一种高效除甲醛硅藻土壁材的制作方法

文档序号:16240613发布日期:2018-12-11 23:03阅读:149来源:国知局
本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种高效除甲醛硅藻土壁材。
背景技术
众所周知,在建筑家居领域完成家居毛坯后对墙体的施工尤为重要,这样就有了对壁材的选择。“壁材”顾名思义是指有关墙体粉刷施工,对普通的砂浆面进行处理的材料。现今人们不仅要面对公共场所可能的污染,还得面对来自私人甚至于人体自身的污染。因此,在各种癌变症状不断增多的时代,“绿色革命”成为了保证生态平衡、生态稳定的必然选择。但是现在的装修材料都部分含有有机化学胶或者粘合剂,含有对人体有害的污染物,严重威胁着人们的健康,因为装修污染造成居住者头晕恶心等身体不适的现象频繁出现,重者严重威胁居住者的生命安全。随着生活水平的提高,人们对装修的要求也越来越高。人们在追求高档的装修效果的时候势必对“壁材”提出更高的要求。硅藻泥是一种以硅藻土为主要原料的新型壁材,是一种水溶性粉末状装饰涂料,其主要功能材料是由海洋或者湖泊中的硅藻类植物经过自然环境作用沉积形成的硅藻土,具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强等物理性质,可以有效吸附空气中游离的甲醛、苯、氨等有害物质,并且可以净化空气中因宠物、吸烟、垃圾等产生的异味,易于施工,适用于墙体和棚顶装饰。因此,将硅藻泥与传统内墙装饰材料相结合,制成兼具装饰效果和环保健康功能的装饰建材产品成为装饰建材市场的新宠,深受市场的青睐。传统技术中,大部分的硅藻泥壁材中均以纳米二氧化钛作为光催化剂,在光照条件下催化分解吸附在内的有害物质,大多数此类硅藻泥壁材只能达到吸附有害物质,分解有害物质能力弱,难以满足人们对于持久高效吸附分解甲醛等有害物质的迫切需求。因此需开发一种高效除甲醛硅藻土壁材。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题:针对目前常用硅藻土壁材对甲醛的处理效果只有吸附作用,不能对之有效地转化、分解的问题,提供一种高效除甲醛硅藻土壁材。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:一种高效除甲醛硅藻土壁材,包括如下组分:40~60份硅藻土、15~25份丙酮、6~15份ch3nh2、0.01~0.03份氨基磺酸、2~5份防霉剂、1~4份粘结剂,其特征在于,还包括:20~45份复合蟹壳处理物、18~25份复合吸附成分。所述复合蟹壳处理物的制备方法,包括如下步骤:(1)取蟹壳水洗,干燥,粉碎过筛,取过筛颗粒按质量比1:0.1~0.3:15加入辅料、试剂a混合搅拌,过滤,取滤饼按质量比1:4~7加入柠檬酸溶液混合,超声处理,得蟹壳处理物;(2)取巴氏芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于28~32℃,摇床培养,得活化菌液,按质量份数计,取2~5份feso4·7h2o、0.1~0.3份kh2po4、0.1~0.3份k2hpo4、2~5份酪素、1~4份活化菌液、10~15份蟹壳处理物、500~600份水混合,于28~32℃密闭发酵,得蟹壳发酵液,取蟹壳发酵液按质量比10:1~3:1:2加入腐殖酸钠、纳米tio2、试剂b混合,得复合蟹壳处理物。所述步骤(1)中的辅料:按质量比12~16:0.1取碳酸氢钠、二乙胺混合,即得辅料。所述步骤(1)中的试剂a:按质量比10:2~4取无水乙醇、尿素混合,即得试剂a。所述步骤(2)中的活化培养基:按质量份数计,取20~30份马铃薯、3~6份酪素、0.1~0.3份na2hpo4、0.1~0.3份na2hpo4、10~15份葡萄糖、800~1000份水混合,灭菌,即得活化培养基。所述步骤(2)中的试剂b:按质量比8~12:1取pbs缓冲液、冰醋酸混合,即得试剂b。所述复合吸附成分的制备方法,包括如下步骤:s1.取石灰石粉碎过筛,得石灰石粉,取过筛颗粒按质量比为1:5~8加入水混合,冷冻,解冻,冷冻解冻循环4~6次,收集最后一次解冻的物料,冷冻干燥,得预处理石灰石;s2.取平菇菌糠烘干,粉碎过筛,取过筛颗粒蒸汽灭菌后,得预处理菌渣,取菌渣按质量比5:1~2:12~18加入盐酸多巴胺、na2co3溶液混合搅拌,旋转蒸发,减压浓缩,得浓缩物,取浓缩物按质量比1:3~5加入预处理石灰石混合均匀,即得复合吸附成分。所述步骤s2中的试剂c:按质量比1:0.3:12~18取盐酸多巴胺、尿素、浓度0.1mol/l的na2co3溶液混合,即得试剂c。所述防霉剂:按质量比1:2~4取苯甲酸钠、邻苯基苯酚混合,即得防霉剂。所述粘结剂:按质量比5:1~3:1取海藻酸钠、瓜尔胶、微晶纤维素混合,即得粘结剂。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本发明以使用冷冻、解冻对石灰石粉和水的混合物进行循环处理,先是水分渗透进入石灰石孔隙结构,经冷冻过程,使得水结冰密度减小体积膨胀,对石灰石孔隙结构产生压力,使孔隙拓宽,解冻后,水分进一步渗透进入孔隙结构内部,随着冷冻解冻循环的进行,孔隙逐渐增多并加深,孤立孔数量减少,使石灰石碎裂成多孔结构的预处理石灰石,孔隙结构的增多及加深,有利于与其它组分配合,降低内孔处的气体分压,提高甲醛向本硅藻土壁材内部反应界面的扩散,平菇菌糠含有如羧基、酰胺等活性基团和尿素配合吸附甲醛,大大提高对甲醛的吸附贮存作用,进一步地便于对甲醛进行转化、分解;(2)本发明蟹壳为原料,经粉碎、试剂浸泡、超声波处理,对蟹壳中的甲壳素及多种矿物元素进行溶出,可对硅藻土壁材进行填充,对有甲醛共价吸附,尤其甲壳素中的正电荷纤维结构,可在体系内部形成一层膜,可对甲醛形成降解作用,添加的纳米tio2,配合硅藻土可提高其比表面积,增强电子-空穴复合特点,可有效地吸附、降解甲醛为co2,大大加强了对甲醛的处理效果,tio2又有抑菌、防腐作用,所添加的丙酮和ch3nh2,可在氨基磺酸的催化下,与甲醛发生曼尼希反应,生成许多天然药物的中间体β-氨基酮类化合物,并可在使用过程中,配合菌糠中的活性基团作用下,缓慢发挥抑菌效果。具体实施方式辅料:按质量比12~16:0.1取碳酸氢钠、二乙胺混合,即得辅料。试剂a:按质量比10:2~4取无水乙醇、尿素混合,即得试剂a。试剂b:按质量比8~12:1取ph为7.2~7.8的pbs缓冲液、冰醋酸混合,即得试剂b。试剂c:试剂c:按质量比1:0.3:12~18取盐酸多巴胺、尿素、浓度0.1mol/l的na2co3溶液混合,即得试剂c。活化培养基:按质量份数计,取20~30份马铃薯、3~6份酪素、0.1~0.3份na2hpo4、0.1~0.3份na2hpo4、10~15份葡萄糖、800~1000份水混合,于121℃灭菌20min,即得活化培养基。粘结剂:按质量比5:1~3:1取海藻酸钠、瓜尔胶、微晶纤维素混合,即得粘结剂。防霉剂:按质量比1:2~4取苯甲酸钠、邻苯基苯酚混合,即得防霉剂。复合蟹壳处理物的制备方法,包括如下步骤:(1)取蟹壳用水清洗2~4次,干燥,于粉碎机粉碎过150目筛,取过筛颗粒按质量比1:0.1~0.3:15加入辅料、试剂a混合,以400~600r/min搅拌30~50min,过滤,取滤饼按质量比1:4~7加入浓度0.1mol/l柠檬酸溶液混合,于超声波细胞破碎仪,调节超声频率为500w,超声处理20~30min,得蟹壳处理物;(2)取巴氏芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于28~32℃,以180~220r/min摇床培养30~50h,得活化菌液,按质量份数计,取2~5份feso4·7h2o、0.1~0.3份kh2po4、0.1~0.3份k2hpo4、2~5份酪素、1~4份活化菌液、10~15份蟹壳处理物、500~600份水于发酵罐混合,于28~32℃密闭发酵3~6天,得蟹壳发酵液,取蟹壳发酵液按质量比10:1~3:1:2加入腐殖酸钠、纳米tio2、试剂b混合,得复合蟹壳处理物。复合吸附成分的制备方法,包括如下步骤:s1.取石灰石于粉碎机粉碎过120目筛,得石灰石粉,取过筛颗粒按质量比为1:5~8加入水于容器混合,移入冰箱,以-20~-30℃条件下冷冻2~5h后,再移入50~65℃恒温水浴锅中,解冻1~3h,即为一个冷冻解冻循环,如此冷冻解冻循环4~6次,收集最后一次解冻的物料,于真空冷冻干燥机于-40℃干燥20~24h,得预处理石灰石;s2.取平菇菌糠于80~100℃烘箱烘干至恒重,移至粉碎机粉碎过100目筛,取过筛颗粒于1~3mpa蒸汽灭菌后,得预处理菌渣,取菌渣按质量比5:12~18加入试剂c混合,以400~600r/min搅拌30~45min,于60~80℃旋转蒸发,减压浓缩至含水量在5%以下,得浓缩物,取浓缩物按质量比1:3~5加入预处理石灰石混合均匀,即得复合吸附成分。一种高效除甲醛硅藻土壁材,按质量份数计,包括如下组分:40~60份硅藻土、15~25份丙酮、6~15份ch3nh2、2~5份防霉剂、1~4份粘结剂、20~45份复合蟹壳处理物、18~25份复合吸附成分。一种高效除甲醛硅藻土壁材的制备方法,包括如下步骤:(1)按质量份数计,取40~60份硅藻土、15~25份丙酮、6~15份ch3nh2、0.01~0.03份氨基磺酸、2~5份防霉剂、1~4份粘结剂、20~45份复合蟹壳处理物、18~25份复合吸附成分;(2)于30~45℃,先取硅藻土、丙酮、ch3nh2、氨基磺酸、复合吸附成分于反应釜混合,以300~500r/min搅拌30~50min,升温至55~70℃加入防霉剂、粘结剂、复合蟹壳处理物混合,以700~900r/min搅拌3~5h,出料,于80~100℃真空干燥,即得高效除甲醛硅藻土壁材。辅料:按质量比12:0.1取碳酸氢钠、二乙胺混合,即得辅料。试剂a:按质量比10:2取无水乙醇、尿素混合,即得试剂a。试剂b:按质量比8:1取ph为7.2的pbs缓冲液、冰醋酸混合,即得试剂b。试剂c:按质量比1:0.3:12取盐酸多巴胺、尿素、浓度0.1mol/l的na2co3溶液混合,即得试剂c。活化培养基:按质量份数计,取20份马铃薯、3份酪素、0.1份na2hpo4、0.1~0.3份na2hpo4、10份葡萄糖、800份水混合,于121℃灭菌20min,即得活化培养基。粘结剂:按质量比5:1:1取海藻酸钠、瓜尔胶、微晶纤维素混合,即得粘结剂。防霉剂:按质量比1:2取苯甲酸钠、邻苯基苯酚混合,即得防霉剂。复合蟹壳处理物的制备方法,包括如下步骤:(1)取蟹壳用水清洗2次,干燥,于粉碎机粉碎过150目筛,取过筛颗粒按质量比1:0.1:15加入辅料、试剂a混合,以400r/min搅拌30min,过滤,取滤饼按质量比1:4加入浓度0.1mol/l柠檬酸溶液混合,于超声波细胞破碎仪,调节超声频率为500w,超声处理20min,得蟹壳处理物;(2)取巴氏芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于28℃,以180r/min摇床培养30h,得活化菌液,按质量份数计,取2份feso4·7h2o、0.1份kh2po4、0.1份k2hpo4、2份酪素、1份活化菌液、10份蟹壳处理物、500份水于发酵罐混合,于28℃密闭发酵3天,得蟹壳发酵液,取蟹壳发酵液按质量比10:1:1:2加入腐殖酸钠、纳米tio2、试剂b混合,得复合蟹壳处理物。复合吸附成分的制备方法,包括如下步骤:s1.取石灰石于粉碎机粉碎过120目筛,得石灰石粉,取过筛颗粒按质量比为1:5加入水于容器混合,移入冰箱,以-20℃条件下冷冻2h后,再移入50℃恒温水浴锅中,解冻1h,即为一个冷冻解冻循环,如此冷冻解冻循环4次,收集最后一次解冻的物料,于真空冷冻干燥机于-40℃干燥20h,得预处理石灰石;s2.取平菇菌糠于80℃烘箱烘干至恒重,移至粉碎机粉碎过100目筛,取过筛颗粒于1mpa蒸汽灭菌后,得预处理菌渣,取菌渣按质量比5:12加入试剂c混合,以400r/min搅拌30min,于60℃旋转蒸发,减压浓缩至含水量在5%以下,得浓缩物,取浓缩物按质量比1:3加入预处理石灰石混合均匀,即得复合吸附成分。一种高效除甲醛硅藻土壁材,按质量份数计,包括如下组分:40份硅藻土、15份丙酮、6份ch3nh2、2份防霉剂、1份粘结剂、20份复合蟹壳处理物、18份复合吸附成分。一种高效除甲醛硅藻土壁材的制备方法,包括如下步骤:(1)按质量份数计,取40份硅藻土、15份丙酮、6份ch3nh2、0.01份氨基磺酸、2份防霉剂、1份粘结剂、20份复合蟹壳处理物、18份复合吸附成分;(2)于30℃,先取硅藻土、丙酮、ch3nh2、氨基磺酸、复合吸附成分于反应釜混合,以300r/min搅拌30min,升温至55℃加入防霉剂、粘结剂、复合蟹壳处理物混合,以700r/min搅拌3h,出料,于80℃真空干燥,即得高效除甲醛硅藻土壁材。辅料:按质量比14:0.1取碳酸氢钠、二乙胺混合,即得辅料。试剂a:按质量比10:3取无水乙醇、尿素混合,即得试剂a。试剂b:按质量比10:1取ph为7.6的pbs缓冲液、冰醋酸混合,即得试剂b。试剂c:按质量比1:0.3:16取盐酸多巴胺、尿素、浓度0.1mol/l的na2co3溶液混合,即得试剂c。活化培养基:按质量份数计,取25份马铃薯、5份酪素、0.2份na2hpo4、0.2份na2hpo4、13份葡萄糖、900份水混合,于121℃灭菌20min,即得活化培养基。粘结剂:按质量比5:2:1取海藻酸钠、瓜尔胶、微晶纤维素混合,即得粘结剂。防霉剂:按质量比1:3取苯甲酸钠、邻苯基苯酚混合,即得防霉剂。复合蟹壳处理物的制备方法,包括如下步骤:(1)取蟹壳用水清洗3次,干燥,于粉碎机粉碎过150目筛,取过筛颗粒按质量比1:0.2:15加入辅料、试剂a混合,以500r/min搅拌40min,过滤,取滤饼按质量比1:6加入浓度0.1mol/l柠檬酸溶液混合,于超声波细胞破碎仪,调节超声频率为500w,超声处理25min,得蟹壳处理物;(2)取巴氏芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于30℃,以200r/min摇床培养40h,得活化菌液,按质量份数计,取4份feso4·7h2o、0.2份kh2po4、0.2份k2hpo4、4份酪素、3份活化菌液、13份蟹壳处理物、400份水于发酵罐混合,于30℃密闭发酵5天,得蟹壳发酵液,取蟹壳发酵液按质量比10:2:1:2加入腐殖酸钠、纳米tio2、试剂b混合,得复合蟹壳处理物。复合吸附成分的制备方法,包括如下步骤:s1.取石灰石于粉碎机粉碎过120目筛,得石灰石粉,取过筛颗粒按质量比为1:6加入水于容器混合,移入冰箱,以-25℃条件下冷冻4h后,再移入55℃恒温水浴锅中,解冻2h,即为一个冷冻解冻循环,如此冷冻解冻循环5次,收集最后一次解冻的物料,于真空冷冻干燥机于-40℃干燥22h,得预处理石灰石;s2.取平菇菌糠于90℃烘箱烘干至恒重,移至粉碎机粉碎过100目筛,取过筛颗粒于2mpa蒸汽灭菌后,得预处理菌渣,取菌渣按质量比5:16加入试剂c混合,以500r/min搅拌40min,于70℃旋转蒸发,减压浓缩至含水量在5%以下,得浓缩物,取浓缩物按质量比1:4加入预处理石灰石混合均匀,即得复合吸附成分。一种高效除甲醛硅藻土壁材,按质量份数计,包括如下组分:50份硅藻土、20份丙酮、13份ch3nh2、4份防霉剂、3份粘结剂、30份复合蟹壳处理物、22份复合吸附成分。一种高效除甲醛硅藻土壁材的制备方法,包括如下步骤:(1)按质量份数计,取50份硅藻土、20份丙酮、12份ch3nh2、0.02份氨基磺酸、4份防霉剂、3份粘结剂、30份复合蟹壳处理物、22份复合吸附成分;(2)于35℃,先取硅藻土、丙酮、ch3nh2、氨基磺酸、复合吸附成分于反应釜混合,以400r/min搅拌40min,升温至65℃加入防霉剂、粘结剂、复合蟹壳处理物混合,以800r/min搅拌4h,出料,于90℃真空干燥,即得高效除甲醛硅藻土壁材。辅料:按质量比16:0.1取碳酸氢钠、二乙胺混合,即得辅料。试剂a:按质量比10:4取无水乙醇、尿素混合,即得试剂a。试剂b:按质量比12:1取ph为7.8的pbs缓冲液、冰醋酸混合,即得试剂b。试剂c:按质量比1:0.3:18取盐酸多巴胺、尿素、浓度0.1mol/l的na2co3溶液混合,即得试剂c。活化培养基:按质量份数计,取30份马铃薯、6份酪素、0.3份na2hpo4、0.3份na2hpo4、15份葡萄糖、1000份水混合,于121℃灭菌20min,即得活化培养基。粘结剂:按质量比5:3:1取海藻酸钠、瓜尔胶、微晶纤维素混合,即得粘结剂。防霉剂:按质量比1:4取苯甲酸钠、邻苯基苯酚混合,即得防霉剂。复合蟹壳处理物的制备方法,包括如下步骤:(1)取蟹壳用水清洗4次,干燥,于粉碎机粉碎过150目筛,取过筛颗粒按质量比1:0.3:15加入辅料、试剂a混合,以600r/min搅拌50min,过滤,取滤饼按质量比1:7加入浓度0.1mol/l柠檬酸溶液混合,于超声波细胞破碎仪,调节超声频率为500w,超声处理30min,得蟹壳处理物;(2)取巴氏芽孢杆菌粉按6%的接种量接种至活化培养基,于32℃,以220r/min摇床培养50h,得活化菌液,按质量份数计,取5份feso4·7h2o、0.3份kh2po4、0.3份k2hpo4、5份酪素、4份活化菌液、15份蟹壳处理物、600份水于发酵罐混合,于32℃密闭发酵6天,得蟹壳发酵液,取蟹壳发酵液按质量比10:3:1:2加入腐殖酸钠、纳米tio2、试剂b混合,得复合蟹壳处理物。复合吸附成分的制备方法,包括如下步骤:s1.取石灰石于粉碎机粉碎过120目筛,得石灰石粉,取过筛颗粒按质量比为1:8加入水于容器混合,移入冰箱,以-30℃条件下冷冻5h后,再移入65℃恒温水浴锅中,解冻3h,即为一个冷冻解冻循环,如此冷冻解冻循环6次,收集最后一次解冻的物料,于真空冷冻干燥机于-40℃干燥24h,得预处理石灰石;s2.取平菇菌糠于100℃烘箱烘干至恒重,移至粉碎机粉碎过100目筛,取过筛颗粒于3mpa蒸汽灭菌后,得预处理菌渣,取菌渣按质量比5:18加入试剂c混合,以600r/min搅拌45min,于80℃旋转蒸发,减压浓缩至含水量在5%以下,得浓缩物,取浓缩物按质量比1:5加入预处理石灰石混合均匀,即得复合吸附成分。一种高效除甲醛硅藻土壁材,按质量份数计,包括如下组分:60份硅藻土、25份丙酮、15份ch3nh2、5份防霉剂、4份粘结剂、45份复合蟹壳处理物、25份复合吸附成分。一种高效除甲醛硅藻土壁材的制备方法,包括如下步骤:(1)按质量份数计,取60份硅藻土、25份丙酮、15份ch3nh2、0.03份氨基磺酸、5份防霉剂、4份粘结剂、45份复合蟹壳处理物、25份复合吸附成分;(2)于45℃,先取硅藻土、丙酮、ch3nh2、氨基磺酸、复合吸附成分于反应釜混合,以500r/min搅拌50min,升温至70℃加入防霉剂、粘结剂、复合蟹壳处理物混合,以900r/min搅拌5h,出料,于100℃真空干燥,即得高效除甲醛硅藻土壁材。对比例1:与实施例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少复合蟹壳处理物。对比例2:与实施例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少复合吸附成分。对比例3:南京市某公司生产的硅藻土壁材。将实施例与对比例所得硅藻土壁材按照gb18582-2008、jc/t1074-2008进行测试,测试结果如表1所示。表1:测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3表干(h)0.40.50.60.80.71.9甲醛吸附性能(%)97.896.196.795.493.281.524h甲醛分解率(%)92.291.391.590.490.179.1综合上述,本发明的高效除甲醛硅藻土壁材相比于市售产品效果更好,值得大力推广。当前第1页12
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