除醛制品及其制造工艺的制作方法

1.本发明涉及除醛技术领域，尤其涉及一种除醛制品及其制造工艺。


背景技术：

2.密闭空间装修及部件防腐处理过程中会出现大量甲醛造成污染。甲醛散发缓慢，年限长，消除甲醛对人体的危害成为了当今环保领域的重点。市场上具有多种类型的除醛制品，根据其除醛原理大致可分为三类：（1）吸附除醛；如公开号为cn213577957u，名称为一种用于室内的高效动态除醛除味装置的专利所示，通过活性炭纤维吸附空间中醛类污染物；这种除醛方法发生的仅是物理作用，本质上未能去除甲醛，且利用孔洞吸附除醛存在饱和问题，届时吸附物成为了新的甲醛源头。（2）光触媒除醛；如公告号cn111393952b，名称为一种人造板除醛药剂及其制备方法的专利所示，将光触媒涂覆板材表面用于分解醛类物质；这种除醛方法仅带宽度较大，只能在紫外光激发下才能发生反应，显而易见，对于室内除醛，光触媒几乎不会有任何作用。（3）强氧化剂除醛；如公告号cn110624386a，专利名称为一种祛除室内甲醛的工艺所示，通过强氧化剂将醛类物质氧化成酸或还原为醇；该种除醛方法对环境不友好，在去除甲醛的同时会大量作用于其他被氧化制品与部件，且寿命随氧化物消耗而结束。（4）绿植除醛；植物可以通过光合作用来消除醛类物质，但是植物呼吸能力有限，通常是微克级别的，因此除醛能力有限。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种除醛制品及其制造工艺。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的一种除醛制品，所述除醛制品中包括金属团簇催化剂和高分子载体，所述金属团簇催化剂负载至高分子载体；所述金属团簇中含有元素周期表第ⅶb中的至少一种元素。
5.进一步地，所述金属团簇催化剂含有锰、钙、硅、铜四种元素。
6.一种除醛制品的制造工艺，包括如下步骤：（a1）配料：混合金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜、加工助剂和高分子载体，其中，金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜与高分子载体重量比为1：98~1：8；所述加工助剂中含有抗氧剂、增韧剂、紫外光吸收剂及分散剂，其中，抗氧剂占高分子载体重量的0.3~1%，增韧剂占高分子载体重量的1~5%，紫外光吸收剂占高分子载体重量的0.3~1%，分散剂占高分子载体重量的0.5~3%；所述高分子载体为pe、pp、abs、asa、pmma、pa或pvc中的一种；（a2）搅拌混合：将步骤（a1）得到的配料投入混料机，搅拌均匀；（a3）造粒：将步骤（a2）搅拌混合好的物料导入挤出机中，并在100~280℃下造粒形成热塑性高分子材料；（a4）成型：步骤（a3）得到的热塑性高分子材料经过成型工艺制成除醛制品，所述成型工艺为纺丝、压延、注塑或挤出中的任意一种。
7.优选地，所述抗氧剂包括四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
[0008]
优选地，所述抗氧剂包括四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯与三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯之间的比例为1:2。
[0009]
优选地，所述增韧剂为丙烯酸酯、丁二烯-苯乙烯高胶粉或马来酸酐接枝poe中的一种。
[0010]
优选地，所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮。
[0011]
优选地，所述分散剂为聚乙烯蜡。
[0012]
一种除醛制品的制造工艺，包括以下步骤：（b1）将浓度为0.1~20%的聚乙烯醇水溶液喷涂至高分子载体表面；（b2）利用电动粉末分散机将金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜喷洒至高分子载体表面，撒施量为1~500g/m3；（b3）将步骤（b2）得到的产品在60~100℃下进行干燥，待水分完全蒸发后去除多余未粘结催化剂即得除醛制品。
[0013]
进一步地，所述高分子载体为下列中的一种：pp无纺布、薄膜或织物；pe无纺布、薄膜或织物；vc无纺布或织物；pa无纺布、薄膜或织物；pbt无纺布或织物；abs薄膜；asa薄膜；pet无纺布或织物；pmma薄膜；pvc薄膜。
[0014]
本发明的一种除醛制品及其制造工艺，至少具有以下有益效果：（1）金属团簇催化剂是由金属原子按照特定顺序排列的原子聚集体，尺寸为几埃米到几纳米，本发明中为锰原子接钙原子接硅原子接铜原子，活性点为锰和铜，钙和硅为强化锰和铜的核外电子，利用了核外电子对环境的影响放大，可以将空气中的氧活化成单线态氧，单线态氧即活性氧，再利用其氧化性与空气中的甲醛反应生成二氧化碳和水，可以实现无能耗永久除醛。（2）金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜在除醛过程中作为催化剂，没有损耗。（3）本方明的除醛制品可以制成多孔网络状从而过滤空气；也可制成薄膜贴敷到家具、墙体表面，制成进出风口部件、地板薄膜等；在甲醛溢出至空间前进行有效拦截，杜绝甲醛污染。
具体实施方式
[0015]
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
[0016]
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
[0017]
为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明的限定。
[0018]
实施例1一种除醛制品的制造工艺，包括如下步骤：（a1）配料：混合金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜、加工助剂和高分子载体，其中，金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜与高分子载体重量比为1：98；所述加工助剂中含有抗氧剂、增韧剂、紫外光吸收剂及分散剂，其中，抗氧剂占高分子载体重量的1%，增韧剂占高分子载体重量的5%，紫外光吸收剂占高分子载体重量的1%，分散剂占高分子载体重量的3%；所述高分子
载体为pe树脂；其中，抗氧剂包括四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，且其质量比为1:2；所述增韧剂为马来酸酐接枝poe；所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮；所述分散剂为聚乙烯蜡。
[0019]
（a2）搅拌混合：将步骤（a1）得到的配料投入混料机，在速率为100r/min的工况下匀速搅拌30min。
[0020]
（a3）造粒：将步骤（a2）搅拌混合好的物料导入平行双螺杆挤出机中，并在100-230℃下造粒形成热塑性高分子材料。
[0021]
（a4）成型：步骤（a3）得到的热塑性高分子材料经过纺丝除醛制品。
[0022]
实施例2一种除醛制品的制造工艺，包括如下步骤：（a1）配料：混合金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜、加工助剂和高分子载体，其中，金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜与高分子载体重量比为3：44；所述加工助剂中含有抗氧剂、增韧剂、紫外光吸收剂及分散剂，其中，抗氧剂占高分子载体重量的0.6%，增韧剂占高分子载体重量的3%，紫外光吸收剂占高分子载体重量的0.6%，分散剂占高分子载体重量的1.5%；所述高分子载体为pe树脂；其中，抗氧剂包括四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，且其质量比为1:2；所述增韧剂为马来酸酐接枝poe；所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮；所述分散剂为聚乙烯蜡。
[0023]
（a2）搅拌混合：将步骤（a1）得到的配料投入混料机，在速率为100r/min的工况下匀速搅拌30min。
[0024]
（a3）造粒：将步骤（a2）搅拌混合好的物料导入平行双螺杆挤出机中，并在100~230℃下造粒形成热塑性高分子材料。
[0025]
（a4）成型：步骤（a3）得到的热塑性高分子材料经过纺丝除醛制品。
[0026]
实施例3一种除醛制品的制造工艺，包括如下步骤：（a1）配料：混合金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜、加工助剂和高分子载体，其中，金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜与高分子载体重量比为1：8；所述加工助剂中含有抗氧剂、增韧剂、紫外光吸收剂及分散剂，其中，抗氧剂占高分子载体重量的0.3%，增韧剂占高分子载体重量的1%，紫外光吸收剂占高分子载体重量的0.3%，分散剂占高分子载体重量的0.5%；所述高分子载体为pe树脂；其中，抗氧剂包括四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，且其质量比为1:2；所述增韧剂为马来酸酐接枝poe；所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮；所述分散剂为聚乙烯蜡。
[0027]
（a2）搅拌混合：将步骤（a1）得到的配料投入混料机，在速率为100r/min的工况下匀速搅拌30min。
[0028]
（a3）造粒：将步骤（a2）搅拌混合好的物料导入平行双螺杆挤出机中，并在100~230℃下造粒形成热塑性高分子材料。
[0029]
（a4）成型：步骤（a3）得到的热塑性高分子材料经过纺丝除醛制品。
[0030]
实施例4一种除醛制品的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：（b1）将浓度为0.1%的聚乙烯醇水溶液喷涂至pp无纺布表面；
（b2）利用电动粉末分散机将金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜喷洒至高分子载体表面，撒施量为1g/m3；（b3）将步骤（b2）得到的产品在60下进行干燥，待水分完全蒸发后去除多余未粘结催化剂即得除醛制品。
[0031]
实施例5（b1）将浓度为10%的聚乙烯醇水溶液喷涂至pp无纺布表面；（b2）利用电动粉末分散机将金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜喷洒至高分子载体表面，撒施量为250g/m3；（b3）将步骤（b2）得到的产品在60℃下进行干燥，待水分完全蒸发后去除多余未粘结催化剂即得除醛制品。
[0032]
实施例6（b1）将浓度为20%的聚乙烯醇水溶液喷涂至pp无纺布表面；（b2）利用电动粉末分散机将金属团簇催化剂锰-钙-硅-铜喷洒至高分子载体表面，撒施量为500g/m3；（b3）将步骤（b2）得到的产品在60℃下进行干燥，待水分完全蒸发后去除多余未粘结催化剂即得除醛制品。
[0033]
为了验证有实施例1~实施例6得到的除醛制品的除醛效果，在两种工况进行试验。工况一：封闭空间；控制封闭空间中空气流动速率为0.5m/s、换气量60m3/h；除醛时间60min；甲醛初始浓度3.5mg/m3；除醛制品的表面积为200mm*100mm。工况二：封闭空间，控制封闭空间中空气流动速率为0.2m/s、换气量为30 m3/h；除醛时间60min；甲醛初始浓度3.5mg/m3；除醛制品的表面积为200mm*100mm，试验结果如表1所示。
[0034]
表1 由实施例1~实施例6得到的除醛制品在两种工况下的除醛效果从上表可以看出，由实施例1至实施例6得到除醛制品的醛类浓度均降低达99%以上，且随着金属团簇催化剂浓度的提高，其除醛效果也逐渐加强。同时，对工况二除醛前后二氧化碳的浓度也进行了监测，发现其二氧化碳浓度有所升高，推出甲醛被氧化成二氧化碳和水。
[0035]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。