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专业除甲醛公司介绍最有效除醛方法及原理
作者:  发布时间:2018-02-04  浏览量:115

                   专业除甲醛公司介绍最有效除醛方法及原理

 

 

利纯环保是国内知名的甲醛治理公司,公司研究探索汇总了国内外除甲醛方法。主要介绍了强氧化剂、亲核试剂、催化剂、生物质甲醛捕捉剂四类常见甲醛清除剂的除甲醛原理及效果。并进行了评价,从安全高效的角度分析,光催化氧化方法除甲醛应用范围最广,从节能环保角度分析,生物质甲醛捕捉剂具有更广阔的发展前景。此外,国外对除甲醛产品的评价方法基本处于对产品进行定性或半定量的比较研究,并没有一个足够客观足够系统的分析方法,而国内关于除甲醛产品效果的检测方法尚缺乏系统性。

 

甲醛是一种良好溶剂,具有较强粘合性,可以加强板材硬度并有防虫、防腐的作用,因而被广泛应用于生产用来做装修材料以及家具粘合剂的脲醛树脂,而脲醛树脂能够缓慢释放甲醛长达数十年之久。目前,随着现代化学工业的飞速发展和人民生活水平的进一步提高,室内装修材料的应用量与日俱增,室内空气中甲醛浓度超标现象十分普遍,对住户的人体健康产生严重的威胁。经毒理学分析认定,甲醛是一种高毒性原生质物质,其进入动物体内后,首先是损害细胞中的 DNA,导致细胞中非程序 DNA 的合成,造成细胞的基因突变,可能引发肿瘤。同时,甲醛可抑制人红细胞中乙酰胆碱酯酶的活性,抑制组织器官的 SOD 酶活性,进而扰乱人体细胞的正常代谢功能。此外,甲醛是一种强氧化剂,对人体组织和器官均有氧化损伤作用。从宏观角度分析甲醛对人体的危害可知,甲醛可以引起中枢神经系统的紊乱、体内酶活性的改变以及内分泌免疫系统的失调。1981 年,美国国家职业安全与卫生研究所将甲醛定为可疑致癌物,并已有足够的证据表明甲醛对动物有强烈的致癌作用。在 2004 年的“致癌公报”上,国际癌症研究中心(IARC)将甲醛列为致癌物。

 

1 常用的除甲醛方法

物理法

物理法主要利用物理吸附、催化、空气负离子和非平衡态等离子体等方法。其中,活性炭吸附法以其价格低廉,适用范围广等优势得到较广泛的应用,但经实验验证其对甲醛的去除效率较低。

 

 化学法

化学法主要是利用以氧化、分解、络合等原理制造出空气净化剂和甲醛捕捉剂等来净化空气。目前常见的甲醛清除剂按其活性成分可分为强氧化剂、亲核试剂、催化剂、生物质甲醛捕捉剂四大类。

 

可以氧化甲醛的强氧化剂

次氯酸、过氧化氢、二氧化氯等氧化剂可利用甲醛的还原性和自身的氧化性将甲醛氧化成甲酸,甚至生成二氧化碳而将其去除。其中,市面上以二氧化氯为主要成分的甲醛去除剂占有一定份额,池致超研究表明,高浓度二氧化氯对甲醛去除效果最高可达 99.7%,但丁震等人的研究表明,虽然高浓度二氧化氯降解甲醛效果明显,但会很快恢复,故其消除室内空气中甲醛的效果还亟待进行更为准确的实验研究。

 

亲核试剂

亲核试剂,又叫亲核基,是自身具有未共用电子对的中性分子或负离子的电子对供体,这类物质在反应过程中易于正电性物种结合,即具有亲“正电性”。亲核试剂的亲核性是指其在反应中提供电子及进攻试剂对过渡态中碳的结合能力,受试剂本身所带电荷量、溶液的碱性强弱、空间位阻、α-效应、可极化性大小和溶剂化作用等因素的影响。一般情况下,碱性强、体积小、可极化性强,不容易被溶剂化的试剂给电子能力强、成键快,故亲核性强。常见的亲核试剂主要包括含有有多重键的 π 电子对具有次甲基活泼氢(α-H)的化合物、负离子、Lewis 碱、氨类、胺衍生物类、酚类等几类物质,如今市面上大部分甲醛消除剂常含有上述两种或两种以上活性成分。

 

催化剂

催化剂用于除甲醛的原理是由于其可以催化甲醛与空气中的氧反应,生成二氧化碳和水从而将甲醛去除,主要可分为光催化和金属氧化物催化两大类。金属氧化物作为催化剂的研究只有日本的 Sekine 等人采用一定比例的活性炭和某些过渡金属氧化物的混合物在常温常压无光的实验条件下进行的去除室内空气中甲醛的研究。结果显示,在所有实验用金属氧化物中 MnO2 和甲醛的反应效率最高,它能将室内空气中的甲醛浓度从 0.33mg/m³降为 0.049mg/m³同时反应的主要产物为对人体无害的 CO2。金属氧化物法由于其反应条件温和、操作简便、去除效果较好,故具有良好的发展前景,但缺陷在于目前其反应机理尚不明确,需进一步研究。而光催化氧化法具有能耗低,可以在常温常压下氧化分解结构稳定的有机物,且不会产生二次污染物等优点。其中纳米二氧化钛(TiO2)以其具有良好的综合性能,已成为治理室内空气的研究与应用中使用最为广泛的单一化合物催化剂。

 

生物质甲醛捕捉剂

生物质甲醛捕捉剂是以自然界天然生物为原料,利用其含有如氨基化合物、酚类等的能够与甲醛进行化学反应的成分实现对甲醛的固定和捕捉。常用的生物质甲醛捕捉剂主要有天然樟科植物基甲醛捕捉剂、茶叶基甲醛捕捉剂、树皮基甲醛捕捉剂、蛋白质基甲醛捕捉剂、中草药基甲醛捕捉剂,其中利用茶叶作为甲醛捕捉剂主要分为直接利用和提取有效成分两种途径。林志聪[19]利用改进后的空气净化装置对茶叶直接去除甲醛的能力进行实验考察,结果表明,反应 8 h 后,茶叶对气体浓度为 1 mg/m3 甲醛的去除率高达 89.5%,对浓度为 7 mg/m3 的甲醛的去除率为 49.1%。而将用无水乙醇萃取出的茶多酚配制而成溶液加入含有甲醛的粘合剂以及涂料中,或者直接将此溶液喷洒于新生产的家具表面,能够使甲醛在涂料层中的含量下降至国家标准的水平之下。松树皮中含有大量的缩合单宁类物质,缩合单宁在酸、碱的催化作用下可以与甲醛发生聚合反应,生成不溶于水的高聚物,从而将甲醛捕捉固定。大分子的蛋白质中含有大量游离型胺基,这些游离型胺基能够与脲醛树脂中的羟甲基以及游离的甲醛在一定的温度条件下发生交联反应,其对甲醛捕捉能力可高于尿素的 3 倍。樟科植物中含有大量的天然樟脑类物质,人们可以通过蒸馏或萃取技术制得挥发性樟脑原油,再经过一系列物理、化学提取纯化技术可得到甲醛活性因子。这种活性因子对甲醛具有非常好的捕捉作用,通过一段时间的挥发甲醛的累计去除率高达 89.72%。甲醛治理公司国内研究者用 95%乙醇冷凝回流法和水蒸气蒸馏法从吴茱萸、苦木、决明子、青黛等数味中草药中提取出挥发精油和生物碱类有机物,后将其加工成一种原料天然的甲醛捕捉剂。这种天然的捕捉剂可以高效、快速地清除室内空气中的甲醛。此外,若将芦荟提取液(含有蒽醌类化合物、糖类、氨基酸等物质)与纳米 TiO2 按不同的比例混合后加入成分混合均匀的纳米乳胶材料中可制成除甲醛涂层,其对室内缓慢释放的甲醛有永久性清除的能力。研究了稻壳粉对甲醛的去除或捕捉能力。研究结果显示,向 E2 级刨花板中使用的脲醛胶中添加用胶总质量 15%的稻壳粉,可以使该等级刨花板提升至 E1 级的水平。

 

2. 国内外对除甲醛产品的评价方法

国外对除甲醛产品的评价方法

由于在绝大部分发达国家和地区,建材类产品的生产和进口均有极为严格的质量评价体系和污染控制指标,尤其是对室内装饰装修材料的环保性能均有较高的要求,所以由装饰装修材料而引起的室内空气污染问题较少,因而发达国家对室内空气净化产品市场需求量较少。正因如此,国外有关空气净化产品的标准较少。众所周知,日本在室内空气净化领域的研究一直处于国际领先水平,但其针对于室内空气净化产品的标准仅有《空气净化器》和《精细陶瓷(高级陶瓷、高级工业陶瓷)光催化材料的空气净化性能试验方法》(JISR1701-4-2008)[30]用于控制某单一材料的标准。此外,国外对于空气净化材料的研究主要集中于吸附和催化材料上[13,17,31–33],而对于市场上琳琅满目的用于净化空气的植物提取剂或化学药剂的实际净化效果,还基本处于对其进行定性或半定量的比较研究,并没有一个足够客观足够系统的分析。

 

除甲醛产品相关检测标准

国内对于与除甲醛产品效果相关的检测标准有两份,其一为于 2006 年由国家发改委正式发布的《室内空气净化产品净化效果测定方法》(QB/T 2761-2006)[39],该标准作为对各种室内空气净化产品净化效果测定的统一规范,对空气净化产品的生产和使用有一定的指导作用。基本测定方法为:配制一定浓度的甲醛、氨、苯系物等污染物的混合溶液,将卷在玻璃棒上的脱脂纱布在配制的溶液中浸透,作为污染物的释放源。将一定量的待检产品涂覆于一定面积的惰性材料上,与释放源一同放入实验舱,测定 24h 前后舱内的污染物浓度,计算净化效率。另一份为发改委于 2008 年发布的建材行业的行业标准《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》(JCT 1074-2008)[40],该标准是针对于被动式净化材料中的涂覆材料,以甲苯和甲醛作为检测项目,以净化效率和净化效果持久性作为对产品的评价指标。其中净化效率的测试方法为:将滴有一定量甲醛或甲苯溶液的表面皿作为污染释放源,将涂抹一定量待检测产品的玻璃上干燥一定时间后与释放源一同放入实验舱,其中若为光催化材料则要额外加日光灯照射,1h 后采样作为起始浓度。对非光催化材料待 24h,光催化材料待 48h 后进行采样作为污染物剩余浓度,通过浓度差计算净化效率。净化效果持久性的测试方法为:将待测产品搅拌均匀后,按照产品说明书提供的理论涂刷量,用均匀喷涂的方法涂刷到实验样品板表面,置于反应舱内干燥 24h 后作为试验样板。将备好的试验样板放入样品舱中,连续 4d,每天定时定量向舱中加入甲醛或甲苯分析纯溶液,第 5d 取出放置 24h 后放入实验舱按照净化效率的测试步骤测试其净化效率。

 

这两种方法中,由于《室内空气净化产品净化效果测定方法》(QB/T 2761-2006)的测试方法较复杂,对于污染物的初始浓度难以掌握,目前应用较多的是《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》(JCT 1074-2008)。然而,这两种方法都只关注净化产品 24h 的净化效率,而忽略了产品的饱和净化量以及短时去除效果。

 

2、常用除甲醛方法的评价

 

杭州测甲醛公司通过模拟实际环境条件对湖南省内销售的静电吸附类、物理吸附类及化学消除类空气净化产品通过设置两间国家级模拟现场空气试验室利用美国产 4160-2 型甲醛分析仪检测其对甲醛的净化效果。结果表明,不同类别的产品由于其作用机理不同,故对甲醛的去除速度和去除能力均有一定差别。因此,消费者在购买除甲醛产品时应先请权威机构给出的室内空气检测报告,然后根据报告采取综合的、长期的科学治理方法,才能达到较为理想的效果。

 

杭州测甲醛公司利用 Formaldemeter400 甲醛测定仪对其自主研制的二氧化氯缓释装置在相对湿度分别为 29%~31%、59%~61%、和 89%~91%时去除游离型甲醛的效果进行了观察。结果表明,当二氧化氯释放效率为 7.4mg/h 时,才能清除上述三种相对湿度范围下挥发出的绝大部分游离型甲醛,由此可以认为长效缓释的低浓度气态二氧化氯可以用于去除室内空气中的游离甲醛。

 

杭州测甲醛公司利纯环保参照《空气质量——甲醛测定乙酰丙酮分光光度法》(GB/715516-19955)中的甲醛检测方法测试抽屉内空气中甲醛浓度,根据反应前后的甲醛浓度差值判定市面销售的“家丁”牌甲醛清除剂对甲醛的去除效果。结果表明,在实验模拟室内环境条件下该品牌甲醛消除剂有能力快速、高效地去除室内空气中的甲醛,与此同时它还可以减弱室内装修材料中游离甲醛的释放,因此可以用于治理室内空气中的甲醛污染。

 

杭州室内空气质量检测机构参照《国家室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)中室内甲醛浓度限定标准,在通过对某含甲醛的染毒柜进行加热使甲醛蒸发释放的同时向染毒柜中喷入定量待测甲醛清除剂,每隔一定时间测定一次甲醛的含量,以测定某品牌甲醛清除剂的除甲醛效果。结果表明,实验中所用甲醛清除剂有一定的除甲醛效果。

 

杭州装修污染治理公司通过分析几种常用的除甲醛方法的原理、去除效率等方面对其进行比较,从而寻求科学经济的去除室内空气中甲醛的方法。他们提出减少室内空气中甲醛含量首先要控制释放源,要选购甲醛含量达标的装修装饰材料及家具,同时充分优化通风系统和空调系统,采取综合性高稳定性强的治理方法,可在排风口以及二次回风处安装二次过滤装置从而除去空气中由于各种净化方式过程中吸附污染物的各类颗粒物及其产生的二次污染。

 

3 结论与展望

从目前研究成果来看,光催化氧化法是室内除甲醛方法中最大的研究趋势。其中纳米二氧化钛(TiO2)以其具有良好的综合性能,已成为治理室内空气的研究与应用中使用最为广泛的单一化合物催化剂。而生物质甲醛捕捉剂因天然生物质大多无毒,易于被生物降解的同时不会产生二次污染等优点而越来越受到研究人员的关注,具有广阔的发展前景。同时,二氧化氯等新兴产品也开始在市场上占有一定份额。但目前国内外对除甲醛产品的评价方法不能足够客观、系统地对产品的实效性进行分析。针对于品类繁多而原理迥异的除甲醛产品,亟需一种科学客观、系统全面的检测和评价方法对这些产品进行评判,为消费者选购产品过程中做出相对明确的技术指导。

 

 

 

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