CN111111375A - 一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，包括两个检测箱，两个检测箱分别作为对比测试室和样品测试室；每个检测箱包括外壳空腔；外壳空腔顶部开有条缝状开口；条缝状开口的顶部，嵌入盖板；条缝状开口下端连接有不锈钢丝网袋；外壳空腔左侧开有圆形进气孔，圆形进气孔与第一聚四氟乙烯管连接，第一聚四氟乙烯管安装有调节阀；第一聚四氟乙烯管的左端与第一广口试剂瓶相连；第一广口试剂瓶通过第二聚四氟乙烯管与第二广口试剂瓶相连；第二广口试剂瓶的左端还连接有第三聚四氟乙烯管的右端；第三聚四氟乙烯管的左端与橡胶鼓气包相连接。本发明能对人造板及其制品游离甲醛吸附材料的吸附效率进行检测，便于操作和使用。
Description
技术领域
本发明涉及甲醛吸收效率检测技术领域，特别是涉及一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置。
背景技术
近年来，随着经济结构的不断调整以及人们生活方式的改变，室内环境已成为人们生活和工作之最为密切的环境，室内环境质量的好坏，直接关系到人们的生命健康和生活质量。甲醛超标，已成为房屋装修导致室内污染的重要原因之一。甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体，能够与蛋白质结合。如果人体吸入高浓度甲醛后，不仅会对人的神经系统、肺、肝脏都有损害，还会引起人体内分泌功能紊乱，引发过敏性皮炎、过敏性哮喘等，而甲醛被世界卫生组织确认为对人体有毒害、致癌、致畸形的化学物质，是公认的变态反应源。
甲醛对人体的危害逐渐受到人们重视，促进了甲醛净化技术在市场上的蓬勃发展。市场上现有的除醛方式主要有：生化酶除醛、光触媒除醛、物理吸附除醛、负离子除醛、臭氧氧化法除醛，以及利用绿色植物除醛和使用通风换气法除醛。相较与传统的除醛技术，现在市场上使用范围最广，人民认可度最高的技术为：利用涂料涂抹家具或其他人造板材的技术，将室内甲醛吸附、分解，从而达到净化室内空气，保证人们生活环境质量的目的。
市场上除醛涂料及涂料与人造板结合的一些衍生品的大量涌现，促使产品的效率检测，成为人们关注的重点。而现有的人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测，基本是在专门的研究机构进行，检测周期长，成本较高，并且无法得知检测过程是否准确，符合国家标准，是否能够真实的反应吸附材料的除醛效率。
因此。目前急需一种装置，能够真实反映人造板及其制品游离甲醛吸附材料进行除醛的效率，减少除醛材料效率检测的时间周期，且占空间面积小，方便储存及使用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置。
为此，本发明提供了一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，包括结构完全一样的两个检测箱，两个检测箱分别作为对比测试室和样品测试室，其中：对比测试室内不放入甲醛吸附材料，样品测试室内用于放入有甲醛吸附材料；
每个检测箱包括一个中空密封的外壳空腔；
外壳空腔的底部四角，分别安装有一个垫块；
外壳空腔的顶部，开有条缝状开口；
条缝状开口的顶部，嵌入设置有形状大小相匹配的、条状的聚四氟乙烯盖板；
条缝状开口的下端连接有一个不锈钢丝网袋；
外壳空腔的左侧开有一个圆形进气孔，圆形进气孔与第一聚四氟乙烯管的右端紧密连接，第一聚四氟乙烯管的水平部位安装有一个调节阀；
外壳空腔的右侧面，设置有可启闭的圆形集气孔；
第一聚四氟乙烯管的左端，与第一广口试剂瓶相连接；
第一广口试剂瓶，通过第二聚四氟乙烯管，与第二广口试剂瓶相连接；
第一广口试剂瓶和第二广口试剂瓶均由橡胶软木塞密封；
第二广口试剂瓶的左端，还连接有第三聚四氟乙烯管的右端；
第三聚四氟乙烯管的左端，与橡胶鼓气包相连接；
第一广口试剂瓶，用于预先存放甲醛溶液，且第二聚四氟乙烯(PTFE)管的一端插入到甲醛溶液液面以下，第一聚四氟乙烯管的左端位于甲醛溶液的液面以上。
其中，外壳空腔的底面，安装有一台的混合风机；
混合风机的正上方，设置有活性炭过滤棉网；
活性炭过滤棉网嵌合在外壳空腔的底面。
其中，第二广口试剂瓶为防倒吸的广口试剂瓶。
其中，对于第二广口试剂瓶所连接的第二聚四氟乙烯管和第三聚四氟乙烯管，其中，连接第一广口试剂瓶的第二聚四氟乙烯管的出口端距离瓶口较近，而第三聚四氟乙烯管的出口端距离瓶口较远。
其中，混合风机，位于外壳空腔的底端，与圆形进气孔的垂直距离为15cm。
其中，圆形集气孔的高度比圆形进气孔的高度低。
其中，第一聚四氟乙烯管的右端外部具有外螺纹，与圆形进气孔的内螺纹紧密连接。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其能对人造板及其制品游离甲醛吸附材料的吸附效率进行检测，不仅能实现快速高效的效率检测，而且整个装置小巧方便，便于操作和使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置的结构示意图；
图2为本发明提供的一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置的俯视图；
图3为本发明提供的一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置的右视图；
图中，1为外壳空腔、2为条缝状开口、3为圆形进气孔、4为圆形集气孔、5为第一广口试剂瓶；
6为第二广口试剂瓶、7为第一聚四氟乙烯(PTFE)管、8为第二聚四氟乙烯(PTFE)管、9为第三聚四氟乙烯(PTFE)管、10为不锈钢丝网袋；
11为甲醛溶液、12为橡胶软木塞、14为橡胶鼓气包、15为混合风机；
16为活性炭过滤棉网、17为垫块、21为调节阀。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图3，本发明提供了一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，包括结构完全一样的两个检测箱，两个检测箱分别作为对比测试室和样品测试室，其中：
对比测试室内不放入甲醛吸附材料，样品测试室内用于放入有甲醛吸附材料(根据检测过程，适时放入)；
每个检测箱包括一个中空密封的外壳空腔1；
外壳空腔1的底部四角，分别安装有一个垫块17。
外壳空腔1的顶部，开有条缝状开口2；
条缝状开口2的顶部，嵌入设置有形状大小相匹配的、条状的聚四氟乙烯盖板；
条缝状开口2的下端连接有一个不锈钢丝网袋10，不锈钢丝网袋10用于根据用户的需要，选择放置甲醛吸附材料(即除醛材料)；
外壳空腔1的左侧开有一个圆形进气孔3，圆形进气孔3与第一聚四氟乙烯(PTFE)管7的右端紧密连接，第一聚四氟乙烯(PTFE)管7的水平部位安装有一个调节阀21；
外壳空腔1的右侧面(即圆形进气孔3侧所在平面相对的平面)，设置有可启闭的圆形集气孔4；
第一聚四氟乙烯(PTFE)管7的左端，与第一广口试剂瓶5相连接；
第一广口试剂瓶5，通过第二聚四氟乙烯(PTFE)管8，与第二广口试剂瓶6相连接；
第一广口试剂瓶5和第二广口试剂瓶6均由橡胶软木塞12密封；
第二广口试剂瓶6的左端，还连接有第三聚四氟乙烯(PTFE)管9的右端；
第三聚四氟乙烯(PTFE)管9的左端，与橡胶鼓气包14相连接；
第一广口试剂瓶5，用于预先存放甲醛溶液11，且第二聚四氟乙烯(PTFE)管8的一端插入到甲醛溶液液面以下，第一聚四氟乙烯(PTFE)管7的左端位于甲醛溶液的液面以上。
在本发明中，具体实现上，外壳空腔1的底面，安装有一台低速的混合风机15；
混合风机15的正上方，设置有活性炭过滤棉网16；
活性炭过滤棉网16嵌合在外壳空腔1的底面。
在本发明中，具体实现上，外壳空腔1为边长为0.34m的立方体，体积约为4L。该尺寸符合ISO 12460-2：2018人造板甲醛释放量测定第二部分：小室法对容积范围在0.02m3～1m3的试验箱要求。
在本发明中，具体实现上，外壳空腔1的材料和各个连接导管(包括第一聚四氟乙烯管、第二聚四氟乙烯管以及第三聚四氟乙烯管)均采用透明的聚四氟乙烯(PTFE)材料，便于连接，可保证连接处的气密性，避免由于气体相互渗透而影响检测的结果。
需要说明的是，在本发明中，检测装置的外壳空腔及连接导管均采用聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯材料是一种非吸收性材料，对甲醛几乎没有吸收，同时也不会释放甲醛，对实验检测结果的影响较小。
需要说明的是，由于甲醛是一种能够溶于水的气体，在实验过程中要保持全程干燥，避免由于含有水分导致实验结果的不准确。
需要说明的是，在本发明中，条缝状开口2处有可活动的条状聚四氟乙烯盖板，该盖板可以与条缝状开口紧密嵌合。将需要检测的测试材料放入金属网袋后，将盖板合上，在整个检测的过程中严禁将盖板打开。
需要说明的是，条缝状开口2连接着不锈钢丝网袋10，不锈钢丝网袋10具有很好的承重能力，由于其强度较高，故不需要太密集的钢丝来制作钢丝网袋，只需要纵横各四根，便能够满足实验的要求。较少的不锈钢丝可以让测试件更充分的与检测仓内的空气接触，减少由于阻挡试件而产生的测试误差。
在本发明中，不锈钢丝网袋10，可以保证人造板及其制品游离甲醛吸附材料与检测箱内的气体环境充分接触。
在本发明中，具体实现上，圆形进气孔3的内径为25mm，圆形进气孔3孔内具有内螺纹，与该孔连接的为甲醛配气装置。
需要说明的是，本发明中，甲醛配气装置由三根直径为25mm的聚四氟乙烯管、两个广口试剂瓶，和一个橡胶鼓气包组成。聚四氟乙烯管的转弯处由90°弯头连接。
需要说明的是，本发明中，与圆形进气孔相连接的第一聚四氟乙烯管7上安装有调节阀21，该调节阀21可以起到控制气流大小的作用。
需要说明的是，本发明中，第一广口试剂瓶5和第二广口试剂瓶6这两个广口试剂的瓶盖为橡胶软木塞。橡胶软木塞上有两个通孔，其大小与聚四氟乙烯(PTFE)管外径大小一致。
在本发明中，具体实现上，可启闭的圆形集气孔4所在的平面与圆形进气孔所在的平面相对，圆形集气孔4的高度比圆形进气孔3的高度低5cm。
需要说明的是，在本发明中，圆形集气孔4的高度比圆形进气孔3的高度低，避免由于圆形进气孔3与圆形集气孔4相对，使得从圆形进气孔3进入外壳空腔1的甲醛气体还没来得及与位于不锈钢丝网袋10内的待测试件发生反应，便从圆形集气孔4渗出，从而影响检测的结果；且甲醛气体的摩尔质量略大于空气的平均摩尔质量，在较低处设置圆形集气孔4，有利于增加甲醛气体与待测试件的反应路程，让检测结果更加准确。
其中，需要特别说明的是，甲醛气体从高处的进气口进入外壳空腔内后，由于甲醛气体的摩尔质量略大于空气的平均摩尔质量，甲醛将会从高处呈现缓慢沉积下来的过程，有利于甲醛气体与待测试件充分反应后再收集起来。
需要说明的是，在本发明中，圆形进气孔3为外壳空腔1的甲醛气体进气处，与第一聚四氟乙烯管7紧密相连，用于将第一广口试剂瓶5所制备获得的甲醛气体，从该处释放进外壳空腔1里面，直至外壳空腔1内甲醛气体满足实验需求。圆形集气孔4为甲醛气体收集处，与位于外部的甲醛气体收集装置(例如可以为甲醛气体存储容器，该容器可以通过加装有抽气泵的管道，与圆形集气孔4相连接)相连，用于将外壳空腔1内的气体收集起来并进行下一步的浓度检测。
在本发明中，具体实现上，第一聚四氟乙烯(PTFE)管7的右端外部具有外螺纹，与圆形进气孔3的内螺纹紧密连接。
具体实现上，第一聚四氟乙烯(PTFE)管7含有一个直角转弯，两直角边均为20cm，连接处由聚四氟乙烯(PTFE)的90°弯头连接。
在本发明中，具体实现上，第二广口试剂瓶6为防倒吸的广口试剂瓶。
具体实现上，防倒吸的第二广口试剂瓶6，可以实现防止甲醛液体倒吸入橡胶鼓气包14里；
需要说明的是，本发明中，对于防倒吸的第二广口试剂瓶6的两根聚四氟乙烯管(包括第二聚四氟乙烯管8和第三聚四氟乙烯管9)，其中，与甲醛溶液连接侧(即连接用于存放甲醛溶液的第一广口试剂瓶5侧)的管(即第二聚四氟乙烯管8)的出口端距离瓶口较近，而另一根管(即第三聚四氟乙烯管9)的出口端距离瓶口较远，以达到防倒吸的效果。
在本发明中，具体实现上，橡胶鼓气包14连接在第三聚四氟乙烯(PTFE)管的左侧末端。
需要说明的是，橡胶鼓气包14使用简单、方便、且不容易损坏，可重复使用。制备甲醛原理简单，效率较高，且可以根据需求按压不同次数，制备所需的甲醛气体量。
在本发明中，具体实现上，低速的混合风机15，位于外壳空腔1的底端，与圆形进气孔3的垂直距离为15cm。
需要说明的是，本发明中，低速的混合风机15，在靠近圆形进气孔3的一侧，这样可以加快让进入检测箱内的甲醛气体混合均匀。
在本发明中，具体实现上，活性炭过滤棉网16位于低速的混合风机15的上方，并嵌合在外壳空腔1的底端，防止将室内的其他杂质及颗粒污染物送进实验箱体内，影响实验的结果。
需要说明的是，本发明中，要将检测箱放置于周边环境较为干净，温湿度环境一定的条件下进行。
因此，本发明基于现在人造板材及其制品游离甲醛吸附材料的广泛使用，但是现有的检测技术相对复杂，且耗时较长。提供了一种设备体积小，方便转移，检测时间大大缩短，方便操作，解决了现有的人造板材及其制品游离甲醛吸附材料检测较难，时间周期长的缺点。
需要说明的是，对于本发明，其采用的检测方法符合标准规范，并在规范的基础上对其进行优化，能够准确、快捷的对除醛产品的除醛效率进行检测，而且整个装置小巧方便，便于移动和使用，有利于广泛地应用，显著增强人们的产品使用感受。本发明的检测原理是：将甲醛释放源放入规定温度、相对湿度、压力和空气流量的测试室中，分别测定接入与不接入吸附材料的甲醛质量及其变化，以初始吸附率和单位吸附率作为评价材料吸附性能的指标。
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面就本发明的检测过程进行说明。
在实验开始前，将两个检测箱(两个检测箱分别作为对比测试室和样品测试室)放于恒温恒湿实验室内，进行对比检测箱和样品检测箱的平行性实验。实验室内温度控制在(25±1.0)℃，相对湿度(50±10)％；确保测试室内的仪器干燥，无异物；盖好条缝状开口2处的顶盖(即盖板)，圆形集气孔4闭合，圆形进气孔3处连接的第一聚四氟乙烯管7的调节阀21处于关闭状态；在第一广口试剂瓶5中放入甲醛溶液(GB/T 685)：分析纯，甲醛含量37.0％～40.0％。
在准备就绪后，打开第一聚四氟乙烯管7的调节阀21至最大，接通橡胶鼓气包1，以30次/min的速率，向检测箱的外壳空腔1内充气3min，充气结束后，关闭调节阀21。接着开启圆形集气孔4，使用美净臣CY-H200双气路大气采样器，进行30s采样，在采样后，结合乙酰丙酮分光光度法，使用上海菁华721可见分光光度法，对检测室内的甲醛含量进行气体浓度检测，并记录初始的甲醛浓度。其中，对比检测箱内的甲醛浓度记为Ci1，样品检测箱内的甲醛浓度记为Ci1’，Ci1和Ci1’之间的差值δCi1≤0.001mg/m3。关闭圆形集气孔4，将检测试件(即甲醛吸附材料)放入样品检测箱的不锈钢金属网袋(这时候，对比检测箱的不锈钢金属网袋不放入甲醛吸附材料)，关闭条缝状开口2上的盖板。实验进行24h后，打开圆形集气孔4，使用同样的方法对检测箱内的甲醛气体浓度进行测量，测量结果分别记为Ce1和Ce1’,两者之间的差值记为δCe1；
接着，进行持久性检测，以24小时为一个时间周期，使用同一块试件对其进行重复性实验，且每个周期的实验操作过程都需要进行实验数据的记录。连续操作三组，分别记录每组数据。
在实验结束后，对数据进行处理，得出人造板及其制品游离甲醛吸附材料的初始净化效率和持久性检测。具体计算公式如下：
甲醛净化效率：
甲醛净化持久性检测：
式中，η1、η3分别为时间段为24h、72h依据甲醛净化公式计算得出的计算结果。
其中ηt的值越大，甲醛净化的持久性越好，反之，如果该值越小，人造板及其制品游离甲醛吸附材料的甲醛净化的持久性越差。
其中，对比检测箱与样品检测箱的初始值差值δCi1，δCi2，δCi2满足≤0.001mg/m3，测试结果方为有效。
其中，Ci1’的值需≤0.05mg/m3，测试室背景甲醛浓度需要满足规定标准≤0.05mg/m3，GB/T 35243-2017人造板及其制品游离甲醛吸附材料性能的测试方法中的要求。
与现有技术相比较，本发明提供的人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置具有如下有益效果：
1、本发明能够对市场上现有的人造板材及其制品游离甲醛吸附材料达到有效的效率检测。
2、本发明采用国际标准中小室法的要求，检测箱的体积较小，便于转移及携带。
3、本发明使用鼓气法实现甲醛气体的配置，过程简单、方便、且配有调节阀，可以改变进气速率，满足实验的需求。
4、本发明中在实验检测箱底，安装有微型风扇，在实验期间可以开启风扇，促进注入检测箱内的甲醛气体在实验箱内迅速混合均匀；在实验结束的时候，可以开启风扇加速实验箱内气流的通过，使检测箱内甲醛含量回归初始值，为下次实验做准备。
5、本发明中装有的活性炭过滤棉网，可以防止将室内异物吹入检测箱，减少异物吹入对检测结果的影响。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其能对人造板及其制品游离甲醛吸附材料的吸附效率进行检测，不仅能实现快速高效的效率检测，而且整个装置小巧方便，便于操作和使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
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。
Claims (7)
1.一种人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其特征在于，包括结构完全一样的两个检测箱，两个检测箱分别作为对比测试室和样品测试室，其中：对比测试室内不放入甲醛吸附材料，样品测试室内用于放入有甲醛吸附材料；
每个检测箱包括一个中空密封的外壳空腔(1)；
外壳空腔(1)的底部四角，分别安装有一个垫块(17)；
外壳空腔(1)的顶部，开有条缝状开口(2)；
条缝状开口(2)的顶部，嵌入设置有形状大小相匹配的、条状的聚四氟乙烯盖板；
条缝状开口(2)的下端连接有一个不锈钢丝网袋(10)；
外壳空腔(1)的左侧开有一个圆形进气孔(3)，圆形进气孔(3)与第一聚四氟乙烯管(7)的右端紧密连接，第一聚四氟乙烯管(7)的水平部位安装有一个调节阀(21)；
外壳空腔(1)的右侧面，设置有可启闭的圆形集气孔(4)；
第一聚四氟乙烯管(7)的左端，与第一广口试剂瓶(5)相连接；
第一广口试剂瓶(5)，通过第二聚四氟乙烯管(8)，与第二广口试剂瓶(6)相连接；
第一广口试剂瓶(5)和第二广口试剂瓶(6)均由橡胶软木塞(12)密封；
第二广口试剂瓶(6)的左端，还连接有第三聚四氟乙烯管(9)的右端；
第三聚四氟乙烯管(9)的左端，与橡胶鼓气包(14)相连接；
第一广口试剂瓶(5)，用于预先存放甲醛溶液(11)，且第二聚四氟乙烯管(8)的一端插入到甲醛溶液液面以下，第一聚四氟乙烯管(7)的左端位于甲醛溶液的液面以上。
2.如权利要求1所述的人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其特征在于，外壳空腔(1)的底面，安装有一台的混合风机(15)；
混合风机(15)的正上方，设置有活性炭过滤棉网(16)；
活性炭过滤棉网(16)嵌合在外壳空腔(1)的底面。
3.如权利要求1所述的人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其特征在于，第二广口试剂瓶(6)为防倒吸的广口试剂瓶。
4.如权利要求3所述的人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其特征在于，对于第二广口试剂瓶(6)所连接的第二聚四氟乙烯管(8)和第三聚四氟乙烯管(9)，其中，连接第一广口试剂瓶(5)的第二聚四氟乙烯管(8)的出口端距离瓶口较近，而第三聚四氟乙烯管(9)的出口端距离瓶口较远。
5.如权利要求1所述的人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其特征在于，混合风机(15)，位于外壳空腔(1)的底端，与圆形进气孔(3)的垂直距离为15cm。
6.如权利要求1至5中任一项所述的人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其特征在于，圆形集气孔(4)的高度比圆形进气孔(3)的高度低。
7.如权利要求1至6中任一项所述的人造板及其制品游离甲醛吸附材料的效率检测装置，其特征在于，第一聚四氟乙烯管(7)的右端外部具有外螺纹，与圆形进气孔(3)的内螺纹紧密连接。
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