关键词：家具木器漆;;温度;;湿度;;厚度;;VOCs散发规律
摘 要：各类建筑装修材料质量参差不齐,所散发的甲醛等挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs)是造成不良的室内空气品质的主要原因。室内建材大致可以分为湿建材和干建材两大类,对这些建筑材料VOCs散发的检测一般是在恒定的条件下(如25℃C,50%,1h-1)进行,而建材在实际使用过程中的环境温度、湿度、材料用量等情况则不是恒定的,会随着环境以及人的行为有所变化。因此,研究这些因素对材料散发特性的影响具有非常重要的意义。为了找出湿建材在不同环境条件和使用方法下的污染物散发状况和规律,本文以聚氨酯家具木器漆为例,用小型环境舱测试法测试了不同条件下木器漆的散发特性,并用双指数经验模型对浓度进行曲线拟合。通过分别测试该材料在15℃、25℃、35℃三个温度,30%、50%、80%三个不同的湿度,143g/m2、286g/m2、429g/m2三种不同的用量下的污染物散发差异,研究了温度、湿度和厚度对湿材料污染物散发的影响。并以我国《室内空气质量标准》中所规定的甲醛、苯、甲苯、二甲苯和总挥发性有机化合物(TVOC)为例,进行了详细的实验和理论分析,结论如下。(1)不同工况的污染物散发呈现相似的变化趋势,在家具木器漆初始干燥阶段污染物散发强、随后快速衰减,一定时间后逐渐进入平衡阶段,小舱内污染物浓度逐渐趋于稳定。本文关注的污染物中二甲苯的含量最高。温度、相对湿度、厚度因素都对污染物浓度变化、各污染物种类的变化、污染物浓度双指数模型拟合参数有较大的影响。其中温度和厚度因素的影响趋势较为明显,相对湿度的影响趋势较为复杂,在本文研究基础上难以简单归纳。芳香烃在不同工况条件下和实验阶段的浓度和所占比例(多数为80-90%)都较高。各污染物类别的浓度与其占TVOC比例变化不完全一致。(2)温度对家具木器漆中污染物的散发有较为明显的促进作用,各污染物的峰值浓度都有近5-15倍左右的增加。不同的温度变化区间对散发的影响不尽相同,在15℃-25℃区间,污染物浓度增加较为明显,在25℃C-35℃区间,峰值浓度差异相对较小。相对湿度的影响情况较为复杂,多数污染物的总体曲线从高到低为50%、30%、80%。除甲醛外其他污染物峰值浓度随相对湿度变化较小,而平衡阶段的浓度受湿度影响较大。厚度越厚污染物散发量越大,甲醛和苯在浓度变化初期受厚度的影响较大,后期浓度差距逐渐减小。将污染物分为芳香烃、酮醛酯类,烷类和其他类来看,温度越高各类浓度下降比例越大,不同污染物种类浓度变化和占TVOC的比例随相对湿度变化没有明确的趋势。湿度50%时,酮醛酯类的峰值浓度和平衡浓度均较高,烷类和其他类浓度较低,且在不同湿度条件下都随时间大幅度下降。厚度越厚不同污染物种类的浓度也越高,仅烷类在286g/m2稳定阶段的浓度高于峰值时的浓度。(3)每个工况由双指数经验模型拟合的污染物浓度变化曲线,分别对应四个参数E1、E2、k1、k2,参数的变化与污染物浓度随影响因素的变化相一致。木器漆中同一污染物对不同影响因素的敏感度不同。各温度下甲醛的k1、k2值均最小,对应甲醛从峰值衰减至稳定浓度所需时间最长和散发随时间衰减最慢。甲醛和苯的k2受湿度的影响最大,相对湿度50%时数值增大了10-15倍。苯的k1、k2受厚度的影响最大。综上,在湿材料的刷涂过程中应加强防护措施,可适当提高温度以促进材料中污染物的散发。湿材料使用过程中厚度不宜过大,应尽量保持基底平整,尽量减少涂料的使用。
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