CN110244031B - 一种人造板voc释放测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人造板VOC释放测定装置,本发明提出了一种人造板甲醛与其他VOC挥发总量测定装置,包括挥发条件控制系统,空气预处理系统和采样系统,挥发条件控制系统包括挥发条件控制箱体、研磨装置、模拟光照装置、酸碱液体加入装置与温度控制装置,空气预处理系统包括气体净化装置和气体加热装置,采样系统包括稀释装置和多通道采样装置。人造板在挥发条件控制装置中,经研磨、光照、酸碱影响和加热,快速挥发甲醛与其他VOC,挥发气体与经空气预处理系统的气体混合后,进入采样系统,经稀释与多种采样手段结合的方法,测定人造板材的甲醛与其他VOC挥发总量。

Description

一种人造板VOC释放测定装置
技术领域
本发明涉及一种人造板VOC释放测定装置。
背景技术
人造板由于在生产过程中使用大量胶黏剂,特别是脲醛树脂等材料,造成甲醛以及其他VOC(挥发性有机物)的排放,影响室内空气与人体健康。
已有的人造板甲醛检测标准方法中,将人造板放入干燥器或者气候箱,控制容器内温度、湿度和空气流速等参数,测定放置一定时间之后干燥器或气候箱内气体的甲醛浓度。部分检测方法中使用的人造板为已封边的状态,阻碍人造板内部甲醛和其他VOC的挥发。但实际使用时,封边可能出现破损,并随时间推移,将有更多的甲醛和其他VOC从夹层中释放。也有穿孔萃取法采用甲苯萃取板材中的甲醛,由于实际使用过程中板材较少接触有机溶剂,甲醛和其他VOC在甲苯存在的条件下析出与实际使用过程中的挥发不同,采用穿孔萃取法易造成定量偏差。因此,如何测定人造板在整个使用过程中的甲醛和其他VOC的挥发总量成为目前难以解决的问题。
发明内容
鉴于目前技术存在的问题,本发明提供了一种人造板VOC释放测定装置,包括挥发条件控制系统、空气预处理系统和采样系统;
所述挥发条件控制系统用于对待检测的人造板粉碎,并对粉碎后的人造板进行光照、酸碱液体混合与加热处理,使人造板中的VOC挥发,同时将经过空气预处理系统净化后的环境空气通入挥发条件控制系统,净化后的环境空气和人造板中挥发的VOC在挥发条件控制系统中混合均匀后,送入采样系统进行采样,得到人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量。
本发明中,所述挥发条件控制系统包括挥发条件控制箱体、研磨装置、模拟光照装置、酸碱液体加入装置和温度控制装置;
所述研磨装置、模拟光照装置与温度控制装置均设置于挥发条件控制箱体内;
所述研磨装置用于粉碎待检测的人造板;
所述模拟光照装置用于模拟自然光照;
所述酸碱液体加入装置与挥发条件控制箱体连接,所述酸碱液体加入装置用于向挥发条件控制箱体内的待检测的人造板喷洒酸性液体与碱性液体;
所述温度控制装置用于控制挥发条件控制箱体内的温度。
本发明中,所述研磨装置包括研磨仓、遥控开关、研磨仓顶盖、研磨刀片、转动轴和研磨仓底座,所述研磨仓安置于研磨仓底座上方,研磨仓内设有研磨刀片,研磨刀片通过转动轴与研磨仓底座相连,研磨仓顶部安装有遥控开关,通过遥控开关能够关闭研磨仓顶板盖住研磨仓或打开研磨仓顶板露出研磨仓;
所述酸碱液体加入装置包括酸性液体储存罐、酸性液体吸收管、碱性液体储存罐、碱性液体吸收管、酸性液体泵、酸性液体阀门、碱性液体泵、碱性液体阀门和分散喷淋管;
酸性液体储存罐中存有酸性液体,酸性液体吸收管一端置于酸性液体储存罐中,另一端通过酸性液体输送管道与分散喷淋管相连接,在酸性液体吸收管与分散喷淋管之间的酸性液体输送管道上依次设置有酸性液体泵和酸性液体阀门;
碱性液体储存罐中存有碱性液体,碱性液体吸收管一端置于碱性液体储存罐中,另一端通过碱性液体输送管道与分散喷淋管相连接,在碱性液体吸收管与分散喷淋管之间的碱性液体输送管道上依次设置有碱性液体泵和碱性液体阀门;
利用酸性液体泵、酸性液体阀门、碱性液体泵和碱性液体阀门能够将酸性液体和碱性液体通入分散喷淋管,与研磨仓中粉碎后的人造板混合;
分散喷淋管安装于挥发条件控制箱体的顶部,并伸入挥发条件控制箱体的内部;
所述模拟光照装置包括卤素灯,用于模拟自然光照,卤素灯安装于挥发条件控制箱体顶部;
所述温度控制装置包括加热片、温度控制器、温度感应装置和耐热循环风扇,
所述加热片为两个以上,安装于挥发条件控制箱体内部侧面上,并与温度控制器连接;
温度感应装置包括温度传感器,温度传感器安装于挥发条件控制箱体内部靠近研磨仓处,并与温度控制器相连;
所述温度控制器用于设定加热片的加热温度,利用加热片加热挥发条件控制箱体内的气体;
耐热循环风扇安装于挥发条件控制箱体顶部,用于混合挥发条件控制箱体内的空气。
本发明中,所述空气预处理系统包括气体净化装置和气体加热装置;
所述气体净化装置包括进气口、气泵、硅胶吸附管、硅胶层、活性炭吸附管、活性炭层、颗粒物过滤器、过滤棉和第一阀门、第二阀门、第三阀门和气体通道;
环境空气通过进气口进入,首先通过气泵通入硅胶吸附管,硅胶吸附管中的硅胶层吸附环境空气中的水分后,空气进一步通入活性炭吸附管,活性炭吸附管中的活性炭层吸附空气中的VOC后,空气进一步通入颗粒物过滤器,颗粒物过滤器中的过滤棉将空气中的颗粒物过滤,过滤后的空气通过第一阀门后,部分空气通过第二阀门进入气体加热装置,部分空气通过气体通道与第三阀门之后进入采样系统;
所述气体加热装置用于对气体加热,然后将加热后的气体送入挥发条件控制箱体内部,送入的气体与挥发条件控制箱内的气体混合均匀后,送入采样系统中;
所述气体加热装置包括气体加热装置本体、加热电阻丝、温度调节器、热风管道和保温层;
所述气体加热装置本体表面缠绕加热电阻丝,加热电阻丝与温度调节器相连,加热装置本体内部是中空结构,热风管道一端与气体加热装置本体相连,另一端伸入挥发条件控制箱体内靠近研磨仓的位置,热风管道外壁上设置有温度传感器,温度传感器与温度调节器相连接,根据温度传感器测定的温度,能够利用温度调节器实时调整热风管道内气体温度;
热风管道的表面覆盖保温层,用于保持气体温度。
气体加热装置用于对空气加热,加热后的气体进入挥发条件控制箱体,与挥发条件控制箱内的气体混合均匀后,将人造板挥发出的甲醛和其他VOC进一步带入采样系统中的稀释装置。
本发明中,所述采样系统包括稀释装置和多通道采样装置;
所述稀释装置用于对挥发条件控制箱排出的气体进行稀释,再送入多通道采样装置;
所述多通道采样装置用于对气体进行分析,获取人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量。
本发明中,所述挥发条件控制箱还包括石英膜和排气管,挥发条件控制箱中的气体通过石英膜过滤人造板碎屑后,进入排气管,排气管表面包覆有保温层;稀释装置的进口有两个,两个进口分别与排气管和气体通道相连接,稀释装置的出口与多通道采样装置相连接;
通过第三阀门能够控制气体通道中的气体流量,使得稀释装置中的气体混合与稀释,采用申请号为201821833925.4里的稀释方法,经空气预处理系统净化后的环境空气温度为室温,且经过干燥湿度较低,与采样气体混合可降低采样气体的温度与湿度,在温度与湿度降低后将得到的采样气体送入多通道采样装置。以市售用于气体稀释的Dekati射流稀释通道为例,采样气体与净化后空气按1:7.62的比例混合,可使200摄氏度的气体降低至45摄氏度左右,使绝对湿度下降湿度下降约88%。
本发明中,所述多通道采样装置包括第四阀门(50)、采气袋、第五阀门(52)、第六阀门(53)、第七阀门(57)、第八阀门(60)、第九阀门(63)、第十阀门(66)、第十一阀门(68)、气罐、Tenax吸附管、吸收器、DNPH管、气体排出通道(54)、过量气体通道、第一气泵、第二气泵、第三气泵、第四气泵、VOC在线分析仪;
所述多通道采样装置包括6条通道,其中第一条通道中,包括第四阀门、采气袋、第五阀门、第六阀门、气体排出通道和气罐,采气袋一端与第四阀门相连接,另一端与第五阀门相连接,第五阀门分别与第六阀门和气罐相连接,第六阀门与气体排出通道相连接;采样气体通过第四阀门之后进入采气袋,此时关闭第五阀门,当气体采集完毕,等待采气袋中的气体混合均匀后,打开第五阀门,关闭第六阀门,利用气罐收集气体,等待气罐收集完毕后,打开第六阀门将剩余气体从气体排出通道排出;
第二条通道中,包括Tenax吸附管、第七阀门和第一气泵,第七阀门一端与Tenax吸附管相连接,另一端与第一气泵相连接,采样气体首先通入Tenax吸附管,经吸附后的气体通过第七阀门和第一气泵之后排出;
第三条通道中,包括吸收器、第八阀门和第二气泵,第八阀门一端与吸收器相连接,另一端与第二气泵相连接;采样气体通入装有蒸馏水的吸收器中,经吸附后的气体通过第八阀门和第二气泵之后排出;
第四条通道中,包括DNPH管、第九阀门和第三气泵,第九阀门一端与DNPH管相连接,另一端与第三气泵相连接;采样气体通入DNPH管中,经吸附后气体通过第九阀门和第三气泵后排出;
第五条通道中,包括VOC在线分析仪、第十阀门和第四气泵、第十阀门一端与VOC在线分析仪相连接,另一端与第四气泵相连接,采样气体通入VOC在线分析仪中,测试后气体通过第十阀门和第四气泵后排出;
第六条通道中,包括第十一阀门和过量气体通道,过量的采样气体进入第六条通道,通过第十一阀门从过量气体通道排出。
本发明中,使用所述多通道采样装置时,通过调节各阀门(即第四阀门(50)、采气袋、第五阀门(52)、第六阀门(53)、第七阀门(57)、第八阀门(60)、第九阀门(63)、第十阀门(66)、第十一阀门(68)等阀门)使各通道的气体流量比例始终保持不变,从挥发气体产生开始即采用VOC在线分析仪进行分析,直至VOC浓度降低至净化后环境空气的水平,确保人造板中的VOC已挥发完全;同时,利用气质联机、乙酰丙酮法和高效液相色谱等设备和方法对稀释装置送入的气体进行分析,减去净化后空气中的甲醛和其他VOC的本底值,即能够获取人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量。
所述多通道采样装置在对气体进行分析时,包括测试过程和多通道同步采样过程,具体过程包括:记录稀释装置送入的气体流速为V(升/分钟),在测试过程中,首先仅采用第五条通道和第六条通道,关闭其他通道。从挥发气体产生开始即采用VOC在线分析仪进行分析,直至VOC浓度降低至净化后环境空气的水平,记录整个采样时间为t(分钟),可知稀释后总的气体流量Q=V*t(升)。在多通道同步采样过程中,根据第一条通道采集气体体积Q1(升)、第二条通道采集气体体积Q2(升)、第三条通道采集气体体积Q3(升)、第四条通道采集气体体积Q4(升)和第五条通道采集气体体积Q5(升),可得到过量气体通道流量Q6=Q-Q1-Q2-Q3-Q4-Q5(升),根据所需采样气体体积和采样时间设置各条通道的阀门,保持每条通道从挥发气体产生开始直至结束,采集的样品量占总样品量的比例保持一致。
气体样品利用气质联机、乙酰丙酮法和高效液相色谱等设备和方法进行分析,获得VOC中某物种浓度为Mi,j(微克),其中i代表第i个物种,j代表第j条通道,即Mi,j表示第i个物种在第j条通道的浓度,j取值为1~6;则第i个物种在总样品中的质量为Mi,a=Mi,j*Q/Qj(微克),Qj表示第j条通道的流量。测试净化后空气中VOC物种浓度为Ci,0,其中i代表第i个物种,0代表净化后空气的本底值,即Ci,0表示第i个VOC物种浓度。则净化后空气中VOC物种在总样品重质量为Mi,0=Ci,0*λ/(λ+1)(微克),其中λ为稀释比。以市售用于气体稀释的Dekati射流稀释通道为例,采样气体与净化后空气按1:7.62的比例混合,则λ为7.62。人造板挥发的VOC物种质量Mi(微克)可根据Mi=Mi,a-Mi,0计算得到。
本发明中,所述挥发条件控制箱体为不锈钢制,表面附有玻璃纤维保温层;
本发明中,所述温度控制器控制加热片的温度在200摄氏度,促进人造板中的甲醛与其他VOC挥发。
本发明可单独选择或者组合使用光照、酸性液体混合、碱性液体混合与加热等方法,使得人造板中的VOC在可控条件下挥发,并通过后续采样装置获得挥发总量。本发明可实现不同类型人造板在不同条件下的VOC挥发总量及其中化学组分的采样。
本发明具有以下有益效果:
本发明通过粉碎人造板加快甲醛和其他VOC的挥发,能够调节不同温度、光照条件模拟甲醛与VOC挥发状况,并促进挥发,可有选择的混合酸性或碱性液体,监测人造板的甲醛与VOC挥发量。本发明通过不断通入预处理后空气与人造板挥发气体混合,并应用在线分析设备同步检测VOC浓度变化情况,直至人造板中甲醛与其他VOC基本挥发完全,结合本发明设置的采样系统,测定人造板的甲醛与其他VOC在实际使用过程中的挥发总量。
本发明装置利用粉碎人造板的方法加速甲醛和其他VOC的挥发,由于人造板实际使用过程中受到温度、光照、酸性或碱性物质接触等因素影响甲醛和其他VOC挥发,本发明利用加热、卤素灯照射与酸碱液体混合等方式模拟这些影响因素,从而测定人造板在整个使用周期内的甲醛和VOC排放总量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是本发明装置的示意图;
图2位本发明装置测定VOC时的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
实施例
如图1所示,结合图2,本发明的人造板甲醛与其他VOC挥发总量测定装置,包括挥发条件控制系统、空气预处理系统和采样系统。
挥发条件控制系统包括挥发条件控制箱体、研磨装置、模拟光照装置、酸碱液体加入装置与温度控制装置,挥发条件控制箱体1内部为不锈钢,表面附着玻璃纤维保温层,内部安装研磨装置,研磨装置包括研磨仓2、遥控开关3、遥控开关4、研磨仓顶盖5、研磨仓顶盖6、研磨刀片7、转动轴8、研磨仓底座9、
人造板放入研磨仓2,研磨仓2顶部安装有遥控开关3与遥控开关4,在研磨过程中盖上研磨仓顶盖5和研磨仓顶盖6,防止人造板碎屑溅出。研磨仓2内设有研磨刀片7,通过转动轴8与研磨仓底座9连接。人造板在研磨仓2内磨碎成粉末之后,利用遥控开关3和遥控开关4,打开研磨仓顶盖5和研磨仓顶盖6,使人造板中的甲醛和其他VOC挥发至挥发条件控制箱体1中。
挥发条件控制箱体1安装有模拟光照装置,挥发条件控制箱体1顶部安装有四个卤素灯,分别是卤素灯16、卤素灯17、卤素灯18和卤素灯19,用于模拟与调节光照情况。
挥发条件控制箱体1顶部安装有酸碱液体加入装置。酸性液体置于酸性液体储存罐19中,酸性液体吸收管20放置于酸性液体储存罐19中,利用酸性液体泵21和酸性液体阀门22将酸性液体通入分散喷淋管27,与研磨仓2中粉碎后的人造板混合,并利用研磨刀片6缓慢搅拌将酸性液体与粉碎后的人造板混合均匀。分散喷淋管27安装于挥发条件控制箱体1的顶部,并伸入挥发条件控制箱体1的内部,尽量靠近研磨仓2以避免液体溅出。
碱性液体置于碱性液体储存罐23中,碱性液体吸收管24放置于碱性液体储存罐中,利用碱性液体泵25和碱性液体阀门26将碱性液体通入分散喷淋管27,利用研磨刀片6缓慢搅拌将碱性液体与粉碎后的人造板混合均匀。由于人造板在日常使用过程中极少会接触强酸与强碱性物质,因此本发明中所用的酸性与碱性液体均为弱酸和弱碱性液体,所用的酸性液体储存罐19、酸性液体吸收管20、碱性液体吸收管24与分散喷淋管27采用不锈钢材质制造。当试验不需使用酸性液体或碱性液体促进甲醛和其他VOC挥发时,也可在酸性液体储存罐19或碱性液体储存罐23内加入蒸馏水,利用蒸馏水增加粉碎后人造板湿度。
挥发条件控制箱体1安装有温度控制装置,挥发条件控制箱体1内部一侧装有加热片10,另一侧装有加热片11,与温度控制器13相连,挥发条件控制箱体1的内部装有温度感应装置12,与温度控制器13相连,根据设定温度调节加热片11与加热片12的启动和关闭。测试中可将箱体温度加热至200摄氏度,此温度为人造板热压过程中的加热温度,较高的温度有助于人造板中甲醛和其他VOC的挥发。挥发条件控制箱体1顶部安装有不锈钢与特氟龙材质的耐热循环风扇14,用于混合挥发条件控制箱体1内的空气,使得空气温度均匀,并使人造板粉末挥发的甲醛和其他VOC在挥发条件控制箱体1内扩散均匀。
所述空气预处理系统包括气体净化装置和气体加热装置,环境空气首先进入气体净化装置,空气通过进气口28,通过气泵29通入硅胶吸附管31,其中的硅胶层30吸附环境空气中的水分,气体进一步通入活性炭吸附管32,其中的活性炭层33吸附空气中的VOC,气体进一步通入颗粒物过滤器34,其中的过滤棉35将空气中的颗粒物过滤。经处理后的空气通过第一阀门36后,部分气体通过第二阀门37进入气体加热装置38,部分通过气体通道47与第三阀门48之后进入稀释装置49。
气体加热装置包括气体加热装置本体38、加热电阻丝39、温度调节器41、热风管道42和保温层43,气体加热装置本体38表面缠绕加热电阻丝39,加热电阻丝39与温度调节器41相连,热风管道42的温度传感器40测定并连接到温度调节器41,根据设定的气体温度利用温度调节器41调整热风管道42内气体温度。热风管道42的表面覆盖保温层43,保持气体温度。加热后的气体通入挥发条件控制箱体1,热风管道42伸入靠近研磨仓2的位置,缓缓通入加热后气体,同时缓慢搅拌研磨刀片6,促进人造板挥发气体的流通,气体进一步与挥发条件控制箱体1内气体混合均匀。气体加热装置38加热气体至挥发条件控制箱体1内的温度,避免对人造板中的甲醛和其他VOC的挥发产生影响。
挥发条件控制箱体1中的气体通过石英膜44过滤人造板碎屑后,进入排气管45,通入采样系统,采样系统包括稀释装置和多通道采样装置。在稀释装置中,由于排气管45中气体温度与湿度较高,在排气管45表面包覆保温层46以避免VOC组分冷凝在管壁上,排出气体通入稀释装置49,利用第三阀门48调节气体通道47的气体流量,将经净化处理的室温环境空气混合与稀释,温度与湿度降低后进入采样系统。
多通道采样装置分为6条通道,其中第一条通道中,包括第四阀门50、采气袋51、第五阀门52、第六阀门53、气体排出通道54和气罐55,采气袋51一端与第四阀门50相连接,另一端与第五阀门52相连接,第五阀门52分别与第六阀门53和气罐55相连接,第六阀门53与气体排出通道54相连接;
气体首先通过第四阀门50之后进入采气袋51,此时关闭第五阀门52。当气体采集完毕,等待采气袋51中的气体混合均匀后,打开第五阀门52,关闭第六阀门53,利用气罐55收集气体。等待气罐55收集完毕后,打开第六阀门53将剩余气体从气体排出通道54排出。
第二条通道中,包括Tenax吸附管56、第七阀门57和第一气泵58,第七阀门57一端与Tenax吸附管56相连接,另一端与第一气泵58相连接,将采样气体通入Tenax吸附管56,经吸附后的气体通过第七阀门57、第一气泵58之后排出。
第三条通道中,包括吸收器59、第八阀门60和第二气泵61,第八阀门60一端与吸收器59相连接,另一端与第二气泵61相连接;将采样气体通入装有蒸馏水的吸收器59中,经吸附后的气体通过第八阀门60和第二气泵61之后排出。
第四条通道中,包括DNPH管62、第九阀门63和第三气泵64,第九阀门63一端与DNPH管62相连接,另一端与第三气泵64相连接;将采样气体通入DNPH管62中,经吸附后气体通过第九阀门63和第三气泵64后排出。
第五条通道中,包括VOC在线分析仪65、第十阀门66和第四气泵67,第十阀门66一端与VOC在线分析仪65相连接,另一端与第四气泵67相连接,将采样气体通入VOC在线分析仪65中,测试后气体从第十阀门66和第四气泵67后排出。
第六条通道中,包括第十一阀门68和过量气体通道69,过量气体进入第六条通道,经过第十一阀门68从过量气体通道69排出。
采样过程中全程开启VOC在线分析仪65,等待测试气体的VOC总量恒定降低至经净化处理后的环境空气水平时,表明人造板中的甲醛和其他VOC挥发完全,此时结束气体采集。其中气罐与Tenax吸附管采集的样品用于VOC组分的分析,利用气质联机分析;利用蒸馏水吸收甲醛,可进一步通过乙酰丙酮法、变色酸发与酚试剂法等方法测定;利用DNPH管采集的醛酮类物种利用高效液相色谱分析。调节6个通道的阀门50,阀门57,阀门60,阀门63,阀门66和阀门68,使得各通道的流速保持固定比例。由于人造板挥发甲醛和其他VOC的速率随时间推移存在变化,因此需要各通道采集的甲醛和其他VOC样品保持固定比例。将各通道样品的分析结果减去净化后空气中的甲醛和其他VOC的本底值,可获取人造板挥发甲醛和其他各类VOC物种的总量。
本发明提供了一种人造板VOC释放测定装置,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (1)

1.一种人造板VOC释放测定装置,其特征在于,包括挥发条件控制系统、空气预处理系统和采样系统;
所述挥发条件控制系统用于对待检测的人造板粉碎,并对粉碎后的人造板进行光照、酸碱液体混合与加热处理,使人造板中的VOC挥发,同时将经过空气预处理系统净化后的环境空气通入挥发条件控制系统,净化后的环境空气和人造板中挥发的VOC在挥发条件控制系统中混合均匀后,送入采样系统进行采样,得到人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量;
所述挥发条件控制系统包括挥发条件控制箱体、研磨装置、模拟光照装置、酸碱液体加入装置和温度控制装置;
所述研磨装置、模拟光照装置、酸碱液体加入装置与温度控制装置均设置于挥发条件控制箱体内;
所述研磨装置用于粉碎待检测的人造板;
所述酸碱液体加入装置用于向挥发条件控制箱体内的待检测的人造板喷洒酸性液体与碱性液体;
所述模拟光照装置用于模拟自然光照;
所述酸碱液体加入装置与挥发条件控制箱体连接,所述酸碱液体加入装置用于向挥发条件控制箱体内的待检测的人造板喷洒酸性液体与碱性液体;
所述温度控制装置用于控制挥发条件控制箱体内的温度;
所述研磨装置包括研磨仓、遥控开关、研磨仓顶盖、研磨刀片、转动轴和研磨仓底座,所述研磨仓安置于研磨仓底座上方,研磨仓内设有研磨刀片,研磨刀片通过转动轴与研磨仓底座相连,研磨仓顶部安装有遥控开关,通过遥控开关能够关闭研磨仓顶板盖住研磨仓或打开研磨仓顶板露出研磨仓;
所述酸碱液体加入装置包括酸性液体储存罐、酸性液体吸收管、碱性液体储存罐、碱性液体吸收管、酸性液体泵、酸性液体阀门、碱性液体泵、碱性液体阀门和分散喷淋管;
酸性液体储存罐中存有酸性液体,酸性液体吸收管一端置于酸性液体储存罐中,另一端通过酸性液体输送管道与分散喷淋管相连接,在酸性液体吸收管与分散喷淋管之间的酸性液体输送管道上依次设置有酸性液体泵和酸性液体阀门;
碱性液体储存罐中存有碱性液体,碱性液体吸收管一端置于碱性液体储存罐中,另一端通过碱性液体输送管道与分散喷淋管相连接,在碱性液体吸收管与分散喷淋管之间的碱性液体输送管道上依次设置有碱性液体泵和碱性液体阀门;
利用酸性液体泵、酸性液体阀门、碱性液体泵和碱性液体阀门能够将酸性液体和碱性液体通入分散喷淋管,与研磨仓中粉碎后的人造板混合;
分散喷淋管安装于挥发条件控制箱体的顶部,并伸入挥发条件控制箱体的内部;
所述模拟光照装置包括卤素灯,用于模拟自然光照,卤素灯安装于挥发条件控制箱体顶部;
所述温度控制装置包括加热片、温度控制器、温度感应装置和耐热循环风扇,
所述加热片为两个以上,安装于挥发条件控制箱体内部侧面上,并与温度控制器连接;
温度感应装置包括温度传感器,温度传感器安装于挥发条件控制箱体内部靠近研磨仓处,并与温度控制器相连;
所述温度控制器用于设定加热片的加热温度,利用加热片加热挥发条件控制箱体内的气体;
耐热循环风扇安装于挥发条件控制箱体顶部,用于混合挥发条件控制箱体内的空气;
所述空气预处理系统包括气体净化装置和气体加热装置;
所述气体净化装置包括进气口、气泵、硅胶吸附管、硅胶层、活性炭吸附管、活性炭层、颗粒物过滤器、过滤棉和第一阀门、第二阀门、第三阀门和气体通道;
环境空气通过进气口进入,首先通过气泵通入硅胶吸附管,硅胶吸附管中的硅胶层吸附环境空气中的水分后,空气进一步通入活性炭吸附管,活性炭吸附管中的活性炭层吸附空气中的VOC后,空气进一步通入颗粒物过滤器,颗粒物过滤器中的过滤棉将空气中的颗粒物过滤,过滤后的空气通过第一阀门后,部分空气通过第二阀门进入气体加热装置,部分空气通过气体通道与第三阀门之后进入采样系统;
所述气体加热装置用于对气体加热,然后将加热后的气体送入挥发条件控制箱体内部,送入的气体与挥发条件控制箱内的气体混合均匀后,送入采样系统中;
所述气体加热装置包括气体加热装置本体、加热电阻丝、温度调节器、热风管道和保温层;
所述气体加热装置本体表面缠绕加热电阻丝,加热电阻丝与温度调节器相连,加热装置本体内部是中空结构,热风管道一端与气体加热装置本体相连,另一端伸入挥发条件控制箱体内靠近研磨仓的位置,热风管道外壁上设置有温度传感器,温度传感器与温度调节器相连接,根据温度传感器测定的温度,能够利用温度调节器实时调整热风管道内气体温度;
热风管道的表面覆盖保温层,用于保持气体温度;
所述采样系统包括稀释装置和多通道采样装置;
所述稀释装置用于对挥发条件控制箱排出的气体进行稀释,再送入多通道采样装置;
所述多通道采样装置用于对气体进行分析,获取人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量;
所述挥发条件控制箱还包括石英膜和排气管,挥发条件控制箱中的气体通过石英膜过滤人造板碎屑后,进入排气管,排气管表面包覆有保温层;稀释装置的进口有两个,两个进口分别与排气管和气体通道相连接,稀释装置的出口与多通道采样装置相连接;
通过第三阀门能够控制气体通道中的气体流量,使得稀释装置中的气体混合与稀释,并进一步送入多通道采样装置;
所述多通道采样装置包括第四阀门(50)、采气袋、第五阀门(52)、第六阀门(53)、第七阀门(57)、第八阀门(60)、第九阀门(63)、第十阀门(66)、第十一阀门(68)、气罐、Tenax吸附管、吸收器、DNPH管、气体排出通道(54)、过量气体通道、第一气泵、第二气泵、第三气泵、第四气泵、VOC在线分析仪;
所述多通道采样装置包括6条通道,其中第一条通道中,包括第四阀门、采气袋、第五阀门、第六阀门、气体排出通道和气罐,采气袋一端与第四阀门相连接,另一端与第五阀门相连接,第五阀门分别与第六阀门和气罐相连接,第六阀门与气体排出通道相连接;采样气体通过第四阀门之后进入采气袋,此时关闭第五阀门,当气体采集完毕,等待采气袋中的气体混合均匀后,打开第五阀门,关闭第六阀门,利用气罐收集气体,等待气罐收集完毕后,打开第六阀门将剩余气体从气体排出通道排出;
第二条通道中,包括Tenax吸附管、第七阀门和第一气泵,第七阀门一端与Tenax吸附管相连接,另一端与第一气泵相连接,采样气体首先通入Tenax吸附管,经吸附后的气体通过第七阀门和第一气泵之后排出;
第三条通道中,包括吸收器、第八阀门和第二气泵,第八阀门一端与吸收器相连接,另一端与第二气泵相连接;采样气体通入装有蒸馏水的吸收器中,经吸附后的气体通过第八阀门和第二气泵之后排出;
第四条通道中,包括DNPH管、第九阀门和第三气泵,第九阀门一端与DNPH管相连接,另一端与第三气泵相连接;采样气体通入DNPH管中,经吸附后气体通过第九阀门和第三气泵后排出;
第五条通道中,包括VOC在线分析仪、第十阀门和第四气泵、第十阀门一端与VOC在线分析仪相连接,另一端与第四气泵相连接,采样气体通入VOC在线分析仪中,测试后气体通过第十阀门和第四气泵后排出;
第六条通道中,包括第十一阀门和过量气体通道,过量的采样气体进入第六条通道,通过第十一阀门从过量气体通道排出;
所述多通道采样装置在对气体进行分析时,通过调节各阀门使各通道的气体流量比例始终保持不变,从挥发气体产生开始即采用VOC在线分析仪进行分析,直至VOC浓度降低至净化后环境空气的水平,确保人造板中的VOC已挥发完全;同时,利用气质联机、乙酰丙酮法和高效液相色谱对稀释装置送入的气体进行分析,减去净化后空气中的甲醛和其他VOC的本底值,即能够获取人造板挥发的甲醛和其他各类VOC物种的总量;
所述多通道采样装置在对气体进行分析时,包括测试过程和多通道同步采样过程,具体过程包括:记录稀释装置送入的气体流速为V,在测试过程中,首先仅采用第五条通道和第六条通道,关闭其他通道,从挥发气体产生开始即采用VOC在线分析仪进行分析,直至VOC浓度降低至净化后环境空气的水平,记录整个采样时间为t,则稀释后总的气体流量Q=V*t,在多通道同步采样过程中,根据第一条通道采集气体体积Q1、第二条通道采集气体体积Q2、第三条通道采集气体体积Q3、第四条通道采集气体体积Q4和第五条通道采集气体体积Q5,得到过量气体通道流量Q6=Q-Q1-Q2-Q3-Q4-Q5,根据所需采样气体体积和采样时间设置各条通道的阀门,保持每条通道从挥发气体产生开始直至结束,采集的样品量占总样品量的比例保持一致;
气体样品利用气质联机、乙酰丙酮法和高效液相色谱进行分析,获得VOC中某物种浓度为Mi,j,其中i代表第i个物种,j代表第j条通道,则第i个物种在总样品中的质量为Mi,a=Mi,j*Q/Qj,Qj表示第j条通道的流量,测试净化后空气中的VOC物种浓度为Ci,0,其中i代表第i个物种,0代表净化后空气的本底值,则净化后空气中的VOC物种在总样品重质量为Mi,0=Ci,0*λ/(λ+1),其中λ为稀释比,人造板挥发的VOC物种质量Mi根据Mi=Mi,a-Mi,0计算得到;
所述挥发条件控制箱体为不锈钢制,表面附有玻璃纤维保温层;
所述温度控制器控制加热片的温度在200摄氏度。
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