环境因素对人造板VOC释放影响的研究

作     者：王敬贤 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王逢瑚;沈隽

授予年度：2011年

学科分类：082902[工学-木材科学与技术] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

主      题：刨花板 胶合板 挥发性有机化合物 温度 相对湿度 

摘      要：大量研究表明：建材是室内挥发性有机物的主要来源,严重影响室内空气质量(IAQ)。人造板作为人们生活中不可缺少的耐久性良好材料,被广泛地应用于家具、木制品和建筑材料。 本文以刨花板和胶合板为研究对象,着重研究了不同工艺,不同厚度的刨花板和饰面刨花板VOC释放组分和释放量,分析了环境因素对这些板材VOC释放特性的影响,探讨了刨花板与胶合板在这些特性上的差异。研究结论如下： 1.基于环境舱法,对不同工艺条件、不同厚度刨花板、贴面刨花板、胶合板和两种地板TVOC释放量进行连续测定发现,板材中的TVOC的释放量变化趋势一致,即呈现出测试开始时迅速上升到峰值,然后随着测试时间延长快速下降(活跃期),最后呈现平稳释放的趋势(稳定期)。通过测试7种市场上常见的人造板产品,得到释放峰值范围为47-120gg/m3,稳定值范围在24-38μg/m3,且最低释放值都是由贴面刨花板P6得到,最高释放值都是由18mm的刨花板得到。两种地板产品的释放峰值35-36μg/m3,稳定值19-21μg/m3,且达到稳定时间较短。 2.对刨花板和胶合板所释放的挥发性有机物的组分和含量的研究得出：芳香族化合物、烷烃类化合物、醛类化合物和萜烯类化合物是板材所释放的VOC的主要组分,占总释放量的90%以上,且芳香族化合物中明确对人体有毒害作用的物质总量很大,如甲苯、乙基苯、二甲苯等。释放物中还可以检测到卤代烃、酮类化合物、酯类化合物和其他化合物。 3.通过对7种人造板的VOC释放组分和含量以及TVOC释放水平分析得到,人造板生产工艺参数影响板材VOC释放量,即随着热压时间的延长,释放量增加；随着人造板的厚度增大,释放量增加,尤其是芳香族化合物、萜烯类化合物和烷类化合物的增加幅度明显；贴面处理对封闭VOC释放起到很明显的效果,可以降低板材TVOC释放量和减少释放物组分,尤其是可以封闭对人体有危害作用的芳香族化合物。由此可见,通过适当地调整工艺参数和对板材贴面处理可以减少板材VOC的释放量。胶合板(18mm)相对于同等厚度的刨花板TVOC释放量明显降低,低于16mm的刨花板产品,其所释放的挥发物种类明显少于刨花板,并且各组分含量也明显降低,尤其是芳香族化合物和萜烯类化合物。 4.环境温度对板材的TVOC释放和VOC释放组分及含量有影响,即随着温度的升高,板材的TVOC释放量也随之明显地升高,且VOC组分和各组分含量也明显升高。随着测试时间延长,不仅组分含量减少,而且化合物的种类也随之减少。对各温度下的TVOC释放量按一阶衰减模型拟合,并建立温度与衰减模型系数的关系,得到了温度与释放量的关系。对此关系式进行试验验证,发现匹配度良好。 5.环境相对湿度对TVOC释放量有影响,即随着相对湿度的增加,各板材的释放量随之呈非线性增大；对板材在不同湿度下所释放的甲醛含量进行检测,发现同样趋势,但湿度对甲醛释放量的影响较对TVOC的影响更为显著,可能是甲醛对水的易溶性使相对湿度对甲醛释放影响更为显著。