CN1833837A - 一种甲醛消除剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种甲醛消除剂及其制备方法，用于消除室内空气中的甲醛污染和降低人造板及家具制品中的甲醛释放量。产品按以下重量份配比备料，经共聚共混制成：无机分散介质500－650、酸类化合物20－160、多元胺类化合物或氨基高分子化合物100－400、盐类化合物10－80、高吸水性树脂0.01－0.5、乙酸乙酰乙酯0.1－5。本发明产品优点是甲醛消除率高，使用30分钟后就可达80％以上；效果持久，有效期达30天以上；原料成本低，仅为1－5元/kg，且生产工艺简单，使得其制备成本远远低于目前市售产品。

Description

一种甲醛消除剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种消灭有害化学物质的制剂及其制备方法，特别涉及一种甲醛消除剂及其制备方法。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，装饰装修、购置新家具已成为人们生活中平常的事情。装饰装修和家具制造中往往大量使用各类人造板，如胶合板、细木工板、中密度纤维板、刨花板等，而这些人造板大都是使用甲醛系胶粘剂、主要是脲醛树脂胶粘剂制造的，存在着甲醛释放问题，常常成为室内空气中甲醛污染的主要来源。而且，这些人造板的甲醛释放量虽然在一段时间内会逐渐下降，但下降到一定程度后还会长期保持一个相对稳定的释放量。另外，有些内墙涂料和其他涂料中含有甲醛，会在涂饰时放出，也会残留在涂层中缓慢放出。人造板以外的其他一些装饰材料，如墙布、地毯等在制造时也使用了脲醛树脂胶粘剂，也有可观的甲醛释放量；甲醛在纺织行业主要用作纤维制品的染色助剂以及用于制造树脂整理剂以提高制品的防皱、防缩效果，因此，服装、被褥等纺织品也会释放甲醛；香烟在燃烧时，也会产生甲醛。

总之，室内空气中的甲醛污染的来源很多，尤其是目前我国城市、农村新装修的家居中甲醛污染非常严重，普遍高出国家标准数倍。

甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛对眼、粘膜和呼吸道有刺激作用，会引起慢性呼吸道疾病、过敏性鼻炎、免疫功能下降等，导致睡眠不安；甲醛被认为是潜在的致癌物质，可能是鼻癌、咽喉癌、皮肤癌的诱因。因此，消除甲醛污染，净化室内空气越来越引起人们的重视。目前，人们消除室内空气中甲醛污染的主要方法是使用甲醛消除剂。但是，目前市场上销售的产品以及专利技术产品存在着价格高、效果差的问题，在一定时间内的甲醛消除量有限，而且效果的持久性差，通常有效期只有几天时间，另外还有二次污染的缺陷。例如，公开号为CN1404891A的专利申请文献中公开的甲醛消除剂由于使用了酰肼类化合物，因此价格昂贵；公开号为CN1526470A的发明专利申请文献中公开一种甲醛消除剂，其效果也不是很理想，甲醛消除率只有76％；目前市场上销售的一些甲醛消除剂虽然在使用初期其甲醛消除率较高，但是普遍存在着效果持久性差的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种甲醛消除率高、效果持久而且制备成本低的甲醛消除剂及其制备方法，以便有效消除室内空气中的甲醛污染和降低人造板以及家具制品中的甲醛释放量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

本发明甲醛消除剂由以下重量配比的原料组成：

无机分散介质500-650份；酸类化合物：20-160份；多元胺类化合物或氨基高分子化合物：100-400份；盐类化合物：10-80份；高吸水性树脂：0.01-0.5份；乙酸乙酰乙酯：0.1-5份

特别优选为如下重量配比：

无机分散介质550-620份；酸类化合物：80-120份；多元胺类化合物或氨基高分子化合物：200-300份；盐类化合物：30-60份；高吸水性树脂：0.05-0.3份；乙酸乙酰乙酯：0.5-3份。

特别是，无机分散介质为水，优选蒸馏水或去离子水，也可以是井水。

特别是，酸类化合物可以为无机酸或有机酸，选自硫酸、盐酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸和没食子酸中的一种或多种。

特别是，多元胺类化合物选自尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种；氨基高分子化合物选自聚丙烯酰胺和聚丙烯酸-丙烯酰胺中的一种或两种。

特别是，盐类化合物选自氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、乙酸铵、氯化钠、氯化钾中的一种或多种。

特别是，高吸水性树脂可以是天然高分子高吸水性树脂或合成高分子高吸水性树脂或天然高分子高吸水性树脂与合成高分子高吸水性树脂的共混物，天然高分子高吸水性树脂可以选自淀粉接枝聚丙烯酸盐、淀粉接枝聚丙烯酰胺、淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物、淀粉羧甲基化反应物、淀粉接枝聚丙烯腈水解物、纤维素接枝聚丙烯酸盐、纤维素接枝聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素；合成高分子高吸水性树脂可以选自聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇-丙烯酸接枝共聚物一种或多种。

本发明甲醛消除剂的制造方法包括以下步骤：

1、按以下重量配比进行原料备料：

无机分散介质：500-650份

酸类化合物  20-160份

多元胺类化合物或氨基高分子化合物100-400份

盐类化合物    10-80份

高吸水性树脂：0.01-0.5份

乙酸乙酰乙酯  0.1-5份

2、将上述原料中的酸类化合物、多元胺类化合物或氨基高分子化合物的全部以及无机分散介质的一半加入反应器中，开动搅拌，加热到95℃，反应至pH＝6.0-6.5；加入剩余的水以及盐类化合物、高吸水性树脂，在45-55℃下保温30-40分钟；

3、降温至30℃以下，加入乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，出料、过滤、包装，即成为该产品。

本发明产品的优点是：

1、本发明使用的分散介质为无机分散介质而不是有机溶剂，通过合成反应得到的产物以及与甲醛反应后的生成物均为无毒物质，最终产品为无色、透明水性液体，有淡淡清香味，因此使用后不会产生二次污染。

2、本发明产品具有快速消除甲醛的功效，消除效果好，在细木工板和家具制品上使用30分钟后，甲醛消除率就可分别达到98％和89％以上，而且持久性好，有效期达30天以上，并且在使用30天后甲醛消除率仍然能够分别维持在97％和89％以上。

3、本发明产品的原料成本低，为1-5元/kg，仅为市售甲醛消除剂价格的0.1-1％，而且生产工艺简单。

具体实施方式

实施例1

1)按以下重量份配比进行原料备料：

水                        569kg

磷酸(85％)                80kg

柠檬酸                    20kg

尿素                      240kg

三聚氰胺                  30kg

氯化铵                    20kg

硫酸铵                    20kg

氯化钠                    20kg

淀粉接枝聚丙烯酰胺        0.4kg

乙酸乙酰乙酯              0.6kg

2)将上述原料中的磷酸、柠檬酸、尿素、三聚氰胺的全部以及水的一半加入反应器中，加热到95℃，反应至pH＝6.0-6.5；加入剩余的水以及氯化铵、硫酸胺、氯化钠和淀粉接枝聚丙烯酰胺，在45-55℃下保温30-40分钟。

3)降温至30℃，加入乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，出料、过滤、包装为本发明产品。

产品的技术指标：

外观：            无色或淡黄色透明液体

固体含量(％)：    35-45％

pH值：            5.5-7.0

有限期(年)：      2

实施例2

1)按以下重量份配比进行原料备料：

水                        500kg

硫酸(95％)                3kg

没食子酸(92％)                      18kg

尿素                                150kg

双氰胺                              20kg

氯化铵                              5kg

磷酸铵                              5kg

氯化钾                              2kg

羧甲基纤维素                        0.1kg

乙酸乙酰乙酯                        0.1kg

2)将上述原料中的硫酸、没食子酸、尿素、双氰胺的全部以及水的一半加入反应器中，加热到95℃，反应至pH＝6.0-6.5；加入剩余的水以及氯化铵、磷酸胺、氯化钾和羧甲基纤维素，在45-55℃下保温30-40分钟。

3)降温至30℃以下，加入乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，出料、过滤、包装为本发明产品。

产品的技术指标：

外观：            无色或淡黄色透明液体

固体含量(％)：    25-35％

pH值：            6.0-7.0

有限期(年)：      2

实施例3

1)按以下重量份配比进行原料备料：

水                            650kg

乙酸(95％)                    150kg

甲酸(85％)                    10kg

尿素                          350kg

双氰胺                        30kg

硫酸铵                        40kg

磷酸铵                        20kg

氯化钾                        10kg

聚丙烯酰胺                    0.3kg

乙酸乙酰乙酯                2.2kg

2)将上述原料中的乙酸、甲酸、尿素、双氰胺的全部以及水的一半加入反应器中，加热到95℃，反应至pH＝6.0-6.5；加入剩余的水以及硫酸铵、磷酸胺、氯化钾和聚丙烯酰胺，在45-55℃下保温30-40分钟。

3)降温至30℃以下，加入乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，出料、过滤、包装为本发明产品。

产品的技术指标：

外观：            无色或淡黄色透明液体

固体含量(％)：    45-55％

pH值：            6.0-7.0

有效期(年)：      2

采用实施例1、2、3的方法制备的甲醛消除剂的原料成本价格分别为：1-3元/kg，1-2元/kg，3-5元/kg。

比较例

选用市售大鹿牌甲醛捕捉剂进行比较，其带包装的售价为110元/kg。

实验例1

将本发明实施例1、2、3的甲醛消除剂和比较例的甲醛消除剂分别涂布于细木工板的表面，然后与喷涂比较例甲醛消除剂和未喷涂甲醛消除剂的对比试件一起进行检测，采用检测方法为干燥器法，检测由中国室内装饰协会绿色家居环境技术工作站环境分析测试实验室完成，检测结果如表1所示。

            表1甲醛消除剂在细木工板上的甲醛消除效果

检测样品	涂布量(g/m2)	24小时后		30天后
						甲醛释放量(mg/L)	甲醛消除率％	甲醛释放量(mg/L)	甲醛消除率％
		未喷涂本发明产品的细木工板	0	4.62	/					4.62	/
喷涂实施例1产品的细木工板	30					未检出	100	未检出	100
		喷涂实施例2产品的细木工板	30	0.08	98.3					0.12	97.4
喷涂实施例3产品的细木工板	30					0.01	99.8	0.02	99.6
		喷涂比较例产品的细木工板	30	0.12	97.4					4.1	11.3

由表1中可以看出，本发明甲醛消除剂对细木工板释放的甲醛的消除率非常高，在使用24小时后即可达到98％以上，而且与市场上现有产品相比，其甲醛消除效果更加持久，在使用30天后，本发明的甲醛消除率仍然维持在97％以上，而现有产品的甲醛消除效果非常差，使用30天后其甲醛消除率下降到了仅为11.3％。

实验例2

将本发明实施例1、2和3的甲醛消除剂分别喷涂于新购办公家具的柜子内，喷涂量为20g/m²，与喷涂比较例的甲醛消除剂和未喷涂处理的对比试件进行对比实验。使用英国F-400甲醛检测仪检测，检测结果如表2所示。

            表2甲醛消除剂在家具上的甲醛消除效果

检测样品	喷涂处理情况	1小时后		30天后
						甲醛释放量(ppm)	甲醛消除率％	甲醛释放量(ppm)	甲醛消除率％
		1	未喷涂处理	1.83	/					1.76	/
2	用实施例1产品喷涂处理					0.15	91.8	0.08	95.5
		3	用实施例2产品喷涂处理	0.21	89.1					0.18	89.8
4	用实施例3产品喷涂处理					0.11	94	0.12	93.2
		5	用比较例产品喷涂处理	0.18	90.2					1.46	17

由表2中可以看出，本发明甲醛消除剂对办公家具释放的甲醛的消除率非常高，在使用24小时后可达到89％以上。而且与市场上现有产品相比，其甲醛消除效果更加持久，在使用30天后，本发明的甲醛消除率仍然维持在89％以上，而现有产品的甲醛消除效果显著变差，甲醛消除率只有17％。

Claims (10)

1、一种甲醛消除剂，其特征在于由以下重量配比的原料组成：

无机分散介质：500-650份

酸类化合物    20-160份

多元胺类化合物或氨基高分子化合物 100-400份

盐类化合物    10-80份

高吸水性树脂：0.01-0.5份

乙酸乙酰乙酯  0.1-5份。

2、如权利要求1所述的甲醛消除剂，其特征在于所述原料的重量配比优选为：

无机分散介质：550-620份

酸类化合物    80-120份

多元胺类化合物或氨基高分子化合物  200-300份

盐类化合物    30-60份

高吸水性树脂：0.05-0.3份

乙酸乙酰乙酯  0.5-3份。

3、如权利要求1或2所述的甲醛消除剂，其特征在于：所述无机分散介质选自蒸馏水、去离子水和井水中的一种。

4、如权利要求1或2所述的甲醛消除剂，其特征在于：所述酸类化合物选自硫酸、盐酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸和没食子酸中的一种或多种。

5、如权利要求1或2所述的甲醛消除剂，其特征在于：所述多元胺类化合物选自尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种，所述氨基高分子化合物选自聚丙烯酰胺和聚丙烯酸-丙烯酰胺中的一种或两种。

6、如权利要求1或2所述的甲醛消除剂，其特征在于：所述盐类化合物选自氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、乙酸铵、氯化钠、氯化钾中的一种或多种。

7、如权利要求1或2所述的甲醛消除剂，其特征在于：所述高吸水性树脂是天然高分子高吸水性树脂或合成高分子高吸水性树脂或天然高分子高吸水性树脂与合成高分子高吸水性树脂的共混物。

8、如权利要求7所述的甲醛消除剂，其特征在于：所述天然高分子高吸水性树脂选自淀粉接枝聚丙烯酸盐、淀粉接枝聚丙烯酰胺、淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物、淀粉羧甲基化反应物、淀粉接枝聚丙烯腈水解物、纤维素接枝聚丙烯酸盐、纤维素接枝聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素中的一种或多种；所述合成高分子高吸水性树脂选自聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇-丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种。

9、一种甲醛消除剂的制造方法，包括以下步骤：

1)按以下重量配比进行原料备料：

无机分散介质：500-650份

酸类化合物    20-160份

多元胺类化合物或氨基高分子化合物  10-40份

盐类化合物    10-80份

高吸水性树脂：0.01-0.5份

乙酸乙酰乙酯  0.1-5份

2)将上述原料中的酸类化合物和多元胺类化合物或氨基高分子化合物的全部以及无机分散介质的一半加入反应器中，开动搅拌，加热到95℃，反应至pH＝6.0-6.5；加入剩余的水以及盐类化合物、高吸水性树脂，在45-55℃下保温30分钟。

3)降温至30℃以下，加入乙酸乙酰乙酯，搅拌5-10分钟，出料，经过滤，制成该甲醛消除剂。

10、如权利要求9所述的甲醛消除剂的制备方法，其特征在于所述原料重量配比优选为：

无机分散介质：550-620份

酸类化合物    80-120份

多元胺类化合物或氨基高分子化合物  200-300份

盐类化合物    30-60份

高吸水性树脂：0.05-0.3份

乙酸乙酰乙酯  0.5-3份。