一种原位消除室内化学污染的方法 |
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| 申请号 | CN201610067224.3 | 申请日 | 2016-01-29 | 公开(公告)号 | CN105667004A | 公开(公告)日 | 2016-06-15 |
| 申请人 | 方存仁; | 发明人 | 方存仁; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及污染源、室内污染治理技术领域，尤其是涉及原位消除室内化学污染的方法，该方法将清除装置设置于污染源载体表面，该清除装置中包括滞留层、颗粒层或装饰层中的一层或两层以上的复合层，该清除装置的厚度为1mm-60mm， 比表面积 为50-400m2/g，孔径为0.1mm-0.5mm，清除装置内部形成波型或折线型、用于污染气体散发的气流通路。将去除甲 醛 等污染物的功能材料与 纤维 等结合在一起，降低了污染物向外散发的速度，在污染源表面形成一层污染物的滞留层，污染物在比表面积大的界面上和功能材料发生作用，从而实现高效去除污染物。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种原位消除室内化学污染的方法，其特征在于：将清除装置设置于污染源载体表面，该清除装置中包括滞留层(1)、颗粒层(2)、装饰层(3)中的一层或两层以上的复合层，其中，该清除装置的厚度为1mm-60mm，比表面积为50-400m2/g，孔径为0.1mm-0.5mm。 |
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| 说明书全文 | 一种原位消除室内化学污染的方法技术领域[0001] 本发明涉及家具、室内污染治理技术领域，尤其是涉及原位消除室内化学污染的方法。 背景技术[0002] 鉴于醛类、酮类、脂类等有机溶剂的高反应活性和低成本的特征，一直被作为粘结剂和涂料的重要组分被应用于家具和室内装修行业的板材制作与粘接过程，从而导致了家庭、办公场所、公共场所的室内家具、装修材料所带来的甲醛、乙醛、丙酮、乙酯等有机溶剂的化学污染成为了人们健康的公敌，其中最为普遍的就是甲醛。目前国内最高级别的E1级人造板的甲醛释放量为1.5毫克/升，欧美为E0级，甲醛释放量为0.5毫克/升，日本要求为0.3毫克/升，但实际情况是只要应用就存在污染的散发，何况实际应用中很多板材在超标使用，所以国家制定了室内化学污染物的国家标准。 [0003] 目前，去除家具及室内化学污染的方法一般有: [0004] 室内布置特定的绿色植物，对已散发到空间的甲醛等化学污染物有一定的消除作用。 [0006] 使用有去除效果的化学或触媒的喷剂室内喷洒，也是作用于已散发到空间的甲醛等化学污染物，另外存在二次污染的风险。 [0007] 使用密封剂对板材进行密封，的确能减缓板材等家具的甲醛等化学污染物的而散发，但治标不治本，存在污染源内的化学污染永远是隐患。 [0008] 在家具及装饰材料表面喷或涂有去除功能的涂层，在污染物散发的第一步就进行处理，为较为高效的办法。 [0009] 从污染物的释放机理来看，无论是游离态和结合态存在于板材当中的甲醛等有机污染物，其释放过程都是持续的一个受环境温度、湿度、浓度梯度等因素影响的动力学过程，只要有家具和装饰材料存在，就必然会伴随着甲醛等化学污染物的持续散发。基于此，本着最有效的解决问题的方法是从源头解决的原则，除尽量少的使用含化学污染物的原材料外，在上述去除家具及室内化学污染的方法中最为直接高效的是在家具及装饰材料表面喷或涂有去除功能的涂层，此类都属于对有害气体在板材原位进行处理，从而减少向环境中散发的源头治理的方法，其中有代表性的有2015年5月20日授权的ZL201210397449.7甲醛分解方法，2015年6月10日授权的ZL201210398138.2甲醛清除方法，其共同特征为把甲醛分解剂或甲醛清除剂喷涂于板材、家具或家居装饰的表面。该专利技术所涉及的方法可以将板材或装饰材料所散发的甲醛转化降解为无害的物质，有效减轻游离甲醛对室内空气的污染，并且不会引起二次污染。但该技术也存在如下缺陷： [0010] 板材内持续散发的甲醛通过甲醛分解剂或甲醛清除剂喷涂于板材、家具表面后的涂层向外散发，其通过方式为一过性通过，有害气体散发速度很快，而甲醛的分解清除是一个相对缓慢的化学反应过程，该技术中缺少让散发的有害气体在涂层中滞留的手段，直接导致有害气体未能有效分解清除就通过涂层向外散发，从而很难收到满意的除醛效果。所以亟待有更高效的对室内进行原位消除化学污染的方法。 发明内容[0011] 为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种原位消除室内化学污染的方法，将去除甲醛等污染物的功能材料与纤维等结合在一起制成清除装置，并将清除装置设置在污染源载体的表面，降低了污染物向外散发的速度，在污染源表面形成一层污染物的滞留层，污染物在比表面积大的界面上和功能材料发生作用，从而实现高效去除污染物。 [0012] 本发明可以通过以下技术方案来实现：一种原位消除室内化学污染的方法，将清除装置设置于污染源载体表面，该清除装置中包括滞留层、颗粒层或装饰层中的一层或两2 层以上的复合层，其中，该清除装置的厚度为1mm-60mm，比表面积为50-400m /g，孔径为 0.1mm-0.5mm，清除装置内部形成波型或折线型、用于污染气体散发的气流通路。 [0013] 所述滞留层(1)、颗粒层(2)、装饰层(3)由下列步骤制备： [0015] [0017] [0018] c、分别将制备滞留层、颗粒层或装饰层用的原料置于功能涂层液中浸渍10-30分钟以得到滞留层、颗粒层或装饰层半成品； [0019] d、将浸渍功能涂层液的半成品晾干，取滞留层、颗粒层或装饰层中的一层或两层以上晾干后的半成品进行复合，得到成品。 [0020] 所述的制备滞留层用的原料是纤维毡或海绵或橡塑泡沫板，基于此，所得的滞留层成品的厚度为1mm-20mm，孔径为0.1mm-0.5mm。 [0021] 所述的制备颗粒层用的原料是活性炭颗粒、硅藻土颗粒、负离子粉颗粒、原木屑、茶粉、碳纤维、螯合纤维、开孔珍珠岩颗粒、麦饭石颗粒或微孔陶瓷颗粒中的一种或两种以上组合物形成的层状结构，基于此，所得的颗粒层成品的厚度为1mm-20mm，孔径为0.1mm-0.5mm。 [0022] 所述的制备装饰层用的原料是纤维布料或木皮，基于此，所得的装饰层成品的厚度为1mm-20mm，孔径为0.1mm-0.5mm。 [0024] 所述的吸附剂为活性炭、硅藻土或分子筛中的一种或两种以上的组合物； [0025] 所述的触媒催化剂为纳米PtO2纳米粉、SnO2纳米粉、AgO纳米粉、WO3纳米粉、ZnO晶须或CT触媒中的一种或两种以上的组合物； [0026] 所述的负离子粉为电气石纳米粉或六环石纳米粉中的一种或两种的组合物； [0027] 所述的无机杀菌剂为纳米TiO2、ZnO晶须或纳米载银材料的一种或两种以上的组合物； [0028] 所述的氨基化合物为尿素、乙酰胺或其衍生物中的一种或两种以上的组合物。 [0029] 所述的粘结剂为聚乙烯醇类水性粘结剂、乙烯乙酸酯类水性粘结剂、丙烯酸类水性粘结剂、聚氨酯类水性粘结剂、环氧类水性粘结剂、酚醛类水性粘结剂、有机硅类水性粘结剂、橡胶类水性粘结剂或纤维素醚中的一种或两种以上的组合物； [0030] 所述的偶联剂为铬络合物偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或锆类偶联剂中的一种； [0031] 所述的芳香剂为植物性天然香料或其合成香料； [0032] 所述的助剂包括表面活性剂、柔顺剂、防水剂、阻燃剂。 [0034] 本发明的有益效果为： [0035] 1)滞留层：具备厚度的纤维毡或泡沫，内部有极大的比表面积和复杂的气体间隙，从污染源散发出的甲醛等污染物，经过纤维毡向外散发必经过纤维之间路线复杂的通道，降低污染物向外散发的速度，在污染源表面形成一层污染物的滞留层，在此滞留层内，污染物在有极大的比表面积的界面上和去除甲醛等污染物的功能涂层发生反应，从而实现污染物的高效去除。 [0036] 2)颗粒层：由多种对污染物有去除效果的颗粒和纤维堆积而成，有极大的污染物积蓄空间和处理能力。 [0037] 3)装饰层：纤维间隙细密，既有装饰效果，同样起到降解消除甲醛等污染物的作用。 [0038] 4)滞留层、颗粒层和装饰层的功能涂层液都含有活性炭、硅藻土或分子筛等对污染气体有吸附能力的成分，实现对污染气体的强力吸附，与周边的降解功能材料配合，进一步形成锁住化学污染直至彻底降解消除的复合功效。 [0039] 5)功能涂层液中含有CT触媒等非需光的触媒，消除了对光的依赖，在暗处也能发挥很高的效能。 [0040] 6)功能涂层液中含有抗菌、抑菌材料，可实现附着面抗菌、抑菌、不霉变，也可以防止板材本身、家具内存放的衣物书籍等虫蛀。 [0041] 7)在封闭空间对家具、内衣物、染料所散发的有害气体也有很好的消除作用。 [0043] 图1是本发明的结构示意图。 [0044] 其中，1是滞留层，2是颗粒层，3是装饰层。 具体实施方式[0045] 具体实施例1，如图1所示，一种原位消除室内化学污染的方法，将清除装置设置于污染源载体表面，该清除装置中包括滞留层、颗粒层或装饰层中的一层或两层以上的复合层，清除装置内部形成波型、用于污染气体散发的气流通路。其中，污染源载体为板材、家具或家居装饰等散发化学污染气体的承载体。 [0046] 一种原位消除室内化学污染的方法包括以下步骤： [0047] a、制备污染源清除装置，即污染源载体表面的附着物，分为滞留层1、颗粒层2和装饰层3，三层之间通过粘接进行复合； [0048] b、将步骤a中制备的清除装置覆盖在污染源外表面。 [0049] 其中， [0050] 制备清除装置滞留层1的方法，具体步骤如下： [0051] A1选取纤维毡，备用； [0052] A2制作功能涂层液； [0053] A2.1将粘结剂、偶联剂、芳香剂、助剂以及水置于容器内搅拌混合均匀，得到中间混合液； [0054] A2.2将吸附剂、触媒催化剂、负离子粉、无机杀菌剂、氨基化合物依次加入步骤A2.1的中间混合液中搅拌混合均匀，得到功能涂层液； [0055] A3将纤维毡置于功能涂层液中浸渍10分钟； [0056] A4将浸渍功能涂层液的纤维毡自然晾干。 [0057] 上述，步骤A1中的纤维毡可替换为泡沫。 [0058] 步骤A4干燥方法可替换为：将浸渍功能涂层液的纤维毡在100℃下烘干。 [0060] 所述的泡沫的材质可以是海绵、橡塑等材料； [0061] 所述的吸附剂为活性炭、硅藻土、分子筛中的一种或两种以上的组合物； [0062] 所述的触媒催化剂为纳米PtO2纳米粉、SnO2纳米粉、AgO纳米粉、WO3纳米粉、ZnO晶须、CT触媒中的一种或两种以上的组合物； [0063] 所述的负离子粉为电气石纳米粉、六环石纳米粉中的一种或两种以上的组合物； [0064] 所述的无机杀菌剂为纳米TiO2、ZnO晶须和纳米载银材料的一种或两种以上的组合物； [0065] 所述的氨基化合物为尿素、乙酰胺等酰胺及其衍生物； [0066] 所述的粘结剂为聚乙烯醇类水性粘结剂、乙烯乙酸酯类水性粘结剂、丙烯酸类水性粘结剂、聚氨酯类水性粘结剂、环氧类水性粘结剂、酚醛类水性粘结剂、有机硅类水性粘结剂、橡胶类水性粘结剂、纤维素醚中一种或两种以上的组合物； [0067] 所述的偶联剂为铬络合物偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂中的一种； [0068] 所述的芳香剂为植物性天然香料以及合成香料，首选植物性天然香料； [0069] 所述的助剂包括表面活性剂、柔顺剂、防水剂、阻燃剂等。 [0070] 制备清除装置颗粒层2的方法，具体步骤如下： [0071] B1选取活性炭颗粒、硅藻土颗粒、负离子粉颗粒、以及原木屑、茶粉备用； [0072] B2选取碳纤维及螯合纤维备用； [0073] B3选取开孔珍珠岩颗粒、麦饭石颗粒、微孔陶瓷颗粒备用； [0074] B4将粘结剂、偶联剂、芳香剂、助剂以及水置于容器内搅拌混合均匀，得到中间混合液； [0075] B5将吸附剂、触媒催化剂、负离子粉、无机杀菌剂、氨基化合物依次加入中间混合液中搅拌混合均匀，得到功能涂层液； [0076] B6将步骤B1、B2、B3中材料浸渍于功能涂层液20分钟后取出，平摊成层状结构，晾干； [0077] 制备清除装置装饰层3的方法，具体步骤如下： [0078] C1选取纤维布料备用； [0079] C2将粘结剂、偶联剂、芳香剂、助剂以及水置于容器内搅拌混合均匀，得到中间混合液； [0080] C3将吸附剂、触媒催化剂、负离子粉、无机杀菌剂、氨基化合物依次加入中间混合液中搅拌混合均匀，得到功能涂层液； [0081] C4将纤维布料置于功能涂层液中浸泡30分钟； [0082] C5将浸渍功能涂层液的纤维布料自然晾干。 [0083] 上述，步骤C1中的纤维布料可替换为木皮等装饰材料； [0084] 步骤C5的干燥方法可为：将浸渍功能涂层液的纤维布料在120℃时烘干。 [0085] 具体实施例2，一种原位消除室内化学污染的方法包括以下步骤： [0086] a、制备污染源清除装置，将滞留层1、颗粒层2和装饰层3任选其二，采用一定间距的网格缝合连接； [0087] b、将双层结构的清除装置悬挂在污染源表层。 [0088] 具体实施例3，一种原位消除室内化学污染的方法包括以下步骤： [0089] a、制备污染源清除装置，清除装置包括滞留层1、颗粒层2和装饰层3，并通过连接钉铆接复合成三层结构； [0090] b、将三层结构的清除装置粘接在污染源表层。 [0091] 具体实施例4，一种原位消除室内化学污染的方法包括以下步骤： [0092] a、依次制备滞留层1和颗粒层2； [0093] b、将滞留层1和颗粒层2裁剪成矩形块结构，并将这些矩形块通过连接钉铆接成拼块结构； [0094] c、将步骤b拼块结构的清除装置真空吸附在污染源表面。 [0095] 上述具体实施例2-4中的滞留层1、颗粒层2和装饰层3的制备方法与具体实施例1中的制备方法相同。 [0096] 其中，在各个具体实施例中，清除装置的厚度、比表面积以及孔径的数据如下： [0097] [0098] [0099] 制取功能涂层液的中间混合液所需粘结剂、偶联剂、芳香剂、助剂以及水按重量份数比例关系如下： [0100] 粘结剂 偶联剂 芳香剂 助剂 水 具体实施例1 8 6 6 12 82 具体实施例2 11 7 7 13 80 具体实施例3 9 5 8 15 83 具体实施例4 10 5.5 7.2 10 85 [0101] 制取功能涂层液所需吸附剂、触媒催化剂、负离子粉、无机杀菌剂、氨基化合物按重量份数比例关系如下： [0102] 吸附剂 触媒催化剂 负离子粉 无机杀菌剂 氨基化合物 具体实施例1 27 33 33 21 13 具体实施例2 26 39 35 13 18 具体实施例3 29 37 27 17 12 具体实施例4 31 32 30 11 16 |
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