光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法

摘要

本发明公开了对甲醛、苯、氨、二氧化硫、一氧化碳等有毒有害的极性分子具有强有力的吸附效果的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，各原料以重量百分比计量，包括以下步骤：步骤1、将8％至15％的凹凸棒土、8％至15％的海泡土、5％至10％的丝光沸石和50％至65％的活性炭复配、混合；步骤2、加入5％至10％的光触媒和适量水，混合后进行造粒；步骤3、在60℃至80℃下干燥后粉碎至200目以细；步骤4、加入5％至10％的托玛琳粉和适量水，进行复配和造粒；步骤5、在150℃以下进行干燥制成成品。本发明将活性炭原有的单一吸附功能扩大到吸附、分解、释放负离子和发射远红外线等多种功能。

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭空气净化产品的制造方法，具体地说是用于室内污染空气治理和净化的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法。

背景技术

活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料。它具有吸附能力强，化学稳定性好、力学强度高，具方便再生等特点，被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生、环境保护等领域。其需求量随着社会发展和人民生活水平的提高，呈逐年上升的趋势。尤其是近年来随着地球人类生存环境的保护要求的日益提高，使得国内外活性炭为需求量越来越大，逐年增长。不仅如此，随着人类对自身周围环境的环保意识的加强和需求标准的提高，对活性炭为性能也提出了更高、更广的要求，这就要求人们对活性炭为应用性能需要有新的发展。

在现有技术中，就活性炭而言，对活性炭为活化处理主要就是通过增加活性炭为微孔表面积来提高活性炭为吸附性能。如专利名称：涂敷的活性炭，专利申请号：00105398.1公开了一种包括活性炭材料的物质的组合物，该活性炭表现出初始、预涂敷丁烷活度和丁烷工作能力，并且其表面被一层连续的聚合物膜所覆盖。所说的聚合物膜用于基本消除由粉尘导致的活性炭材料的损耗，其中涂敷的活性炭材料分别表现出至少为初始、预涂敷丁烷活度和丁烷工作能力值90％的最终、涂敷后的丁烷活度和丁烷工作能力。该发明可避免活性炭粉化导致的产物损失，以及经常产生的与产物最终用途有关的其它问题。

活性炭是以碳为主要成份的吸附材料，结构比较复杂，既不像石墨、金刚石那样具有碳原子一定规律排列的分子结构，又不像一般含碳物质那样具有复杂的大分子结构。一般认为活性炭是由类似石墨的微晶按“螺层形结构”排列，由于微晶间强烈交联形成了发达的孔结构，活性炭为孔结构与原料、生产工艺有关。一般认为活性炭为孔由大孔、中孔和微孔组成。大孔直径50nm至200nm，中孔直径2nm至50nm，微孔孔径小于2nm。而上述孔径将分别吸附与之相对应的分子尺度。如分子尺度大于细孔直径时，因分子作用，分子无法进入孔隙，故不起吸附作用；分子尺度约等于细孔直径时，分子直径与细孔直径相当，吸附剂对吸附分子的捕捉能力非常强，适于极低浓度下的吸附；分子尺度小于细孔直径时，吸附分子在细孔内发生毛细凝聚，吸附量大；分子尺度远小于细孔直径时，吸附的分子容易脱附，脱附速度快，且低浓度下的吸附量小。因此，从吸附这个性能上来说，吸附剂微孔的实际尺度应与气相吸附分子尺度相当或小于微孔孔径。

据此，我们就不难知道，为什么活性炭对水分子、苯、氨等一类有害有毒小分子的吸附能力很弱，原因就在于活性炭中小于1nm的微孔数量很少之故。普通活性炭为微孔基本都介于1nm至2nm之间，而且只占总孔数的1/3上下。而这个孔径对直径在0.2nm至0.6nm的上述一类小分子来说，显然还是大了。因此，普通的活性炭对水分子、苯、氨等一类有害有毒小分子吸附能力差，很难在当前的室内空气净化方面有所大的作为。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供对甲醛、苯、氨、二氧化硫、一氧化碳等有毒有害的极性分子具有强有力的吸附效果的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，将活性炭原有的单一吸附功能扩大到吸附、分解、释放负离子和发射远红外线等多种功能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，各原料以重量百分比计量，包括以下步骤：

步骤1、将8％至15％的凹凸棒土、8％至15％的海泡土、5％至10％的丝光沸石和50％至65％的活性炭复配、混合；

步骤2、加入5％至10％的光触媒和适量水，混合后进行造粒；

步骤3、在60℃至80℃下干燥后粉碎至200目以细；

步骤4、加入5％至10％的托玛琳粉和适量水，进行复配和造粒；

步骤5、在150℃以下进行干燥制成成品。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述步骤1中的凹凸棒土，经酸改性后粉碎至200目以细。

上述步骤1中的丝光沸石和活性炭分别粉碎至200目以细。

上述步骤1中的海泡土，经酸改性后粉碎至200目以细。

上述的步骤4中，在与托玛琳粉复配后进行彩色外包造粒。

上述步骤1中，凹凸棒土为12％，海泡土为12％，丝光沸石为8％，活性炭为52％，步骤2中，光触媒为8％，托玛琳粉为8％。

上述步骤1中，凹凸棒土为10％，海泡土为10％，丝光沸石为6％，活性炭为60％，步骤2中，光触媒为6％，托玛琳粉为8％。

上述步骤1中，凹凸棒土为15％，海泡土为15％，丝光沸石为10％，活性炭为50％，步骤2中，光触媒为5％，托玛琳粉为5％。

上述步骤1中，凹凸棒土为8％，海泡土为8％，丝光沸石为5％，活性炭为59％，步骤2中，光触媒为10％，托玛琳粉为10％。

与现有技术相比，本发明的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，通过将活性炭与丝光沸石，以及酸改性后的凹凸棒土和海泡土等天然纳米矿物加以复配。凹凸棒土和海泡土矿物经酸改性，使制成的光触媒多功能无尘活性炭彩球的部分孔径大小可增至1nm以上，又保留了活性炭为中孔和大孔，使光触媒多功能无尘活性炭彩球可以有效的吸附空气中的苯、二甲苯、甲醛、一氧化碳、二氧化硫、氨等有害有毒的极性分子。在光触媒多功能无尘活性炭彩球的复合配伍制作中，还将活性炭与托玛琳粉和光触媒有机的结合在一起，光触媒多功能无尘活性炭彩球将活性炭原有的单一吸附功能扩大到吸附、分解、释放负离子和发射远红外线等多种功能，还运用高科技手段制作成彩色颗粒外观，让广大使用者没有了往昔的对活性炭本身又黑又脏的讨厌感，适用于家庭、医院及各种公众室内场合的空气治理和净化。

附图说明

图1所示为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1所示为本发明的工艺流程示意图。

本发明的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，各原料以重量百分比计量，包括以下步骤：

步骤1、将8％至15％的凹凸棒土、8％至15％的海泡土、5％至10％的丝光沸石和50％至65％的活性炭复配、混合；

步骤2、加入5％至10％的光触媒和适量水，混合后进行造粒；

步骤3、在60℃至80℃下干燥后粉碎至200目以细；

步骤4、加入5％至10％的托玛琳粉和适量水，进行复配和造粒；

步骤5、在150℃以下进行干燥制成成品。

在自然界的天然纳米矿物中，凹凸棒土、海泡土、丝光沸石等，它们的晶体内部都有非常发达的晶格空隙，具有类似分子筛的选择性吸附功能。晶体内部的孔径大小在0.3nm至0.7nm范围内。本发明对凹凸棒土和海泡土矿物加以酸等改性，使制成的光触媒多功能无尘活性炭彩球的部分孔径大小可增至1nm以上。而室内环境空气中普遍存在的主要有机污染物和化学污染物的分子大小，依次排列为：苯、二甲苯、甲醛、一氧化碳、二氧化硫、氨，范围是至因此，经过处理后的凹凸棒土和海泡土等天然纳米矿物与活性炭复配后，正好能强有力的选择吸附上述这些有害有毒的极性分子。其吸附能力依次为：水＞醇＞醛＞酮＞正烯＞中性脂＞芳烃＞环烷烃＞烷烃。

活性炭为活化处理主要就是通过增加活性炭为微孔表面积来提高活性炭为吸附性能。本发明的光触媒多功能无尘活性炭彩球将活性炭与凹凸棒土、海泡土、丝光沸石等天然纳米矿物加以复配，有效增加了活性炭为微孔表面积，提高了活性炭为选择性吸附能力，又保留了活性炭为中孔和大孔，使光触媒多功能无尘活性炭彩球可以对甲醛、苯、氨、二氧化硫、一氧化碳等有毒有害的极性分子具有强有力的吸附效果。同时降低了能耗和生产成本，还减少了生产活性炭时种种有害有毒物的排放，是一项很实用的低碳工艺。

为了让活性炭在室内空气污染的治理和净化上发挥更好更广的作用，除了与凹凸棒土和海泡土等纳米矿物质进行复合制作外，在光触媒多功能无尘活性炭彩球的复合配伍制作中，还将活性炭与托玛琳粉有机的结合在一起，从而使光触媒多功能无尘活性炭彩球具备环保功能和健康功能。托玛琳又称电气石，是一种具有永久电极的天然矿石。这种宝石将是21世纪改善环境，促进人体健康的全新材料。托玛琳具有永久性电极这一非常独特的性质，而且无论是粗矿还是微米级、亚微米级的超细粉末，每个结晶都有正电极和负电极，结晶体越小静电压越高。

托玛琳的基本特性有：第一个特性，发射远红外线；第二个特性，释放负离子；第三个特性，生物电特性。生物电特性是指：1、直流静电型；2、生物级微弱电流；3、永久地连续产生负静电；4、使水一瞬间负离子化等；第四个特性，含对人体有关的钠、镁、铁、锰、锂、铝、硼、硅、氧、氢、氟等11种矿物质及微量元素。其中铁、铝、硅、氟为人体必需的微量元素。镁、铁、氟、硼对人体起到明显的生理功能和特殊功能。托玛琳在常温下能发射高发射率的远红外线。其波长范围恰恰与人体相匹配的4微米至15微米波段。其发射率高达0.92以上。同时在一般情况下，每1cm³的托玛琳可永久性的释放5000个以上的负离子，全面提高了光触媒多功能无尘活性炭彩球的吸附性能并增加了新的功能。

本发明的光触媒多功能无尘活性炭彩球将活性炭原有的单一吸附功能扩大到吸附、分解、释放负离子和发射远红外线等多种功能。还运用高科技手段制作成彩色颗粒外观，让广大使用者没有了往昔的对活性炭本身又黑又脏的讨厌感，适用于家庭、医院及各种公众室内场合的空气治理和净化。

实施例1

本实施例的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，各原料以重量百分比计量，包括以下步骤：

步骤1、将凹凸棒土经酸改性后粉碎至200目以细，海泡土经酸改性后粉碎至200目以细，丝光沸石和活性炭分别粉碎至200目以细；将12％的凹凸棒土、12％的海泡土、8％的丝光沸石和52％的活性炭复配、混合；

步骤2、加入8％的光触媒和适量水，混合后进行造粒；

步骤3、在60℃至80℃下将上述半成品干燥后粉碎至200目以细；

步骤4、加入8％的托玛琳粉和适量水，进行复配，然后进行彩色外包造粒；

步骤5、在150℃以下进行干燥制成成品。

实施例2

本实施例的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，各原料以重量百分比计量，包括以下步骤：

步骤1、将凹凸棒土经酸改性后粉碎至200目以细，海泡土经酸改性后粉碎至200目以细，丝光沸石和活性炭分别粉碎至200目以细；将10％的凹凸棒土、10％的海泡土、6％的丝光沸石和60％的活性炭复配、混合；

步骤2、加入6％的光触媒和适量水，混合后进行造粒；

步骤3、在60℃至80℃下将上述半成品干燥后粉碎至200目以细；

步骤4、加入8％的托玛琳粉和适量水，进行复配，然后进行彩色外包造粒；

步骤5、在150℃以下进行干燥制成成品。

实施例3

本实施例的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，各原料以重量百分比计量，包括以下步骤：

步骤1、将凹凸棒土经酸改性后粉碎至200目以细，海泡土经酸改性后粉碎至200目以细，丝光沸石和活性炭分别粉碎至200目以细；将15％的凹凸棒土、15％的海泡土、10％的丝光沸石和50％的活性炭复配、混合；

步骤2、加入5％的光触媒和适量水，混合后进行造粒；

步骤3、在60℃至80℃下将上述半成品干燥后粉碎至200目以细；

步骤4、加入5％的托玛琳粉和适量水，进行复配，然后进行彩色外包造粒；

步骤5、在150℃以下进行干燥制成成品。

实施例4

本实施例的光触媒多功能无尘活性炭彩球的制造方法，各原料以重量百分比计量，包括以下步骤：

步骤1、将凹凸棒土经酸改性后粉碎至200目以细，海泡土经酸改性后粉碎至200目以细，丝光沸石和活性炭分别粉碎至200目以细；将8％的凹凸棒土、8％的海泡土、5％的丝光沸石和59％的活性炭复配、混合；

步骤2、加入10％的光触媒和适量水，混合后进行造粒；

步骤3、在60℃至80℃下将上述半成品干燥后粉碎至200目以细；

步骤4、加入10％的托玛琳粉和适量水，进行复配，然后进行彩色外包造粒；

步骤5、在150℃以下进行干燥制成成品。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。