CN105158374B - 木质复合板材热压过程中的voc检测装置 - Google Patents
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Abstract
本技术提供了一种能够在木质复合板材热压过程中对VOC进行快速、简捷的现场采集的VOC检测装置，使用该装置，可以精确测定木质复合板材热压过程中VOC的释放量以及各组分的含量。它包括收集和采样装置两部分；收集装置包括一单面开口容器，在开口一端的容器端面上设有密封垫圈，容器一侧与用于导入空气的进气管相通；进气管上设置止回阀；容器另一侧通过排气管与采样装置相通；采样装置包括至少一组蒸馏水采样装置和一个SUMMA罐采样装置；每组蒸馏水采样装置包括两个置于冰浴槽内、内盛蒸馏水的密闭容器；两个密闭容器通过特氟隆管相连，其中一个密闭容器与排气管相通，另外一个与带有流量计的气泵相连；SUMMA罐采样装置中的SUMMA罐通过流量控制器与排气管相连。
Description
技术领域
本技术涉及一种VOC检测装置，具体地说，是测定木质复合板材在热压过程中VOC释放量的检测装置。
背景技术
以木质纤维、刨花等为基材的木质复合板材，如胶合板、刨花板、MDF、OSB等在加工过程，特别是热压流程中，由于合成树脂胶粘剂的缩聚和固化易产生大量的挥发性有机物（VOCs）。木质复合材料中释放的典型VOC成分包括游离甲醛、游离苯酚等，易对人体健康产生潜在危害，研究VOC释放的控制、采集与处理迫在眉睫。
目前现有的VOC检测方法与相应装置多针对成品人造板，对于人造板热压过程中的VOC的收集与检测设备研究较少。
发明内容
本技术提供了一种能够在木质复合板材热压过程中对VOC进行快速、简捷的现场采集的VOC检测装置，使用该装置，可以精确测定木质复合板材热压过程中VOC的释放量，以及各组分的含量。
本技术所述的木质复合板材热压过程中的VOC检测装置，包括收集和采样装置两部分；收集装置包括一单面开口容器，在开口一端的容器端面上设有环绕开口的密封垫圈，容器一侧与用于导入空气的进气管相通；进气管上设置防止容器内气体向外流出的止回阀；容器另一侧通过排气管与采样装置相通；采样装置包括至少一组蒸馏水采样装置和一个SUMMA罐采样装置；每组蒸馏水采样装置包括两个置于冰浴槽内、内盛蒸馏水的密闭容器；两个密闭容器通过特氟隆管相连，其中一个密闭容器与排气管相通，另外一个密闭容器与带有流量计的气泵相连；SUMMA罐采样装置包括SUMMA罐、流量控制器，SUMMA罐通过流量控制器与排气管相连。
本技术的有益效果：使用本检测装置测定木质复合板材热压过程中VOC排放量的过程如下。在木质复合板材热压过程中，单面开放的容器通过密封垫圈与位于容器上方的压机上热压板接触形成一个密闭空间，木质复合板材位于该密闭空间内。板材释放的含有VOC的废气由排气管引导，流向采样装置；同时，装有止回阀的进气管导入新鲜空气，维持了容器内压强的稳定。通过排气管流出的废气分别流向蒸馏水采样装置和SUMMA罐采样装置。蒸馏水采样装置主要用来检测易溶于水的VOC组分，如甲醛、甲醇等，SUMMA罐采样装置用来检测TVOC以及作为甲醛等测试组分的参照母值。
蒸馏水采样装置只能采集易溶于水的VOC组分，因此配置了一组VOC检测中常用的SUMMA罐采样装置，对总的VOCs（TVOC）进行采样，以便进一步定性、定量分析TVOC。一部分废气由排气管末端的SUMMA罐收集，作为TVOC及其中各组分检测的参照母值。
容器的槽深规格根据待压板材的厚度设定值调整或更换。
所以，使用本检测装置，可以同时精确地检测木质复合板材热压过程中TVOC的释放量以及各组分的含量，对甲醛释放量的检测尤为精确。本装置简单易懂，操作方便，且不受时间地点的限制，可以通过调节容器的槽口深度，来适应不同厚度的木质复合板材。
上述的VOC检测装置，所述蒸馏水采样装置有两组。采用两组蒸馏水采样装置，有助于所得数据的对照分析，从而提高检测精度。
上述的VOC检测装置，它包括用于对排气管进行预热、以防止排气管内气体冷凝的预热装置。通过对排气管预热，防止待测气体冷凝。
上述的VOC检测装置，进气管末端形成三个进气支管与容器相通。
上述的VOC检测装置，进气管、排气管、容器均为钢质材料。
附图说明
图1是木质复合板材热压过程中的VOC收集装置及采样装置示意图。
图2是VOC收集装置的示意图（图1中的的VOC收集装置俯视放大图）。
具体实施方式
参见图1、2所示的VOC检测装置，包括VOC收集装置和VOC采样装置两部分。
VOC收集装置为一单面开放的方形钢制容器1，容器槽深规格根据待压板材8的厚度设定值调整。容器上方配置密封垫圈2，起密封作用。进气钢管3在钢制容器一侧分流为3个支管，以增加空气排入的均匀性，在3个支管交汇处、进气钢管首端分别设置止回阀4，防止热压过程中气体回流影响测试精度。容器另一侧开有排气口，接排气钢管5导出废气，后接VOC采样装置。排气钢管须预热，以防部分气体在排出过程中冷凝。
VOC采样装置包括两组相互独立的蒸馏水采样装置6和一组空气采样罐（SUMMA罐）采样装置7。
每组蒸馏水采样装置6都包含两个内盛蒸馏水的密闭容器61、62，特氟隆管63与排气钢管相通并伸入密闭容器61内的蒸馏水水面下；特氟隆管64与密闭容器61上部相通并伸入密闭容器62内的蒸馏水水面下；特氟隆管65与密闭容器62上部相通并与带有流量计的气泵66相连。密闭容器61、62均放置在内有水和冰的冰浴槽67中。
SUMMA罐采样装置7包括流量控制器71、SUMMA罐72，排气钢管末端通过流量控制器71与SUMMA罐72相通。
带有流量计的气泵和SUMMA罐的流量控制器可以控制气流速度，以使废气流匀速通过各采样装置。
使用时，把VOC收集装置放在压机的下热压板9上，将铺装好的待压木质复合板坯置于方形钢制容器内，启动压机；板坯迅速压实至指定厚度，当上热压板10接触并压紧密封垫圈，使受压木质复合板材处于一个密闭空间内。在气泵的作用下，新鲜空气由进气钢管流向密闭空间（由于该装置主要检测木质复合板材热压过程释放的VOC，可以以环境空气中VOC浓度为动态基准，故认为不影响测试结果），维持了密闭空间内的压强稳定。进气钢管上的止回阀阻止了密闭空间内待测气体回流而影响测试精度。
密闭空间内的气体通过排气钢管流向各采样装置，为防止废气流在进入采样装置前冷凝，应对排气钢管进行预热。导出废气流分为三部分，分别流向两组蒸馏水采样装置和一个SUMMA罐采样装置。由于废气流温度较高，将蒸馏水采样装置放在冰浴槽内迅速冷却，以促进蒸馏水对VOC中易溶于水的组分的吸收，末端的气泵带有流量计，用于控制废气流的流速，同时起到收集废气的作用。VOC中的甲醛、甲醇、苯酚等组分易溶于水，采用蒸馏水检测法，可以精确测定木质复合板材热压过程中易溶于水的VOC的排放量。蒸馏水只能采集易溶于水的VOC组分，因此配置了一组VOC检测中常用的SUMMA罐采样装置，对总的VOCs（TVOC）进行采样，以便进一步定性、定量分析TVOC。
第三部分废气由排气钢管末端的SUMMA罐收集，作为TVOC及其中各组分检测的参照母值。TVOC是熔点低于室温而沸点在50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称，人造板释放的VOC主要为甲醛、甲醇、苯酚、丙酮、萜烯、乙酸、甲酸、乙醛、酯类等。蒸馏水采集的样品主要用于分析甲醛、甲醇、苯酚的含量，SUMMA罐的参照母值，能够对VOC总含量及各组分含量提供直观的认识。SUMMA罐是常用的VOC采样装置，罐内表面经过钝化处理，能够保证VOC成分在存储中保持稳定，罐内的阀门和传输管线具有加热功能，确保样品不会驻留其中，自带流量控制器，可以控制废气流进入SUMMA罐的流速，保证了气体以恒定的速度流入罐中。
采样完成后，使用气相色谱-质谱法（GC-MS）进行VOC的定性、定量分析。
Claims (5)
1.木质复合板材热压过程中的VOC检测装置，其特征是：包括收集和采样装置两部分；收集装置包括一单面开口容器，在开口一端的容器端面上设有环绕开口的密封垫圈，容器一侧与用于导入空气的进气管相通；进气管上设置防止容器内气体向外流出的止回阀；容器另一侧通过排气管与采样装置相通；采样装置包括至少一组蒸馏水采样装置和一个SUMMA罐采样装置；每组蒸馏水采样装置包括两个置于冰浴槽内、内盛蒸馏水的密闭容器；两个密闭容器通过特氟隆管相连，其中一个密闭容器与排气管相通，另外一个密闭容器与带有流量计的气泵相连；SUMMA罐采样装置包括SUMMA罐、流量控制器，SUMMA罐通过流量控制器与排气管相连。
2.如权利要求1所述的VOC检测装置，其特征是：所述蒸馏水采样装置有两组。
3.如权利要求1所述的VOC检测装置，其特征是：它包括用于对排气管进行预热、以防止排气管内气体冷凝的预热装置。
4.如权利要求1所述的VOC检测装置，其特征是：进气管末端形成三个进气支管与容器相通。
5.如权利要求1所述的VOC检测装置，其特征是：进气管、排气管、容器均为钢质材料。
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