[0028] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029] 为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的环保型空气净化材料的各指标的测试方法如下:
[0030] 净化率:将各实例所得环保型空气净化材料与对比例产品置于甲醛浓度为1.5ppm,PM2.5为100mg/m3的体积为1m3的密封玻璃柜中,测量产品使用2h后的甲醛去除率和PM2.5的去除率;
[0031] 持效性:将经净化率测试后的各样品于pH为9的水溶液中洗涤3次后,再次置于甲醛浓度为1.5ppm,PM2.5为100mg/m3的体积为1m3的密封玻璃柜中,测量使用2h后的甲醛去除率和PM2.5的去除率。
[0032] 实例1:
[0033] 一种环保型空气净化材料,按重量份数计,主要包括:55份纳米纤维,12份竹纤维,8份卤代烃溶液和24份吸附材料。
[0034] 一种环保型空气净化材料的制备工艺,所述环保型空气净化材料的制备工艺包括以下步骤:
[0035] (1)将脱脂棉与质量分数为12%的氯乙酸溶液按质量比1:4混合,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌反应4h后,得羧甲基改性脱脂棉混合物,将羧甲基改性脱脂棉混合物于高压均质机中高压均质30min后,于温度为80℃,转速为180r/min,压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩至含水率为0.1%,并于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0036] (2)将壳聚糖与质量分数为2%的醋酸溶液按质量比1:10混合,并向壳聚糖与醋酸溶液的混合物中加入壳聚糖质量00.4倍的乙酸乙酯和壳聚糖质量0.04倍的乳化剂,于温度为40℃,转速为400r/min的条件下,搅拌混合50min后,得壳聚糖混合液,将壳聚糖混合液与环氧氯丙烷按体积比50:1混合于烧杯中,控制烧杯内物料的pH为8.0,于温度为50℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应3h后,过滤,得壳聚糖微球,将壳聚糖微球用石油醚经索氏提取24h后,得多孔壳聚糖微球,将多孔壳聚糖微球与正硅酸乙酯按质量比1:8混合,并向多孔壳聚糖微球与正硅酸乙酯的混合物中加入多孔壳聚糖质量50倍的质量分数为70%的乙醇溶液,调节pH至8,于温度为30℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应12h后,过滤,并于温度为80℃的条件下干燥1h后,得预处理多孔碳微球坯料,将预处理多孔碳微球坯料于温度为500℃的条件下碳化4h后,得预处理多孔碳微球,将预处理多孔碳微球与无水丙酮按质量比
1:20混合于反应釜中,并向反应釜中加入预处理多孔碳微球质量0.5的甲苯二异氰酸酯和预处理多孔微球质量2倍的环氧树脂溶液,向反应釜中以60mL/min的速率通入氮气,于温度为100℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应24h后,过滤,得多孔碳微球坯料,将多孔碳微球坯料与无水丙酮按质量比1:15混合,并向多孔碳微球坯料与无水丙酮的混合物中加入多孔碳微球坯料质量0.8倍的乙醇胺,于温度为80℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应2h后,过滤,得滤渣,将滤渣用无水乙醇和丙酮各洗涤8次后,并于温度为80℃的条件下干燥
4h;
[0037] (3)将步骤(2)所得物质与质量分数为10%的十二烷基苯磺酸钠溶液按质量比1:10混合,于温度为30℃,转速为350r/min的条件下搅拌分散20min后,过滤,得预处理吸附材料,将预处理吸附材料与浓度为5g/L的壳聚糖溶液按质量比1:12混合,于温度为30℃,转速为320r/min的条件下,搅拌反应3h后,过滤,得滤饼,将滤饼与浓度为5g/L的木质素磺酸钠溶液按质量比1:10混合,于温度为35℃,转速为300r/min搅拌反应后,过滤,得吸附材料坯料,将吸附材料坯料用水洗涤8次后,于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0038] (4)将步骤(1)所得物质与步骤(3)所得物质按质量比3:1混合,并加入步骤(1)所得物质质量0.2倍的竹纤维和步骤(1)所得物质质量120倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下,搅拌混合40min后,抽滤,得预处理纳米纤维膜,将预处理纳米纤维膜与卤代烃溶液按质量比18:1混合,并向预处理纳米纤维膜与卤代烃溶液的混合物中加入预处理纳米纤维膜质量0.1倍的碘化钾和预处理纳米纤维膜质量10倍的水,于pH为11的条件下,并于温度为50℃,转速为360r/min的条件下,搅拌反应8h后,过滤,得环保型空气净化材料坯料,将环保型空气净化材料坯料用水洗涤6次后,并于温度为60℃的条件下干燥4h;
[0039] (5)对步骤(4)所得产品进行指标分析。
[0040] 作为优化,步骤(2)所述乳化剂为司盘-80。
[0041] 作为优化,步骤(2)所述环氧树脂溶液为将环氧树脂E-44与二甲苯按质量比1:10混合,得环氧树脂溶液。
[0042] 作为优化,步骤(4)所述卤代烃溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比2:1混合,得卤代烃溶液。
[0043] 实例2:
[0044] 一种环保型空气净化材料,按重量份数计,主要包括:55份纳米纤维,12份竹纤维,8份卤代烃溶液和24份吸附材料。
[0045] 一种环保型空气净化材料的制备工艺,所述环保型空气净化材料的制备工艺包括以下步骤:
[0046] (1)将脱脂棉与质量分数为12%的氯乙酸溶液按质量比1:4混合,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌反应4h后,得羧甲基改性脱脂棉混合物,将羧甲基改性脱脂棉混合物于高压均质机中高压均质30min后,于温度为80℃,转速为180r/min,压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩至含水率为0.1%,并于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0047] (2)将壳聚糖与质量分数为2%的醋酸溶液按质量比1:10混合,并向壳聚糖与醋酸溶液的混合物中加入壳聚糖质量00.4倍的乙酸乙酯和壳聚糖质量0.04倍的乳化剂,于温度为40℃,转速为400r/min的条件下,搅拌混合50min后,得壳聚糖混合液,将壳聚糖混合液与环氧氯丙烷按体积比50:1混合于烧杯中,控制烧杯内物料的pH为8.0,于温度为50℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应3h后,过滤,得壳聚糖微球,将壳聚糖微球用石油醚经索氏提取24h后,得多孔壳聚糖微球,将多孔壳聚糖微球与正硅酸乙酯按质量比1:8混合,并向多孔壳聚糖微球与正硅酸乙酯的混合物中加入多孔壳聚糖质量50倍的质量分数为70%的乙醇溶液,调节pH至8,于温度为30℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应12h后,过滤,并于温度为80℃的条件下干燥1h后,得预处理多孔碳微球坯料,将预处理多孔碳微球坯料于温度为500℃的条件下碳化4h;
[0048] (3)将步骤(2)所得物质与质量分数为10%的十二烷基苯磺酸钠溶液按质量比1:10混合,于温度为30℃,转速为350r/min的条件下搅拌分散20min后,过滤,得预处理吸附材料,将预处理吸附材料与浓度为5g/L的壳聚糖溶液按质量比1:12混合,于温度为30℃,转速为320r/min的条件下,搅拌反应3h后,过滤,得滤饼,将滤饼与浓度为5g/L的木质素磺酸钠溶液按质量比1:10混合,于温度为35℃,转速为300r/min搅拌反应后,过滤,得吸附材料坯料,将吸附材料坯料用水洗涤8次后,于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0049] (4)将步骤(1)所得物质与步骤(3)所得物质按质量比3:1混合,并加入步骤(1)所得物质质量0.2倍的竹纤维和步骤(1)所得物质质量120倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下,搅拌混合40min后,抽滤,得预处理纳米纤维膜,将预处理纳米纤维膜与卤代烃溶液按质量比18:1混合,并向预处理纳米纤维膜与卤代烃溶液的混合物中加入预处理纳米纤维膜质量0.1倍的碘化钾和预处理纳米纤维膜质量10倍的水,于pH为11的条件下,并于温度为50℃,转速为360r/min的条件下,搅拌反应8h后,过滤,得环保型空气净化材料坯料,将环保型空气净化材料坯料用水洗涤6次后,并于温度为60℃的条件下干燥4h;
[0050] (5)对步骤(4)所得产品进行指标分析。
[0051] 作为优化,步骤(2)所述乳化剂为司盘-80。
[0052] 作为优化,步骤(4)所述卤代烃溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比2:1混合,得卤代烃溶液。
[0053] 实例3:
[0054] 一种环保型空气净化材料,按重量份数计,主要包括:55份纳米纤维,12份竹纤维,8份卤代烃溶液和24份吸附材料。
[0055] 一种环保型空气净化材料的制备工艺,所述环保型空气净化材料的制备工艺包括以下步骤:
[0056] (1)将脱脂棉与质量分数为12%的氯乙酸溶液按质量比1:4混合,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌反应4h后,得羧甲基改性脱脂棉混合物,将羧甲基改性脱脂棉混合物于高压均质机中高压均质30min后,于温度为80℃,转速为180r/min,压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩至含水率为0.1%,并于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0057] (2)将壳聚糖与质量分数为2%的醋酸溶液按质量比1:10混合,并向壳聚糖与醋酸溶液的混合物中加入壳聚糖质量00.4倍的乙酸乙酯和壳聚糖质量0.04倍的乳化剂,于温度为40℃,转速为400r/min的条件下,搅拌混合50min后,得壳聚糖混合液,将壳聚糖混合液与环氧氯丙烷按体积比50:1混合于烧杯中,控制烧杯内物料的pH为8.0,于温度为50℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应3h后,过滤,得壳聚糖微球,将壳聚糖微球用石油醚经索氏提取24h后,得多孔壳聚糖微球,将多孔壳聚糖微球与正硅酸乙酯按质量比1:8混合,并向多孔壳聚糖微球与正硅酸乙酯的混合物中加入多孔壳聚糖质量50倍的质量分数为70%的乙醇溶液,调节pH至8,于温度为30℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应12h后,过滤,并于温度为80℃的条件下干燥1h后,得预处理多孔碳微球坯料,将预处理多孔碳微球坯料于温度为500℃的条件下碳化4h后,得预处理多孔碳微球,将预处理多孔碳微球与无水丙酮按质量比
1:20混合于反应釜中,并向反应釜中加入预处理多孔碳微球质量0.5的甲苯二异氰酸酯和预处理多孔微球质量2倍的环氧树脂溶液,向反应釜中以60mL/min的速率通入氮气,于温度为100℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应24h后,过滤,得多孔碳微球坯料,将多孔碳微球坯料与无水丙酮按质量比1:15混合,并向多孔碳微球坯料与无水丙酮的混合物中加入多孔碳微球坯料质量0.8倍的乙醇胺,于温度为80℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应2h后,过滤,得滤渣,将滤渣用无水乙醇和丙酮各洗涤8次后,并于温度为80℃的条件下干燥
4h;
[0058] (3)将步骤(2)所得物质与质量分数为10%的十二烷基苯磺酸钠溶液按质量比1:10混合,于温度为30℃,转速为350r/min的条件下搅拌分散20min后,过滤,得吸附材料坯料,将吸附材料坯料用水洗涤8次后,于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0059] (4)将步骤(1)所得物质与步骤(3)所得物质按质量比3:1混合,并加入步骤(1)所得物质质量0.2倍的竹纤维和步骤(1)所得物质质量120倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下,搅拌混合40min后,抽滤,得预处理纳米纤维膜,将预处理纳米纤维膜与卤代烃溶液按质量比18:1混合,并向预处理纳米纤维膜与卤代烃溶液的混合物中加入预处理纳米纤维膜质量0.1倍的碘化钾和预处理纳米纤维膜质量10倍的水,于pH为11的条件下,并于温度为50℃,转速为360r/min的条件下,搅拌反应8h后,过滤,得环保型空气净化材料坯料,将环保型空气净化材料坯料用水洗涤6次后,并于温度为60℃的条件下干燥4h;
[0060] (5)对步骤(4)所得产品进行指标分析。
[0061] 作为优化,步骤(2)所述乳化剂为司盘-80。
[0062] 作为优化,步骤(2)所述环氧树脂溶液为将环氧树脂E-44与二甲苯按质量比1:10混合,得环氧树脂溶液。
[0063] 作为优化,步骤(4)所述卤代烃溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比2:1混合,得卤代烃溶液。
[0064] 实例4:
[0065] 一种环保型空气净化材料,按重量份数计,主要包括:55份纳米纤维,12份竹纤维和24份吸附材料。
[0066] 一种环保型空气净化材料的制备工艺,所述环保型空气净化材料的制备工艺包括以下步骤:
[0067] (1)将脱脂棉与质量分数为12%的氯乙酸溶液按质量比1:4混合,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌反应4h后,得羧甲基改性脱脂棉混合物,将羧甲基改性脱脂棉混合物于高压均质机中高压均质30min后,于温度为80℃,转速为180r/min,压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩至含水率为0.1%,并于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0068] (2)将壳聚糖与质量分数为2%的醋酸溶液按质量比1:10混合,并向壳聚糖与醋酸溶液的混合物中加入壳聚糖质量00.4倍的乙酸乙酯和壳聚糖质量0.04倍的乳化剂,于温度为40℃,转速为400r/min的条件下,搅拌混合50min后,得壳聚糖混合液,将壳聚糖混合液与环氧氯丙烷按体积比50:1混合于烧杯中,控制烧杯内物料的pH为8.0,于温度为50℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应3h后,过滤,得壳聚糖微球,将壳聚糖微球用石油醚经索氏提取24h后,得多孔壳聚糖微球,将多孔壳聚糖微球与正硅酸乙酯按质量比1:8混合,并向多孔壳聚糖微球与正硅酸乙酯的混合物中加入多孔壳聚糖质量50倍的质量分数为70%的乙醇溶液,调节pH至8,于温度为30℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应12h后,过滤,并于温度为80℃的条件下干燥1h后,得预处理多孔碳微球坯料,将预处理多孔碳微球坯料于温度为500℃的条件下碳化4h后,得预处理多孔碳微球,将预处理多孔碳微球与无水丙酮按质量比
1:20混合于反应釜中,并向反应釜中加入预处理多孔碳微球质量0.5的甲苯二异氰酸酯和预处理多孔微球质量2倍的环氧树脂溶液,向反应釜中以60mL/min的速率通入氮气,于温度为100℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应24h后,过滤,得多孔碳微球坯料,将多孔碳微球坯料与无水丙酮按质量比1:15混合,并向多孔碳微球坯料与无水丙酮的混合物中加入多孔碳微球坯料质量0.8倍的乙醇胺,于温度为80℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应2h后,过滤,得滤渣,将滤渣用无水乙醇和丙酮各洗涤8次后,并于温度为80℃的条件下干燥
4h;
[0069] (3)将步骤(2)所得物质与质量分数为10%的十二烷基苯磺酸钠溶液按质量比1:10混合,于温度为30℃,转速为350r/min的条件下搅拌分散20min后,过滤,得预处理吸附材料,将预处理吸附材料与浓度为5g/L的壳聚糖溶液按质量比1:12混合,于温度为30℃,转速为320r/min的条件下,搅拌反应3h后,过滤,得滤饼,将滤饼与浓度为5g/L的木质素磺酸钠溶液按质量比1:10混合,于温度为35℃,转速为300r/min搅拌反应后,过滤,吸附材料坯料,将吸附材料坯料用水洗涤8次后,于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0070] (4)将步骤(1)所得物质与步骤(3)所得物质按质量比3:1混合,并加入步骤(1)所得物质质量0.2倍的竹纤维和步骤(1)所得物质质量120倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下,搅拌混合40min后,抽滤,并于温度为60℃的条件下干燥4h;
[0071] (5)对步骤(4)所得产品进行指标分析。
[0072] 作为优化,步骤(2)所述乳化剂为司盘-80。
[0073] 作为优化,步骤(2)所述环氧树脂溶液为将环氧树脂E-44与二甲苯按质量比1:10混合,得环氧树脂溶液。
[0074] 对比例:
[0075] 一种环保型空气净化材料,按重量份数计,主要包括:55份纳米纤维,12份竹纤维。
[0076] 一种环保型空气净化材料的制备工艺,所述环保型空气净化材料的制备工艺包括以下步骤:
[0077] (1)将脱脂棉与质量分数为12%的氯乙酸溶液按质量比1:4混合,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌反应4h后,得羧甲基改性脱脂棉混合物,将羧甲基改性脱脂棉混合物于高压均质机中高压均质30min后,于温度为80℃,转速为180r/min,压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩至含水率为0.1%,并于温度为80℃的条件下干燥2h;
[0078] (2)将步骤(1)所得物质与竹纤维按质量比5:1混合,并加入步骤(1)所得物质质量120倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下,搅拌混合40min后,抽滤,并于温度为
60℃的条件下干燥4h;
[0079] (3)对步骤(2)所得产品进行指标分析。
[0080] 效果例:
[0081] 下表1给出了采用本发明实施例1至4与对比例的环保型空气净化材料及其制备工艺的指标分析结果。
[0082] 表1
[0083]
[0084] 从表1中的数据可以看出:在产品中加入吸附材料可有效提高纳米纤维素膜对空气中细小颗粒的净化率,并且可提高产品对有害气体的吸附量,从实例1和实例2的比较可得,当产品中不加入含羟基的柔性链段时,产品对甲醛有害气体仍具有较好吸附性,对细小颗粒也具有不错的吸附性,但是在经过洗涤处理后,产品对有害气体和细小颗粒的去除率明显降低,原因在于,含羟基柔性链段的减少,降低了吸附材料与纳米纤维素膜间的结合力;从实例1和实例3比较可得,当吸附材料中不含壳聚糖与木质素磺酸钠的微囊层时,产品刚开始对细小颗粒和有害气体的去除率较好,但在经过水洗后,产品对细小颗粒和有害气体的去除率下降严重,原因为微囊层的消失,使纳米纤维素膜中孔隙孔径增大,且吸附材料在洗涤后流失严重;对比实例1和实例4可得,当产品中不加入卤代烃溶液时,产品刚开始对甲醛和细小颗粒的去除率较好,但在洗涤过后,由于不加卤代烃溶液使卤代烃与木质素磺酸钠的三维网络消失,使产品在洗后纳米纤维素膜中孔径增大,吸附材料部分流失,从而使洗后产品对甲醛和微小颗粒的去除率有些许下降。
[0085] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。