CN106405020A - 材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法 - Google Patents

材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其步骤包括：1)将测试舱清洗干燥至甲醛浓度小于等于0.006mg/m3；2)将测试样品进行前处理，放置于测试舱样品架上，密封测试舱，记为实验零点；3)采集测试舱内气体，测试舱内甲醛浓度并记录采样时间；4)以甲醛浓度与极限承载率的比值为纵坐标，以采样时间为横坐标，绘制测试曲线，用最小二乘法拟合，测试曲线的斜率为测试样品的甲醛散发速率。本发明采用极限承载率法测试材料自由散发过程，真实反映材料的散发特性；极限承载率材料用量小，节约成本，测试结果真实、与实际相符；实验时间缩短至2‑5h；采用密闭测试舱，不需要流入大量的清洁空气，避免了扰动气流误差，实验精度高。

Description

材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法
技术领域
本发明涉及一种材料甲醛散发速率的测试方法，特别是涉及一种材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法。
背景技术
甲醛一直是室内环境的首要污染物，早在1995年，甲醛被国际癌症研究机构(IARC)确定为致癌物。室内环境的甲醛主要来源于建筑装饰装修材料，甲醛释放的周期很长，可达数十年，严重危害人体健康，急剧降低室内环境质量。
2001年，我国针对装饰装修材料出台了十项强制标准，严格限制各类材料的甲醛限量指标，制定了多种测试方法，包括：1)加热蒸馏或加热萃取的方法测试材料中甲醛含量；但加热测试含量，跟散发量和对环境的影响没有直接关系；2)干燥器法测试高湿条件下的甲醛散发量；但存在高湿度下测试，偏离实际使用环境，测试结果不准确的缺点；3)气候箱法测试甲醛的稳定浓度，进而计算稳定散发率；但测试周期长，测试条件与实际建筑环境条件偏离较大，而且测试设备昂贵；4)建立数学模型，计算材料的初始可散发浓度、扩散系数和分配系数，进而推断材料的散发性能；但引入大量不确定参数因子且模型通常比较复杂，不方便应用，测试参数不能直接用于评价给环境带来的污染水平。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种新型的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，所要解决的技术问题是使其缩短测试周期，实验时间短，并且不需要流入大量的清洁空气，避免了扰动气流误差，测试精度高，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其步骤包括：
1)将测试舱清洗干燥至甲醛浓度小于等于0.006mg/m3；
2)将测试样品进行前处理，放置于测试舱样品架上，密封测试舱，记为实验零点；
3)采集测试舱内气体，测试舱内甲醛浓度并记录采样时间；
4)以甲醛浓度与极限承载率的比值为纵坐标，以采样时间为横坐标，绘制测试曲线，用最小二乘法拟合，测试曲线的斜率为测试样品的甲醛散发速率。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其中所述的测试样品为固体成型样品、液体样品或粉体样品。
优选的，前述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其中所述的固体成型样品的前处理为：将固体成型样品进行平衡处理。
优选的，前述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其中所述的液体样品和粉体样品的前处理为：将液体样品或粉体样品涂刷在玻璃板或不锈钢板上，干燥。
优选的，前述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其中所述的极限承载率根据测试样品确定。
优选的，前述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其中所述的测试舱由惰性材料制备而成。
优选的，前述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其中所述的甲醛浓度与测试时间成线性关系。
优选的，前述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其中所述的测试曲线的拟合度的R2值大于等于0.990。
借由上述技术方案，本发明材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法至少具有下列优点：
1)本发明材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法采用极限承载率法测试材料自由散发过程，真实反映材料的散发特性；极限承载率材料用量小，节约成本，测试结果真实、与实际相符；
2)本发明材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法大大缩短测试周期，实验时间短，从传统的28天甚至更长的测试周期，缩短至2-5h；
3)本发明材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法采用密闭测试舱，不需要流入大量的清洁空气，避免了扰动气流误差，实验精度高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法所用的测试舱。
图2是本发明实施例1的测试曲线。
图3是本发明实施例2的测试曲线。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本发明的一个实施例提出的一种材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其步骤包括：
1)将测试舱清洗干燥至甲醛浓度小于等于0.006mg/m3；
2)将测试样品进行前处理，放置于测试舱样品架上，密封测试舱，记为实验零点；
3)采集测试舱内气体，测试舱内甲醛浓度并记录采样时间；
4)以甲醛浓度与极限承载率的比值为纵坐标，以采样时间为横坐标，绘制测试曲线，用最小二乘法拟合，测试曲线的斜率为测试样品的甲醛散发速率。其中，极限承载率根据测试样品确定。
其中测试样品为固体成型样品、液体样品或粉体样品。
固体成型样品包括板材、地毯、壁纸等，前处理为：将固体成型样品剪裁制备成需要的实验尺寸，进行平衡处理，在测试环境自然平衡。
液体样品和粉体样品主要为胶黏剂、涂料等，前处理为：将液体样品或粉体样品涂刷在玻璃板或不锈钢板上，制成实验所需尺寸，干燥。
测试舱由惰性材料制备而成，惰性材料包括不锈钢或钢化玻璃；不吸附、不散发甲醛等有机物，气密性好，不漏气。
本发明实验时间短，在舱内浓度达到平衡值之前结束，散发速率测试稳定性高，能够真实反映材料的散发特性。
甲醛浓度与测试时间成线性关系。测试曲线的拟合度的R2值大于等于0.990，拟合度高。
本发明采用极限承载率法测试材料散发特性，极限承载率法的特点在于最大限度减少材料暴露的表面面积，最大程度的增大测试舱容积，测试舱容积相对于材料暴露面积无限大，此时甲醛散发符合亨利定律，散发速率最大，符合真实的散发情况。测试舱内初始浓度极小可忽略或接近零，此时材料具有最大散发率。在舱内达到平衡浓度之前，材料散发甲醛浓度随时间直线上升，由直线斜率得出散发速率。本发明实验时间短，散发速率测试稳定性高，能够真实反映材料的散发特性。本发明采样测试时间2-5h，在舱内浓度达到平衡值之前结束，散发速率测试稳定性高，能够真实反映材料的散发特性。
如图1所示，本发明的一个实施例提出一种本发明材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法所用的测试舱1，由惰性材料制备而成，不吸附、不散发甲醛等有机物，气密性好，不漏气；测试舱1内放置有不锈钢样品架2，用于放置测试样品3，测试样品3的测试面朝向测试舱中心位置；测试舱1内上方放置搅拌风扇4，用于均匀测试舱内气体；测试舱1两侧的中间位置设有采样口5和6。此外，测试舱可自带调温调湿装置，或将测试舱整体放置于调温调湿环境中，温湿度恒定确保测试结果的准确性。本发明使用的测试舱成本低，操作简单便携，舱不需要长时间运行，大大节约实验成本；并且测试舱可密封，测试时不需要流入大量的清洁空气，避免了扰动气流误差，实验精度高。
实施例1
本发明的一个实施例提出一种人造板材材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其步骤包括：
1)将测试舱清洗，放置于干净环境干燥，确保测试舱甲醛背景浓度小于等于0.006mg/m3；组装测试舱各部件，将测试舱置于恒温恒湿环境中；确定样品的极限承载率为0.25m2/m3。
2)将人造板材剪裁制备成需要的实验尺寸，进行平衡处理，放置于测试舱样品架上，测试面朝向测试舱中间位置，密封测试舱，记为实验零点；
3)采集测试舱内气体，测试舱内甲醛浓度并记录采样时间；
4)如图2所示，以甲醛浓度与极限承载率的比值为纵坐标，以采样时间为横坐标，绘制测试曲线，用最小二乘法拟合，测试曲线的斜率为测试样品的甲醛散发速率，即人造板材的甲醛散发速率为1.274mg/m2·min。
实施例2
本发明的一个实施例提出一种胶黏剂材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其步骤包括：
1)将测试舱清洗，放置于干净环境干燥，确保测试舱甲醛背景浓度小于等于0.006mg/m3；组装测试舱各部件，将测试舱置于恒温恒湿环境中；确定样品的极限承载率为0.25m2/m3。
2)将胶黏剂刷在玻璃板或不锈钢板上，制成实验所需尺寸，干燥，放置于测试舱样品架上，测试面朝向测试舱中间位置，密封测试舱，记为实验零点；
3)采集测试舱内气体，测试舱内甲醛浓度并记录采样时间；
4)如图3所示，以甲醛浓度与极限承载率的比值为纵坐标，以采样时间为横坐标，绘制测试曲线，用最小二乘法拟合，测试曲线的斜率为测试样品的甲醛散发速率，即胶黏剂的甲醛散发速率为1.035mg/m2·min。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其特征在于，其步骤包括：
1)将测试舱清洗干燥至甲醛浓度小于等于0.006mg/m3；
2)将测试样品进行前处理，放置于测试舱样品架上，密封测试舱，记为实验零点；
3)采集测试舱内气体，测试舱内甲醛浓度并记录采样时间；
4)以甲醛浓度与极限承载率的比值为纵坐标，以采样时间为横坐标，绘制测试曲线，用最小二乘法拟合，测试曲线的斜率为测试样品的甲醛散发速率。
2.根据权利要求1所述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其特征在于，所述的测试样品为固体成型样品、液体样品或粉体样品。
3.根据权利要求1所述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其特征在于，所述的固体成型样品的前处理为：将固体成型样品进行平衡处理。
4.根据权利要求1所述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其特征在于，所述的液体样品和粉体样品的前处理为：将液体样品或粉体样品涂刷在玻璃板或不锈钢板上，干燥。
5.根据权利要求1所述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其特征在于，所述的极限承载率根据测试样品确定。
6.根据权利要求1所述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其特征在于，所述的测试舱由惰性材料制备而成。
7.根据权利要求1所述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其特征在于，所述的甲醛浓度与测试时间成线性关系。
8.根据权利要求1所述的材料甲醛散发速率的极限承载率测试方法，其特征在于，所述的测试曲线的拟合度的R2值大于等于0.990。
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