一種具有分解、殺菌性能的納米氧化物陶瓷凈化吸附材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有分解、殺菌性能的納米氧化物陶瓷凈化吸附材料。廣泛用于空氣凈化，水質凈化，利用分子之間范德華力和化學鍵力作用，借助于風機等輔助力作用，可吸附空氣中的甲醛、苯系物、氨、TVOC、硫化物等有害氣體，同時，釋放負離子輔助凈化空氣，通過添加分解凈化劑可在常溫下分解空氣中的有害氣體變?yōu)槎趸己退魵?，提高了材料使用壽命；添加非氧化殺菌劑可殺滅空氣中的細菌、病毒，抑制細菌、病毒再生。具有成本低廉，凈化效率高、滅菌效果好、使用壽命長的優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)吸附材料單一吸附的弊端，碳類吸附材料亦飽和的缺點，以及高濃度臭氧對人體有害的凈化缺陷。
【專利說明】一種具有分解、殺菌性能的納米氧化物陶瓷凈化吸附材料
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有分解、殺菌性能的納米氧化物陶瓷凈化吸附材料。廣泛用于空氣凈化，水質凈化，利用分子之間范德華力和化學鍵力作用，借助于風機等輔助力作用，可吸附空氣中的甲醛、苯系物、氨、TV0C、硫化物等有害氣體，同時，釋放負離子輔助凈化空氣，通過添加分解凈化劑可在常溫下分解空氣中的有害氣體變?yōu)槎趸己退魵猓岣呶讲牧鲜褂脡勖?；添加非氧化殺菌劑可殺滅空氣中的細菌、病毒，抑制細菌、病毒再生?br> 【背景技術】
[0002]呼吸是人類最基本的生命活動，空氣是人類生活一刻也不能缺少的基本物質，空氣質量的好壞與人類的健康有著密切的關系，由于工業(yè)迅猛發(fā)展、環(huán)境日趨污染，空氣中的有害氣體、細菌、病毒含量的增加嚴重地威脅著人類的健康，同時，也增加了人體各種疾病的發(fā)病率。
[0003]甲醛是一種無色，有強烈刺激型氣味的氣體，常溫下呈氣態(tài)。在我國有毒化學品優(yōu)先控制名單上，甲醛位居第二位，是一種毒性較高的物質，也是潛在的強致畸、致癌物質之一，在新裝修的房子中一般甲醛都會超標，中華人民共和國國家標準《居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標準》明確規(guī)定:居室空氣中甲醛的最高濃度為0.08mg/m3，而新裝修的房屋室內(nèi)空氣中甲醒的濃度往往能達到lmg/m3,有的甚至達到5-8mg/m3。
[0004]隨著人們生活水平不斷提高，居室的裝修越來越豪華，同時，在裝修大量使用非環(huán)保的膠合板、人造板家具、脲醛樹脂類膠粘劑、紡織類材料等，這些材料容易釋放出甲醛等有害氣體危害身體健康。尤其是在夏季，氣溫高，而夏天室內(nèi)濕度又比較高，導致甲醛等有害氣體釋放量加劇，室內(nèi)空氣流通不好，聚集了大量甲醛等有害氣體。膠合板甲醛分子呈網(wǎng)狀分布，導致甲醛甲醛殘留時間非常長，通常3至15年才能釋放干凈，因此，需要長期的甲醛治理。
[0005]目前，室內(nèi)空氣中甲醛的清除方法有多種，其中包括，一是物理吸附法，如竹炭、活性炭具有多孔結構、大的比表面積，將甲醛吸附在微孔內(nèi)以達到去除甲醛，竹炭雖然價格低廉，卻因質地舒軟，在運輸途中易發(fā)生微孔變形，而影響吸附效果；活性炭價位適中，卻要經(jīng)常更換新的。二是化學方法，如化學類空氣治理凈化產(chǎn)品，多為人工合成方式得到，其中很多是芳香族化合物。芳香族化合物幾乎都含有已被證明或疑為致癌物質的苯環(huán)化合物。此夕卜，很多化學產(chǎn)品有氧化性、腐蝕性，容易對器皿造成損害，也會對操作人員和居住人員造成傷害。封閉掩蓋性產(chǎn)品當涂膜老化并出現(xiàn)天氣炎熱、潮濕等情況時，膜就容易出現(xiàn)破損，甲醛等有害物質又會釋放出來，成為家庭里的“隱藏殺手”。三是采用光催化原理的產(chǎn)品，在吸附材料上涂上一些催化劑，利用陽光和空氣中的氧氣將甲醛氧化掉，市場上的光觸媒就是此類產(chǎn)品，每平方米的治理費用約20元左右，價格相對比較昂貴。四是植物方法，很多植物都具有吸收甲醛等有害氣體的作用，如吊蘭、虎尾蘭、常春藤、蘆薈等，將甲醛轉換為其他物質，但是這類植物方法需要數(shù)量太大并不穩(wěn)定且處理起來相對較慢。五是電子發(fā)生器，如臭氧發(fā)生器，通過臭氧發(fā)生器產(chǎn)生高濃度臭氧，散發(fā)于空氣中，達到氧化甲醛目的。此類方法因為產(chǎn)生大量高濃度臭氧，而高濃度臭氧對人體有害，所以只有人不在室內(nèi)時才可以使用，造成了推廣使用上的局限性。
[0006]上述材料和方法均對除去甲醛有一定效果，但也還存在容易吸收飽和、微孔易受外力擠壓易變形、再生性差、使用成本高、使用數(shù)量大、濃度過高對人體有害等局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明就是為了解決上述技術問題，而提供一種成本低廉的，可以吸附、分解甲醛、苯系物、氨、TV0C、硫化物等有毒有害氣體且釋放負離子輔助凈化空氣，并且具有殺菌性能的納米氧化物陶瓷凈化吸附材料。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明可通過下述技術方案實現(xiàn):無機物吸附材料50-95份，分解凈化劑1-30份，非氧化殺菌劑0.1-30份，膠粘劑微量。
[0009]上述的無機物吸附材料采用為納米硅藻土、麥飯石、凹凸棒土、海泡石、膨潤土、沸石、火山巖、電氣石的一種或多種。
[0010]上述的分解凈化劑采用為冷觸媒可以是固體粉末或膠體溶液。
[0011]上述的非氧化殺菌劑采用為十二烷基二甲基芐基氯化銨、新潔爾滅、聚六亞甲基胍、聚六亞甲基雙胍、甲基異噻唑啉酮，可以是固體粉末或膠體溶液的一種或多種混合物。
[0012]上述的膠粘劑采用為糊精、瓦克膠的一種。
[0013]本發(fā)明采用凈化方法如下:
[0014]納米硅藻土:主要成分是硅酸質，表面有無數(shù)細孔，可吸附、分解空氣中的異味，具有調濕、除臭功能、而且還能夠凈化空氣；硅藻土優(yōu)點，首先，可以自動調節(jié)室內(nèi)濕度，具有超纖維、多孔質等特性，其超微細孔比木炭還要多出5000到6000倍；其次，硅藻土還具有消除異味的功能，保持室內(nèi)清潔，能夠長時間消除異味和吸收、分解有害化學物質；第三，研究報告認為，硅藻土裝修材料還能夠吸收和分解引起人過敏的物質，硅藻土對水分的吸收和釋放能夠產(chǎn)生瀑布效果，將水分子分解成正負離子。由于水分子被包裹，形成正負離子群，正負離子群中性能最活躍的氫氧根離子與這些有害物質進行劇烈的化學反應，最后將它們徹底分解成水分子等無害物。
[0015]麥飯石:具有雙重的吸附性:一方面是因為它以硅酸鹽為主，具有很好的吸附性；另一方面由于麥飯石是多孔性海綿狀特殊結構，有強烈的靜電引力，在水中對重金屬離子和致害毒素有很強的吸附力，吸附率是同等表面積活性炭的20000倍。麥飯石用水浸泡后，可以容出鉀、鈉、鈣、鎂、硅、猛、鈦、磷等人體所必需的近20種元素和礦物質，可增強肌體的免疫功能，提高身體抗感染能力。麥飯石對鎘、鉛等對人體有害的元素以及細菌團具有較強的吸附率，對大腸桿菌的吸附率在95%以上。還可以應用于蔬菜水果保鮮、動物養(yǎng)殖、植物栽培、冰箱除臭等。
[0016]凹凸棒土:凹凸棒土是較為理想的吸附劑，可取代活性炭?？勺鞅涑魟?、污水處理劑、家用凈水器、油脂精煉脫色劑，效果極為明顯。無論是在吸附過程中，還是在污水處理中，凹凸棒土都可以再生，它耗能少，對環(huán)境保護非常有利。在污水處理中的應用對保護生態(tài)環(huán)境、保證人類的健康，是非常必要的，且用量大范圍廣，符合社會發(fā)展人民生活水平提聞的需要。
[0017]海泡石:純天然、無毒、無味、無石棉、無放射性元素的一種水合鎂硅酸鹽粘土礦物，具有非金屬礦物中最大的比表面積(最高可達900m2/g)和獨特的內(nèi)容孔道結構。經(jīng)科學驗證，海泡石具有非金屬礦物中最大的比表面積和獨特的內(nèi)部孔道結構，是公認的吸附甲醛、苯等有害氣體最強的粘土礦物。
[0018]膨潤土:有較強的陽離子交換能力；對各種氣體、液體、有機物質有一定的吸附能力，最大吸附量可達5倍于自身的重量。膨潤土吸附可以分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種類型。I)物理吸附，物理吸附是靠吸附劑與吸附質之間分子間引力產(chǎn)生的；2)化學吸附，化學吸附是靠吸附劑與吸附質之間的化學鍵力而產(chǎn)生的；3)離子交換吸附，膨潤土礦物晶體一般帶負電荷，因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當量的相反電荷的陽離子。
[0019]沸石:沸石內(nèi)部有許多孔隙具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能，因此被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和催化劑，也可用于氣體的干燥、凈化和污水處理等方面。大量試驗已經(jīng)證明，沸石能夠緩解及預防一些化合物、重金屬以及氨的毒害作用。沸石具有促進新陳代謝，促進生長，增強抗病力，提高成活率，調節(jié)動物的體液和滲透壓，保持酸堿平衡，凈化水質的功效，還有一定的防霉作用。沸石由于內(nèi)部有很多孔徑、均勻的管狀孔道和內(nèi)表面積很大的孔穴，因而具有獨特的吸附、篩分、交換陰陽離子以及催化性能。它能吸收水中氨態(tài)氮、有機物和重金屬離子，能有效地降低池底硫化氫毒性，調節(jié)PH值，增加水中溶解氧，為浮游植物生長提供充足碳素。
[0020]火山巖:火山巖是火山爆發(fā)后由形成的多孔形石材，獨特的"呼吸"功能能夠調節(jié)空氣濕度，改善生態(tài)環(huán)境。物理性質1、外觀形狀:無尖粒狀，對水流阻力小，不易堵塞，布水布氣均勻；表面粗糙，掛膜速度快，反沖洗時微生物膜不易脫落。2、多孔性:火山巖是天然蜂窩多孔，是菌膠團最佳的生長環(huán)境。3、機械強度:經(jīng)國家質檢部門為5.08Mpa，實踐證明可以耐得住不同強度的水力剪切作用，使用壽命遠遠長了其它濾料。4、密度:密度適中，反沖洗時容易懸浮且不跑料，可以節(jié)能降耗。
[0021]電氣石:電氣石又名碧璽，具有生物電作用，表面流動著微電流，可以調節(jié)和補充人體的生物電從而達到抗輻射的作用；具有釋放負離子的作用，而負離子具有殺滅病菌及凈化空氣的作用；具有遠紅外線功能，遠紅外線可以改善人體的血液循環(huán)，有利于促進人體的新陳代謝，保持機體的正常能量活動，能夠提高機體的免疫力，增強組織的再生能力。
[0022]冷觸媒:冷觸媒是繼光觸媒除臭空氣凈化材料之后的又一種新型空氣凈化材料，能在常溫條件下起催化反應，在常溫常壓下使多種有害有味氣體分解成無害無味物質，由單純的物理吸附轉變?yōu)榛瘜W吸附，在催化反應過程中，冷觸媒本身并不直接參與反應，反應后冷觸媒不變化不丟失，長期發(fā)揮作用。冷觸媒本身無毒、無腐蝕性、不燃燒，反應生成物為水和二氧化碳，不產(chǎn)生二次污染，大大延長了吸附材料的使用壽命。能催化甲醛與空氣中的氧氣發(fā)生反應，還能催化氨氣、甲苯、二甲苯、硫化氫以及TVOC中多種有害氣體等與氧氣產(chǎn)生反應，生成水和二氧化碳。使用后在無外力破壞的情況下，有效期長達八年以上。
[0023]十二烷基二甲基芐基氯化銨:十二烷基二甲基芐基氯化銨是一種陽離子表面活性齊U，屬非氧化性殺菌劑，具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生長，并具有良好的粘泥剝離作用和一定的分散、滲透作用，同時具有一定的去油、除臭能力和緩蝕作用。
[0024]新潔爾滅:新潔爾滅兼有殺菌和去垢效力，作用強而快，表面活性廣譜殺菌劑，殺菌力強，對皮膚和組織無刺激性，對金屬、橡膠制品無腐蝕作用。[0025]聚六亞甲基胍:聚六亞甲基胍，具有殺菌廣譜；有效濃度低；作用速度快；性質穩(wěn)定；易溶于水的優(yōu)良性能；可在常溫下使用；長期抑菌、無副作用；無腐蝕性；無色、無嗅；無毒；不燃、不爆、使用安全；價格適中；運輸方便，可以說是最佳的殺菌劑。吸附通常呈負電性的各類細菌、病毒，進入細胞膜，抑制膜內(nèi)脂質體合成，造成菌體凋亡，達到最佳的殺菌效果。
[0026]甲基異噻唑啉酮:甲基異噻唑啉酮是一種高效殺菌劑，耐熱之水性防腐劑，對于抑制微生物的生長有很好的作用，可以抑制細菌、真菌、霉菌及霉菌的生長，甲基異噻唑啉酮反應機理是它與微生物細胞內(nèi)的蛋白質反應，使細胞呼吸停頓，迅速抑制微生物的生長和生物高分子的合成。
[0027]糊精:糊精(也稱為麥特靈)是由淀粉經(jīng)低度水解、凈化、噴霧干燥制成，不含游離淀粉的淀粉衍生物。英文簡稱為MD.具有粘性大、增稠性強、溶解性好、速溶性佳、載體性好、發(fā)酵小、吸潮性低、無異味、甜度低，人體易于消化吸收、低熱、低脂肪等特點，是食品工業(yè)中最理想的基礎原料之一，并在造紙工業(yè)、日用化工、精細化工、醫(yī)藥工業(yè)中得到越來越廣泛的應用。
[0028]瓦克膠:是一種高活性吸附材料，屬非晶態(tài)物質，其化學分子式為mSi02.ηΗ20。不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩(wěn)定，除強堿、氫氟酸外不與任何物質發(fā)生反應。
[0029]由于采用上述技術方案，使得本發(fā)明具有以下優(yōu)點和結果:
[0030]本發(fā)明首次將冷觸媒與非氧化殺菌劑相結合并添加于無機物材料內(nèi)，配制成吸附材料，該產(chǎn)品無毒無二次污染，因添加冷觸媒，常溫下即可可分解有害氣體為二氧化碳和水蒸氣，提高了材料使用壽命，且具有成本低廉，凈化效率高、滅菌效果好的優(yōu)點；添加非氧化殺菌劑，可殺滅細菌、病毒，抑制病菌體的傳播；克服了傳統(tǒng)吸附材料單一吸附的弊端，以及碳類吸附材料亦飽和的缺點。本發(fā)明材料亦可用于生活、工業(yè)污水處理，可吸附水中各類重金屬離子、余氯和致害毒素、以及農(nóng)藥殘留，殺滅水中滋生藻類、細菌，凈化后污水排放達到國家標準。
【具體實施方式】
[0031]下面結合實施案例對本發(fā)明進行進一步說明。以下實例僅為本發(fā)明的幾個具體實施案例，但本發(fā)明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
[0032]實施案例一:
具有分解、殺菌性能的納米氧化物陶瓷空氣凈化吸附材料。按份量稱取材料，硅藻土 80份，麥飯石2份，凹凸棒土 3份，海泡石3份，膨潤土 3份，沸石5份，火山巖I份，電氣石3份，冷觸媒膠體溶液10份，非氧化殺菌劑3份，糊精微量。
可高效吸附空氣中的游離甲醛、苯系物、TVOC有害氣體，也可將顆粒填于蜂窩濾網(wǎng)內(nèi)放于空氣凈化器、中央空調等通風設備內(nèi)，用于對各類裝修有害氣體凈化，廠房廢棄凈化。
[0033]實施案例二:
具有分解、殺菌性能的納米氧化物陶瓷空氣凈化吸附材料。按份量稱取材料，硅藻土 65份，麥飯石2份，凹凸棒土 5份，海泡石7份，膨潤土 4份，沸石5份，火山巖3份，電氣石9份，冷觸媒膠體溶液15份，非氧化殺菌劑3份，糊精微量。 可高效吸附空氣中的游離甲醛、苯系物、TVOC有害氣體，可將本產(chǎn)品放于車內(nèi)、廚房、臣卜室、客廳、衛(wèi)生間等各類場所。采用天然無機物吸附材料為吸附劑，添加冷觸媒分解凈化劑和非氧化殺菌劑，達到分解、殺菌、凈化三效合一，同時，釋放負離子輔助凈化空氣，提高了材料的使用壽命。
[0034]實施案例三:
具有分解、殺菌性能的納米氧化物陶瓷水凈化吸附材料。按份量稱取材料，硅藻土 30份，麥飯石40份，凹凸棒土 15份，海泡石7份，膨潤土 5份，沸石25份，火山巖3份，電氣石9份，冷觸媒膠體溶液2份，非氧化殺菌劑8份，糊精微量。
可用于生活、工業(yè)污水處理，可吸附水中各類重金屬離子、余氯和致害毒素、以及農(nóng)藥殘留，殺滅水中滋生藻類、細菌，凈化后污水排放達到國家標準。
[0035]本發(fā)明的制造方法可通過以下兩個方法獲得:
[0036]將無機物吸附材料研磨至100至500納米級粉末，混合攪拌均勻，依次添加非氧化物殺菌劑，冷觸媒膠體溶液，粘結劑，并攪拌均勻，靜置10分鐘；將攪拌均勻的粉末送入顆粒成型沖壓模具內(nèi)，靠外力鑄壓成球；送至1000°C至1200°C的高溫燒爐內(nèi)煅燒8至12小時，既得。
[0037]將無機物吸附材料研磨至100至500納米級粉末，混合攪拌均勻，依次添加非氧化物殺菌劑，冷觸媒膠體溶液，粘結劑，并攪拌均勻，靜置10分鐘；用手捏粉末呈塊狀但又不碎的時候，放入顆粒擠壓設備內(nèi)，可擠出柱狀凈化材料，既得。
【權利要求】
1.本發(fā)明可通過下述技術方案實現(xiàn):無機物吸附材料50-95份，分解凈化劑1-30份，非氧化殺菌劑0.1-30份，膠粘劑微量。
2.如權利要求1所述的無機物吸附材料采用為納米硅藻土、麥飯石、凹凸棒土、海泡石、膨潤土、沸石、火山巖、電氣石的一種或多種。
3.如權利要求1所述的分解凈化劑采用為冷觸媒可以是固體粉末或膠體溶液。
4.如權利要求1所述的非氧化殺菌劑采用為十二烷基二甲基芐基氯化銨、新潔爾滅、聚六亞甲基胍、聚六亞甲基雙胍、甲基異噻唑啉酮，可以是固體粉末或膠體溶液的一種或多種混合物。
5.如權利要求1所述的上述的膠粘劑采用為糊精、瓦克膠的一種。
【文檔編號】A01N47/44GK103537255SQ201310335972
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月28日 優(yōu)先權日:2013年7月28日
【發(fā)明者】王澤輝 申請人:王澤輝