显的效果，其质量百分含量的最优选择范围为2％-5％。当产品中所述甲醛捕捉剂的质量百分含量超过最大取值范围时，会对产品吸收空气中的甲醛有一定的抑制作用，使其去除甲醛的效果减弱。
第二组实施例和对比例中各原料的质量百分含量见表3，余量为水。其中甲醛捕捉剂为2-咪唑烷酮，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，抗菌剂为3-(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化铵，植物提取液为香茅精油：
表3
净化效果测定方法参照第一组实施例和对比例，在此不做赘述。
上述实施例和对比例的清除剂污染物净化检验结果如表4所示：
表4
上述第二组实施例和对比例的清除效果表明：甲基丙烯酸月桂酯对室内污染空气中总挥发性有机化合物TVOC的去除有明显的效果，其质量百分含量的最优选择范围为0.4％-0.9％。当产品中所述甲基丙烯酸月桂酯的质量百分含量超过最大取值范围时，会对产品吸收空气中总挥发性有机化合物TVOC有一定的抑制作用，使其去除污染空气中的异味效果减弱。
第三组实施例中各原料的质量百分含量见表5，余量为水。其中甲醛捕捉剂为2-咪唑烷酮，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，抗菌剂为3-(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化铵，植物提取液为香茅精油：
表5
上述实施例的清除剂污染物净化检验结果如表6所示：
表6
上述实施例中的净化效果表明：植物提取液对产品吸收室内污染空气的污染物质的影响不明显，其主要功效为空气增添香气。柠檬酸及杀菌剂对产品吸收室内污染空气的污染物质的影响不大，其主要作用在于调节产品的pH值及延长产品的保质期。
第四组实施例中各原料的质量百分含量见表7，余量为水。其中甲醛捕捉剂为2-咪唑烷酮，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，抗菌剂为3-(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化铵，植物提取液为香茅精油：
表7
参照国标GB 15979-2002《消毒剂规范(2002年版)》，进行悬液定量杀菌试验，具体方法如下：将15g琼脂粉、10g蛋白胨、10g氯化钠和5g酵母粉加入容器，加入去离子水至1L，搅拌均匀制备固体培养基。将10g蛋白胨、10g氯化钠和5g酵母粉加入容器，加入去离子水至1L，用牛皮纸密封后在高压灭菌锅中120℃灭菌30min，制备液体培养基。将冷藏保存的菌种斜面取出，无菌操作，用接种环接种到装有10mL液体培养基的试管中，置于37℃恒温培养箱震荡培养14-16h，最后用稀释涂平板法制备106CFU/mL的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和黑曲霉液。用移液枪移取100uL105CFU/mL实验菌液涂布在固体培养基表面，待表面干燥后，将提前准备好的复合型甲醛、异味清除剂喷在培养皿表面，37℃恒温培养24h，培养计数，计算杀菌率，第四组实施例的杀菌结果见表8。
表8
| 作用时间(min) | 杀菌率(％) | |
| 大肠杆菌 | 30 | 99.99 |
| 金黄色葡萄球菌 | 30 | 99.99 |
| 白色念珠菌 | 30 | 99.99 |
| 黑曲霉 | 30 | 99.93 |
上述实施例组中制备的抗菌喷雾在物体表面的抗菌结果表明：其对大肠杆菌的抗菌率达到99.99％，对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99.99％，对白色念珠菌的抗菌率达到99.99％，对黑曲霉的抗菌率达到99.93％。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种甲醛和异味清除剂，其特征在于，包括以下组分：甲基丙烯酸月桂酯、甲醛捕捉剂、植物提取液、抗菌剂、柠檬酸和表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的甲醛和异味清除剂，其特征在于，所述清除剂中各组分的质量百分含量为：
3.根据权利要求1或2所述的甲醛和异味清除剂，其特征在于，所述甲醛捕捉剂为2-咪唑烷酮。
4.根据权利要求1或2所述的甲醛和异味清除剂，其特征在于，所述表面活性剂为非离子表面活性剂，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求1或2所述的甲醛和异味清除剂，其特征在于，所述抗菌剂为有机硅季铵盐抗菌剂，优选为3-(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化铵。
6.根据权利要求1或2所述的甲醛和异味清除剂，其特征在于，所述植物提取液选自香茅、青竹、柠檬、松、艾叶提取液中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的甲醛和异味清除剂，其特征在于，所述水为工业蒸馏水或去离子水。
8.根据权利要求1至7任一项所述甲醛和异味清除剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所需水量加入反应釜中，搅拌条件下，向所述反应釜中依次加入柠檬酸和表面活性剂，搅拌20-30分钟，直至反应釜中的物质充分混匀；
(2)向所述反应釜中依次加入甲基丙烯酸月桂酯和植物提取液，加热条件下搅拌20-30分钟，直至反应釜中的物质充分混匀；
(3)向所述反应釜中依次加入甲醛捕捉剂和抗菌剂，搅拌20-30分钟，直至反应釜中的物质充分混匀，得到所述甲醛和异味清除剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)至(3)中，搅拌速率为100-700转/分钟。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用水浴加热，加热温度为40-100℃。
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