[发明专利]一种均匀掺混吸附剂建材的VOC源头抑制方法及其抑制效果预测方法

说明书

本发明公开了一种均匀掺混吸附剂建材的VOC源头抑制方法。该方法通过向建材中均匀掺混吸附剂颗粒对VOC散发进行源头控制；通过建立掺混吸附剂后建材VOC散发关键参数的理论模型，可对其VOC散发抑制效果进行预测；通过数值模拟分析建材内掺混不同种类及比例吸附剂后的VOC散发浓度发现，吸附剂分离系数越高，其抑制效果越显著。本发明可有效预测掺混吸附剂后建材VOC散发特性，为指导低散发建材的开发应用及室内空气质量控制方式的选择提供理论依据。

技术领域

本发明属于室内环境质量检测技术领域，特别涉及一种均匀掺混吸附剂建材的VOC源头抑制方法。

背景技术

现代社会的城市居民约90％的时间都在室内度过，而行动不便的人、老人、婴儿等弱势敏感人群在室内度过的时间更多，因此室内空气质量成为影响人们健康的越来越重要的因素。与此同时，随现代室内装潢的发展，大量使用人造建材导致室内VOC散发的源头迅速增多，对居民健康造成了极大影响。

当前室内建材VOC散发控制方法主要是空气净化法与通风稀释法。

常用的空气净化方法有吸附法、吸收法、光催化氧化法及离子化法，吸附法随吸附量不断增加，最终将因饱和而失去对室内空气的净化作用，甚至导致二次污染；光催化氧化法及离子化法净化过程中易产生有害副作物，且净化范围有限。通风稀释引入室外新风，不仅直面室外污染，而且增加采暖及空调能耗，与节能理念相悖；新风机组虽然避免引入室外污染，但初投资及运行能耗都较高。

因此，由于室内环境对居民健康的影响以及现有控制方案的种种弊端，如何找到一种方法抑制人造建材VOC的散发，成为了迫在眉睫的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种均匀掺混吸附剂建材的VOC源头抑制方法，在建材的生产过程中，不影响其强度等物理性能的前提下添加一定比例的吸附剂，改变材料原有的散发特性，从而减缓建材 VOC的散发速率，从源头抑制建材VOC散发，同时其工艺较为简单，成本低廉，因此对控制室内VOC浓度、研发低散发建材具有重要的工程意义。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种均匀掺混吸附剂建材的VOC源头抑制方法，将吸附剂均匀掺混至建材内。掺混吸附剂的体积比例宜在5％以内，以使得掺混后的建材满足力学性能要求。所选吸附剂原料广泛、可再生、力学性能良好，具体选择可以为木质活性炭、果壳活性炭、高锰酸钾浸渍氧化铝、沸石、硅胶等。

所述吸附剂按照适宜的比例与建材生产所需的木制纤维及胶粘剂等原材料进行均匀掺混。

本发明还提供了一种所述均匀掺混吸附剂建材的VOC源头抑制方法的抑制效果预测方法，通过建立散发关键参数理论模型进行预测，主要包括以下内容：

1)建立掺混吸附剂后建材VOC表观分离系数K_m′的预测模型：

K_m′＝φ+φ_pK_p+φ_qK_q

式中，K_p为建材骨架的分离系数；K_q为吸附剂骨架的分离系数；φ_p为掺混吸附剂后建材内木质颗粒骨架所占的体积比例，φ_q为添加吸附剂后建材内吸附剂骨架所占的体积比例，φ为原建材的孔隙率，φ_ad为吸附剂的孔隙率，V_ma为建材体积，单位m³；V_ad为吸附剂体积，单位m³；

2)大多数吸附剂中微孔所占比例较高，因此在建材中掺混少量吸附剂对主传质通道不会产生显著影响，可忽略有效扩散系数的变化。掺混吸附剂后建材 VOC表观扩散系数D_m＇为：