WO2012025045A1 - 多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法 - Google Patents

多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法 Download PDF

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Description

多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法 技术领域

[0001 ] 本发明属于空气净化剂技术领域,具体涉及一种多孔径炭粒空气净化剂及其生产 方法。 背景技术

[0002] 植物炭特别是竹炭具备一定的吸湿吸潮功能,又具备产生远红外线和负离子的功 能。因而是一个比较好的环保及健体功能材料。但是它们的吸附能力,或者说吸附存在于空 气中的甲苯、二甲苯等有机污染物及氨、二氧化硫、一氧化碳等化学污染物的能力很弱。 这 就限制了它们的应用范围。 尤其在当今世界大气污染严重的状态下,人们对治理室内环境 污染的吸附材料提出了更高的要求。

[0003] 植物炭和活性炭相比,活性炭吸附上述有毒有害有机物和化学污染物的能力高出 植物炭 5〜6倍以上。这是因为活性炭的制作包含了炭化、活化和酸洗等多道工艺。而目前 植物炭的制作仅停留在炭化这道工艺上。因而植物炭的活性就显得很弱,气象吸附功能差。 而大家熟悉的活性炭,它在历经炭化、活化、酸洗、浸渍等一系列工艺之后,就大大提高了活 性炭的微孔表面积。 平常所说的活性主要是通过在高温高压汽冲洗条件下,增加活性炭的 微孔表面积,来提高活性炭的吸附能力。因为停留在空气中的有毒有害物质,诸如甲醛、苯、 氨、硫化物、碳化物等等,其分子大小和水分子接近,因而它能停留在空气中而不沉降,而要 捕捉这些有毒有害物,必须是与之相应大小的孔径。 无论是分子筛或凹凸棒土、海泡石、天 然沸石等纳米矿物质,它们晶体空穴大体在 0. 3〜 1. 2nm。而上述的有毒有害分子的直径在 6. 8埃米〜 2. 7埃米之间。 活性炭的微孔叶子 1. 2nm上下。 因此活性炭的微孔能很有力的 捕捉他们。 但是植物炭就不同了,以竹炭为例,竹炭虽然经过炭化处理,而炭化处理仅是在 炭化过程中灼烧掉了竹子中的挥发性有机物,由于未经炭化、活化、酸洗、浸渍等工艺,在竹 体炭化所留下的孔穴孔隙之间依然会残留一定量的余烬和燃烧不彻底的挥发性有机物。而 且竹子炭化后所留下的孔径孔隙其孔径一般都比较大,远远大于微孔和介孔,只有极少数 的微孔。 这就是为什么植物炭的吸潮吸水功能很强,而吸附空气中的水分和上述的有毒有 害物质能力很弱的缘故。 发明内容

[0004] 针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于设计提供一种制造成本低且吸附能 力强的多孔径炭粒空气净化剂及其生产方法的技术方案。

[0005] 所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于由下述重量配比的组份构成:

[0006] 炭粉 30〜 70份,凹凸棒土 10〜 40份,海泡石 10〜 25份,沸石 5〜 10份,阳离 子表面活性剂 0. 5〜 3份,造孔剂 2〜 12份,竹醋液 5〜 10份。

[0007] 所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于由下述重量配比的组份构成:

[0008] 炭粉 35〜 65份,凹凸棒土 15〜 35份,海泡石 15〜 20份,沸石 7〜 9份,阳离子 表面活性剂 1〜 2份,造孔剂 4〜 10份,竹醋液 6〜 8份。 [0009] 所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于所述的炭粉为 200〜 400目的植物炭 粉或活性炭粉,植物炭粉包括竹炭粉、草炭粉或木炭粉。

[0010] 所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于所述的沸石为菱沸石和斜光沸石中的 一种或两种。

[001 1 ] 所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于所述的阳离子表面活性剂为 1227表 面活性剂。

[001 2] 所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于所述的造孔剂为硫酸盐造孔剂,所述 的硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾或硫酸铝。

[001 3] 所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法,其特征在于包括以下工艺步骤:

[0014] 1)称取各原料炭粉、凹凸棒土、海泡石、沸石、阳离子表面活性剂、造孔剂和竹醋 液,备用;

[001 5] 2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至 200目以下;

[001 6] 3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤 2)得到的混合物中,并搅拌均匀;

[001 7] 4)在经步骤 3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂水溶液,进行制 粒造孔,同时喷洒含有所述重量配比的表面活性剂水溶液及竹醋液;

[001 8] 5)然后进行干燥处理,直至混合物中含水量达到 10〜 15 %;

[001 9] 6)最后进行焙烧,得到成品。

[0020] 所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法,其特征在于所述的凹凸棒土、海泡石 和沸石纯度大于 80 %。

[0021 ] 所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法,其特征在于所述的步骤 5) 中在温度 80〜 100°C下进行干燥处理。

[0022] 所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法,其特征在于所述的步骤 6) 中在温度 200〜 300°C下,焙烧 1〜 3小时。

[0023] 所述的凹凸棒土、海泡石、沸石和 1227表面活性剂为现有产品,均可在市场上购 得。

[0024] 所述的炭粉包括植物炭粉或活性炭粉均有常规的方法制得。

[0025] 上述的多孔径炭粒空气净化剂设计合理,将炭粉(包括植物炭与活性炭)与纳米 矿物质凹凸棒土、海泡石和沸石等,经过处理,将原来的植物炭吸附能力提高了 5倍以上, 活性炭的吸附能力提高 2倍以上,且在增加了阳离子表面活性剂及竹醋液增加了杀菌抑菌 的效果。 与现有技术中的其它吸附剂相比,本发明的空气净化剂即使在较高温度和较低的 吸附质分压下,仍有较高的吸附容量,同时又保留了植物炭的释放负离子和远红外线的功 能,且制成颗粒剂质地坚硬无粉尘,不污染被接触物和人体。 具体实施方式

[0026] 以下通过具体的实施例来进一步说明本发明,本发明中涉及的份数均为重量份。

[0027] 实施例 1

[0028] 1)称取 325目竹炭粉 30份、凹凸棒土 40份、海泡石 25份、菱沸石 5份、 1227表面 活性剂 0. 5份、造孔剂硫酸钠 2份和竹醋液 5份,备用,上述的凹凸棒土份、海泡石和菱沸石 纯度均大于 80 %; [0029] 2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至 200目以下;

[0030] 3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤 2)得到的混合物中,并搅拌均匀;

[0031 ] 4)在经步骤 3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂硫酸盐水溶液, 进行制粒造孔,同时喷洒含有所述重量配比的表面活性剂水溶液及竹醋液;

[0032] 5)然后在 100°C下进行干燥处理,直至混合物中含水量达到 10〜 15 %;

[0033] 6)最后在 300°C下焙烧 3小时,即制得多孔径炭粒空气净化剂成品,成品颗粒的直 径为 0. l-8mm。

[0034] 经过对成品吸附空气中的甲苯、二甲苯等有机污染物及氨、二氧化硫、一氧化碳等 化学污染物试验,其吸附能力均高于普通活性炭吸附能力,同时具有杀菌抑菌等功能。实施 例 1中竹炭粉改用木炭粉、草炭粉和活性炭粉,其他条件与实施例 1相同,最后也能达到与 实施例 1相同的技术效果。

[0035] 实施例 2

[0036] 1)称取 400目竹炭粉 40份、凹凸棒土 30份、海泡石 20份、斜光沸石 5份、菱沸石 5份、 1227表面活性剂 3份、造孔剂硫酸铝 12份和竹醋液 8份,备用;

[0037] 2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至 200目以下;

[0038] 3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤 2)得到的混合物中,并搅拌均匀;

[0039] 4)在经步骤 3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂硫酸盐水溶液, 造孔剂硫酸盐水溶液浓度为 50 %,进行制粒造孔,同时喷洒含有所述重量配比的表面活性 剂水溶液及竹醋液;

[0040] 5)然后在 90°C下进行干燥处理,直至混合物中含水量达到 10〜 15 %;

[0041 ] 6)最后在 250°C下焙烧 2. 5小时,即制得多孔径炭粒空气净化剂成品,成品颗粒的 直径为 0. l-8mm。

[0042] 经过对成品吸附空气中的甲苯、二甲苯等有机污染物及氨、二氧化硫、一氧化碳等 化学污染物试验,其吸附能力均高于普通活性炭吸附能力,同时具有杀菌抑菌等功能。实施 例 2中竹炭粉改用木炭粉、草炭粉和活性炭粉,其他条件与实施例 2相同,最后也能达到与 实施例 2相同的技术效果。

[0043] 实施例 3

[0044] 1)称取 200目竹炭粉 70份、凹凸棒土 10份、海泡石 10份、斜光沸石 10份、 1227 表面活性剂 1份、造孔剂硫酸钾 5份和竹醋液 10份,备用;

[0045] 2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至 200目以下;

[0046] 3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤 2)得到的混合物中,并搅拌均匀;

[0047] 4)在经步骤 3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂硫酸盐水溶液, 造孔剂硫酸盐水溶液浓度为 50 %,进行制粒造孔,同时喷洒含有所述重量配比的表面活性 剂水溶液和竹醋液;

[0048] 5)然后在 80°C下进行干燥处理,直至混合物中含水量达到 10〜 15 %;

[0049] 6)最后在 300°C下焙烧 3小时,即制得多孔径炭粒空气净化剂成品,成品颗粒的直 径为 0. l-8mm。

[0050] 经过对成品吸附空气中的甲苯、二甲苯等有机污染物及氨、二氧化硫、一氧化碳等 化学污染物试验,其吸附能力均高于普通活性炭吸附能力,同时具有杀菌抑菌等功能。

Claims

权 利 要 求 书
1. 多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于由下述重量配比的组份构成:
炭粉 30〜 70份,凹凸棒土 10〜 40份,海泡石 10〜 25份,沸石 5〜 10份,阳离子表 面活性剂 0. 5〜 3份,造孔剂 2〜 12份,竹醋液 5〜 10份。
2. 如权利要求 1所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于由下述重量配比的组份构 成:
炭粉 35〜 65份,凹凸棒土 15〜 35份,海泡石 15〜 20份,沸石 7〜 9份,阳离子表面 活性剂 1〜 2份,造孔剂 4〜 10份,竹醋液 6〜 8份。
3. 如权利要求 1所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于所述的炭粉为 200〜 400 目的植物炭粉或活性炭粉,植物炭粉包括竹炭粉、草炭粉或木炭粉。
4. 如权利要求 1所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于所述的沸石为菱沸石和斜 光沸石中的一种或两种。
5. 如权利要求 1所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于所述的阳离子表面活性剂 为 1227表面活性剂。
6. 如权利要求 1所述的多孔径炭粒空气净化剂,其特征在于所述的造孔剂为硫酸盐造 孔剂,所述的硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾或硫酸铝。
7. 如权利要求 1或 2所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法,其特征在于包括以下 工艺步骤:
1)称取各原料炭粉、凹凸棒土、海泡石、沸石、阳离子表面活性剂、造孔剂和竹醋液,备 用;
2)将所述重量配比的凹凸棒土、海泡石和沸石混合并粉碎至 200目以下;
3)将所述重量配比的炭粉加入到经步骤 2)得到的混合物中,并搅拌均匀;
4)在经步骤 3)得到的混合物中加入含有所述重量配比的造孔剂水溶液,进行制粒造 孔,同时喷洒含有所述重量配比的表面活性剂水溶液及竹醋液;
5)然后进行干燥处理,直至混合物中含水量达到 10〜 15 %;
6)最后进行焙烧,得到成品。
8. 如权利要求 7所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法,其特征在于所述的凹凸棒 土、海泡石和沸石纯度大于 80 %。
9.如权利要求 7所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法,其特征在于所述的步骤 5) 中在温度 80〜 100°C下进行干燥处理。
10. 如权利要求 7所述的多孔径炭粒空气净化剂的生产方法,其特征在于所述的步骤 6) 中在温度 200〜 300°C下,焙烧 1〜 3小时。
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