飾面人造板VVOC釋放 沈雋 王偉東 9787030768070 【台灣高等教育出版社】

目錄

目 錄
前言
第1章 緒論 1
1 1 VVOC概述 2
1 1 1 VVOC的定義 2
1 1 2 VVOC的來源及危害 3
1 2 VVOC檢測分析 4
1 3 人造板VVOC及氣味釋放研究現狀 5
1 3 1 國外相關研究現狀 5
1 3 2 國內相關研究現狀 7
參考文獻 10
第2章 不同飾面人造板VVOC釋放基本情況 15
2 1 試驗材料與研究方法 15
2 1 1 試驗材料與採樣方法 15
2 1 2 VVOC分析方法 18
2 2 飾面中密度纖維板VVOC釋放特性分析 21
2 2 1 8/18mm中密度纖維板素板VVOC釋放特性分析 21
2 2 2 8/18mm三聚氰胺浸漬膠膜紙飾面中密度纖維板VVOC釋放特性分析 24
2 2 3 8/18mm PVC飾面中密度纖維板VVOC釋放特性分析 26
2 3 飾面刨花板VVOC釋放特性分析 28
2 3 1 8/18mm刨花板素板VVOC釋放特性分析 28
2 3 2 8/18mm三聚氰胺浸漬膠膜紙飾面刨花板VVOC釋放特性分析 31
2 3 3 8/18mm PVC飾面刨花板VVOC釋放特性分析 33
2 4 漆飾中密度纖維板VVOC釋放特性分析 35
2 4 1 8/18mm聚氨酯漆塗飾中密度纖維板VVOC釋放特性分析 35
2 4 2 8/18mm水性漆塗飾中密度纖維板VVOC釋放特性分析 38
2 4 3 8/18mm硝基漆塗飾中密度纖維板VVOC釋放特性分析 40
2 5 本章 小結 42
參考文獻 43
第3章 不同飾面人造板VVOC氣味釋放研究 45
3 1 不同飾面人造板VVOC氣味分析方法 45
3 1 1 試驗材料與採樣方法 45
3 1 2 VVOC分析方法 46
3 1 3 氣味識別方法 46
3 1 4 GC-O分析方法 48
3 2 不同飾面中密度纖維板VVOC氣味釋放分析 49
3 2 1 8/18mm中密度纖維板素板VVOC氣味釋放分析 49
3 2 2 8/18mm三聚氰胺浸漬膠膜紙飾面中密度纖維板VVOC氣味釋放分析 52
3 2 3 8/18mm PVC飾面中密度纖維板VVOC氣味釋放分析 55
3 3 不同飾面刨花板VVOC氣味釋放分析 57
3 3 1 8/18mm刨花板素板VVOC氣味釋放分析 57
3 3 2 8/18mm三聚氰胺浸漬膠膜紙飾面刨花板VVOC氣味釋放分析 59
3 3 3 8/18mm PVC飾面刨花板VVOC氣味釋放分析 61
3 4 不同漆飾中密度纖維板VVOC氣味釋放分析 63
3 4 1 8/18mm聚氨酯漆塗飾中密度纖維板VVOC氣味釋放分析 63
3 4 2 8/18mm水性漆塗飾中密度纖維板VVOC氣味釋放分析 65
3 4 3 8/18mm硝基漆塗飾中密度纖維板VVOC氣味釋放分析 67
3 5 本章 小結 69
參考文獻 71
第4章 不同飾面人造板VVOC及氣味釋放影響因素 73
4 1 飾面中密度纖維板VVOC及氣味釋放的影響因素分析 73
4 1 1 板材厚度和貼面材料對飾面中密度纖維板VVOC及氣味釋放的影響分析 73
4 1 2 板材厚度和貼面材料對飾面刨花板VVOC及氣味釋放的影響分析 81
4 1 3 板材厚度和塗飾處理對漆飾中密度纖維板VVOC及氣味釋放的影響分析 88
4 2 不同飾面人造板VVOC釋放健康風險評價 95
4 3 本章 小結 101
參考文獻 103
第5章 環境因素對漆飾中密度纖維板VVOC及氣味釋放的影響 105
5 1 試驗材料與研究方法 105
5 1 1 試驗材料的選擇 105
5 1 2 氣體採樣及分析方法 105
5 2 環境條件對聚氨酯漆塗飾中密度纖維板VVOC和氣味釋放的影響 107
5 2 1 環境溫度對聚氨酯漆塗飾中密度纖維板VVOC和氣味釋放的影響 107
5 2 2 相對濕度對聚氨酯漆塗飾中密度纖維板VVOC和氣味釋放的影響 116
5 3 環境條件對水性漆塗飾中密度纖維板VVOC和氣味釋放的影響 126
5 3 1 環境溫度對水性漆塗飾中密度纖維板VVOC和氣味釋放的影響 126
5 3 2 相對濕度對水性漆塗飾中密度纖維板VVOC和氣味釋放的影響 135
5 4 本章 小結 143
參考文獻 145
結語 146
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精彩書摘
第1章 緒論
隨著電子信息技術的迅猛發展，人類進入了互聯網時代，這使得人類在室內生活的時間遠超於室外。據相關資料報道，人們每天有將近90%的時間生活在室內，老人和兒童在室內生活的時間則更長。人們長期在室內生活、工作、學習和休息，室內空氣質量（indoor air quality，IAQ）與人類生活品質密切相關。室內空氣質量的好壞直接影響著人們的精神狀態和身心健康。擁有一個良好的室內環境可以顯著提高人們的工作和學習效率，使人們精神愉悅、心情舒暢；相反，一個不良的室內生活環境將會導致人們的工作和學習效率低，使人情緒不安，精神萎靡，甚至危害人體健康。家具產品是繼建築材料和裝修裝飾材料之後的又一大室內空氣污染源。因此，為保障人類高質量居住環境，必須確定科學合理的室內空氣質量評價依據。
目前家居建材市場上的實木家具多因價格昂貴而被部分消費群體放棄使用。人造板因具有良好力學性能、優良的可加工性及可裝飾性能已逐漸成為家具製作的理想替代材料，目前已應用在生活中的諸多領域。在家具領域，人造板可用於中高檔家具的製作；在室內裝飾裝修領域，可用作天花板和地板等；在樂器領域，可用於製作音響殼體等；另外，人造板還可以應用在車船內裝修及建築等領域，應用範圍正在進一步擴大。但是，人造板成型時使用的膠黏劑及在後續噴塗裝飾過程中使用的塗料和油漆等，都會釋放出揮發性有機污染物，直接影響室內空氣質量，進而影響人類的生活品質和身心健康。此外，人造板異味問題也成為影響室內人居環境的主要因素之一。室內裝飾裝修完工一段時間後，很多居住者在污染物達標的情況下仍能察覺到室內的”裝修異味”，且此異味會嚴重影響人類的生產生活。長期處在一個有異味的室內環境中，人體健康可能會受到損害。異味通常被認為是人類健康潛在風險的”警告”標誌，而不是影響健康的直接觸發因素，某些產生異味的揮發性有機化合物具有潛在的危害，會刺激皮膚、眼睛和呼吸道，造成中樞神經系統異常以及心、肝、腎、脾和造血功能障礙等。此外，這類物質也會損害人類的精神狀態，使人心情煩躁，注意力難以集中，嚴重時無法入睡等。因此，對人造板釋放的揮發性有機化合物進行科學監測和合理減排調控是十分必要的。
為全面掌握人造板對室內空氣質量造成的影響，通常需要從揮發性有機污染物的濃度含量和感官氣味評價兩方面入手。一方面利用氣相色譜-質譜聯用技術確定合理規範的人造板污染物釋放，使其濃度含量低於危險閾值指標，科學指導室內裝飾裝修施工工程；另一方面將人類敏銳的嗅覺與氣相色譜的高分離能力相結合，鑒別出重要的氣味特徵化合物，追溯其異味的可能釋放來源，科學有效地評價異味物質產生的毒害。最後，通過有效的物理吸附技術或化學催化手段消除揮發性污染物對室內空氣質量的影響，確保室內空氣環境安全，保障人民群眾健康。
由於歐洲各國對室內空氣質量和人類健康現行法規的嚴格要求，揮發性有機化合物（volatile organic compound，VOC）和極易揮發性有機化合物（very volatile organic compound，VVOC）已經成為室內空氣質量的重點研究指標，在室內空氣質量評價和室內空氣分析化學領域發揮著越來越重要的作用。”歐洲室內空氣質量及其對人體的影響合作行動（ECA-IAQ）第19號報告”中提到，在評定多組分化合物共存的空氣質量時，除C6∼C16之外的其他化合物也需要同時被考慮。世界衛生組織（World Health Organization，WHO）根據室內揮發性有機化合物沸點的不同，將有機化合物劃分為極易揮發性有機化合物（VVOC）、揮發性有機化合物（VOC）、半揮發性有機化合物（SVOC）和顆粒狀有機化合物（POM）四類，並引入了VVOC的概念。利用熱脫附-氣相色譜-質譜/嗅覺測量技術（thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry/olfactometry，TD-GC-MS/O）對人造板VVOC及氣味釋放進行研究可以打破以往僅對VOC研究的局限性，補充了低分子量揮發性有機化合物數據庫，從而更加全面清晰地掌握人造板釋放的揮發性有機污染物。VVOC作為一種低碳數、低沸點的極易揮發性有機化合物，它在釋放過程中產生的氣味活性物質必然會對人們的生產和生活產生不良影響。因此，應該準確鑒定人造板釋放的VVOC組分，科學準確地評價人造板中釋放的主要極易揮發性有害物質，從而對其進行合理控制，保證室內空氣質量，保障人類身心健康，同時也為板材的環保化生產製作提供理論依據和參考價值。
1 1 VVOC概述
1 1 1 VVOC的定義
1989年，WHO在對室內揮發性有機化合物進行分類時引入了VVOC的概念，且VVOC已被WHO認為是對室內空氣品質影響較大的一類重要污染物，涵蓋了廣泛的化學物質，其中有些VVOC是室內常用產品的組分，有些VVOC是化學反應的產物，還有些VVOC是二次產品的反應前驅體。目前對VVOC較為全面的定義方法主要是基於沸點、飽和蒸氣壓或參考分析程序等。WHO認為沸點小於0℃（HCHO，-19 5℃）和沸點在50∼100℃之間的揮發性有機化合物屬?VVOC。國際標準ISO 16000-6：2011將VVOC的定義描述為”氣相色譜法中非極性色譜柱分離，在正己烷（RI＜600）之前洗脫的有機物質”。然而，很多研究並未採納ISO 16000-6：2011中有關VVOC的定義，而是將其定義為”沸點＜69℃或者碳原子數小於6的揮發性有機化合物”。在ISO 16000-6：2011原定義的基礎上，EN 16516提出了一個更為準確的定義：VVOC是在正己烷（n-hexane）成分之前，採用5%苯基/95%甲基聚硅氧烷色譜柱洗脫的有機組分，ISO 16000-6的修訂草案也採用了該定義。此外，也有諸多學者提出了VVOC的定義，Wang等（2016）認為，無論物質是否在正己烷之前洗脫，碳原子數小於6的揮發性有機化合物均應被劃分到VVOC的範疇內。Salthammer在2016年指出，色譜定義中的VVOC物質蒸氣壓力通常大於100 Pa，甚至大於1000 Pa。德國建築產品健康評價委員會（AgBB）在評估與健康相關的室內應用建築產品VOC的排放方案中指出，保留範圍＜C6的所有單體化合物均認為是VVOC。
到目前為止，VVOC仍然沒有明確的，被國內外統一認可的定義。為研究飾面人造板釋放的極易揮發性有機化合物（VVOC），填補在人造板VOC範疇之外的研究空白，補充揮發性有機化合物數據庫，本書將採用AgBB標準程序中有關VVOC的定義。
1 1 2 VVOC的來源及危害
VVOC種類繁多，來源廣泛。室外來源主要包括汽車尾氣和以煤、石油、天然氣為燃料或原料的工業以及其他相關的化學工業廢氣等；室內來源主要包括燃煤和天然氣等燃燒產物，吸煙、採暖和烹調等煙霧，建築和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑以及人體本身的排放等。在上述諸多類別污染源中，建築和裝飾材料、家具是室內主要污染源。在室內裝飾過程中，VVOC大部分來自木材提取物、人造板、油漆、塗料和膠黏劑等，按照隨時間衰減的範圍可將污染源分為一次源和二次源。一次源多指溶劑殘留物、各種添加劑、增塑劑、抗氧化劑，例如，人造板在製造和飾面過程中使用的膠黏劑，包括?醛樹脂、酚醛樹脂等，它們在使用過程中會隨著時間的推移發生老化和分解，釋放出VVOC和游離甲醛等。二次源則需要在特定的條件下發生物理化學反應而產生相應的有機污染物，影響室內空氣品質。
作為家具製作、室內裝飾常用的人造板，在長期使用過程中會釋放出VVOC，而VVOC會和人體接觸產生潛在的危害。VVOC被吸入人體後，由於其具有可溶性和沉澱性而在體內留存，長時間接觸高濃度VVOC（如甲醛、乙醛等）會引起急性中毒，一般會有頭暈、噁心、食欲不振的症狀。而對於免疫力低的特殊人群，如孕婦、兒童、老人以及慢性病患者等，將會帶來群體內部存在的特殊病症，如阻礙胚胎發育，影響兒童智力成長，誘發中老年