[發明專利]一種具有除甲醛功能的空氣凈化新材料

在審

• 申請號: 201610146388.5
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105727905A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 劉高志
• 申請（專利權）人: 劉高志
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01D53/86;B01D53/72;B01J23/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于新材料領域，涉及一種空氣凈化新材料，具體涉及一種具有除甲醛功能的空氣凈化新材料及其制備方法。

背景技術

甲醛是一種帶有窒息性氣味的無色氣體，對人的眼睛和呼吸系統有著強烈的刺激作用。現代科學研究表明，甲醛對人體健康有負面影響。其危害程度與它在空氣中的濃度和接觸時間的長短密切相關。人體各器官對甲醛感受的個體差異比較大，其中，眼睛對甲醛的感受最敏感，嗅覺和呼吸道次之。空氣中甲醛的濃度較低時，刺激作用輕微，稍高時，刺激作用增強。一般認為氣態甲醛對眼睛產生刺激作用的最低值為0.06mg/m³，當濃度為6mg/m³時會引起肺部的刺激效應，其作用癥狀主要是流淚、打噴嚏、咳嗽，甚至出現結膜炎、咽喉炎、支氣管痙攣等；甲醛又是致敏物質，它對皮膚有很強的刺激作用，能引起皮膚的過敏。當空氣中甲醛的濃度為0.5-1.0mg/m³時，會引起皮膚的腫脹、發紅。低濃度的甲醛能抑制汗腺分泌、使皮膚干燥開裂；甲醛能使蛋白質變性，對細胞具有強大的破壞作用。人類長期接觸低濃度甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月經紊亂，妊娠綜合癥，引起新生兒體質降低，染色體異常，甚至引起鼻咽癌，高濃度的甲醛對神經系統、免疫系統、肝臟等都有毒害。世界衛生組織(WHO)及美國環境保護局(EPA)均將甲醛列為潛在的危險致癌物與重要的環境污染物加以研究和對待。國際癌癥研究中心將甲醛列為人類可疑致癌物，在我國有毒化學品優先控制的名單上它居第二位。

人們在室內長期接觸低濃度甲醛會帶來很大的危害，所以，消除密閉空間低濃度甲醛是一個亟待解決的問題。目前市面除甲醛材料主要有以下幾種：(1)活性炭是市面常見的甲醛吸附劑。因常散落細粉，需要壓制成塊或者裝在一定的包裝袋或者盒子里，應用形式單一、單位質量活性炭與氣流的接觸面積有限，不能起到快速清除甲醛的效果。而且極性的氣態甲醛在表面為非極性或者弱極性的活性炭表面吸附一般較弱，不能滿足使用要求。(2)胺類化合物其本身是極性化合物，對甲醛的清除量大，因而成為一種常用的甲醛清除劑。申請號為200510035029.4的專利《一種消除甲醛及室內有機揮發物的紙或布》中所用的胺類試劑是尿素，作為一種小分子的胺類化合物，容易揮發出氨氣，帶入新的污染。(3)申請號為200710306026.9的專利中將有機胺類負載在含羧基的聚丙烯腈纖維基體上，使用了聚乙二醇或聚丙二醇作為添加劑，利用其羥基增強材料表面的吸濕性能，從而促進甲醛在吸附劑表面的吸附、富集，加快反應速度和提高凈化速率。據此可以得知，該吸附劑對甲醛的吸附效果受到空氣濕度的影響，環境濕度下降時，吸附甲醛的性能下降。實際上，胺基是清除甲醛的主要功能基團。結合的胺基量越大，吸附速率和吸附量越大，就可以避免氣候干濕度的影響。而高分子有機胺和含羧基的聚丙烯腈纖維基體都是大分子，在溶液中都呈現卷曲狀態，反應時空間位阻較大，兩者分子間并不能充分接觸，致使部分羧基不能結合上胺基，因而限制了其甲醛吸附容量和吸附速率。此外該發明采用的制備方法比較復雜：反應高于常溫，需要加熱，反應時間較長，后期需要真空干燥，成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有除甲醛功能的空氣凈化新材料，該新材料具有優異的吸附甲醛的功能，對甲醛的吸附容量大，吸附速率高。

本發明的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：

一種具有除甲醛功能的空氣凈化新材料，包括基體材料、表面活性劑、高分子有機胺類化合物和稀土金屬催化劑；所述基體材料為陽離子交換纖維，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，所述高分子有機胺類化合物為三乙烯四胺，所述稀土金屬催化劑為金屬鈥和金屬鐠的混合物；該空氣凈化新材料中各成分的重量份之比為：基體材料80～120份，表面活性劑4～6份，高分子有機胺類化合物20～30份，稀土金屬催化劑2～4份，其中，稀土金屬催化劑中金屬鈥和金屬鐠的重量份之比為1～3:1。

進一步地，所述的具有除甲醛功能的空氣凈化新材料包括基體材料、表面活性劑、高分子有機胺類化合物和稀土金屬催化劑；所述基體材料為陽離子交換纖維，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，所述高分子有機胺類化合物為三乙烯四胺，所述稀土金屬催化劑為金屬鈥和金屬鐠的混合物；該空氣凈化新材料中各成分的重量份之比為：基體材料100份，表面活性劑5份，高分子有機胺類化合物25份，稀土金屬催化劑3份，其中，稀土金屬催化劑中金屬鈥和金屬鐠的重量份之比為2:1。