專利名稱：一種新型甲醛捕捉劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工材料范圍，特別涉及一種新型甲醛捕捉劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們環(huán)境保護(hù)和健康意識(shí)的加強(qiáng)，世界各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有益于環(huán)境保護(hù)和人體健康的產(chǎn)品。人類活動(dòng)的大部分時(shí)間是在室內(nèi)，隨著人們生活質(zhì)量的提高，往往以家居裝修美化居室環(huán)境，但是裝修時(shí)大面積使用涂料和粘結(jié)劑然而，隨著涂料和粘結(jié)劑中的揮發(fā)性有機(jī)化合物造成的污染現(xiàn)象接踵而至，對(duì)環(huán)境和人體帶來(lái)的危害極大，據(jù)中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)組織召開(kāi)的首屆全國(guó)室內(nèi)空氣質(zhì)量與健康學(xué)術(shù)研討會(huì)透露目前中國(guó)家庭中已發(fā)展到近200萬(wàn)例超額死亡，可能是空氣污染所致，全球約4％的疾病與此有關(guān)。我國(guó)每年因空氣污染而引起超額死亡數(shù)已達(dá)到11.1萬(wàn)人。從1995年我國(guó)室內(nèi)空氣污染危害健康而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失已高達(dá)107億美元。這種有害于人們生命與健康的環(huán)境污染不得不引起社會(huì)各界的重視。
涂料和粘結(jié)劑是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，甲醛由于其反應(yīng)活性好，價(jià)格低，是樹(shù)脂生產(chǎn)的重要原料，例如脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等，這些樹(shù)脂主要用作粘結(jié)劑和涂料中的基料。在人造板工業(yè)中(刨花板、纖維板、膠合板等)有80％使用含以甲醛作為基料的樹(shù)脂粘結(jié)劑。此外家具的制作、墻面、地面的裝飾鋪設(shè)，都要使用粘結(jié)劑。因此甲醛的釋放成為室內(nèi)空氣污染的主要來(lái)源。并且主要以三種形態(tài)出現(xiàn)1.游離態(tài)—樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中，殘留的未反應(yīng)的甲醛在空氣中擴(kuò)散；2.吸附態(tài)—吸附在室內(nèi)墻壁、地板(毯)、家具、窗簾的表面；3.結(jié)合態(tài)—樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中，已經(jīng)參加反應(yīng)或被質(zhì)子化的甲醛，在一定條件下也會(huì)釋放出來(lái)。
這說(shuō)明甲醛有長(zhǎng)期殘留的特征，其釋放過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，而且其釋放量與樹(shù)脂本身性質(zhì)和其使用環(huán)境狀況有關(guān)，環(huán)境的溫度、濕度、通風(fēng)等因素都會(huì)影響到甲醛的釋放量。目前，對(duì)于如何獲得一種價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛的一種甲醛捕捉劑研究較多的是改變尿素與甲醛化學(xué)反應(yīng)的克分子比，但往往導(dǎo)致刨花板的物理力學(xué)性能下降。已經(jīng)報(bào)道的甲醛捕捉劑種類很多，如碳酸銨(EP13,372)，尿素與高分子聚糖合用(EP94,797)，尿素(DE2,917，159)，糊化淀粉與尿素合用(US，397,756)、尿素及氨水等(DE3,733,630)。這些捕捉劑的加入，有的影響涂料的性能，有的成本太高，有些在降低甲醛釋放量的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生新的污染，另外，由于其自身也多少有一定的腐蝕、刺激作用，不能稱之為真正意義上的環(huán)保用品。另外，已有報(bào)道的日本專利JP52-142736和JP53-143636將綠茶粉作為樹(shù)脂填料的研究成果，以及國(guó)內(nèi)的CN1298911A，直接將茶粉作為木材膠粘劑脲醛樹(shù)脂填料及甲醛捕捉劑使用，但尚未發(fā)現(xiàn)使用茶葉中類黃酮物質(zhì)(茶多酚)作為涂料及粘結(jié)劑的甲醛捕捉劑的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型甲醛捕捉劑及其制備方法，其特征在于所述甲醛捕捉劑包含茶多酚和乳化劑，它是將粗老茶葉經(jīng)植物粉碎機(jī)粉碎、過(guò)篩，制成茶粉，再以乙醇萃取得到茶多酚，主要用作甲醛的吸附轉(zhuǎn)化物質(zhì)，其既可作為填料加入涂料和膠粘劑中，又可作成噴劑，均勻地噴射或涂刷在散發(fā)游離甲醛的材料表面；所述甲醛捕捉劑的制備方法如下1)茶粉制備將粗老茶葉經(jīng)植物粉碎機(jī)粉碎、過(guò)篩，制成茶粉；2)茶多酚的制備工藝①采用3～6倍于茶粉體積的85％乙醇水溶液作為提取液，在充分?jǐn)嚢璧那闆r下水浴提取20分鐘，50～80℃，過(guò)濾出溶液后，再加2～3倍85％乙醇水溶液，攪拌20分鐘，合并濾液；在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙醇，得到濃縮液；濃縮液用一倍量的氯仿萃取至無(wú)色，每次搖5分鐘后置于分液漏斗中分液；熱風(fēng)驅(qū)除殘余乙醇和氯仿；②以1∶1的乙酸乙酯萃取4～7次，合并萃取液；③在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙酸乙酯，濃縮液真空干燥，趁熱研碎，得橙黃色粉末。茶多酚的粗產(chǎn)品；④將干燥后的粗提物溶于水中，用硫酸鋁、硫酸鋅、氯化鈣、氯化鋁等進(jìn)行沉淀反應(yīng)，并用0.1mol/dm3的碳酸氫鈉溶液調(diào)整溶液的pH值至5～7，此時(shí)應(yīng)有大量的沉淀析出，沉淀經(jīng)一段時(shí)間的陳化，過(guò)濾，60℃熱水洗滌2～3次后，用6mol/dm3的鹽酸溶液溶解，除去少量不溶物；⑤以1∶1的乙酸乙酯萃取酸化液4～7次，合并萃取液；⑥減壓蒸發(fā)濃縮、重結(jié)晶，得純品茶多酚；3)甲醛捕捉劑配制將純品茶多酚、乳化劑和水按體積比混勻，其中純品茶多酚∶乳化劑為(1～10)∶1，余量為水。
本發(fā)明的有益效果是1.本產(chǎn)品是純天然提取物，使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何毒副作用。
2.可以與涂料和粘結(jié)劑混合使用，提高有效物質(zhì)的利用率，并且混合使用不會(huì)影響涂料和膠粘劑的性能。
3.混合使用和涂刷后再使用，均能達(dá)到捕捉效果，經(jīng)測(cè)試低于人的甲醛嗅覺(jué)閾0.06mg/m3(國(guó)標(biāo)限量為0.08mg/m3)。
4.可以將生成不穩(wěn)定基團(tuán)的甲醛和在膠體粒子周圍已質(zhì)子化的甲醛吸附并轉(zhuǎn)化，消除甲醛的長(zhǎng)期殘留危害。
5.使用時(shí)不會(huì)形成色素沉淀和顆粒物，不會(huì)對(duì)涂層造成破壞，可以直接噴涂到涂層表面。
6.成本低廉，來(lái)源豐富，為茶葉深加工開(kāi)辟了新的應(yīng)用前景，為茶多酚開(kāi)辟了新的研究方向。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明為一種新型甲醛捕捉劑，以茶多酚為主要原料并加入乳化劑和水配制而成。主要用作甲醛的吸附轉(zhuǎn)化物質(zhì)，其既可作為填料加入涂料和膠粘劑中，又可作成噴劑，均勻地噴射或涂刷在散發(fā)游離甲醛的材料表面。所述甲醛捕捉劑的制備方法如下
1)茶粉制備將粗老茶葉經(jīng)植物粉碎機(jī)粉碎、過(guò)篩，制成茶粉，2)茶多酚的制備。工藝①采用3～6倍于茶粉體積的85％乙醇水溶液作為提取液，在充分?jǐn)嚢璧那闆r下水浴提取20分鐘，50～80℃，過(guò)濾出溶液后，再加2～3倍85％乙醇水溶液，攪拌20分鐘，合并濾液；在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙醇，得到濃縮液；濃縮液用一倍量的氯仿萃取至無(wú)色，每次搖5分鐘后置于分液漏斗中分液；熱風(fēng)驅(qū)除殘余乙醇和氯仿；②以1∶1的乙酸乙酯萃取4～7次，合并萃取液；③在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙酸乙酯，濃縮液真空干燥，趁熱研碎，得橙黃色粉末。茶多酚的粗產(chǎn)品；④將干燥后的粗提物溶于水中，用硫酸鋁、硫酸鋅、氯化鈣、氯化鋁等進(jìn)行沉淀反應(yīng)，并用0.1mol/dm3的碳酸氫鈉溶液調(diào)整溶液的pH值至6.0左右，此時(shí)應(yīng)有大量的沉淀析出，沉淀經(jīng)一段時(shí)間的陳化，過(guò)濾，60℃熱水洗滌2～3次后，用6mol/dm3的鹽酸溶液溶解，除去少量不溶物；⑤以1∶1的乙酸乙酯萃取酸化液4～7次，合并萃取液；⑥減壓蒸發(fā)濃縮、重結(jié)晶，得純品茶多酚。
3)甲醛捕捉劑配制將純品茶多酚、乳化劑和水按體積比混勻，其中純品茶多酚∶乳化劑為(1～10)∶1，余量為水，其中乳化劑采用甘油單(MG)、二酸酯(DG)，檸檬酸等。例如實(shí)施例一純品茶多酚9份乳化劑甘油單(MG)、 1份在涂料和粘結(jié)劑使用前作為填料加入，攪勻后使用。
實(shí)施例二純品茶多酚10份水 95份乳化劑二酸酯(DG) 5份在涂料涂刷后，將其噴在涂層表面和周圍空氣中。
實(shí)施例三純品茶多酚15份水 90份乳化劑檸檬酸 5份在膠粘劑使用后，將其噴在板材表面和周圍空氣中。
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的甲醛捕捉劑能達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)1.涂料和粘結(jié)劑揮發(fā)出的游離甲醛低于國(guó)標(biāo)限量0.08mg/m3，在0.03mg/m3～0.06mg/m3之間。
2.涂料和粘結(jié)劑本體中的甲醛含量也低于國(guó)標(biāo)限量0.08mg/m3，且涂料和粘結(jié)劑的本體性能不受影響。
權(quán)利要求
1.一種新型甲醛捕捉劑，其特征在于所述甲醛捕捉劑以茶多酚為主要原料并加入乳化劑和水配制而成，其中純品茶多酚∶乳化劑的體積比為(1～10)∶1，余量為水，主要用作甲醛的吸附轉(zhuǎn)化物質(zhì)，其既可作為填料加入涂料和膠粘劑中，又可作成噴劑，均勻地噴射或涂刷在散發(fā)游離甲醛的材料表面；
2.一種新型甲醛捕捉劑的制備方法，其特征在于所述甲醛捕捉劑的制備方法如下1)茶粉制備將粗老茶葉經(jīng)植物粉碎機(jī)粉碎、過(guò)篩，制成茶粉；2)茶多酚的制備工藝①采用3～6倍于茶粉體積的85％乙醇水溶液作為提取液，在充分?jǐn)嚢璧那闆r下水浴提取20分鐘，50～80℃，過(guò)濾出溶液后，再加2～3倍85％乙醇水溶液，攪拌20分鐘，合并濾液；在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙醇，得到濃縮液；濃縮液用一倍量的氯仿萃取至無(wú)色，每次搖5分鐘后置于分液漏斗中分液；熱風(fēng)驅(qū)除殘余乙醇和氯仿；②以1∶1的乙酸乙酯萃取4～7次，合并萃取液；③在10～100Pa壓力下，水浴減壓蒸餾除乙酸乙酯，濃縮液真空干燥，趁熱研碎，得橙黃色粉末。茶多酚的粗產(chǎn)品；④將干燥后的粗提物溶于水中，用硫酸鋁、硫酸鋅、氯化鈣、氯化鋁等進(jìn)行沉淀反應(yīng)，并用0.1mol/dm3的碳酸氫鈉溶液調(diào)整溶液的pH值至6.0左右，此時(shí)應(yīng)有大量的沉淀析出，沉淀經(jīng)一段時(shí)間的陳化，過(guò)濾，60℃熱水洗滌2～3次后，用6mol/dm3的鹽酸溶液溶解，除去少量不溶物；⑤以1∶1的乙酸乙酯萃取酸化液4～7次，合并萃取液；⑥減壓蒸發(fā)濃縮、重結(jié)晶，得純品茶多酚；3)甲醛捕捉劑配制將純品茶多酚、乳化劑和水按體積比混勻，其中純品茶多酚∶乳化劑為(1～10)∶1，余量為水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了屬于化工材料的一種新型甲醛捕捉劑及其制備方法。該甲醛捕捉劑是以茶葉為原料以乙醇作媒介取得乙醇萃取液，經(jīng)過(guò)濾、萃取、蒸餾、干燥等步驟得到茶多酚，將其配置成溶液后加入涂料或粘合劑中，或噴在家具涂料涂層的表面及周圍空氣中，使甲醛在空氣中、及涂層本體中的含量均下降到低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.08mg/m
文檔編號(hào)C09J11/02GK1425725SQ03100568
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2003年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月20日
發(fā)明者何國(guó)榮, 王銳, 溫富, 王曉琳 申請(qǐng)人:清華大學(xué)