CN1680494A - 纳米光触媒/托玛琳复配粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种纳米光触媒/托玛琳复配粉，由下列物质按所附重量份复配干燥制成：纳米光触媒100份、微纳米托玛琳40－60份、纳米远红外材料20－40份、纳米抗菌材料5－10份、助催化剂2－4份、分散剂5－8份、偶联剂2－5份、水100－200份。一种纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备方法，以前述物质为原料，包括制备微纳米托玛琳粉体、将各粉体混合研磨成浆料、将混合物浆料分散、包覆成复配粉的分散液以及将分散液干燥成产品等步骤。本发明的复配粉可应用于制成各种功能陶球、功能无纺布、功能泡沫塑料、功能水性涂料，用于生态农业、水质净化、空气净化和保健用品领域，可分别起到提高作物产量、改善水质、改善空气质量、调节自律神经、改善血液循环等作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有环保功能的添加剂及其制备方法，尤其涉及一种纳米光触媒/托玛琳复配粉及其制备方法。
背景技术
目前，在水质净化、涂料制造、聚氨酯泡沫材料的生产以及生态农业等领域，广泛使用具有环保功能的添加剂，以增加产品的环保功能和过程的环保效果。但现有技术所采用的具有环保功能的添加剂一般是单一品种的纳米光触媒或单一品种的托玛琳微粉，即使采用了多元组分，其配比也很不理想。另外，其颗粒度也不够理想，造成负离子的释放速率受局限，影响了环保效果。
发明内容
本发明的目的，在于克服现有技术存在的不足，提供一种颗粒度更小、负离子释放量更大的纳米光触媒/托玛琳复配粉及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术措施是：一种纳米光触媒/托玛琳复配粉，由下列物质按所附重量份复配干燥制成：
纳米光触媒 100份；
微纳米托玛琳 40-60份；
纳米远红外材料 20-40份；
纳米抗菌材料 5-10份；
助催化剂 2-4份；
分散剂 5-8份；
偶联剂 2-5份；
水 100-200份。
所述的纳米光触媒为纳米二氧化钛；所述的微纳米托玛琳为含有硼、铝、镁、锌、锂的硅酸盐；所述的纳米远红外材料为二氧化锆、硅酸锆、碳化硅、氧化铝、二氧化硅中的一种或几种的混合物；所述的纳米抗菌材料为氧化锌、氧化铜、氧化银中的一种或几种的混合物；所述的助催化剂为三氧化二铈；所述的分散剂为十二烷基苯磺酸钠或焦磷酸钠中的一种；所述的偶联剂为钛酸酯或铝酸酯中的一种。
所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉的粒度D50在0.43μm-0.47μm之间。
所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉的配方中还可以包括吸附材料微粉2-10重量份，该吸附材料微粉为丝光沸石或泡沸石中的一种。
一种纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备微纳米托玛琳粉体
将电气石矿经破碎、研磨、磁选和粉碎制备成粒度为3-5μm的微纳米托玛琳粉体；
步骤二、各粉体混合研磨成浆料
取步骤一所得微纳米托玛琳粉40-60重量份，置于双轴搅拌桶中，加入纳米光触媒粉100重量份、纳米远红外材料粉20-40重量份、纳米抗菌材料粉5-10重量份、助催化剂2-4份和水100-200重量份，搅拌均匀后置于高效湿法研磨机中研磨成混合物浆料；
步骤三、分散、包覆
在步骤二所得混合物浆料中加入分散剂5-8重量份、偶联剂2-5重量份搅拌均匀，对混合物浆料进行分散、包覆等表面活性处理，形成复配粉的分散液；
步骤四、干燥成产品
将步骤三所得复配粉的分散液进行喷雾干燥，得到纳米光触媒/托玛琳复配粉产品。
所述的电气石为含有硼、铝、镁、锌、锂的硅酸盐；所述的纳米光触媒为纳米二氧化钛；所述的纳米远红外材料为二氧化锆、硅酸锆、碳化硅、氧化铝、二氧化硅中的一种或几种的混合物；所述的纳米抗菌材料为氧化锌、氧化铜、氧化银中的一种或几种的混合物；所述的助催化剂为三氧化二铈；所述的分散剂为十二烷基苯磺酸钠或焦磷酸钠中的一种；所述的偶联剂为钛酸酯或铝酸酯中的一种；所述的水为纯净水。
步骤一中所述的破碎在鄂式破碎机中进行，研磨在双辊机中进行，粉碎分两步进行，首先在高速涡流磨中粉碎至粒度小于1250目，然后用超音速气流磨粉碎至粒度为3-5μm。
步骤二中所述的置于高效湿法研磨机中研磨采用单循环、外冷却和二级研磨工艺。
步骤二中所述的研磨控制混合物浆料中粒子的粒度D50在0.43μm-0.47μm之间。
采用本发明的纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备方法制备的纳米光触媒/托玛琳复配粉粒度精细，释放负离子的浓度高，速度快，负离子持续释放浓度每分钟每平方厘米达38000个。经英国马尔文激光粒径仪测定，其细度D50在0.43μm-0.47μm之间，其中0.1μm水平的占15-25％，而且粒径分布曲线窄。本发明的纳米光触媒/托玛琳复配粉由于含有多种物质的纳米粉，各物质的纳米粉协同产生多种物理化学效应，如压电效应、热电效应和光催化氧化效应。使其具有以下物理化学特性：1、强氧化性：在紫外光C波段照射下，能即刻源源不断地产生活性氧，使环境中的有害物质如空气中或水相中的游离甲醛、二甲苯和硫化氢等迅速氧化分解成二氧化碳和水，使之无害化。也能使存在于空气中或水相中的各种有害病菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白念株菌等的细胞膜破坏，细胞停止繁殖，起到抗菌抑菌的作用。2、产品中所含的微纳米托玛琳粉能产生羟基负离子，作用于水时，可使水的分子团变小，有利于植物吸收，促进新陈代谢，助状发育。3、其热电效应和所含的纳米远红外材料均可产生4-14μm波长的红外线，形成红外迭加效应，其红外发射率比单一使用远红外材料更高更好。基于上述特性，本发明的纳米光触媒/托玛琳复配粉可应用于制成各种功能陶球、功能无纺布、功能泡沫塑料、功能水性涂料，将这些功能型产品用于生态农业、水质净化、空气净化、环保涂料和保健用品之中，可分别起到改善空气环境质量、消除异味、改善水质、增氧抑菌、调节自律神经、提高睡眠质量、改善血液循环等作用。
附图说明
图1是本发明纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合图1和多个实施例对本发明的纳米光触媒/托玛琳复配粉及其制备方法进一步说明如下：
实施例1
将电气石矿料加入鄂式破碎机中进行破碎，经水洗、凉干后加入双辊机研磨成细砂状，然后进行磁选，去除其中的铁，再通过螺旋式管道封闭输送机进入高速涡流磨中粉碎，并进入分级机，经旋风分离后，粗颗粒返回高速涡流磨进一步粉碎，细颗粒为φ≤1250目的粉体，进入超音速气流磨中进一步粉碎成粒度为3-5μm的微纳米托玛琳粉体。
取纳米二氧化钛(金红石型)100公斤置于双轴搅拌器中，加入上述所得微纳米托玛琳粉50公斤，并加入纳米硅酸锆粉30公斤、纳米氧化锌粉8公斤、三氧化二铈2公斤和纯净水200公斤，强力搅拌半小时后，置于高效湿法研磨机中进行二级研磨，直到混合物浆料中粒子的粒度达到D50在0.43μm-0.47μm之间。然后向浆料中加入十二烷基苯磺酸钠6公斤、钛酸酯3公斤搅拌均匀，对混合物浆料进行分散、包覆等表面活性处理，形成复配粉的分散液，最后将其用离心泵或隔膜泵输送至气流式喷雾干燥机的料桶内，进行喷雾干燥，即得到本发明的一种纳米光触媒/托玛琳复配粉产品。
实施例2
将电气石矿料加入鄂式破碎机中进行破碎，经水洗、凉干后加入双辊机研磨成细砂状，然后进行磁选，去除其中的铁，再通过螺旋式管道封闭输送机进入高速涡流磨中粉碎，并进入分级机，经旋风分离后，粗颗粒返回高速涡流磨进一步粉碎，细颗粒为φ≤1250目的粉体，进入超音速气流磨中进一步粉碎成粒度为3-5μm的微纳米托玛琳粉体。
取纳米二氧化钛(金红石型)100公斤置于双轴搅拌器中，加入上述所得微纳米托玛琳粉40公斤，并加入纳米二氧化锆粉20公斤、纳米氧化铜粉5公斤、三氧化二铈4公斤和纯净水100公斤，强力搅拌半小时后，置于高效湿法研磨机中进行二级研磨，直到混合物浆料中粒子的粒度达到D50在0.43μm-0.47μm之间。然后向浆料中加入焦磷酸钠5公斤、铝酸酯2公斤、丝光沸石2公斤搅拌均匀，对混合物浆料进行分散、包覆等表面活性处理，形成复配粉的分散液，最后将其用离心泵或隔膜泵输送至气流式喷雾干燥机的料桶内，进行喷雾干燥，即得到本发明的一种纳米光触媒/托玛琳复配粉产品。
实施例3
将电气石矿料加入鄂式破碎机中进行破碎，经水洗、凉干后加入双辊机研磨成细砂状，然后进行磁选，去除其中的铁，再通过螺旋式管道封闭输送机进入高速涡流磨中粉碎，并进入分级机，经旋风分离后，粗颗粒返回高速涡流磨进一步粉碎，细颗粒为φ≤1250目的粉体，进入超音速气流磨中进一步粉碎成粒度为3-5μm的微纳米托玛琳粉体。
取纳米二氧化钛(金红石型)100公斤置于双轴搅拌器中，加入上述所得微纳米托玛琳粉60公斤，并加入纳米碳化硅粉40公斤、纳米氧化银粉10公斤、三氧化二铈3公斤和纯净水180公斤，强力搅拌半小时后，置于高效湿法研磨机中进行二级研磨，直到混合物浆料中粒子的粒度达到D50在0.43μm-0.47μm之间。然后向浆料中加入十二烷基苯磺酸钠8公斤、钛酸酯5公斤搅拌均匀，对混合物浆料进行分散、包覆等表面活性处理，形成复配粉的分散液，最后将其用离心泵或隔膜泵输送至气流式喷雾干燥机的料桶内，进行喷雾干燥，即得到本发明的一种纳米光触媒/托玛琳复配粉产品。
实施例4
将电气石矿料加入鄂式破碎机中进行破碎，经水洗、凉干后加入双辊机研磨成细砂状，然后进行磁选，去除其中的铁，再通过螺旋式管道封闭输送机进入高速涡流磨中粉碎，并进入分级机，经旋风分离后，粗颗粒返回高速涡流磨进一步粉碎，细颗粒为φ≤1250目的粉体，进入超音速气流磨中进一步粉碎成粒度为3-5μm的微纳米托玛琳粉体。
取纳米二氧化钛(金红石型)100公斤置于双轴搅拌器中，加入上述所得微纳米托玛琳粉55公斤，并加入纳米二氧化硅粉35公斤、纳米氧化锌和氧化铜的混合粉7公斤、三氧化二铈3公斤和纯净水150公斤，强力搅拌半小时后，置于高效湿法研磨机中进行二级研磨，直到混合物浆料中粒子的粒度达到D50在0.43μm-0.47μm之间。然后向浆料中加入焦磷酸钠7公斤、铝酸酯4公斤、泡沸石10公斤搅拌均匀，对混合物浆料进行分散、包覆等表面活性处理，形成复配粉的分散液，最后将其用离心泵或隔膜泵输送至气流式喷雾干燥机的料桶内，进行喷雾干燥，即得到本发明的一种纳米光触媒/托玛琳复配粉产品。
分别取本发明的上述纳米光触媒/托玛琳复配粉产品10克，加至5公斤水性彩色内墙涂料中，搅拌均匀后刷在样板上，经测定，其负离子持续浓度达到30000-32000个/cm2·min；其远红外发射率达到0.90-0.94(波长4-14μm)；其消除异味的效果为，五天后残余甲醛的浓度为0.05-0.06mg/m3。将本发明的纳米光触媒/托玛琳复配粉应用于水性彩色内墙涂料中，所制得的环保型内墙涂料具有消除异味、持续释放负离子及产生有益于人体的远红外线的功效。
Claims (9)
1、一种纳米光触媒/托玛琳复配粉，其特征在于：由下列物质按所附重量份复配干燥制成：
纳米光触媒 100份；
微纳米托玛琳 40-60份；
纳米远红外材料 20-40份；
纳米抗菌材料 5-10份；
助催化剂 2-4份；
分散剂 5-8份；
偶联剂 2-5份；
水 100-200份。
2、如权利要求1所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉，其特征在于：所述的纳米光触媒为纳米二氧化钛；所述的微纳米托玛琳为含有硼、铝、镁、锌、锂的硅酸盐；所述的纳米远红外材料为二氧化锆、硅酸锆、碳化硅、氧化铝、二氧化硅中的一种或几种的混合物；所述的纳米抗菌材料为氧化锌、氧化铜、氧化银中的一种或几种的混合物；所述的助催化剂为三氧化二铈；所述的分散剂为十二烷基苯磺酸钠或焦磷酸钠中的一种；所述的偶联剂为钛酸酯或铝酸酯中的一种。
3、如权利要求1所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉，其特征在于：所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉的粒度D50在0.43μm-0.47μm之间。
4、如权利要求1所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉，其特征在于：还包括吸附材料微粉2-10重量份，该吸附材料微粉为丝光沸石或泡沸石中的一种。
5、一种纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、制备微纳米托玛琳粉体
将电气石矿经破碎、研磨、磁选和粉碎制备成粒度为3-5μm的微纳米托玛琳粉体；
步骤二、各粉体混合研磨成浆料
取步骤一所得微纳米托玛琳粉40-60重量份，置于双轴搅拌桶中，加入纳米光触媒粉100重量份、纳米远红外材料粉20-40重量份、纳米抗菌材料粉5-10重量份、助催化剂2-4份和水100-200重量份，搅拌均匀后置于高效湿法研磨机中研磨成混合物浆料；
步骤三、分散、包覆
在步骤二所得混合物浆料中加入分散剂5-8重量份、偶联剂2-5重量份搅拌均匀，对混合物浆料进行分散、包覆等表面活性处理，形成复配粉的分散液；
步骤四、干燥成产品
将步骤三所得复配粉的分散液进行喷雾干燥，得到纳米光触媒/托玛琳复配粉产品。
6、如权利要求5所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备方法，其特征在于：所述的电气石为含有硼、铝、镁、锌、锂的硅酸盐；所述的纳米光触媒为纳米二氧化钛；所述的纳米远红外材料为二氧化锆、硅酸锆、碳化硅、氧化铝、二氧化硅中的一种或几种的混合物；所述的纳米抗菌材料为氧化锌、氧化铜、氧化银中的一种或几种的混合物；所述的助催化剂为三氧化二铈；所述的分散剂为十二烷基苯磺酸钠或焦磷酸钠中的一种；所述的偶联剂为钛酸酯或铝酸酯中的一种；所述的水为纯净水。
7、如权利要求5所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的破碎在鄂式破碎机中进行，研磨在双辊机中进行，粉碎分两步进行，首先在高速涡流磨中粉碎至粒度小于1250目，然后用超音速气流磨粉碎至粒度为3-5μm。
8、如权利要求5所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备方法，其特征在于：步骤二中所述的置于高效湿法研磨机中研磨采用单循环、外冷却和二级研磨工艺。
9、如权利要求5所述的纳米光触媒/托玛琳复配粉的制备方法，其特征在于：步骤二中所述的研磨控制混合物浆料中粒子的粒度D50在0.43μm-0.47μm之间。
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