一种环保型甲醛清除剂及其制备方法

技术领域

本发明属于空气净化剂技术领域，涉及一种甲醛清除剂，具体涉 及一种环保型甲醛清除剂及其制备方法。

背景技术

甲醛是一种有强烈刺激性气味的无色气体，也是重要的化工原料 和有机溶剂，它可以参与人体蛋白质反应生成氮亚甲基化合物使得人 体蛋白质变性，引起慢性中毒、组织病变、过敏反应和神经系统损伤， 被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。随着新型室内装修材料和 家具等的生产使用，甲醛成为严重的污染物之一，其释放周期长、危 害大，因此甲醛的处理方法成为近年来研究的热点之一。

目前常用的甲醛污染控制方法有通风换气、植物分解、吸附净化、 膜吸收法、氧化净化和光催化净化等，其中物理化学吸附净化法由于 其效率高、使用方便，被广泛用于室内甲醛处理。但是也存在诸多的 缺陷，例如：采用活性炭、竹炭等进行物理吸附的，需经常更换，容 易造成二次污染；采用化学吸附的，虽然处理甲醛效果好，但清除剂 中加入的化合物毒性较大，不够环保。目前部分市售产品的使用效果 会受到应用环境的限制，多数甲醛清除剂中含有二氧化钛。由于二氧 化钛是紫外光催化剂，因此在自然光或无光条件下，甲醛的去除效果 极为有限，具有应用局限性。

柿子单宁属于缩合单宁，是从柿子中提取的一种单宁类物质，其 在柿子皮中含量最多。由于单宁富含邻位酚羟基，活泼的邻位酚羟基 很容易与甲醛发生聚合反应产生凝聚物，因此诸多学者研究将其应用 于甲醛清除剂。例如曹真在柿子单宁对甲醛吸附效果研究一文中得出 柿子单宁对甲醛的最佳吸附率为48.2％(详见：曹真.柿子单宁对甲 醛吸附效果研究[D].河北农业大学，2017)；专利CN110327770A 公开了一种除甲醛的组合物，该除甲醛的组合物主要由质量比为 5-7:14-18:2-6的木质素、柿子单宁和茶多酚组成，48h内能够去除90％ 的甲醛，成本低廉；专利CN105727907A公开了一种磁性柿单宁复 合吸附材料，该材料以柿子单宁为吸附主功能组元，以纳米Fe

发明内容

本发明的目的在于对现有市场上甲醛清除剂的不足之处进行改 进，开发出一种高效、环保的甲醛清除剂。

基于上述目的，本发明提供了一种环保型甲醛清除剂，所述环保 型甲醛清除剂的有效组分包括柿子单宁、半胱氨酸盐酸盐和水溶性壳 聚糖。

本发明以柿子单宁作为甲醛清除剂的主要成分，柿子单宁含有大 量酚羟基，具有很强的反应活性。由于存在间苯三酚型结构，与甲醛 在C-6或C-8位上发生反应，被吸附的甲醛分子很难被重新释放，因 而实现很好的清除甲醛效果。半胱氨酸盐酸盐是一种具有生理功能、 在自然界广泛存在的重要物质，它在动植物体内是各组织细胞用来防 御有害物质和增加活力的一种氨基酸，也是组成蛋白质的20多种氨 基酸之一，并且是唯一具有活性巯基(-SH)的氨基酸，其含有的氨基 也可与甲醛反应结合，达到去除甲醛的效果。水溶性壳聚糖(甲壳 质)是一种高分子聚合物，其化学结构是六碳糖的多聚体，在水溶液 中能够形成链状胶体，分子量可达100万以上，分子的大小是甲醛、 氨和硫化氢等臭气分子的30到100万倍。水溶性壳聚糖可通过巨大 的分子间引力物理吸附臭气分子，吸附到的甲醛、乙醛等臭气分子被 柿子单宁中的活泼酚基或半胱氨酸盐酸盐的氨基快速化学反应除去， 可有效提高甲醛去除效率。

进一步地，本发明提供的一种环保型甲醛清除剂，以质量百分比 计，包括柿子单宁3～5％、半胱氨酸盐酸盐2～3％、水溶性壳聚糖 0.5～1％。

现有技术中除甲醛的组合物大多是固体粉末，通过物理或化学吸 附去除甲醛，这样做的目的是因为该组合物中的大多数组分不能散播 到空气中，以防止对人体造成危害，但同时带来了去除范围小、去除 效率低的缺点。本发明所述的环保型甲醛清除剂优选的制备成喷雾 剂，通过小型手持喷雾器喷雾使用，具有去除范围大、去除效率高的 特点。

制备本发明所述的环保型甲醛清除剂还需加入辅助有效组分发 挥效果的助剂或载体，所述助剂或载体包括甘油、卡松、脂肪醇聚氧 乙烯醚和去离子水。根据实际应用需要，本领域普通技术人员还可加 入其他增加香味或杀菌、杀虫等功能的组分，本发明并不做限定。

进一步地，本发明提供的一种环保型甲醛清除剂，以质量百分比 计，其助剂或载体包括甘油0.5～1％、卡松0.05％、脂肪醇聚氧乙烯 醚0.05％、去离子水89～94％。

本发明还提供了所述环保型甲醛清除剂的制备方法，具体的包括 如下步骤：

(1)将水溶性壳聚糖溶于去离子水，得到溶液A；

(2)将半胱氨酸盐酸盐溶于溶液A，得到溶液B；

(3)将柿子单宁、甘油、卡松、脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入溶 液B中，搅拌均匀得环保型甲醛清除剂。

本发明所述环保型甲醛清除剂在空气净化中的应用。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果或者优点：

(一)捕捉、分解醛类物质

本发明提供的环保型甲醛清除剂有效组分包括柿子单宁、半胱氨 酸盐酸盐和水溶性壳聚糖，其中柿子单宁富含领位酚羟基，可以与甲 醛发生聚合反应产生凝聚物；半胱氨酸盐酸盐含有的氨基也可与醛类 物质反应，从而达到消除甲醛的目的。经本发明人试验验证，加入水 溶性壳聚糖能够有效的提高柿子单宁与甲醛的反应效率，提升甲醛清 除率。

(二)化学结合彻底分解

本发明以柿子单宁作为甲醛清除剂的主要成分，柿子单宁含有大 量酚羟基，具有很强的反应活性。由于存在间苯三酚型结构，与甲醛 在C-6或C-8位上发生反应，被吸附的甲醛分子很难被重新释放，因 而实现很好的清除甲醛效果。

(三)水溶性产品，安全性高

本发明提供的环保型甲醛清除剂所有组分均为水溶性组分，其中 的柿子单宁和水溶性壳聚糖均来自于自然提取，安全环保，不会对人 体及环境造成二次危害，使用方便。

(四)可根据污染程度确定使用量

本发明提供的环保型甲醛清除剂通过小型手持喷雾器喷雾使用， 可根据空气中的甲醛含量确定甲醛清除剂的使用量和使用浓度，具有 去除范围大、去除效率高的特点。

(五)物理吸附，化学反应

本发明提供的环保型甲醛清除剂中含有的水溶性壳聚糖(甲壳 质)是一种高分子聚合物，巨大的分子间引力可以吸附臭气分子，吸 附到的甲醛、乙醛等臭气分子被柿子单宁中的活泼酚基或半胱氨酸盐 酸盐的氨基快速化学反应除去，将物理吸附和化学反应有效的结合在 一起，极大的提高了甲醛的去除效率。

附图说明

图1为除甲醛性能测试结果。

具体实施方式

下面，结合具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步的解释 说明，但是，本发明并不限于下述的实施方式。

实施例1

一种环保型甲醛清除剂的制备方法。

环保型甲醛清除剂的配方组分包括：柿子单宁(FG-70)5g、半 胱氨酸盐酸盐3g、甘油1g、水溶性壳聚糖1g、卡松0.05g、脂肪 醇聚氧乙烯醚0.05g、去离子水89.9g。

环保型甲醛清除剂的制备方法如下：

(1)称取1g水溶性壳聚糖溶于89.9g去离子水中，得到溶液A；

(2)称取3g半胱氨酸盐酸盐加入至溶液A中，搅拌溶解得到 溶液B；

(3)称取柿子单宁(FG-70)5g、甘油1g、卡松0.05g、脂肪 醇聚氧乙烯醚0.05g依次加入溶液B中，搅拌均匀即得本发明所述 的环保型甲醛清除剂。

实施例2

一种环保型甲醛清除剂的制备方法。

环保型甲醛清除剂的配方组分包括：柿子单宁(FG-70)3g、半 胱氨酸盐酸盐2g、甘油0.5g、水溶性壳聚糖0.5g、卡松0.05g、脂 肪醇聚氧乙烯醚0.05g、去离子水93.9g。

环保型甲醛清除剂的制备方法如下：

(1)称取0.5g水溶性壳聚糖溶于93.9g去离子水中，得到溶液 A；

(2)称取2g半胱氨酸盐酸盐加入至溶液A中，搅拌溶解得到 溶液B；

(3)称取柿子单宁(FG-70)3g、甘油0.5g、卡松0.05g、脂肪 醇聚氧乙烯醚0.05g依次加入溶液B中，搅拌均匀即得本发明所述 的环保型甲醛清除剂。

实施例3

一种环保型甲醛清除剂的制备方法。

环保型甲醛清除剂的配方组分包括：柿子单宁(FG-70)4g、半 胱氨酸盐酸盐2.5g、甘油0.7g、水溶性壳聚糖0.8g、卡松0.05g、 脂肪醇聚氧乙烯醚0.05g、去离子水91.9g。

环保型甲醛清除剂的制备方法如下：

(1)称取0.8g水溶性壳聚糖溶于91.9g去离子水中，得到溶液 A；

(2)称取2.5g半胱氨酸盐酸盐加入至溶液A中，搅拌溶解得 到溶液B；

(3)称取柿子单宁(FG-70)4g、甘油0.7g、卡松0.05g、脂肪 醇聚氧乙烯醚0.05g依次加入溶液B中，搅拌均匀即得本发明所述 的环保型甲醛清除剂。

实施例4

依据QB/T 2761-2006(室内空气净化产品净化效果测定方法)中 所述的方法对本发明制备的环保型甲醛清除剂的除甲醛效果进行测 定。

本试验的试验处理药剂为实施例1至3所述方法制备的药剂，试 验对照处理药剂设置3组，分别为对比例1、对比例2和对比例3， 其制备方法与实施例1至3相同，不同点在于对照处理药剂不添加水 溶性壳聚糖组分，以清水为空白对照，每处理重复3次。

取100mL上述药剂分别放在干燥后的试验仓内进行试验，具体 试验和测定方法参照QB/T 2761-2006，其结果数据见表1。

表1，除甲醛效果测试

表1结果显示，本发明提供的环保型甲醛清除剂对甲醛的清除率 在95％以上，去除效果较为显著。对照处理药剂的除甲醛效果略低， 表明本发明组合物中的水溶性壳聚糖组分有助于提高柿子单宁与甲 醛的反应效率，提升甲醛清除率。

实施例5

为进一步探究本发明提供的环保型甲醛清除剂的的除甲醛性能， 本发明人将本发明提供的甲醛清除剂与市售的甲醛清除剂相比较，探 究其除甲醛效果。

具体的，其试验条件如表2所示。

表2，除甲醛性能测试试验条件

经试验测试，A型甲醛捕捉剂在第90s时甲醛分解率为34.29％， B型甲醛捕捉剂在第78s时基本甲醛完全分解，本发明产品在第32s 时甲醛基本完全分解，空白对照在第90s时甲醛分解率为3.42％。结 果表明，相对于市售的甲醛清除剂本发明提供的甲醛清除剂能够在短 时间内去除甲醛，具有去除效率高，去除范围广的特点。

如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发 明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱 离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方 案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。