一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种制备具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的方法，该方法制备得到的甲醛清除产品具有极高的甲醛去除效果，尤其适用于具有微孔结构的人造板材和墙纸等材料，减少和清除甲醛释放。


背景技术：

2.甲醛是一种无色的强烈剌激性气体，会造成眼睛流泪，眼角膜、结膜充血发炎，皮肤过敏，鼻咽不适，咳嗽，急慢性支气管炎等呼吸系统疾病，亦可造成恶心、呕吐、肠胃功能紊乱！严重时还会引起持久性头痛、肺炎、肺水肿、丧失食欲、甚至导致死亡。长期接触低剂量甲醛，可引起慢性呼吸道疾病、眼部疾病、女性月经不调和紊乱、妊娠综合症、新生儿畸形、精神抑郁症，白血病等。甲醛已被列为对公众健康危害最大室内污染物之一。室内甲醛主要来自于刨花板、密度板、胶合板等人造板材和墙纸等，释放周期长达15年。因此，急需开发针对板材和墙纸等主要甲醛释放源的甲醛清除产品。
3.刨花板、密度板、胶合板等人造板材，墙纸和墙面的内部和表面都具有大量的微孔结构，易于成为板材和墙纸内部甲醛释放的通道。现有报道的甲醛清除产品主要采用氨水类小分子物质与甲醛反应，该小分子物质无法完全填充在板材和墙纸的微孔结构中，造成甲醛去除效果不明显。
4.因此，急需开发针对板材和墙纸等的微孔结构的甲醛清除产品，可大大降低甲醛的释放量，提升甲醛处理效率，减少室内甲醛危害。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供一种大大降低甲醛的释放量，提升甲醛处理效率，减少室内甲醛危害的具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法。
6.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，包括：
8.将淀粉分散于水中形成均匀稳定的淀粉水分散液；
9.将所述淀粉水分散液与氧化剂反应形成氧化淀粉水分散液；
10.往所述氧化淀粉水分散液中添加还原剂用于去除过量氧化剂，得到去除氧化剂的氧化淀粉水分散液；
11.将所述去除氧化剂的氧化淀粉水分散液与酰肼类物质反应得到具有酰肼基团改性的淀粉水分散液；
12.将所述具有酰肼基团改性的淀粉水分散液用水稀释溶解得到具有去除甲醛功能的酰肼基团改性的淀粉水溶液；所述改性淀粉水溶液的浓度为千分之五至百分之五。该淀粉水溶液可直接使用。
13.作为一种优选的实施方式，所述淀粉水分散液中淀粉的质量百分浓度为百分之五至百分之五十。
14.作为一种优选的实施方式，所述淀粉水分散液与氧化剂反应的温度为60摄氏度至80摄氏度；反应时间为3小时至5小时；所述氧化剂选自过氧化氢、过氧乙酸中的一种或者几种。
15.作为一种优选的实施方式，在所述淀粉水分散液与氧化剂反应的同时添加催化剂；所述催化剂选自铜离子、铁离子、锰离子中的一种或者几种的组合。
16.作为一种优选的实施方式，所述还原剂选自葡萄糖、抗坏血酸中的一种或者几种组合。
17.作为一种优选的实施方式，所述去除氧化剂的氧化淀粉水分散液与酰肼类物质反应的温度为70摄氏度至90摄氏度；反应时间为5小时至10小时；所述酰肼类物质选自碳酰肼、乙酰肼、乙二酸二酰肼、己二酸二酰肼中的一种或者几种。
18.作为一种优选的实施方式，在所述去除氧化剂的氧化淀粉水分散液与酰肼类物质反应的同时添加酸进行催化；所述酸选自醋酸、盐酸、草酸中的一种或者几种。
19.作为一种优选的实施方式，所述具有酰肼基团改性的淀粉水分散液用水稀释溶解的温度为50摄氏度至70摄氏度。
20.作为一种优选的实施方式，所述用水稀释溶解的同时还添加乙烯脲作为溶解助剂。
21.作为一种优选的实施方式，所述用水稀释溶解的同时还添加香精作为增香剂。
22.本技术提供制备具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的方法，具有以下优势：
23.(1)改性淀粉水溶液应用于板材和墙纸表面可形成致密膜层，减少甲醛的释放的微孔通道；
24.(2)酰肼基团改性的淀粉水溶液成膜后，可将酰肼基团均匀分布于膜的内外表面，有利于全方位接触和去除游离甲醛；
25.(3)该淀粉经酰肼修饰，具有高效的甲醛吸收反应效果；
26.(4)淀粉来源广泛、产量大、价格低廉、安全环保无毒副作用。
27.参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。
28.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
29.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明实施例1(a)、实施例2(b)、实施例3(c)以及对比例1(d)，滴涂于玻璃表面，干燥后的光学图片；基于图1可以看出，本发明可以显著的提升产物均匀的分布在基材表面，不会产生斑点；
32.图2是本发明的具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.实施例1
36.如图2所示。首先，取30克小麦淀粉投入到70克水中，搅拌形成分散稳定的水分散悬浊液，后加入5克质量分数为30％的过氧化氢和50毫克的醋酸铜，搅拌下将分散液温度提升至70摄氏度并恒温反应4小时，后加入0.5克的葡萄糖，并于70摄氏度下继续恒温反应1小时。其次，往上述分散液中添加5克碳酰肼和0.1克醋酸，搅拌下将分散液温度提升至80摄氏度并恒温反应7小时。最后，往上述分散液中添加2克乙烯脲，并加水至总重量为1000克，搅拌条件下于60摄氏度恒温1小时，后加入1克薄荷香精，获得具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液。本实施例1获得改性淀粉水溶液在除甲醛领域具有显著的优势，一是在基材表面可形成致密膜层，减少甲醛的释放的微孔通道；二是酰肼基团改性的淀粉水溶液成膜后，可将酰肼基团均匀分布于膜的内外表面，有利于全方位接触和去除游离甲醛；三是酰肼基团与淀粉结合后，可以协同提升甲醛的吸收及反应效率。实验测试证实，本实施例产品应用于不同基材后的除甲醛效率均大于90％，如在刨花板、密度板、胶合板、墙纸和墙面的表面喷涂本产品，24小时的除甲醛效率分别达到95.3％、94.8％、90.2％、96.8％和98.1％。此外，如图1a所示，本产品使用后，可以均匀的分布在基材表面，如玻璃表面，不会产生斑点。
37.实施例2
38.首先，取15克大米淀粉投入到85克水中，搅拌形成分散稳定的水分散悬浊液，后加入3克质量分数为30％的过氧化氢和30毫克的醋酸铜，搅拌下将分散液温度提升至80摄氏度并恒温反应3小时，后加入0.5克的葡萄糖，并于80摄氏度下继续恒温反应1小时。其次，往上述分散液中添加6克乙酰肼和0.1克盐酸，搅拌下将分散液温度提升至90摄氏度并恒温反应5小时。最后，往上述分散液中添加4克乙烯脲，并加水至总重量为1000克，搅拌条件下于70摄氏度恒温1小时，后加入1克柠檬香精，获得具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液。本实施例2获得改性淀粉水溶液在除甲醛领域具有显著的优势，实验测试证实，本实施例产品应用于不同基材后的除甲醛效率均大于90％。此外，如图1b所示，本产品使用后，可以均匀的分布在基材表面，如玻璃表面，基本不会产生斑点。
39.实施例3
40.首先，取40克大米淀粉投入到60克水中，搅拌形成分散稳定的水分散悬浊液，后加入6克质量分数为30％的过氧化氢和60毫克的醋酸铜，搅拌下将分散液温度提升至60摄氏
度并恒温反应5小时，后加入0.5克的葡萄糖，并于60摄氏度下继续恒温反应1小时。其次，往上述分散液中添加8克乙酰肼和0.1克盐酸，搅拌下将分散液温度提升至70摄氏度并恒温反应10小时。最后，往上述分散液中添加6克乙烯脲，并加水至总重量为1000克，搅拌条件下于50摄氏度恒温1小时，后加入1克生姜香精，获得具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液。本实施例3获得改性淀粉水溶液在除甲醛领域具有显著的优势，实验测试证实，本实施例产品应用于不同基材后的除甲醛效率均大于90％。此外，如图1c所示，本产品使用后，可以均匀的分布在基材表面，如玻璃表面，基本不会产生斑点。
41.实施例4
42.首先，取5克玉米淀粉投入到95克水中，搅拌形成分散稳定的水分散悬浊液，后加入1克质量分数为30％的过氧化氢和10毫克的醋酸锰，搅拌下将分散液温度提升至65摄氏度并恒温反应5小时，后加入0.2克的抗坏血酸，并于65摄氏度下继续恒温反应1小时。其次，往上述分散液中添加4克乙二酸二酰肼和0.1克草酸，搅拌下将分散液温度提升至75摄氏度并恒温反应8小时。最后，往上述分散液中添加5克乙烯脲，并加水至总重量为1000克，搅拌条件下于50摄氏度恒温1小时，后加入1克绿茶香精，获得具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液。本实施例获得改性淀粉水溶液在除甲醛领域具有显著的优势，实验测试证实，本实施例产品应用于不同基材后的除甲醛效率均大于90％。本产品使用后，可以均匀的分布在基材表面，如玻璃表面，基本不会产生斑点。
43.实施例5
44.首先，取50克玉米淀粉投入到50克水中，搅拌形成分散稳定的水分散悬浊液，后加入8克质量分数为30％的过氧化氢和100毫克的醋酸铁，搅拌下将分散液温度提升至75摄氏度并恒温反应5小时，后加入0.5克的抗坏血酸，并于75摄氏度下继续恒温反应1小时。其次，往上述分散液中添加5克己二酸二酰肼和0.4克草酸，搅拌下将分散液温度提升至85摄氏度并恒温反应7小时。最后，往上述分散液中添加7克乙烯脲，并加水至总重量为1000克，搅拌条件下于65摄氏度恒温1小时，后加入2克绿茶香精，获得具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液。本实施例获得改性淀粉水溶液在除甲醛领域具有显著的优势，实验测试证实，本实施例产品应用于不同基材后的除甲醛效率均大于90％。本产品使用后，可以均匀的分布在基材表面，如玻璃表面，基本不会产生斑点。
45.对比例1
46.首先，取30克小麦淀粉投入到70克水中，搅拌形成分散稳定的水分散悬浊液；其次，往上述分散液中添加5克碳酰肼和0.1克醋酸。最后，往上述分散液中添加2克乙烯脲，并加水至总重量为1000克，搅拌条件下于60摄氏度恒温1小时，后加入1克薄荷香精，获得对比产物。实验测试证实，本对比产物应用于不同基材后的除甲醛效率均小于70％，如在刨花板、密度板、胶合板、墙纸和墙面的表面喷涂后，24小时的除甲醛效率仅分别为55.8％、62.7％、39.4％、66.9％和67.1％。此外，如图1d所示，对比例产物使用后，明显会产生一定的斑点，如玻璃表面，严重影响了基材外表面的美观。
47.本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、
43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
48.除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
49.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

技术特征：
1.一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于，包括：将淀粉分散于水中形成均匀稳定的淀粉水分散液；将所述淀粉水分散液与氧化剂反应形成氧化淀粉水分散液；向所述氧化淀粉水分散液中添加还原剂用于去除过量氧化剂，得到去除氧化剂的氧化淀粉水分散液；将所述去除氧化剂的氧化淀粉水分散液与酰肼类物质反应得到具有酰肼基团改性的淀粉水分散液；将所述具有酰肼基团改性的淀粉水分散液用水稀释溶解得到具有去除甲醛功能的酰肼基团改性的淀粉水溶液；所述改性淀粉水溶液的浓度为千分之五至百分之五。2.如权利要求1所述的一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于：所述淀粉水分散液中淀粉的质量百分浓度为百分之五至百分之五十。3.如权利要求1所述的一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于：所述淀粉水分散液与氧化剂反应的温度为60摄氏度至80摄氏度；反应时间为3小时至5小时；所述氧化剂选自过氧化氢、过氧乙酸中的一种或者几种。4.如权利要求1所述的一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于：在所述淀粉水分散液与氧化剂反应的同时添加催化剂；所述催化剂选自铜离子、铁离子、锰离子中的一种或者几种的组合。5.如权利要求1所述的一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于：所述还原剂选自葡萄糖、抗坏血酸中的一种或者几种组合。6.如权利要求1所述的一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于：所述去除氧化剂的氧化淀粉水分散液与酰肼类物质反应的温度为70摄氏度至90摄氏度；反应时间为5小时至10小时；所述酰肼类物质选自碳酰肼、乙酰肼、乙二酸二酰肼、己二酸二酰肼中的一种或者几种。7.如权利要求1所述的一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于：在所述去除氧化剂的氧化淀粉水分散液与酰肼类物质反应的同时添加酸进行催化；所述酸选自醋酸、盐酸、草酸中的一种或者几种。8.如权利要求1所述的一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于：所述具有酰肼基团改性的淀粉水分散液用水稀释溶解的温度为50摄氏度至70摄氏度。9.如权利要求1所述的一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液的制备方法，其特征在于：所述用水稀释溶解的同时还添加乙烯脲作为溶解助剂；所述用水稀释溶解的同时还添加香精作为增香剂。10.一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液，其通过如权利要求1至9任一所述的制备方法制备得到；所述改性淀粉水溶液具有酰肼基团改性，所述改性淀粉水溶液的浓度为千分之五至百分之五。

技术总结
本发明公开一种具有去除甲醛功能的改性淀粉水溶液及其制备方法，所述制备方法包括：(1)将淀粉分散于水中形成均匀稳定的淀粉水分散液；(2)将所述淀粉水分散液与氧化剂反应形成氧化淀粉水分散液；(3)往所述氧化淀粉水分散液中添加还原剂用于去除过量氧化剂，得到去除氧化剂的氧化淀粉水分散液；(4)将所述去除氧化剂的氧化淀粉水分散液与酰肼类物质反应得到具有酰肼基团改性的淀粉水分散液；(5)将所述具有酰肼基团改性的淀粉水分散液用水稀释溶解得到可直接使用的具有去除甲醛功能的酰肼基团改性淀粉水溶液。本发明方法制备得到的甲醛清除产品具有极高的甲醛去除效果，尤其适用于具有微孔结构的人造板材和墙纸等材料，减少和清除甲醛释放。减少和清除甲醛释放。减少和清除甲醛释放。


技术研发人员：王福明 黄荣国 梁先华 罗祥长 余仁杰 张任羽
受保护的技术使用者：宁波极微纳新材料科技有限公司
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/9/22