[0001]
本发明涉及日用化工领域中的蚊香制坯技术领域，具体涉及一种低烟蚊香坯及其制备方法。
背景技术：
[0002]
蚊香作为常用的日化用品，主要用于日常生活中的驱蚊，常见的盘式蚊香是在蚊香坯成型后浸涂或者喷淋上灭蚊药液(通常为菊酯类成分)后，即成为一种成品使用。随着盘式蚊香的燃烧，吸附在蚊香坯中上的灭蚊药液将会慢慢散发，起到灭蚊、驱蚊的功效。
[0003]
传统的盘式蚊香的蚊香坯的制造，均以炭质粉末(木炭粉或竹炭粉)、木质粉末(杉木粉、榆木粉等)作为可燃性物质原料加入黏合剂、助燃剂，阻燃剂等通过均化、搅拌调和、挤坯、冲压成型并烘干后喷药形成的。为了降低蚊香坯中的产烟量，其可燃性物质原料中炭质粉末含量通常较高，由于我国本身木炭资源缺乏，林业部门对木材的一些限制性使用规则，近年来也有利用其他领域的可燃性回收材料(如废纸、锯木粉等)来代替炭质粉末等原料来作为蚊香的燃烧基材的，但是这一类物质会产生大量的烟雾，使得空气中的超细微粒和烟尘含量增加，影响空气质量，带来了很大的不便，不利于婴幼儿、孕妇、老年人或是哮喘病人使用。同时还存在燃点时间短、药物挥散率低等问题。因而，从环保角度开发出烟尘量更小、燃烧时间更长的轻型纸质香坯是家用卫生杀虫用品行业亟需解决问题。
技术实现要素：
[0004]
本发明所解决的技术问题在于提供一种低烟蚊香坯及其制备方法，以解决上述技术背景中的缺陷。
[0005]
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006]
一种低烟蚊香坯，包括以下质量份组份的原料：
[0007]
可燃性物质原料30～60％、黏合剂20～40％、填充剂15～28％以及助剂，可燃性物质原料、黏合剂、填充剂和助剂的质量百分比之和为100％，且可燃性物质原料与黏合剂的质量之和的比例大于70％；
[0008]
其中，所述可燃性物质原料包括炭质粉末：20～40wt％、改性秸秆粉末40～55％以及余量的木质粉末，且所述木质粉末的量不少于15wt％；
[0009]
所述改性秸秆粉末通过以下方式获得：
[0010]
将秸秆晒干或者烘干至含水量低于15％时，浸泡于35～50℃的饱和钾盐溶液中40～60min，使秸秆吸水后膨胀，将膨胀后的秸秆取出冻干至含水量低于7％，将冻干的秸秆的浸泡于碳酸钙与金属氢氧化物的饱和溶液中，浸泡2～3h后取出进行二次冻干，将二次冻干后的秸秆取出粉碎即得改性秸秆粉末；所述饱和钾盐溶液为苹果酸钾、柠檬酸钾、乙酸钾、葡萄糖酸钾、山梨酸钾中的一种；
[0011]
所述黏合剂为糊化玉米淀粉；
[0012]
所述填充剂为淀粉、轻质碳酸钙、滑石粉中的一种或者混合物；
[0013]
所述助剂为可膨胀石墨粉、季戊四醇、纤维素醚、羧甲基纤维素中的一种或者混合物，且混合物中可膨胀石墨粉的比例不少于40wt％。
[0014]
作为进一步限定，成型后的低烟蚊香坯的含水率为8～12％；密度为0.8-1.2g/cm3。
[0015]
作为进一步限定，作为原料的炭质粉末为比表面积为350～600m2/g的竹炭粉。
[0016]
作为进一步限定，作为原料的木质粉末的含水量不超过12％，且被粉碎、磨细并过80目筛的杉木粉。
[0017]
作为进一步限定，成型后的低烟蚊香坯优选采用喷淋方式吸收药剂，其喷淋的药剂由驱虫剂、天然植物香精和脱臭煤油组成，且其中驱虫剂的添加量为喷淋用药剂的1～10wt％，优选采用氯氟醚菊酯、四氟甲醚菊酯和es-生物烯丙菊酯中的一种或者组合。
[0018]
作为进一步限定，所述填充剂的粒径为0.15～0.25mm。
[0019]
一种低烟蚊香坯的制备方法，利用具有上述技术特征的组份作为原料进行制备，具体包括以下操作步骤：
[0020]
s1将秸秆收集，进行干燥处理，干燥处理时选用露天日晒干燥或者烘房热风烘干，将秸秆烘干至含水量低于15％，然后将烘干后的秸秆浸泡于35～50℃的饱和钾盐溶液中40～60min，使秸秆吸水后膨胀；
[0021]
s2将膨胀后的秸秆取出冻干至含水量低于7％，将冻干的秸秆的浸泡于碳酸钙与金属氢氧化物的饱和溶液中，浸泡2～3h后取出进行二次冻干，将二次冻干后的秸秆取出粉碎即得改性秸秆粉末；
[0022]
s3将改性秸秆粉末与炭质粉末、木质粉末进行干混，混合均匀后加入填充剂以及助剂，进行二次干混，混合均匀后加入黏合剂以及占容器内物料总质量0.4～0.8倍重量的水进行湿料搅拌；
[0023]
s4搅拌均匀后，将湿料送入压坯机中压制成湿坯，进行修坯、喷淋药剂、干燥后得到蚊香坯。
[0024]
有益效果：本发明一种低烟蚊香坯及其制备方法利用秸秆作为原料进行改性后制备蚊香坯，通过用改性秸秆粉末对原料中可燃性物质原料中的炭质粉末和木质粉末进行部分替代，有效降低了炭质粉末和木质粉末30～50％的用量，并对秸秆进行了回收利用，既节约了原料，又能将秸秆进行资源化再利用，提高了环境友好性；
[0025]
其制备的低烟蚊香坯产品燃烧后烟雾的产生大大减少，同时通过改性秸秆粉末浸渍助燃剂改性，提高了蚊香坯的燃烧性能，使蚊香连续燃烧不熄火，燃烧时间更加稳定。
具体实施方式
[0026]
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0027]
在实施例中，低烟蚊香坯通过以下方式制得：
[0028]
首先将秸秆进行收集，清理掉秸秆表面的泥土、杂物和不燃物之后，将秸秆在烘房内摊开，用40～45℃的热风进行热风烘干，烘干至秸秆的含水量至12％，然后将烘干后的秸秆自然冷却，然后浸泡于45℃的饱和钾盐溶液中45min，使秸秆吸水后膨胀的同时吸收饱和钾盐溶液，在本实施例中，饱和钾盐溶液为饱和山梨酸钾溶液。
[0029]
将吸水膨胀后的秸秆取出，沥干后送入冻干设备中，冻干至含水量7％，这一次冻干操作，可以使得秸秆的纤维间隙中均匀分布山梨酸钾微粒，而这些山梨酸钾微粒可以作为助燃剂，有效提高蚊香坯的燃烧性能和成型后的蚊香坯的强度，来弥补秸秆本身相对于木质粉末和炭质粉末的性能差异和缺陷；而冻干后的秸秆的纤维松散且呈多孔状态，此时将冻干的秸秆的浸泡于碳酸钙与氢氧化钾的饱和溶液中，浸泡2h后取出进行二次冻干，将二次冻干后，将碳酸钙与氢氧化钾粉末作为填料填充于秸秆组织孔隙中，以在秸秆取出粉碎后获得性能更加稳定的改性秸秆粉末。
[0030]
将上述改性秸秆粉末作为原料与炭质粉末、木质粉末进行比例干混混合后制得可燃性物质原料；
[0031]
以淀粉与轻质碳酸钙的1:3的比例混合物作为填充剂，以质量比为60％的可膨胀石墨粉、5％的季戊四醇、15％的纤维素醚、20％的羧甲基纤维素的比例混合物作为助剂；将填充剂、助剂与可燃性物质原料进行二次干混，混合均匀后加入黏合剂以及占容器内物料总质量0.6倍重量的水进行湿料搅拌，获得湿混料；其中，纤维素醚和羧甲基纤维素用于改善蚊香坯的燃烧性能，季戊四醇用于在燃烧过程中起到阻燃效果，减缓蚊香坯的燃烧速度，使得蚊香坯中的药效缓慢释放出来，而可膨胀石墨粉则可以配合季戊四醇，在燃烧过程中膨胀并提高空气接触面积，防止蚊香坯的燃烧速度过缓而可能出现的熄灭情况。
[0032]
将湿混料送入压坯机中压制成湿坯，并在对湿坯依次进行修坯、喷淋药剂、干燥后得到蚊香坯。
[0033]
为了方便对上述低烟蚊香坯进行性能说明，实施例中的可燃性物质原料、黏合剂、填充剂以及助剂采用成份组成的上述组份，不同实施例的不同点仅在于组份比例的差异；
[0034]
在对不同的实施例的湿坯进行喷淋药剂时采用相同的喷淋药剂，药剂由驱虫剂、天然植物香精和脱臭煤油组成，其中，驱虫剂为氯氟醚菊酯，喷用量为喷淋用药剂的5wt％，而天然植物香精的用量为20wt％，脱臭煤油的用量为75wt％；
[0035]
以市售含有相同比例氯氟醚菊酯的蚊香作为对比例，与各实施例一同，分别选取100盘进行燃烧试验，进行燃烧试验时：
[0036]
燃烧时烟尘产生量以燃烧完整盘蚊香在密闭空间内产生的烟尘量作为参考数据除以整盘蚊香的克重获得；
[0037]
连续燃点时间，以在同一尺寸空间中，将蚊香长度连续延长，并持续燃烧直至蚊香自然熄灭为止；
[0038]
燃烧速率以燃烧完整盘蚊香的时间除以整盘蚊香的长度获得；
[0039]
得到下表：
[0040] 实施例一实施例二实施例三实施例四对比例单盘克重平均值(g)34.235.135.234.935.1可燃性物质原料(wt％)60305045 黏合剂(wt％)20403035 填充剂(wt％)15201815 助剂(wt％)51025 燃烧时烟尘产生量(mg/g)20.318.918.618.132连续燃点时间(h)9.611.310.610.48.3
燃烧速率(min/cm)3.93.13.23.65.4
[0041]
由上述表格可以看出，在符合本发明技术条件的各组分比例的实施例均具有较佳的燃烧效果，其燃烧时烟尘产生量、连续燃点时间和燃烧速率均明显优于市售蚊香。
[0042]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。