專利名稱：一種甲醛捕捉劑及其制備方法
一種甲醛捕捉劑及其制備方法
拔術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)保產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲醛捕捉劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
甲醛是重要的基本有機(jī)化工原料，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥(除草劑、殺蟲(chóng)劑、 殺菌劑和熏蒸劑)、醫(yī)藥(醫(yī)療衛(wèi)生的消毒及一些藥品的生產(chǎn))、涂料、樹(shù)脂、 造紙等方面。隨著生活水平的提高，室內(nèi)裝修熱方興未艾，作為"隱形殺手" 的甲醛也進(jìn)入了人們的居住與工作場(chǎng)所。當(dāng)甲醛濃度高于lmg/kg時(shí)，就會(huì) 對(duì)人體造成危害。美國(guó)環(huán)境保護(hù)組織、國(guó)家安全與健康機(jī)構(gòu)和職業(yè)安全與健 康部門都認(rèn)為甲醛是種潛在的致癌物，美國(guó)政府工業(yè)會(huì)議的衛(wèi)生學(xué)者也認(rèn)為 甲醛是可疑的致癌物。所以關(guān)于消除甲醛的污染和甲醛捕獲劑的研究已經(jīng)成 為普遍關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。到目前為止常用的甲醛捕獲劑主要是氨或氨基 衍生物類物質(zhì)、尿素、肼、硫脲混合物以及亞硫酸氫鈉等。這些物質(zhì)的除醛 效果較好，但是揮發(fā)性大，有刺激性異味，對(duì)人體存在二次傷害，不適于大 量使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種甲醛捕捉劑及其制備方法，以克服現(xiàn)有 技術(shù)存在的揮發(fā)性大，有刺激性異味，對(duì)人體存在二次傷害，不適于大量 使用的問(wèn)題。
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種甲醛捕捉劑，是用明膠作為原料進(jìn)行制備得到，所述的制備
過(guò)程依次包括下述步驟，步驟一對(duì)明膠進(jìn)行水解；
步驟二對(duì)明膠水解液進(jìn)行氨基衍生化改性，從而制得氨基化明膠； 步驟三按照質(zhì)量比為0.8~1: 0.8~1: 0.8 1的比例，將步驟一得到的
氨基化明膠與端氨基超支化聚合物和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配，即可得到甲醛捕捉剤。
上述步驟一中采用酶或復(fù)合酶法對(duì)明膠進(jìn)行水解，制得明膠水解液。 上述步驟二中將明膠水解液在80 12(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行 脫水，然后加入二乙烯三胺，明膠水解液和二乙烯三胺的質(zhì)量配比分別為1:
3 1: 6 (以明膠水解液的干基計(jì))，在110 140。C下反應(yīng)2 4h，反應(yīng)結(jié)束 后升溫至160一8(TC以除去未反應(yīng)的二乙烯三胺，從而制得氨基化明膠，制 得氨基化明膠。
上述步驟二中，將明膠水解液在10(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水， 然后加入過(guò)量的N， N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，明膠水解液和二乙烯三 胺的質(zhì)量配比分別為1: 3 1: 6 (以明膠水解液的干基計(jì))，在110 140 。C下反應(yīng)2 4h，反應(yīng)過(guò)程中需不斷補(bǔ)加N， N-二甲基甲酰胺，使生成的水 被及時(shí)帶出，從而使得反應(yīng)向正方向移動(dòng)。反應(yīng)結(jié)束后升溫至160 180。C以 除去未反應(yīng)的二乙烯三胺和N， N-二甲基甲酰胺，制得氨基化明膠。 一種甲醛捕捉劑的制備方法，依次包括下述步驟， 歩驟一對(duì)明膠進(jìn)行水解； 步驟二對(duì)明膠水解液進(jìn)行氨基衍生化改性，從而制得氨基化明膠； 步驟三按照質(zhì)量比為0.8~1: 0.8 1: 0.8-1的比例，將步驟一得到的 氨基化明膠與端氨基超支化聚合物和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配，即可得到甲醛捕捉劑。
上述步驟一中采用酶或復(fù)合酶法對(duì)明膠進(jìn)行水解，制得明膠水解液。 上述步驟二中將明膠水解液在80 12(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行 脫水，然后加入二乙烯三胺，明膠水解液和二乙烯三胺的質(zhì)量配比分別為1: !i l: 6 (以明膠水解液的干基計(jì))，在110 140。C下反應(yīng)2 4h，反應(yīng)結(jié)束
后升溫至160 18(TC以除去未反應(yīng)的二乙烯三胺，從而制得氨基化明膠，制 得氨基化明膠。
上述步驟二中，將明膠水解液在IO(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水， 然后加入過(guò)量的N， N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，明膠水解液和二乙烯三 ^的質(zhì)量配比分別為1: 3 1: 6 (以明膠水解液的干基計(jì))，在110 140 。C下反應(yīng)2 4h，反應(yīng)過(guò)程中需不斷補(bǔ)加N， N-二甲基甲酰胺，使生成的水 被及時(shí)帶出，從而使得反應(yīng)向正方向移動(dòng)。反應(yīng)結(jié)束后升溫至160 180'C以 除去未反應(yīng)的二乙烯三胺和N, N-二甲基甲酰胺，制得氨基化明膠。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 :明膠資源豐富，是典型的兩性聚電解質(zhì)，具有氨基端、羧基端和側(cè)鏈酸 性基團(tuán)以及堿性基團(tuán)，經(jīng)水解作用可生成多肽，產(chǎn)生大量的親水基團(tuán)和活性 基團(tuán)(羧基，氨基，羥基等)，所以利用明膠水解產(chǎn)物上的氨基與甲醛發(fā)生 反應(yīng)以達(dá)到捕獲甲醛的效果，但是由于明膠水解產(chǎn)物中的氨基數(shù)量是有限 的，所以為了提高明膠的除醛效果，對(duì)其羧基進(jìn)行氨基衍生化改性，然后將 其與端氨基超支化聚合物和殼聚糖等多氨基化合物進(jìn)行復(fù)配，即得甲醛捕捉 劑。本發(fā)明產(chǎn)物對(duì)甲醛的捕獲率更高，甲醛去除率可達(dá)90%左右。同時(shí)明膠 與人體的相容性好，揮發(fā)性小，基本無(wú)異味，在使用中不會(huì)對(duì)人體造成二次傷害，具有良好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1: 一種甲醛捕捉劑，是用明膠作為原料進(jìn)行制備，所述的 制備過(guò)程依次包括下述步驟，
步驟一對(duì)明膠進(jìn)行水解配制質(zhì)量濃度為20%的明膠溶液，用20% 二乙醇胺水溶液調(diào)pH至8.5，再加入0.3%的堿性蛋白酶(基于明膠的質(zhì)量 計(jì))，升溫至6(TC,反應(yīng)2h后升溫至100'C使酶鈍化，于離心分離機(jī)中除去 少量的雜質(zhì)，即得明膠水解液。該步驟可使明膠暴露更多的氨基和羧基。
步驟二將上述明膠水解液在8(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水，
然后加入二乙烯三胺，明膠水解物和二乙烯三胺的質(zhì)量配比分別為1: 6(以
明膠水解物的干基計(jì))，在11(TC下反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后升溫至160'C以除 去未反應(yīng)的二乙烯三胺，從而制得氨基化明膠。經(jīng)氨基衍生化改性后氨基含 量得到大幅增加。
步驟三按照質(zhì)量比為l: 0.8: 1的比例，將氨基化明膠、端氨基超支 化聚合物和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配以增強(qiáng)除醛效果，即可得到新型甲醛捕捉劑。
實(shí)施例2: —種甲醛捕捉劑，是用明膠作為原料進(jìn)行制備，所述的 制備過(guò)程依次包括下述步驟，
步驟一對(duì)明膠進(jìn)行水解配制質(zhì)量濃度為50%的明膠溶液，用30% 二乙醇胺水溶液調(diào)pH至8.0，再加入1.5%的堿性蛋白酶(基于明膠的質(zhì)量 計(jì))，升溫至40。C,反應(yīng)6h后升溫至9(TC使酶鈍化，于離心分離機(jī)中除去
少量的雜質(zhì)，即得明膠水解液；
步驟二將上述明膠水解液在IOO'C條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水，然后加入二乙烯三胺，明膠水解物和二乙烯三胺的質(zhì)量配比分別為h 3 (以
明膠水解物的干基計(jì))，在14(TC下反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后升溫至18(TC以除 i未反應(yīng)的二乙烯三胺，從而制得氨基化明膠；
步驟三按照質(zhì)量比為l: 1: l的比例，將氨基化明膠、端氨基超支化 聚合物和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配以增強(qiáng)除醛效果，即可得到新型甲醛捕捉劑。
實(shí)施例3: —種甲醛捕捉劑，是用明膠作為原料進(jìn)行制備，所述的 制備過(guò)程依次包括下述步驟，
步馬聚一配制質(zhì)量濃度為50%的膠原溶液，用20%二乙醇胺水溶液調(diào)
pH至7.0，再加入1.0%的胰酶(基于明膠的質(zhì)量計(jì))，升溫至40。C，反應(yīng) 4h后升溫至50。C，用20。/。二乙醇胺水溶液調(diào)pH至8.5，加入0.1%堿性蛋白 酶(基于明膠的質(zhì)量計(jì))，反應(yīng)4h后繼續(xù)升溫至9(TC使酶鈍化，于離心分 離機(jī)中除去少量的雜質(zhì)，即得明膠水解液。
進(jìn)一步水解，此步主要采用胰酶水解，使其暴露更多的氨基和羧基。配 制質(zhì)量濃度為60%的膠原溶液，用20%二乙醇胺水溶液調(diào)pH至7.0，再加 入2.0%的胰酶(基于膠原重計(jì))，升溫至40。C，反應(yīng)10h后升溫至9(TC使 酶鈍化，最后再用20%的二乙醇胺水溶液將水解液的pH調(diào)至8.0，靜置， 用四層紗布過(guò)濾，濃縮得水解膠原液。
步驟二將上述明膠水解液在12(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水， 然后加入過(guò)量的N， N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，明膠水解物和二乙烯三 胺的質(zhì)量配比分別為l: 3 (以明膠水解物的干基計(jì))，在140。C下反應(yīng)2h， 反應(yīng)過(guò)程中需不斷補(bǔ)加N， N-二甲基甲酰胺，使生成的水被及時(shí)帶出，從而 使得反應(yīng)向正方向移動(dòng)。反應(yīng)結(jié)束后升溫至18(TC以除去未反應(yīng)的二乙烯三 胺和N， N-二甲基甲酰胺，制得氨基化明膠。經(jīng)氨基衍生化改性后氨基含量增加了一倍。
步驟三按照質(zhì)量比為0.8: 1: 0.8的比例，將氨基化明膠、端氨基超 支化聚合物和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配以增強(qiáng)除醛效果，即可得到新型甲醛捕捉劑。
本甲醛捕捉劑的用法是直接將其涂刷于未油漆的家具正反面，直接加入 脲醛樹(shù)脂膠中，或把液體甲醛捕捉劑直接噴于室內(nèi)空氣中；也可用于毛皮或 皮革的濕加工中，以減輕或避免游離甲醛的污染。
權(quán)利要求
1、一種甲醛捕捉劑，是用明膠作為原料進(jìn)行制備得到，所述的制備過(guò)程依次包括下述步驟，步驟一對(duì)明膠進(jìn)行水解；步驟二對(duì)明膠水解液進(jìn)行氨基衍生化改性，從而制得氨基化明膠；步驟三按照質(zhì)量比為0.8～1∶0.8～1∶0.8～1的比例，將步驟一得到的氨基化明膠與端氨基超支化聚合物和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配，即可得到甲醛捕捉劑。
2、如權(quán)利要求l所述的一種甲醛捕捉劑，其特征在于所述步驟一中，采用酶或復(fù)合酶法對(duì)明膠進(jìn)行水解，制得明膠水解液。
3、如權(quán)利要求1或2所述的一種甲醛捕捉劑，其特征在于所述步驟二 中，將明膠水解液在80 12(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水，然后加入二乙 烯三胺，明膠水解液和二乙烯三胺的質(zhì)量配比分別為1: 3 1: 6(以明膠水解液的干基計(jì))，在110 140。C下反應(yīng)2 4h，反應(yīng)結(jié)束后升溫至160 18(TC以除 去未反應(yīng)的二乙烯三胺，從而制得氨基化明膠，制得氨基化明膠。
4、如權(quán)利要求1或2所述的一種甲醛捕捉劑，其特征在于所述步驟二 中，將明膠水解液在IO(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水，然后加入過(guò)量的 N， N-二甲基甲酰胺(DMF)和二乙烯三胺，明膠水解液和二乙烯三胺的質(zhì)量 配比分別為1: 3 1: 6 (以明膠水解液的干基計(jì))，在110 140。C下反應(yīng)2 4h，反應(yīng)過(guò)程中需不斷補(bǔ)加DMF，使生成的水被及時(shí)帶出，從而使得反應(yīng)向正 方向移動(dòng)，反應(yīng)結(jié)束后升溫至160 18(TC以除去未反應(yīng)的二乙烯三胺和DMF， 制得氨基化明膠。 ，
5、如權(quán)利要求l所述的一種甲醛捕捉劑的制備方法，其特征在于依次包括下述步驟，步驟一對(duì)明膠進(jìn)行水解；步驟二對(duì)明膠水解液進(jìn)行氨基衍生化改性，從而制得氨基化明膠； 步驟三按照質(zhì)量比為0.8 1: 0.8~1: 0.8~1的比例，將步驟一得到的氨 基化明膠與端氨基超支化聚合物和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配，即可得到甲醛捕捉劑。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種甲醛捕捉劑的制備方法，其特征在于所 述步驟一中，采用酶或復(fù)合酶法對(duì)明膠進(jìn)行水解，制得明膠水解液。
7、 如權(quán)利要求5或6所述的一種甲醛捕捉劑的制備方法，其特征在于 所述步驟二中，將明膠水解液在80 12(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水，然后加入二乙烯三胺，明膠水解液和二乙烯三胺的質(zhì)量配比分別為1: 3 1: 6(以明膠水解液的干基計(jì))，在110 140。C下反應(yīng)2 4h，反應(yīng)結(jié)束后升溫至160 180 。C以除去未反應(yīng)的二乙烯三胺，從而制得氨基化明膠，制得氨基化明膠。
8、 如權(quán)利要求5或6所述的一種甲醛捕捉劑，其特征在于所述步驟二 屮，將明膠水解液在IO(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行脫水，然后加入過(guò)量的 N， N-二甲基甲酰胺和二乙烯三胺，明膠水解液和二乙烯三胺的質(zhì)量配比分別 為1: 3 1: 6 (以明膠水解液的干基計(jì))，在110 140。C下反應(yīng)2 4h，反應(yīng) 過(guò)程中需不斷補(bǔ)加DMF，使生成的水被及時(shí)帶出，從而使得反應(yīng)向正方向移動(dòng)， 反應(yīng)結(jié)束后升溫至160 18(TC以除去未反應(yīng)的二乙烯三胺和DMF，制得氨基化 明咬。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)保產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲醛捕捉劑及其制備方法。本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的揮發(fā)性大，有刺激性異味，對(duì)人體存在二次傷害，不適于大量使用的問(wèn)題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種甲醛捕捉劑，是用明膠作為原料進(jìn)行制備得到，所述的制備過(guò)程依次包括下述步驟，步驟一對(duì)明膠進(jìn)行水解；步驟二對(duì)明膠水解液進(jìn)行氨基衍生化改性，從而制得氨基化明膠；步驟三按照質(zhì)量比為0.8～1∶0.8～1∶0.8～1的比例，將步驟一得到的氨基化明膠與端氨基超支化聚合物和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配，即可得到甲醛捕捉劑。
文檔編號(hào)A61L9/01GK101428172SQ20081023210
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者任龍芳, 強(qiáng)濤濤, 王學(xué)川, 羅媛媛 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)