[发明专利]一种甲醛吸附材料及其应用

说明书

本发明公开了一种甲醛吸附材料及其应用，该材料是通过如下方法制备的：a）将秸秆纤维板材边角料加入草酸溶液中浸泡、干燥；b）将酸洗秸秆纤维板材粉末、改性剂与大豆蛋白胶黏剂混合造粒，浸渍于ZnCl₂溶液中，抽滤并烘干产物；然后炭化、清洗、烘干；c）利用大豆衍生品制备大豆蛋白水解液；d）将步骤b）产物浸渍于大豆蛋白水解液中，抽滤并烘干，即获得所述甲醛吸附材料；本发明方法不仅实现了室内外秸秆纤维人造板材边角料等资源化全量利用，同时这些材料经过改性活化后，内部形成丰富的孔道，有效增加气体与吸附剂的接触时间和接触面积，吸附阻力相对减少，吸附质的扩散速度大幅增加，有利于吸附质分子的吸附，实现室内甲醛的有效吸附。

技术领域

本发明涉及一种消除有害化学物质的吸附制剂，特别涉及一种甲醛吸附材料其应用。

背景技术

室内甲醛（HCHO）的长期持续释放问题（主要来源如胶合板、大芯板、中纤板、刨花板中的黏合剂）不容忽视。当板材预热、潮解时，黏合剂中甲醛就释放出来。甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体，能与蛋白质结合，吸入高浓度甲醛后，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘，甚至可导致咽喉癌、皮肤癌、白血病等疾病。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸性物质，是公认的潜在的强制突变物之一。长期接触低剂量甲醛可导致DNA单链内交联及抑制DNA损伤的修复、引起新生儿染色体异常。针对甲醛在室内环境中存在的现状，迫切需要研究一种解决甲醛污染的新方法、新思路。

与此同时，随国民生活水平的不断提高、居住条件改善，人们对家具的需求量越来越大。秸秆纤维板材，包括胶合板、纤维板、刨花板，主要应用在家具业和建筑装修方面，其用量占总产量的84.3%。且家具需求趋向多样化、个性化、高档化、时尚化，以满足社会发展和人民生活水平提高的需要。那么，秸秆纤维人造板生产过程中废弃边角料及废弃的纤维板材家具如何再利用将成为一个实际问题。

根据英国家具研究协会（FIRA）估计，每年大约有5800万英镑的秸秆纤维人造板成为废料。生产过程中，为了保证产品质量和幅面，对热压出来毛边胶合板必须进行锯边，其中边角料数量约占胶合板成品数量10%左右，不仅严重带来资源的浪费，更是对厂家造成直接经济损失。目前多数厂家对边角料的处理多采用或填埋、或焚烧、或锅炉燃料，对它们如何全量利用探讨较少。

目前国内除去甲醛的方法有化学法，光触媒分解法，吸附法等。化学法是将化学试剂渍洒在空气中或家具里与甲醛发生化学反应达到清除目的。由于毒气是缓慢释放的，化学法只能瞬间完成，效果不理想；光触媒分解法需用紫外光和专业人员，中间产物有毒。吸附法是利用活性炭长时间不断吸附，没有二次污染。但现有的制备方法中，或工艺复杂，或存在吸附质吸附力差，且吸附速度较慢等缺陷，在一定程度上限值了其应用。

发明内容

鉴于上述内容，本发明提供了一种甲醛吸附材料及其在吸附室内甲醛中的应用，该方法利用市售大豆蛋白胶黏剂对废弃秸秆纤维板材（包括秸秆纤维板材边角料及废弃秸秆纤维板材家具）等进行造粒，改性活化、炭化处理，再利用大豆分离蛋白水解液进行表面修饰，制备出包覆膜废弃秸秆纤维板材活性颗粒炭材料。

该方法不仅实现了室内外秸秆纤维人造板材边角料等资源化全量利用，同时这种大颗粒吸附材料经过改性活化后，内部形成丰富的孔道，有效增加气体与吸附剂的接触时间和接触面积，吸附阻力相对减少，吸附质的扩散速度大幅增加，利于吸附质分子的吸附。此外，进一步经过表面修饰后得到可以高效吸附甲醛的吸附材料。

为实现上述目的，本发明首先提供了一种甲醛吸附材料的制备方法，包括如下步骤：

a）废弃秸秆纤维板材预处理

将废弃秸秆纤维板材表面杂物去除干净，粉碎至40-60目；将其置于草酸溶液中浸泡1~8h；然后真空泵抽滤，置于103±2℃干燥箱中干燥，得到酸洗秸秆纤维板材粉末（APW）；

b）废弃秸秆纤维板材活性颗粒炭材料