一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料的製作方法

2023-05-01 19:50:56 1

本發明屬於具體涉及一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料。

背景技術：

去年我國各地所監測的4000多間新裝修的房子，空氣品質合格率不足20％。其主要的原因是家具、建築裝飾材料、牆體材料等有害汙染物嚴重超標。人的一生，76％的時間是在室內度過的，室內空氣品質的好壞直接關係到人體的生理健康。從淨化空氣的角度講，室內裝修材料不僅要具有淨化室內裝飾裝修造成的汙染，更重要的是具有淨化人體自身新陳代謝造成的汙染。而且要求材料具有健康舒適的功能。這對室內裝飾裝修材料的發展又提出了更高的要求。

隨著生活水平的提高，傳統的普通建材已經不能滿足人們的需求，研究具有健康環境功能的材料成為建築材料發展的新方向。空氣中的負離子被稱為「空氣維生素」，具有清新空氣，消除臭味和抑菌作用；適當的負離子濃度對人的健康、長壽和生態的重大影響，已被國內外醫學專家及科學工作者所證實。另外，近年來由耐新青黴素1黃色葡萄球菌、耐萬古黴素腸球菌等引起的醫院感染，1996年日本爆發的0-157大腸桿菌感染、2003年爆發的非典型性肺炎、2004年爆發的禽流感等事件。證明了有毒病菌給人類健康發展帶來巨大威脅，控制有害病菌的危害已成為人類社會面臨的一個重要環境問題。

因此，關於內牆建築材料的發展，提出在原有裝飾功能的基礎上，應向著「多功能化、環境協調」的方向發展。「多功能化」是指除裝飾功能外，同時具有「節能、調節溼度、抗菌防黴、淨化空氣、隔音、屏蔽電磁波、高的遠紅外發射率」等健康功能。

目前，空氣淨化主要採用通風設備或負離子發生器，通過過濾、物理化學方法吸附和光催化分解有害氣體，使用設備的主要缺點是耗能和成本高，實際操作不方便。從材料角度，日本用木炭、活性炭和多孔材料等作為建材的組成成分，實施讓建築物「吃掉」有害氣體的計劃。日本和巴西等國家發現電氣石具有健康效果，被廣泛的應用做健康材料。總之，國際上，建築材料已提出以納米功能材料的催化分解和吸附功能為基礎，向著使人體舒適健康的方向發展的目標，但是，目前尚未有能集淨化空氣、抗菌、調溼等功能為一體的建築材料。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種集低碳節能、淨化空氣、調節空氣溼度、防火、隔音、抗菌、等多功能為一體的一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料，由以下重量百分比的原料組成：天然沸石20-60％、鈦白粉5-20％、凹凸棒土4-20％、滑石粉3-10％、灰鈣粉5-10％、輕質碳酸鈣5-20％、高嶺土3-10％、纖維素醚0.1-2％、矽酸鉀1-10％、海泡石5-20％和汗麻纖維粉0.2-3％。

進一步的，由以下重量百分比的原料組成：天然沸石20％、鈦白粉20％、凹凸棒土20％、滑石粉10％、灰鈣粉5％、輕質碳酸鈣5％、高嶺土5％、纖維素醚2％、矽酸鉀5％、海泡石5％和汗麻纖維粉3％。

進一步的，由以下重量百分比的原料組成：天然沸石60％、鈦白粉5％、凹凸棒土4％、滑石粉3％、灰鈣粉5％、輕質碳酸鈣5％、高嶺土5％、纖維素醚1％、矽酸鉀2％、海泡石8％和汗麻纖維粉2％。

進一步的，由以下重量百分比的原料組成：天然沸石40％、鈦白粉10％、凹凸棒土10％、滑石粉5％、灰鈣粉7％、輕質碳酸鈣8％、高嶺土5％、纖維素醚1％、矽酸鉀5％、海泡石8％和汗麻纖維粉1％。

本發明技術效果主要體現在以下方面：分子篩對物質的吸附來源於物理吸附，其晶體孔穴內部有很強的極性和庫侖場，對極性分子和不飽和分子表現出強烈的吸附能力，通過其強烈的吸附能力，對空氣中的有害氣體進行吸附，達到集淨化空氣、抗菌、調溼於一體的效果。

具體實施方式

實施例1

一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料，由以下重量百分比的原料組成：天然沸石20％、鈦白粉20％、凹凸棒土20％、滑石粉10％、灰鈣粉5％、輕質碳酸鈣5％、高嶺土5％、纖維素醚2％、矽酸鉀5％、海泡石5％和汗麻纖維粉3％。

實施例2

一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料，由以下重量百分比的原料組成：天然沸石60％、鈦白粉5％、凹凸棒土4％、滑石粉3％、灰鈣粉5％、輕質碳酸鈣5％、高嶺土5％、纖維素醚1％、矽酸鉀2％、海泡石8％和汗麻纖維粉2％。

實施例3

一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料，由以下重量百分比的原料組成：天然沸石40％、鈦白粉10％、凹凸棒土10％、滑石粉5％、灰鈣粉7％、輕質碳酸鈣8％、高嶺土5％、纖維素醚1％、矽酸鉀5％、海泡石8％和汗麻纖維粉1％。

天然沸石的製備方法如下：

採用水熱合成法，將含矽化合物(水玻璃、矽溶膠等)、含鋁化合物(水合氧化鋁、鋁鹽等)、鹼(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)和水按3∶2∶2∶3充分攪拌混合，在熱壓釜中加熱30分鐘，即析出分子篩晶體。恆溫後再去離子水超聲波分散，分離。真空條件下110度烘乾。

合成過程可用下式表示：

工業生產流程中可以先合成na-分子篩，如13x型與10x型分子篩的合成。

天然沸石為粉末狀晶體，有金屬光澤，硬度為3～5，相對密度為2～2.8，不溶於水，熱穩定性和耐酸性隨著sio2/al2o3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積，達300～1000m2/g，內晶表面高度極化，為一類高效吸附劑，也是一類固體酸，表面有很高的酸濃度與酸強度，能引起正碳離子型的催化反應。當組成中的金屬離子與溶液中其他離子進行交換時，可調整孔徑，改變其吸附性質與催化性質，從而製得不同性能的分子篩催化劑。

塗料製備方法：

將天然沸石、鈦白粉、凹凸棒土、滑石粉、灰鈣粉、輕質碳酸鈣和高嶺土投放進攪拌機，混合攪拌5分鐘，再將纖維素醚、矽酸鉀、海泡石和汗麻纖維粉投放進攪拌機，混合攪拌10分鐘，得到粉末狀的一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料。

實驗例

實驗方法：將現有市面上的粉末塗料作為對比裡，對實施例1-3和對比例1的粉末塗料塗覆於玻璃基板樣品上，置於5l的密閉空間中，充入甲醛(初始濃度為0.5g/m3)和二甲苯(初始濃度為0.5g/m3)汙染空氣，並用紫外燈照射，先對粉末塗料的汙染空氣的第一次淨化效果試驗；然後回收塗覆粉末塗料的玻璃基板樣品，再置於同樣體積和充入同濃度的汙染氣體的密閉空間，繼續進行第二次淨化效果試驗，其測試結果如下表：

由上述測試結果克制，本發明提供的一種採用天然沸石分子篩的空氣淨化塗料相比於現有市面上的塗料，具有更佳的淨化效果，同時在第二次淨化效果測試中，回收的粉末塗料對甲醛和二甲苯的淨化率均維持在較高值，對空氣淨化效果好，且淨化持久性佳。

本發明技術效果主要體現在以下方面：分子篩對物質的吸附來源於物理吸附，其晶體孔穴內部有很強的極性和庫侖場，對極性分子和不飽和分子表現出強烈的吸附能力，通過其強烈的吸附能力，對空氣中的有害氣體進行吸附，達到集淨化空氣、抗菌、調溼於一體的效果。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。