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实木床头柜VOC及异味气体释放组分分析

更新时间:2009-03-28

实木家具是室内空气污染的主要来源[1]。目前市场上的流行家具可分为实木家具及板式家具,板式家具多采用二次加工,尤其是贴面用胶(脲醛树脂、固化剂以及白乳胶等混合而成)。作为木质家具制造重要原料之一的胶粘剂,往往决定了家具产品的质量和等级[2]。制作家具时多用胶粘剂和家具组装胶粘剂[3]。由于实木家具涂料和胶粘剂的使用不当而引起的污染及对消费者的身心损害引发了社会广泛关注。西方发达国家对VOC的含量限制非常严格,比如欧盟规定一类(亚光类)涂料中的VOC不得大于30 g/L;在国内,国家环保总局规定水性内墙涂料中VOC不得大于100 g/L。

此外,国外早已对家具建立了相关的检测标准,如 BIFMA M7.1-2007、ISO 16000-9:2006[4~5],但是国内的研究和控制尚未系统化,导致实木家具受到大量消费者投诉。目前,推动我国家具产品VOC相关控制及实木家具异味成分分析的研究迫在眉睫。

VOC来源广泛、组分复杂、种类繁多,定性定量这些混合物组分,需要研究出科学精准的方法[6]。本研究主要采用气相色谱法、FID及全自动热解析仪进行鉴定和分析。

1 实木床头柜油漆分析

1.1 实验主要仪器设备

安捷伦7890A气相色谱仪,电子天平,乙酸乙酯溶剂,移液管,进样针。

1.2 色谱条件

色谱柱:P/N 19091J-413 HP-5毛细柱(30 m×320µm×0.25µm);

柱温:程序升温,50℃保持运行3 min,然后以3℃/min的速度升至80℃,运行13 min,然后再以20℃/min的速度,升至250℃,运行23.5 min;前进样口温度200℃;

进样口:分流不分流进样口(SSZ);分流比为30∶1;

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周国平先生说:人生的价值,可用两个词来代表,一是幸福,二是优秀。两者皆取决于人性的健康生长和全面发展,教育的使命即在于此。

微量注射器:10µL;进样体积为1µL;

气体准备:高纯氮(99.999%)、高纯氢气(≧99.999%)、高纯空气。

1.3 实验方法

(1)配比样品:按照调研所得比例配置面漆、底漆、色漆以及格丽斯(面漆、底漆使用时直接与水相混合,直接检验,无需配置)样品溶液,手动摇匀,然后使用电子天平(精度0.0001 g)称取0.0500 g左右样品,在实际操作时依次称取了0.0467 g、0.0487 g、0.0487 g及0.0434 g样品并置于玻璃瓶内,然后使用移液管量取10 mL乙酸乙酯溶剂加入玻璃瓶内。

(2)制作进样样品:将玻璃瓶内混合液体手动摇匀,再使用过滤针将其过滤至进样瓶内(约1~2 mL),最后抽取适量乙酸乙酯溶剂于进样瓶内,依次贴好标签,使用密封胶带密封,置于恒温箱内可贮存1~5 d。

比如说,李军目前读在职研究生,他既可以选择自己每年扣除4800元,也可以选择让还未退休的父母按子女教育标准,每年扣除12000元,但不能同时扣。

(3)Agilent 7890A气相色谱检测仪主要工作参数为:

(3)成分检测:使用进样针、GC-MS检测样品成分,最后进样乙酸乙酯空白溶液。

 

表1 实木床头柜喷涂材料主要VOC检出物Tab.1 Main VOCs from solid wood nightstand samples

  

名称序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯乙酸仲丁酯乙酸丁酯辛烷壬烷十二烷保留时间(平均)/(t·min-1)6.042 6.503 7.080 6.300 3.561 4.737 4.350 7.310 16.480目标离子/(mz-1)91 91 91 91 43 43 43 43 57参考离子/(mz-1)51,65,106 51,77,106 51,77,106 51,77,106 28,42,73,56,73 57,71,85 57,71,85 43,71,85高峰√√√√√√√√√

2 床头柜样品检测及分析

2.1 主要仪器设备

 

表2 实木床头柜气体采集主要仪器设备Tab.2 VOC analysis sampling equipment for solid wood nightstand

  

设备名称1 m3气候箱CX-8077型号火焰离子化检测仪(FID)Agilent 7820A热脱附仪TDS-3410 Tenax管200 mg采样泵紫外分光光度计全自动热解析仪SQC-1000 UV1900PC ATDS-3440生产厂家昆山市创新科技检测仪器有限公司昆山市创新科技检测仪器有限公司昆山市创新科技检测仪器有限公司北京华仪三谱仪器有限责任公司中国建湖县电子仪器仪表厂北京华仪三谱仪器有限责任公司北京华仪三谱仪器有限责任公司

2.2 实验试剂

样品:实木床头柜;

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试剂:分析过程中使用的试剂应为色谱纯或同级品;如果为分析纯,需经纯化处理,保证色谱分析无杂峰;试剂水采用经离子交换及活性碳过滤的纯化或蒸馏水。

标准溶液:甲醇中9种VOC混合系列Ⅲ溶液(苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸正丁酯、十一烷),浓度为1 000 µg/mL;部分采用1000µg/mL=1.0µg/µL,100µg/mL=0.1µg/µL标准物质配置;氮气:纯度99.99%以上。

“数”读浙江经济发展与城镇土地利用依存关系(徐志红等) ....................................................................11-42

2.3 实验条件

(1)调试箱内环境条件以达到相应要求:

尺寸:625 mm×432 mm×695 mm;

气候箱的技术参数符合LY/T 1612-2004规定;

(2)样品采集及保存

气候箱内部清理干净后通过净化的空气,将试件放入。经过48 h后,待气候箱内条件稳定,分别在24 h、30 h、48 h后使用单气路大气采样仪采集样品,采样速率为1.0 L/min,采样体积为30 L,精确计时,并记录采样时的温度和大气压;共采集三个床头柜,共三组数据。

经过整理,结果如下表1所示。

程序升温,起始温度40℃,保留3 min,以6℃/min的升温速率程序升温到130℃,保留2 min,然后以5℃/min的速率程序升温到220℃;色谱柱参数如上。

2.4 床头柜VOC及异味分析

采集完样品后采用火焰化离子检测仪和全自动热解析仪分析,得出结果如下图1所示。

  

图1 实木床头柜中主要检出VOC示例图谱Fig.1 Chromatogram of VOC emissions from solid wood nightstand

在秸秆直燃发电厂的覆盖范围逐步扩大的同时,我国秸秆直燃发电装机规模和技术水平都取得了很大的突破。单机装机规模已从早期的12MW逐步发展到30~50MW机组。已投入运营的项目中应用较多的为30MW的机组,约占总投产项目的53%。

将活化完的吸附管置入模拟采样装置,并用50 mL/min的氮气吹扫吸附管,然后使用进样针分别吸取0.5、1、2、5、8、10 µL标准溶液注入吸附管,5 min之后取下,配置成标准系列。

建立标准曲线后使用外标法分析,经过处理得到表3所示数据:

由上表1和图1分析可得出,样品床头柜中主要检出物大致可以分类为苯系物、脂肪烃以及少量的醚类、醇类和酮类。其中,在苯系物中乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯检出含量较高。由此可见,样品床头柜中的有机挥发化合物主要以苯系物为主,包含少许的低分子酯类。因此重点检测范围在前10 min中的苯系物和低分子脂类。

采用SPSS 18.0统计学软件对数据进行处理,计量资料以“±s”表示,以P<0.05为差异有统计学意义。

 

表3 实木床头柜挥发性有机物挥发量(单位:μg/mL)Tab.3 The VOC volatilization of solid wood nightstand/(μg/mL)

  

名称平均值乙酸仲丁酯12.109乙酸正丁酯5.070邻二甲苯6.381对间二甲苯3.794

由表3可得异味来源主要出自于油漆组成成分,其中异味较大的为乙酸仲丁酯乙酸正丁酯及邻二甲苯。因此苯系物和低分子脂类是实木家具异味研究的重点对象。

选取的标准溶液有甲醇中9种VOC混合系列Ⅲ溶液(苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸正丁酯、十一烷),浓度为1000µg/mL;

目前,国内外对选矿废水中COD的处理有自然沉降净化法[1]、混凝沉淀法[2]、中和法[3]、微生物降解法[4]、氧化法[5]等。自然沉降法易受外界条件影响;微生物降解法具有高效降解效果、无二次污染,但是操作较复杂[6];氧化法处理工艺有着流程简单,反应速率快,处理药剂种类较少,工艺参数控制稳定等特点。

  

图2 主要异味气体标准曲线Fig.2 Standard curve of main odor

3 结语

本研究采用验证法检测实木床头柜散发气体中异味的组成成分,使用气相色谱技术和气候箱法采样的方法,绘制标准曲线,计算气体浓度值。依据实验数据分析所得,本课题主要研究对象是异味挥发的主要成分,即苯系物以及少数低分子脂类,例如邻间对二甲苯、乙酸正丁酯及乙酸仲丁酯等,这是异味挥发的主要成分。检测出主要成分的异味阈,对企业减少家具异味气体的散发有重要参考价值,可以减少对消费者身心的危害,同时也符合绿色家具的理念。

参考文献:

[1]孙克亮.实木家具VOC释放组分水平分析[J].广东化工,2014,41(22):196-197.

[2]李萍,朱毅.浅谈木质家具用胶黏剂的发展趋势[J].家具,2013(2):57-59.

[3]张伟,李建章.人造板与家具用胶粘剂研究与应用现状[J].粘接,2014(6):79-82.

这个效果并不一定要求使用绝对的纯黑和纯白色,只要足够深的黑和足够浅的白放在一起就能得到不错的效果。阈值调整图层只有一个控制选项——阈值色阶。使用这个滑块我们可以直接更改画面的黑白分界点。这个效果最适合本例中这种在纯色背景下拍摄的肖像,效果非常像装饰画。

[4]BIFMA M 7.1:2005,Standard test method for determining VOC emissions from office furniture systems,components and seating[S].

[5]ISO 16000-9:2006 Indoor air-Part6,Determination of vol⁃atile organic compounds from building products and fur⁃nishing-Emission test chamber method[S].

[6]姚佳,祁忆青,黄琼涛.气相色谱法在家具车间VOC检测中的应用[J].家具,2014(3):91-97.

 
杨锐,徐伟,梁星宇,黄琼涛,陈昌华,唐先良,陈立君
《家具》 2018年第02期
《家具》2018年第02期文献

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