本发明属于建筑装修材料领域，具体涉及一种长效除醛净味硅藻泥及其制备方法。
背景技术：
：随着人们生活水平的逐渐提高，室内装修造成的装修污染已不容忽视，在室内空气中存在500多种挥发性物质，其中致癌物质就有20多种，致病病毒200多种。危害较大的主要有：甲醛、苯、氨以及三氯乙烯等，室内空气污染主要来源于装修污染中，其原因是在建筑选用的建材中含有害物质，并且严重超标。新居装修中，苯、甲醛、氨、氡、总挥发性有机物等有害物是常见污染物，主要源于各种涂料、胶粘剂、人造地板、壁纸、地砖、油漆等装饰、装修材料。根据中国疾病预防控制中心统计，近年来因装修污染而引发的肺癌、白血病、不孕、胎儿畸形、皮肤癌、鼻癌、咽喉癌等病症屡见不鲜。而且，儿童比成年人更容易受到室内空气污染的危害。如主要污染物甲醛是一种无色易溶的刺激性气体，刨花板、密度板、胶合板等人造板材、胶粘剂和墙纸是空气中甲醛的主要来源，释放期长达3～15年，可经呼吸道吸收，甲醛对人体的危害具长期性、潜伏性、隐蔽性的特点，长期吸入甲醛可引发鼻咽癌、喉头癌等严重疾病。大量触目惊心的事实证实，室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”，也成为全世界各国共同关注的问题。硅藻泥是一种天然环保内墙装饰材料，用来替代墙纸和乳胶漆，适用于别墅、公寓、酒店、家居、医院等内墙装饰。硅藻泥以硅藻土为主要原材料，添加多种助剂的粉末装饰涂料，粉体包装，并非液态桶装。硅藻泥的主要原材料是历经亿万年形成的硅藻矿物——硅藻土，硅藻是一种生活在海洋中的藻类。海洋是藻类的故乡，这里硅藻种类多、数量大、被称为海洋中的草原，它们创造了70％地球生命赖以生存的氧气，是地球生命的真正摇篮。硅藻沉积并经亿万年的矿化后形成硅藻矿物，其主要成分为蛋白石，质地轻柔、多孔。电子显微镜显示，硅藻是一种纳米级的多孔材料，孔隙率高达90％。突出的分子晶格结构特征，决定了其独特的功能。硅藻矿物具有极强的物理吸附性能和离子交换性能，经过精加工后被广泛应用于酒精及医用注射液过滤、食品添加剂、核放射吸附剂等众多领域。硅藻土壁材起源于日本，在日本叫“硅藻矿物壁材”。这种产品优越的性能加上纯手工的抹灰饰面效果，在刚进入市场就受到赞赏，引起了人们的高度重视。硅藻土壁材本身是具有保温、断热、防止结露、调湿、隔音、消除异味等作用。技术实现要素：本发明的目在于对现有硅藻泥产品进行改善，提高其去除甲醛的能力，提供一种长效除醛净味硅藻泥及其制备方法，该产品能够长久有效去除室内甲醛等有害物质，同时起到杀菌除臭的作用，更好的净化室内空气。为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种长效除醛净味硅藻泥，制成所述硅藻泥的原料及其质量百分比为：硅藻土30-40％，石膏30-40％。白水泥5-10％，浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒1.5-2.5％，淀粉醚0.8-1.5％，水泥光亮剂0.3-0.6％，干粉消泡剂0.2-0.5％，余量为粒径325目的重钙；所的浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒由电纺浒苔纳米颗粒/二氧化钛纤维经碳化、酸洗、粉碎制得。优选的，制成所述硅藻泥的原料及其质量百分比为：硅藻土35％，石膏32％。白水泥7％，浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒2％，淀粉醚1.2％，水泥光亮剂0.4％，干粉消泡剂0.4％，重钙22％。优选的，所述硅藻土的粒径为200-300目。优选的，所述的浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒由以下方法制得：(1)制备浒苔纳米干粉：浒苔鲜品清洗去除沙粒等杂质，经自然风干或冷冻干燥得干品，所得干品超微粉碎至微米粉末后置于球磨罐中进行高能球磨后烘干得浒苔纳米干粉；(2)配制纺丝前驱液：配制含有钛酸正丁酯、步骤(1)中所得的浒苔纳米干粉、无水乙醇、溶于乙醇的高分子聚合物、有机酸的均匀悬浊液作为纺丝前驱液；(3)电纺预备纤维膜：步骤(2)所得的纺丝前驱液加入静电纺丝装置的储液机构中，纺丝喷头连接高压电源正极，收集极连接高压电源负极，调节纺丝电压和纺丝距离进行静电纺丝，纺丝前驱液在电场力的作用下在收集极上形成纤维膜即为预备纤维膜；(4)碳化处理：步骤(3)中所得的预备纤膜在缺氧或无氧环境下经高温热处理使浒苔纳米干粉碳化得活性炭，该过程同时去除了预备纤维膜中的高分子聚合物和残余溶剂，得浒苔活性炭/二氧化钛复合纳米纤维膜；(5)酸洗除杂：步骤(4)所得的样品酸液浸泡除去杂质，将样品从酸液中取出，再将其浸泡于去离子水中除去样品中残余的酸液，将样品取出干燥；(6)粉碎颗粒：将步骤(5)所得的干燥样品粉碎至500-1500目粉末即为浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒。硅藻泥的主要成分硅藻土具有较好的物理吸附能力，可以吸附甲醛等有害气体，起到一定的净味除醛功能。为了提高现有产品的长效除醛净味能力，本发明的硅藻泥添加了浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒作为改性剂，二氧化钛是一种光催化剂，在光照条件下，二氧化钛表面能够激发产生电子和空穴，催化空气污染物(如甲醛)反应生成二氧化碳和水。由含有钛酸正丁酯、浒苔纳米干粉、无水乙醇、溶于乙醇的高分子聚合物、有机酸的纺丝前驱液静电纺丝法制得的预备纤维膜为TiO2/高分子聚合物/浒苔纳米颗粒(浒苔纳米干粉)复合纳米纤维构成的纤维膜，其中浒苔纳米颗粒均匀嵌于TiO2/高分子聚合物复合纳米纤维中，所得的预备纤膜在缺氧或无氧条件下经高温热处理，使浒苔纳米颗粒碳化成多孔的活性炭纳米颗粒，热处理过程同时去除了预备纤维膜中的高分子聚合物和残余溶剂，得到均匀嵌有浒苔活性炭纳米颗粒的多晶二氧化钛/浒苔活性炭纳米纤维膜，再经过酸洗除杂、超微粉碎所得的浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒，结合了二氧化钛和浒苔活性炭的优势性能，浒苔活性炭颗粒能够有效吸附甲醛，同时二氧化钛能通过光催化作用分解甲醛，这种复合材料能够高效吸附分解甲醛等有害物质，且由静电纺丝技术和超微粉碎技术制得的微纳米级的复合颗粒具有较大的比表面积，能够与空气充分接触，提高吸附分解效率，更好的净化空气。浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒嵌有的浒苔活性炭颗粒是由浒苔纳米颗粒碳化得到纳米尺寸的活性炭颗粒，活性炭材料的吸附能力因为其孔隙具有吸附势，是靠碳分子与被吸附分子的引力而形成的，孔径越小，吸附势越强，活性炭材料的吸附能力就越强，因此相较于普通方法制得的浒苔活性炭，这种纳米级别的活性炭颗粒的孔隙更小，具有更强的吸附能力，可有效增强复合材料吸附分解空气污染物等有害物质的效果，这种复合颗粒的制备方法较简单，产物性能优越，且充分利用了近海浒苔资源，变废为宝。以浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒作为改性剂与硅藻土的物理吸附作用相配合，使得该硅藻泥具有能够持久有效吸附分解甲醛，起到净化空气的能力。同时，浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒所含的二氧化钛还具有抗菌能力，也可以起到杀菌除臭的效果。优选的，所述的步骤(1)制备浒苔纳米干粉：浒苔鲜品清洗去除沙粒等杂质后，冷冻干燥得干品，所得干品超微粉碎至500目微米粉末后，将所得微米粉末置于球磨罐中进行高能球磨，其中氧化锆球:微米粉末:水的质量比为8:4:1，转速2000转/分钟，球磨时间4小时，所得粉末置于60℃烘箱中烘干得浒苔纳米干粉。优选的，所述的步骤(2)配制纺丝前驱液：3.4g钛酸正丁酯与2g磺基水杨酸加入9ml无水乙醇中，磁力搅拌1小时混合均匀后加入2.2g步骤(1)所得的浒苔纳米干粉，磁力搅拌1小时，配制成悬浊液A；3.5g聚乙烯吡咯烷酮加入9ml无水乙醇中，磁力搅拌2小时混合均匀得溶液B；将悬浊液A和溶液B混合磁力搅拌40分钟后，超声震荡10分钟，超声震荡后再次磁力搅拌30分钟，然后再次超声震荡10分钟，即得均匀悬浊液为纺丝前驱液；所述的步骤(3)电纺预备纤维膜中的纺丝电压是22kV，纺丝距离为18cm，纺丝时间为30分钟。优选的，所述的步骤(4)碳化处理：步骤(3)中所得的预备纤膜置于管式炉中，在氮气气氛下，以3℃/分钟升温至500℃，保温1小时后，冷却至室温取出样品，即得浒苔活性炭/二氧化钛复合纳米纤维膜。优选的，其特征在于，所述的(5)酸洗除杂：在温度为60℃的恒温下将步骤(4)所得的样品经摩尔浓度5mol/L的盐酸浸泡10小时以除去杂质，将样品从酸液中取出，再将其浸泡于去离子水中每隔2小时更换一次浸泡样品的去离子水，并测试浸泡过样品的去离子水的ph值，至浸泡过样品的去离子水为中性时，将样品取出置于60℃烘箱中烘干。优选的，所述的(6)粉碎颗粒：将步骤(5)所得的干燥样品经超微粉碎至1000目粉末制得浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒。本发明还公开了该长效除醛净味硅藻泥的制备方法，包括以下步骤：1)将各原材料精确计量备料；2)浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒加入其总质量3倍的去离子水超声至其分散均匀得悬浊液；3)步骤2)所得的悬浊液加入到硅藻土中，机械分散至硅藻土完全吸附步骤2)的悬浊液；4)步骤3)所得的混合物料加入石膏、白水泥、淀粉醚、水泥光亮剂、干粉消泡剂和重钙投入无重力干粉砂浆混合机中，经机械混合6-8min，出料包装即得长效除醛净味硅藻泥。本发明的有益效果为：本发明对现有硅藻泥产品的配方进行改进，提供了一种长效除醛净味硅藻泥及其制备方法，该产品能够长久有效去除室内甲醛等有害物质，同时起到杀菌除臭的作用，更好的净化室内空气。具体而言：为了提高现有产品的长效除醛净味能力，本发明的硅藻泥添加了浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒作为改性剂，二氧化钛是一种光催化剂，在光照条件下，二氧化钛表面能够激发产生电子和空穴，催化空气污染物(如甲醛)反应生成二氧化碳和水。由含有钛酸正丁酯、浒苔纳米干粉、无水乙醇、溶于乙醇的高分子聚合物、有机酸的纺丝前驱液静电纺丝法制得的预备纤维膜为TiO2/高分子聚合物/浒苔纳米颗粒(浒苔纳米干粉)复合纳米纤维构成的纤维膜，其中浒苔纳米颗粒均匀嵌于TiO2/高分子聚合物复合纳米纤维中，所得的预备纤膜在缺氧或无氧条件下经高温热处理，使浒苔纳米颗粒碳化成多孔的活性炭纳米颗粒，热处理过程同时去除了预备纤维膜中的高分子聚合物和残余溶剂，得到均匀嵌有浒苔活性炭纳米颗粒的多晶二氧化钛/浒苔活性炭纳米纤维膜，再经过酸洗除杂、超微粉碎所得的浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒，结合了二氧化钛和浒苔活性炭的优势性能，浒苔活性炭颗粒能够有效吸附甲醛，同时二氧化钛能通过光催化作用分解甲醛，这种复合材料能够高效吸附分解甲醛等有害物质，且由静电纺丝技术和超微粉碎技术制得的微纳米级的复合颗粒具有较大的比表面积，能够与空气充分接触，提高吸附分解效率，更好的净化空气。浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒嵌有的浒苔活性炭颗粒是由浒苔纳米颗粒碳化得到纳米尺寸的活性炭颗粒，活性炭材料的吸附能力因为其孔隙具有吸附势，是靠碳分子与被吸附分子的引力而形成的，孔径越小，吸附势越强，活性炭材料的吸附能力就越强，因此相较于普通方法制得的浒苔活性炭，这种纳米级别的活性炭颗粒的孔隙更小，具有更强的吸附能力，可有效增强复合材料吸附分解空气污染物等有害物质的效果，这种复合颗粒的制备方法较简单，产物性能优越，且充分利用了近海浒苔资源，变废为宝。以浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒作为改性剂与硅藻土的物理吸附作用相配合，使得该硅藻泥具有能够持久有效吸附分解甲醛，起到净化空气的能力。同时，浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒所含的二氧化钛还具有抗菌能力，也可以起到杀菌除臭的效果。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。以下实施例所用的浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒由以下方法制得：(1)制备浒苔纳米干粉：浒苔鲜品清洗去除沙粒等杂质后，冷冻干燥得干品，所得干品超微粉碎至500目微米粉末后，将所得微米粉末置于球磨罐中进行高能球磨，其中氧化锆球:微米粉末:水的质量比为8:4:1，转速2000转/分钟，球磨时间4小时，所得粉末置于60℃烘箱中烘干得浒苔纳米干粉；(2)配制纺丝前驱液：3.4g钛酸正丁酯与2g磺基水杨酸加入9ml无水乙醇中，磁力搅拌1小时混合均匀后加入2.2g步骤(1)所得的浒苔纳米干粉，磁力搅拌1小时，配制成悬浊液A；3.5g聚乙烯吡咯烷酮加入9ml无水乙醇中，磁力搅拌2小时混合均匀得溶液B；将悬浊液A和溶液B混合磁力搅拌40分钟后，超声震荡10分钟，超声震荡后再次磁力搅拌30分钟，然后再次超声震荡10分钟，即得均匀悬浊液为纺丝前驱液；(3)电纺预备纤维膜：步骤(2)所得的纺丝前驱液加入静电纺丝装置的储液机构中，纺丝喷头连接高压电源正极，收集极连接高压电源负极，调节纺丝电压和纺丝距离进行静电纺丝，纺丝前驱液在电场力的作用下在收集极上形成纤维膜即为预备纤维膜，其中，纺丝电压是22kV，纺丝距离为18cm，纺丝时间为30分钟；(4)碳化处理：步骤(3)中所得的预备纤膜置于管式炉中，在氮气气氛下，以3℃/分钟升温至500℃，保温1小时后，冷却至室温取出样品，即得浒苔活性炭/二氧化钛复合纳米纤维膜；(5)酸洗除杂：在温度为60℃的恒温下将步骤(4)所得的样品经摩尔浓度5mol/L的盐酸浸泡10小时以除去杂质，将样品从酸液中取出，再将其浸泡于去离子水中每隔2小时更换一次浸泡样品的去离子水，并测试浸泡过样品的去离子水的ph值，至浸泡过样品的去离子水为中性时，将样品取出置于60℃烘箱中烘干；(6)粉碎颗粒：将步骤(5)所得的干燥样品经超微粉碎至1000目粉末制得浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒。实施例1一种长效除醛净味硅藻泥，制成所述硅藻泥的原料及其质量百分比为：硅藻土30％，石膏30％，白水泥5％，浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒1.5％，淀粉醚0.8％，水泥光亮剂0.3％，干粉消泡剂0.2％，重钙32.2％。该硅藻泥的制备方法包括以下步骤：1)将各原材料精确计量备料；2)浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒加入其总质量3倍的去离子水超声至其分散均匀得悬浊液；3)步骤2)所得的悬浊液加入到硅藻土中，机械分散至硅藻土完全吸附步骤2)的悬浊液；4)步骤3)所得的混合物料加入石膏、白水泥、淀粉醚、水泥光亮剂、干粉消泡剂和重钙投入无重力干粉砂浆混合机中，经机械混合6-8min，出料包装即得长效除醛净味硅藻泥。实施例2一种长效除醛净味硅藻泥，制成所述硅藻泥的原料及其质量百分比为：硅藻土40％，石膏40％，白水泥10％，浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒2.5％，淀粉醚1.5％，水泥光亮剂0.6％，干粉消泡剂0.5％，重钙4.9％。实施例2的硅藻泥的制备方法与步骤1相同。实施例3一种长效除醛净味硅藻泥，制成所述硅藻泥的原料及其质量百分比为：硅藻土35％，石膏32％。白水泥7％，浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒2％，淀粉醚1.2％，水泥光亮剂0.4％，干粉消泡剂0.4％，重钙22％。实施例3的硅藻泥的制备方法与步骤1相同。实施例4性能测试实施例1至3的硅藻泥加入其质量0.8倍的水调合成均匀的膏状体，按JC/T2177-2013《硅藻泥装饰壁材》行业标准测试，结果见表1。表1产品性能表征由上表结果可以看出，实施例1至3的产品均满足行业标准JC/T2177-2013行业标准规定的一般技术要求。对照例硅藻泥：制成该硅藻泥的原料及其质量百分比为：硅藻土30％，石膏30％，白水泥5％，纳米二氧化钛(太锐型，粒径20nm)1.5％，淀粉醚0.8％，水泥光亮剂0.3％，干粉消泡剂0.2％，重钙32.2％。将对照例和实施例1至3的硅藻泥分别涂成1mm厚的涂层，分别测试其除醛效果，测试结果如表2所示。表2对照例实施例1实施例2实施例3甲醛净化性能75.3％91.6％95.4％98.9％净化效果持久性63％95.3％96.2％96.5％以上结果可以看出，本发明的硅藻泥具有较好的持久除醛效果，且相较于使用纳米二氧化钛作为改性剂，其添加的浒苔活性炭/二氧化钛复合颗粒能够更好的提高甲醛清除效果。以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。本实用新型未详述之处，均为本
技术领域：
技术人员的公知技术。当前第1页1 2 3