基于硅藻土超细粉的除汽车内空气中甲醛、异味材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于硅藻纳米材料技术领域，具体涉及一种基于硅藻土超细粉的除汽车内 空气中甲醛、异味材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的快速发展与人民物质生活水平的逐步提高，汽车日益普及。为了 汽车的舒适并实现汽车部分性能，汽车内会采用大量装饰材料。这些装饰材料多为塑料制 品，所以造成了对车内环境的严重污染，并严重威胁车内人员的身体健康。车内有毒物质主 要有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TV0C(总挥发性有机化合物）。其中，甲醛的污染最为严重，对 人体的危害也最大。甲醛为一种有刺激性气味的有毒气体，对人体的影响包括嗅觉异常、刺 激、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常、中枢神经系统受影响。在低浓度下刺激 眼膜，浓度稍高时刺激上呼吸道，引起咳嗽、胸闷、头痛、恶心，浓度更高时引起鼻炎、咽炎、 肺气肿，甚至死亡，具有致癌、致畸、致突变性，因而汽车内甲醛危害已引起了人们的广泛关 注。
[0003] 目前，合理控制和有效降低汽车内空气中的甲醛浓度已经成为汽车内环境保护的 一项重要内容。现有技术中，汽车内甲醛污染的治理方法主要采用吸附法或者光催化法。 吸附法常采用天然粘土、分子筛、活性炭等多孔吸附质单一或复配使用，这些材料堆积密度 低，比表面积大，所以具有较强的吸附功能，具有廉价，快速，可去除多种无机、有机污染物 等特点，但缺点是容易吸附饱和、易脱附从而导致二次释放污染、对甲醛无专效选择性、易 受环境影响。光催化法一般采用二氧化钛（TiO2)等半导体材料，经紫外光激发，可分解大部 分有机污染物。但是，汽车内紫外线照射强度较低，实际使用中效率低下。现有技术中，还 没有一种基于光催化法的能够有效并持久的去除汽车内甲醛气体的材料。还有利用植物或 者水果皮除去汽车内甲醛的方法，但是植物的吸附性能很弱，且放置在汽车中，占用空间。
[0004] 综上，可以看出，现有技术中除去汽车内甲醛的方法具有一定的效果，但是，其甲 醛等有毒气体的净化效率不高，净化效果持久性也不高，并且无法产生负离子，吸湿、放湿 性差。而目前，由于技术和材料所限，在制造汽车过程中还无法完全禁止使用含有甲醛组 分的原材料，也就无法从源头上去除甲醛的危害，因此，如何消除和降低甲醛危害是当务之 急。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是解决现有技术中除去汽车内空气中甲醛、异味的材料及方法净化 效率低，净化效果持久性低，不会释放负离子及吸湿、放湿性差的技术问题，提供一种基于 硅藻土超细粉的除汽车内空气中甲醛、异味材料及其制备方法。
[0006] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下。
[0007] 本发明的基于硅藻土超细粉的除汽车内空气中甲醛、异味材料，由片芯和包覆片 芯的包衣组成；
[0008] 所述片芯由水、硅藻土超细粉和可再分散乳胶粉组成，水的质量占片芯总质量的 4-6%，硅藻土超细粉和可再分散乳胶粉的质量比为（4-6) :1 ;
[0009] 所述包衣由纳米二氧化钛/硅藻土复合催化材料和可再分散乳胶粉组成，纳米二 氧化钛/硅藻土复合催化材料和可再分散乳胶粉的质量比为1: (2. 5-3. 5);
[0010] 所述片芯与纳米二氧化钛/硅藻土复合催化材料的质量比为（12-18) : 1。
[0011] 优选的是，所述硅藻土超细粉的粒径为800-1000目。
[0012] 优选的是，所述可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸 乙烯共聚物或者丙烯酸共聚物；更优选的是，所述可再分散乳胶粉的型号为5044N。
[0013] 优选的是，所述片芯的硬度为8-10MPa。
[0014] 优选的是，所述片芯的粒径为15-25mm。
[0015] 优选的是，所述纳米二氧化钛/硅藻土复合光催化材料的组分及重量份为：
[0017] 优选的是，所述片芯与纳米二氧化钛/硅藻土复合催化材料的质量比为15:1。
[0018] 本发明上述基于硅藻土超细粉的除汽车内空气中甲醛、异味材料的制备方法，包 括以下步骤：
[0019] 步骤一、将可再分散乳胶粉和85°C以上的水加入装置中，搅拌均匀，得到胶浆；
[0020] 所述胶浆中可再分散乳胶粉的质量百分数为25-35% ;
[0021] 步骤二、将硅藻土超细粉加入制粒机中，喷入30-45Γ的胶浆，制粒，得到颗粒；
[0022] 所述硅藻土超细粉和胶浆中可再分散乳胶粉的质量比为（4-6) : 1 ;
[0023] 步骤三、以20_25MPa的压力将颗粒打片，得到片芯；
[0024] 步骤四、将纳米二氧化钛/硅藻土复合光催化材料、可再分散乳胶粉和85°C以上 水按质量比1: (2. 5-3. 5) : (14-16)加入装置中，搅拌均匀，得到包衣液；
[0025] 步骤五、将片芯和包衣液加入包衣机中，包衣液温度维持在36_60°C，将片芯包衣， 得到包衣片，即为基于硅藻土超细粉的除汽车内空气中甲醛、异味材料；
[0026] 所述片芯与包衣液中纳米二氧化钛/硅藻土复合催化材料的质量比为 (12-18):1〇
[0027] 优选的是，步骤一中，所述可再分散乳胶粉和水的质量比为1:10。
[0028] 优选的是，步骤二中，所述颗粒的粒径为10-50目。
[0029] 优选的是，步骤五中，所述片芯与包衣液中纳米二氧化钛/硅藻土复合催化材料 的质量比为15:1。
[0030] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0031] 本发明的除汽车内空气中甲醛、异味材料不仅能清除汽车中的甲醛和异味，提高 汽车内空气质量，而且还具有释放负离子、净化空气、调节空气湿度的作用，使彻底消除汽 车内甲醛和异味成为了可能。本发明的除汽车内空气中甲醛、异味材料可以实现边吸附边 分解，再吸附再分解，持续地去除汽车内甲醛、异味气体，即使是在无光照的暗夜，本发明的 除汽车内空气中甲醛、异味材料也能吸附捕捉甲醛、异味气体分子，除去汽车内甲醛、异味 气体，在日光照射下，吸附捕捉的甲醛、异味气体被分解，除汽车内空气中甲醛、异味材料没 有损耗，可以重复使用。
[0032] 1、本发明的除汽车内空气中甲醛、异味材料对人无毒害、无腐蚀性，性能稳定， 具有极高的吸附结合力，能快速吸附净化汽车内空气中的甲醛、异味等气体，使汽车内 空气瞬间净化清新，具有在可见光或者光线很弱的情况下快速、高效、持久地消除甲醛、 异味等气体的效果，净化效率较高，甲醛净化效率达到80. 4-85. 2%，甲苯净化效率达到 65. 3-68. 2%，净化效果持久性较高，甲醛净化效果持久性达到52. 1-55. 7%，甲苯净化效果 持久性达到40. 7-43. 6%。
[0033] 2、本发明的除汽车内空气中甲醛、异味材料绿色健康无污染，在光照条件下能无 源地释放出空气中维他命一一天然负离子，负离子平均增加量为70-84个/cm3，清新空气， 为人们提供舒适安全的车内环境。
[0034] 3、本发明的除汽车内空气中甲醛、异味材料，吸湿、放湿性良好，吸湿性达到 5. 02-5. 24 X 10 2kg/m2,放湿性达到4. 13-4. 37 X 10 2kg/m2,可以调节汽车内空气湿度，有效 避免了使用后的霉变情况的发生。
[0035] 4、本发明的除汽车内空气中甲醛、异味材料的制备方法操作简单，环保无污染，便 于实际工业生产。
【具体实施方式】
[0036] 为了进一步了解本发明，下面结合【具体实施方式】对本发明的优选实施方案进行描 述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利 要求的限制。
[0037] 本发明的基于硅藻土超细粉的除汽车内空气中甲醛、异味材料，由片芯和包覆片 芯的包衣组成。其中，片芯由水、硅藻土超细粉和可再分散乳胶粉组成，硅藻土超细粉和可 再分散乳胶粉的质量比为（4-6) :1，优选5:1，水的质量占片芯总质量的4-6%。包衣由纳米 二氧化钛/硅藻土复合催化材料和可再分散乳胶粉组成，纳米二氧化钛/硅藻土复合催化 材料和可再分散乳胶粉的质量比为1: (2. 5-3. 5)，优选1:3。片芯和包衣中纳米二氧化钛/ 硅藻土复合光催化材料的质量比为（12-18) :1，优选15:1。基于硅藻土超细粉的除汽车内 空气中甲醛、异味材料的尺寸一般为直径016mm，厚7_。
[0038] 本发明中，为了避免片芯掉落断裂或粉碎，影响材料整体性能，片芯的硬度一般为 8MPa以上，优选8-10MPa，脆碎度为I. 5m高度掉落不断裂。具体可按照普通包衣类药片的片 芯的硬度和脆碎度的标准测试方法进行测量。片芯的粒径一般为15_25mm，优选20mm。片 芯的形状可以根据实际需要进行选择，如心形、圆形等。片芯的重量可以常规选择为1.5g。
[0039] 本发明中，硅藻土超细粉是本领域常用材料，可通过商购获得。本发明采用的硅藻 土超细粉的粒径一般为800-1000目，优选1000目。本实施方式的硅藻土超细粉购自临江 兴辉助滤剂公司。硅藻土超细粉的作用是提高材料吸附甲醛、异味气体的能力。
[0040] 本发明中，可再分散乳胶粉可以通过本领域技术人员熟知方式获得。可再分散乳 胶粉是由聚合物乳液干燥后制得，其中，聚合物可以是烯烃、二烯烃、丙烯酸、丙烯酸树酯、 甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、脂肪酸乙烯酯聚合得到的均聚物、二元共聚物、三元共聚物中 的任意一种或几种的混合物，上述脂肪酸乙烯酯为R-CO-O-CH = CH2, R为烃基。本发明中， 考虑环保等因素，可再分散乳胶粉优选型号为5044N。5044N胶粉为硅藻土领域常用胶粉。
[0041] 本发明的纳米二氧化钛/硅藻土复合光催化材料为现有技术，包括以下组分：精 硅藻土 2