基于天然色素的高色差甲醛检测试纸制造技术

本发明专利技术公开了一种基于天然色素的高色差甲醛检测试纸，所述试纸包括白色载纸、碘单质、碘离子、水溶线性聚合物和天然色素。本发明专利技术提供的试纸可以与甲醛反应，同时产生目视可见的明显的颜色色差变化，由蓝色或棕紫色变为橙色或黄色。本发明专利技术提供的试纸可用于检测、指示甲醛污染物。与现有技术相比，本发明专利技术具有如下有益效果：试纸选材主要基于天然物质，对家居环境友好安全、对甲醛变色明显、目视即可识别颜色色差变化，制备工艺简单温和，成本低廉，便于携带和使用。携带和使用。携带和使用。

【技术实现步骤摘要】
基于天然色素的高色差甲醛检测试纸


[0001]本专利技术属于日用化学品领域，具体涉及一种基于天然色素的高色差甲醛检测试纸。

技术介绍

[0002]现代科学研究表明，呼吸自然新鲜的空气能促进血液循环、消除疲劳、增强免疫能力、增强神经系统功能和提高工作效率；而污浊空气则将导致头晕、乏力、烦闷、精神不振、注意力不集中等症状，日积月累，还将引发各种人体疾病。甲醛是无色、具有强烈刺激性气味的气体，是室内环境的主要污染物之一，它可破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，对人体有潜在的致癌危害。
[0003]目前，通过仪器测定甲醛的方法有气相色谱法、质谱法，但该仪器非常昂贵，不适合居家使用；也有采用气体采样管富集气样，再通过化学试剂进行显色反应，以分光光度仪来进行测定[分析实验室，2015，34(4)：447]，但需要用到强酸、强碱甚至强氧化剂[光谱实验室，2010，27(3)：881]，不便于现场及家庭操作。
[0004]试纸，是指用化学药品浸渍过的、可通过其颜色变化检验液体或气体中某些物质存在的一类纸。试纸很适应野外或现场测试和携带的方便，不需要特殊仪器和额外化学试剂。试纸价格低廉，单次检测成本可控制在1元以下，而如要做一次专业室内空气污染检测，动辄要几百上千元。
[0005]但上述现有技术至少存在如下技术问题：市场上没有价格低廉、便于使用的甲醛检测试纸。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于天然色素的高色差甲醛检测试纸。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种基于天然色素的高色差甲醛检测试纸，所述高色差甲醛检测试纸包括白色载纸、碘单质、碘离子、水溶线性聚合物和天然色素。
[0009]进一步的，所述的基于天然色素的高色差甲醛检测试纸按以下方法制备得到：将指示剂水溶液通过浸泡、涂敷、喷射或印刷的方式负载在白色载纸上，然后干燥、制得所述高色差甲醛检测试纸；所述指示剂水溶液中含有0.1～10g/L的碘单质、2～30g/L的碘离子、1～50g/L的水溶线性聚合物和0.02～2g/L的天然色素。
[0010]进一步，所述指示剂水溶液是将各原料按配比溶于水中，充分混匀溶解，制得所述指示剂水溶液。
[0011]进一步，所述干燥优选在40～70℃干燥。
[0012]进一步的，所述的白色载纸为滤纸、宣纸、打印纸、复印纸、白报纸中的一种或几种。
[0013]进一步的，所述的碘离子来自含I
‑
的化合物，所述含I
‑
的化合物中的阳离子为钾、
钠、锂和铵中的一种或几种。优选碘离子来自碘化钠、碘化钾或碘化铵。
[0014]在计算碘离子的用量时，以含I
‑
的化合物中的I
‑
的质量来计量。
[0015]进一步的，所述的水溶线性聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性淀粉、水溶纤性维素、聚乙二醇、聚丙烯酰胺中的一种或几种，聚乙烯醇、水溶性淀粉或聚乙烯吡咯烷酮。
[0016]进一步的，所述的天然色素为姜黄色素、辣椒红色素、β
‑
胡萝卜素、玉米黄色素、番茄红素的一种或几种，优选姜黄色素、辣椒红色素或β
‑
胡萝卜素。
[0017]进一步的，本专利技术还提供基于天然色素的高色差甲醛检测试纸的制备方法，所述方法为：将碘单质、含I
‑
的化合物、水溶线性聚合物和天然色素溶于水中，充分混匀溶解，制得含有0.1～10g/L的碘单质、2～30g/L的碘离子、1～50g/L的水溶线性聚合物和0.02～2g/L的天然色素的指示剂水溶液，将指示剂水溶液通过浸泡、涂敷、喷射或印刷的方式负载在白色载纸上，在40～70℃干燥，制得所述高色差甲醛检测试纸。
[0018]本专利技术提供的高色差甲醛检测试纸可以与甲醛反应，同时产生目视可见的明显的颜色色差变化，由蓝色或棕紫色变为橙色或黄色，因此可以用于检测并且指示甲醛污染物。
[0019]本专利技术的高色差甲醛检测试纸的变色原理在于：
[0020]碘单质I2与I
‑
在溶液中共同形成聚碘离子(I
n
‑
)，水溶线性聚合物溶于水后，借助于分子内氢键卷曲成螺旋状，此时聚碘离子可以进入螺旋中间管腔，在聚合物羟基(提供孤对电子)和碘(提供空轨道)的配位键作用下形成一维超分子组装体，而聚碘离子在该一维组装体内的电子离域作用得到增强，使得聚碘离子的吸收光谱红移而呈现蓝色或棕紫色。超分子组装体在试纸中颜色较深可掩盖试纸中天然色素底色。
[0021]当该超分子组装体遇到空气污染物甲醛分子时，聚碘离子可以氧化甲醛，自身还原为碘离子，从而使得组装体崩解并褪色(如附图1所示)，试纸中天然色素的颜色则呈现出来。为取得较明显的甲醛反应前后的色觉对比效果，赋予试纸底色的天然色素的选择，则以超分子组装体颜色蓝色或棕紫色的补色(橙色或黄色)为主。可选的天然色素的分子结构，如附图2所示。
[0022]进一步，所述的白色载纸为白色打印纸或复印纸时，打印纸或复印纸商品在制造时通常会加入淀粉，纸张中就含有淀粉成分，即水溶线性聚合物成分，因此白色打印纸或复印纸中含淀粉时，其中的淀粉就可以和聚碘离子变色，起到了水溶线性聚合物的作用。因此用含有淀粉的白色打印纸或复印纸为载纸时，可以不用额外加入水溶线性聚合物。
[0023]具体来说，本专利技术还提供一种基于天然色素的高色差甲醛检测试纸，所述高色差甲醛检测试纸以白色打印纸或复印纸为白色载纸，由碘单质、碘离子和天然色素按以下方法制备得到：将指示剂溶液通过浸泡、涂敷、喷射或印刷的方式负载在白色打印纸或复印纸上，然后干燥、制得所述高色差甲醛检测试纸；所述指示剂溶液中含有0.1～10g/L的碘单质、2～30g/L的碘离子和0.02～2g/L的天然色素，溶剂为水。
[0024]所述白色打印纸或复印纸为含有淀粉的打印纸或复印纸；所述白色打印纸或复印纸负载指示剂溶液后变蓝色或棕紫色。
[0025]碘单质、碘离子、天然色素的定义如前所述。
[0026]在工业和商业中，目视测色时的光源、观察角度、观察者自身条件等多种因素都可能导致颜色评价产生差异，国际照明委员会(CIE)推荐了基于Lab颜色空间作为测量标准准
确地评定产品色差。根据CIE提供的如下标准色差公式，采用色差仪，通过比较样板和被检品之间的颜色差异，把每个颜色处理为三维空间中一个点(L*,a*,b*)，然后计算在它们之间的欧几里得空间距离，即得色差值(ΔE*)：
[0027][0028]由于甲醛变色前后的颜色为相对补色关系(附图3)，因此本试纸可以获得较大的色差值(ΔE*≥30)，得到较好的视觉灵敏度。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：甲醛检测试纸选材主要基于天然物质，对家居环境友好安全，对甲醛变色明显，目视即可识别颜色色差变化，制备工艺简单温和，成本低廉、便于携带和使用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于天然色素的高色差甲醛检测试纸，其特征在于，所述高色差甲醛检测试纸包括白色载纸、碘单质、碘离子、水溶线性聚合物和天然色素。2.根据权利要求1所述的基于天然色素的高色差甲醛检测试纸，其特征在于，所述的基于天然色素的高色差甲醛检测试纸按以下方法制备得到：将指示剂水溶液通过浸泡、涂敷、喷射或印刷的方式负载在白色载纸上，然后干燥，制得所述高色差甲醛检测试纸；所述指示剂水溶液中含有0.1～10g/L的碘单质、2～30g/L的碘离子、1～50g/L的水溶线性聚合物和0.02～2g/L的天然色素。3.根据权利要求1所述的基于天然色素的高色差甲醛检测试纸，其特征在于，所述白色载纸为滤纸、宣纸、打印纸、复印纸、白报纸中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的基于天然色素的高色差甲醛检测试纸，其特征在于，所述碘离子来自含I
‑
的化合物，所述含I
‑
的化合物中的阳离子为钾、钠、锂和铵中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的基于天然色素的高色差甲醛检测试纸，其特征在于，所述水溶线性聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性淀粉、水溶性纤维素、聚乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：白剑芸，贲倩岑，田晶，李茹梦，李峰，周磊，
申请(专利权)人：上海时宜品牌管理有限公司，
类型：发明
国别省市：