内墙乳胶漆中甲醛释放特征研究

data-full-width-responsive="true"> 内墙涂料是室内空间中使用量较大的建筑装饰装修材料之一，目前对内墙涂料中甲醛的研究仅局限于定量测定单位质量内墙涂料中游离甲醛的总含量，对甲醛的室内空间释放过程并未涉及。内墙涂料中甲醛的释放过程直接影响到室内空气中甲醛含量，在室内空气污染研究中举足轻重。本文以目前国内市场上使用最广的丙烯酸内墙乳胶漆为研究对象，采用酚试剂比色法，利用自行研制的小型环境测试舱，跟踪监测丙烯酸内墙乳胶漆在空气中的甲醛释放浓度，对甲醛释放特征进行研究。1 试验方案1．1 小型环境测试舱法小型环境测试舱结构中不含有填充剂和本身释放有机化合物的粘结剂，舱体材料选用双层镜面不锈钢材料内衬泡沫材料制作，保证内部无吸附性且自身无气体污染物释放并有一定的保温隔热性能，内壁光滑无吸附作用，无化学反应活性。舱体有一开口处，开口处装备气密性良好的无吸附性封口，以便装入待测样品和进行清洗。舱体具备空气入口和空气出口以及温度和湿度探测器（见图1）。111 试验舱体根据建筑模数尽可能模拟真实房间，舱体内容积1 m1m06 m。舱体设计有舱门，便于放置样品进入舱内。舱门开启处设有橡胶密封垫圈，保证其密封效果。为保证气体在舱内能够混合均匀并与实际房间内气流效果相似，舱体内采用多进气出气口以及低速风扇技术相结合的方法，并利用3M 犀牛皮对舱体边角进行密封及原边角处理。经试验测定进气口气流量与出气口气流量进行对比，证实该舱体密封性能良好。112 空气发生系统利用小型无油空气压缩机将试验室内空气经过压缩进入气体管道，利用转子流量计控制并调节空气进量，以保持恒定的空气输入以及相应的舱体空气交换率。转子流量计带有进气阀，可以控制调节并读取气流量大小。气流量恒定的空气经过干燥管（内装变色硅胶），将气体进行干燥；继而气流通过净化管（内装活性碳颗粒）进一步净化空气，以达到试验要求。变色硅胶和活性碳颗粒可以通过定期加热活化循环利用。通过调节控制小型气泵出气量大小以及进气口转子流量计，可以将舱体内气流量在0～20 L/min 进行无级调节，即小型环境测试舱相应空气交换率为0～20 次/h。113 温度湿度控制系统（1）温度控制采取双温度控制系统：其一，利用试验室内空调进行控制，使室内温度保持在18～30 ℃；其二，利用小型环境测试舱内温度控制系统进行温度控制。本实验综合考虑相关文献，以及实际建筑室内环境气温变化情况，摒弃了直接利用恒温装置控制舱体温度的方法，而采取利用恒温装置通过控制进入舱体的气体温度进而控制舱体温度的方法，从而避免了流过试样表面的气体温度和实际舱体温度不符的可能。通过调节加热气体用的恒温水浴锅，可将进入舱体的气体温度控制在15～30 ℃（2）湿度控制系统：综合考虑经济、控制湿度效果以及环保因素，本试验采用了气泡瓶排水法清洗气体来改变气体湿度，进而改变舱体内部相对湿度的方法。进入舱体的气体首先通过变色硅胶，最大程度的对气体进行干燥，将干燥的气体通过恒温装置后改变气体温度，再根据试验要求湿度将适量的气体通过洗气瓶（内装蒸馏水）吸收水分，改变气体湿度，起到加湿作用。将加湿后气体和干燥气体混合均匀后，得到一定相对湿度的气流直接进入舱体。此方法不但可以控制舱体内的相对湿度值，并可以通过改变干湿气路的气流量比例改变进入舱体气体的相对湿度，进而改变舱体内空气相对湿度值。通过干湿气路气流量比例调节，可以将进入舱体的气体的相对湿度控制在20%～90%。舱体内配有数显温、湿度仪可以随时监测舱体内温、湿度情况，且该温、湿度仪有记忆存储功能，可以记录一定时间内的最高和最低温、湿度情况，便于监测舱体内温、湿度的波动。114 采样系统该小型环境测试舱留有专门的采样口，可以对接恒流采样器（大气采样器）采样，利用分光光度计或气相色谱对舱体内气体进行分析。同时舱体配有5 个出气口，出气口气流通过净化管（内装活性碳）后排出舱体，避免产生二次污染，当要进行平行试验时可利用这5 个出气口进行同时采样。小型环境测试舱中甲醛浓度测试：参考GB/T 188832002《室内空气质量》及GB/T 1820426《公共场所空气中甲醛测定方法》，抽取小型环境测试舱内气体，利用酚试剂分光光度法检测气体中甲醛含量。小型环境测试舱空仓（不放入材料样品），进气口（进气量为10 L/min）开始工作1 h 后每间隔一定时间从采样口采空气样进行甲醛浓度测定，舱体内甲醛本底质量浓度为0029～0033 mg/m3。12 试验内容与方法121 丙烯酸树脂内墙乳胶漆样品中游离甲醛含量测定根据GB 185822001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中的游离甲醛测定方法，对3 个丙烯酸树脂内墙乳胶漆样品（S1、S2、S3）分别进行采样制样，经过蒸馏，将取得的馏份按一定比例稀释后，用乙酰丙酮显色。显色后的溶液用分光光度计比色测定甲醛含量。122 小型环境测试舱法丙烯酸树脂内墙乳胶漆中甲醛释放跟踪性监测室内空气中的甲醛浓度测定方法主要是利用采集到的空气样品，利用分析化学的方法测定空气中的甲醛浓度。采用室内空气质量标准GB/T 188832002 中推荐的公共场所空气中甲醛测定方法GB/T 1820426，其原理是利用空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，根据颜色深浅，比色定量。（1）试样处理与准备小型环境测试舱的清洗：每次试验之前，小型环境测试舱舱体内部要用碱性清洁剂进行清洗（ASTM D-5116-90 指导手册推荐）。放入试样之前，用房间空气输入该舱体24 h。取1 份环境箱中空气试样做检测分析，以确定空气中甲醛本底浓度。样品的准备：选用惰性材料平板玻璃作为衬底材料，按照内墙涂料产品使用量的介绍，量取一定量内墙涂料样品，分2次在其两面均匀涂刷，30 min 干后放入测试舱中待测。