[发明专利]一种建筑装饰材料中SVOC释放关键参数的测定方法

说明书

本发明提供了一种测定建筑装饰材料中半挥发性有机物(SVOC)释放关键参数的方法。该方法采用加热的方式加速建筑装饰材料中SVOC的释放，以测定材料中SVOC的含量变化来计算SVOC的释放量，通过模型建立、计算及非线性最小二乘法拟合得到加热条件下的释放关键参数(内部扩散系数D和两相分配系数K)，最后根据释放关键参数与温度之间的函数关系将加热条件下得到的释放关键参数转化成常温或者其他目标温度下的释放关键参数。本发明操作简单快捷，试验周期短，测定结果准确可靠，适用于皮革、窗帘、地毯、油漆、木材、塑料、橡胶等各种建筑装饰材料中半挥发性有机物释放关键参数的测定，可广泛用于实验室检测和实际工程应用。

技术领域

本发明属于材料分析与环境检验领域，主要涉及一种建筑装饰材料中半挥发性有机物释放关键参数测定的方法。

背景技术

为了提高建筑装饰材料的使用或者加工性能，往往需要在材料中通常要加入增塑剂、阻燃剂、防腐剂、柔顺剂和抗静电剂等各种添加剂，这些添加剂中含大量邻苯二甲酸酯、多环芳香烃、卤代化合物等半挥发性有机污染物(SVOC)。这些SVOC毒性大，且在生产和使用过程中会持续释放，现已成为环境尤其是室内环境中SVOC的主要来源。

半挥发性有机物从材料内部释放到环境中是一个复杂的过程，包括了材料内部扩散、材料气相两相分配及表面的气相传质等过程，要准确评估和预测材料中SVOC的释放，关键是得到SVOC释放的内部扩散系数D和两相分配系数K(对流传质系数h_m可由外部条件计算得到)。相比于挥发性有机物，半挥发性有机物的释放参数测定则困难得多。SVOC由于挥发性低，释放量小，且释放的SVOC很容易吸附在释放池壁和管路中，导致其在常温下的释放很难被捕集并检测到；此外，由于SVOC释放缓慢，释放达到稳定平衡状态所需要时间长，实验周期长(长达数月)。因此，研发一种建筑装饰材料中半挥发性有机物释放关键参数的准确高效测定方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了所解决测定建筑装饰材料中半挥发性有机物的释放关键参数过程中存在的SVOC释放速率低，试验周期长、捕集释放效率低等问题，提出了一种测定建筑装饰材料中半挥发性有机物释放关键参数的新方法。

本发明采用在加热的方法加速SVOC的释放，缩短试验周期，同时采用测定材料中目标物浓度的变化来计算其的释放量，无需直接捕集并测定释放的SVOC，这样避免了直接测定过程中由于SVOC的壁吸附效应而造成捕集率低的缺点。本发明简单快捷，试验周期短，方法可靠性高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提供一种建筑装饰材料中半挥发性有机物释放关键参数测定的方法，包括如下步骤：

(1)建立释放舱内建筑装饰材料中半挥发性有机物(SVOC)释放参数的物理计算模型。其模型如下：

C(x,t)＝KC_as(t)x＝b ②

该模型中C(x,t)为材料在t时刻x处目标物的浓度，b为材料厚度，D为材料内部扩散系数，K为材料-空气两相分配系数；C(b,t)为材料表面目标物浓度，C_as(t)为材料表面气相中目标物浓度，C_a(t)主体气相中目标物浓度，h_m材料表面对流传质系数，可通过外部条件进行预测；A为材料表面积，V为释放池体积，N为空气交换速率。

(2)在一定体积释放舱中进行SVOC的释放试验，设置三组不同温度，释放舱温度控制精度小于0.5℃，释放仓湿度为50％，湿度控制精度小于5％，。