一種新型甲醛捕捉劑及其製備方法
2023-10-18 09:22:09 1
專利名稱：一種新型甲醛捕捉劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於化工材料範圍，特別涉及一種新型甲醛捕捉劑及其製備方法。
背景技術：
隨著人們環境保護和健康意識的加強，世界各國都在積極開發和生產有益於環境保護和人體健康的產品。人類活動的大部分時間是在室內，隨著人們生活質量的提高，往往以家居裝修美化居室環境，但是裝修時大面積使用塗料和粘結劑然而，隨著塗料和粘結劑中的揮發性有機化合物造成的汙染現象接踵而至，對環境和人體帶來的危害極大，據中華預防醫學會組織召開的首屆全國室內空氣品質與健康學術研討會透露目前中國家庭中已發展到近200萬例超額死亡，可能是空氣汙染所致，全球約4％的疾病與此有關。我國每年因空氣汙染而引起超額死亡數已達到11.1萬人。從1995年我國室內空氣汙染危害健康而導致經濟損失已高達107億美元。這種有害於人們生命與健康的環境汙染不得不引起社會各界的重視。
塗料和粘結劑是現代化學工業的重要組成部分，甲醛由於其反應活性好，價格低，是樹脂生產的重要原料，例如脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、酚醛樹脂等，這些樹脂主要用作粘結劑和塗料中的基料。在人造板工業中(刨花板、纖維板、膠合板等)有80％使用含以甲醛作為基料的樹脂粘結劑。此外家具的製作、牆面、地面的裝飾鋪設，都要使用粘結劑。因此甲醛的釋放成為室內空氣汙染的主要來源。並且主要以三種形態出現1.游離態—樹脂生產過程中，殘留的未反應的甲醛在空氣中擴散；2.吸附態—吸附在室內牆壁、地板(毯)、家具、窗簾的表面；3.結合態—樹脂生產過程中，已經參加反應或被質子化的甲醛，在一定條件下也會釋放出來。
這說明甲醛有長期殘留的特徵，其釋放過程是一個連續的動力學過程，而且其釋放量與樹脂本身性質和其使用環境狀況有關，環境的溫度、溼度、通風等因素都會影響到甲醛的釋放量。目前，對於如何獲得一種價格低廉、工藝簡單、原料來源廣泛的一種甲醛捕捉劑研究較多的是改變尿素與甲醛化學反應的克分子比，但往往導致刨花板的物理力學性能下降。已經報導的甲醛捕捉劑種類很多，如碳酸銨(EP13,372)，尿素與高分子聚糖合用(EP94,797)，尿素(DE2,917，159)，糊化澱粉與尿素合用(US，397,756)、尿素及氨水等(DE3,733,630)。這些捕捉劑的加入，有的影響塗料的性能，有的成本太高，有些在降低甲醛釋放量的同時還會產生新的汙染，另外，由於其自身也多少有一定的腐蝕、刺激作用，不能稱之為真正意義上的環保用品。另外，已有報導的日本專利JP52-142736和JP53-143636將綠茶粉作為樹脂填料的研究成果，以及國內的CN1298911A，直接將茶粉作為木材膠粘劑脲醛樹脂填料及甲醛捕捉劑使用，但尚未發現使用茶葉中類黃酮物質(茶多酚)作為塗料及粘結劑的甲醛捕捉劑的報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型甲醛捕捉劑及其製備方法，其特徵在於所述甲醛捕捉劑包含茶多酚和乳化劑，它是將粗老茶葉經植物粉碎機粉碎、過篩，製成茶粉，再以乙醇萃取得到茶多酚，主要用作甲醛的吸附轉化物質，其既可作為填料加入塗料和膠粘劑中，又可作成噴劑，均勻地噴射或塗刷在散發游離甲醛的材料表面；所述甲醛捕捉劑的製備方法如下1)茶粉製備將粗老茶葉經植物粉碎機粉碎、過篩，製成茶粉；2)茶多酚的製備工藝①採用3～6倍於茶粉體積的85％乙醇水溶液作為提取液，在充分攪拌的情況下水浴提取20分鐘，50～80℃，過濾出溶液後，再加2～3倍85％乙醇水溶液，攪拌20分鐘，合併濾液；在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙醇，得到濃縮液；濃縮液用一倍量的氯仿萃取至無色，每次搖5分鐘後置於分液漏鬥中分液；熱風驅除殘餘乙醇和氯仿；②以1∶1的乙酸乙酯萃取4～7次，合併萃取液；③在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙酸乙酯，濃縮液真空乾燥，趁熱研碎，得橙黃色粉末。茶多酚的粗產品；④將乾燥後的粗提物溶於水中，用硫酸鋁、硫酸鋅、氯化鈣、氯化鋁等進行沉澱反應，並用0.1mol/dm3的碳酸氫鈉溶液調整溶液的pH值至5～7，此時應有大量的沉澱析出，沉澱經一段時間的陳化，過濾，60℃熱水洗滌2～3次後，用6mol/dm3的鹽酸溶液溶解，除去少量不溶物；⑤以1∶1的乙酸乙酯萃取酸化液4～7次，合併萃取液；⑥減壓蒸發濃縮、重結晶，得純品茶多酚；3)甲醛捕捉劑配製將純品茶多酚、乳化劑和水按體積比混勻，其中純品茶多酚∶乳化劑為(1～10)∶1，餘量為水。
本發明的有益效果是1.本產品是純天然提取物，使用時不會產生任何毒副作用。
2.可以與塗料和粘結劑混合使用，提高有效物質的利用率，並且混合使用不會影響塗料和膠粘劑的性能。
3.混合使用和塗刷後再使用，均能達到捕捉效果，經測試低於人的甲醛嗅覺閾0.06mg/m3(國標限量為0.08mg/m3)。
4.可以將生成不穩定基團的甲醛和在膠體粒子周圍已質子化的甲醛吸附並轉化，消除甲醛的長期殘留危害。
5.使用時不會形成色素沉澱和顆粒物，不會對塗層造成破壞，可以直接噴塗到塗層表面。
6.成本低廉，來源豐富，為茶葉深加工開闢了新的應用前景，為茶多酚開闢了新的研究方向。
具體實施例方式
本發明為一種新型甲醛捕捉劑，以茶多酚為主要原料並加入乳化劑和水配製而成。主要用作甲醛的吸附轉化物質，其既可作為填料加入塗料和膠粘劑中，又可作成噴劑，均勻地噴射或塗刷在散發游離甲醛的材料表面。所述甲醛捕捉劑的製備方法如下
1)茶粉製備將粗老茶葉經植物粉碎機粉碎、過篩，製成茶粉，2)茶多酚的製備。工藝①採用3～6倍於茶粉體積的85％乙醇水溶液作為提取液，在充分攪拌的情況下水浴提取20分鐘，50～80℃，過濾出溶液後，再加2～3倍85％乙醇水溶液，攪拌20分鐘，合併濾液；在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙醇，得到濃縮液；濃縮液用一倍量的氯仿萃取至無色，每次搖5分鐘後置於分液漏鬥中分液；熱風驅除殘餘乙醇和氯仿；②以1∶1的乙酸乙酯萃取4～7次，合併萃取液；③在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙酸乙酯，濃縮液真空乾燥，趁熱研碎，得橙黃色粉末。茶多酚的粗產品；④將乾燥後的粗提物溶於水中，用硫酸鋁、硫酸鋅、氯化鈣、氯化鋁等進行沉澱反應，並用0.1mol/dm3的碳酸氫鈉溶液調整溶液的pH值至6.0左右，此時應有大量的沉澱析出，沉澱經一段時間的陳化，過濾，60℃熱水洗滌2～3次後，用6mol/dm3的鹽酸溶液溶解，除去少量不溶物；⑤以1∶1的乙酸乙酯萃取酸化液4～7次，合併萃取液；⑥減壓蒸發濃縮、重結晶，得純品茶多酚。
3)甲醛捕捉劑配製將純品茶多酚、乳化劑和水按體積比混勻，其中純品茶多酚∶乳化劑為(1～10)∶1，餘量為水，其中乳化劑採用甘油單(MG)、二酸酯(DG)，檸檬酸等。例如實施例一純品茶多酚9份乳化劑甘油單(MG)、 1份在塗料和粘結劑使用前作為填料加入，攪勻後使用。
實施例二純品茶多酚10份水 95份乳化劑二酸酯(DG) 5份在塗料塗刷後，將其噴在塗層表面和周圍空氣中。
實施例三純品茶多酚15份水 90份乳化劑檸檬酸 5份在膠粘劑使用後，將其噴在板材表面和周圍空氣中。
根據本發明生產的甲醛捕捉劑能達到以下技術指標1.塗料和粘結劑揮發出的游離甲醛低於國標限量0.08mg/m3，在0.03mg/m3～0.06mg/m3之間。
2.塗料和粘結劑本體中的甲醛含量也低於國標限量0.08mg/m3，且塗料和粘結劑的本體性能不受影響。
權利要求
1.一種新型甲醛捕捉劑，其特徵在於所述甲醛捕捉劑以茶多酚為主要原料並加入乳化劑和水配製而成，其中純品茶多酚∶乳化劑的體積比為(1～10)∶1，餘量為水，主要用作甲醛的吸附轉化物質，其既可作為填料加入塗料和膠粘劑中，又可作成噴劑，均勻地噴射或塗刷在散發游離甲醛的材料表面；
2.一種新型甲醛捕捉劑的製備方法，其特徵在於所述甲醛捕捉劑的製備方法如下1)茶粉製備將粗老茶葉經植物粉碎機粉碎、過篩，製成茶粉；2)茶多酚的製備工藝①採用3～6倍於茶粉體積的85％乙醇水溶液作為提取液，在充分攪拌的情況下水浴提取20分鐘，50～80℃，過濾出溶液後，再加2～3倍85％乙醇水溶液，攪拌20分鐘，合併濾液；在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙醇，得到濃縮液；濃縮液用一倍量的氯仿萃取至無色，每次搖5分鐘後置於分液漏鬥中分液；熱風驅除殘餘乙醇和氯仿；②以1∶1的乙酸乙酯萃取4～7次，合併萃取液；③在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙酸乙酯，濃縮液真空乾燥，趁熱研碎，得橙黃色粉末。茶多酚的粗產品；④將乾燥後的粗提物溶於水中，用硫酸鋁、硫酸鋅、氯化鈣、氯化鋁等進行沉澱反應，並用0.1mol/dm3的碳酸氫鈉溶液調整溶液的pH值至6.0左右，此時應有大量的沉澱析出，沉澱經一段時間的陳化，過濾，60℃熱水洗滌2～3次後，用6mol/dm3的鹽酸溶液溶解，除去少量不溶物；⑤以1∶1的乙酸乙酯萃取酸化液4～7次，合併萃取液；⑥減壓蒸發濃縮、重結晶，得純品茶多酚；3)甲醛捕捉劑配製將純品茶多酚、乳化劑和水按體積比混勻，其中純品茶多酚∶乳化劑為(1～10)∶1，餘量為水。
全文摘要
本發明公開了屬於化工材料的一種新型甲醛捕捉劑及其製備方法。該甲醛捕捉劑是以茶葉為原料以乙醇作媒介取得乙醇萃取液，經過濾、萃取、蒸餾、乾燥等步驟得到茶多酚，將其配置成溶液後加入塗料或粘合劑中，或噴在家具塗料塗層的表面及周圍空氣中，使甲醛在空氣中、及塗層本體中的含量均下降到低於國家標準0.08mg/m
文檔編號C09J11/02GK1425725SQ03100568
公開日2003年6月25日 申請日期2003年1月20日 優先權日2003年1月20日
發明者何國榮, 王銳, 溫富, 王曉琳 申請人:清華大學