装载率对饰面刨花板和中密度纤维板VOCs释放的影响

作     者：邵亚丽 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：沈隽

授予年度：2019年

学科分类：082902[工学-木材科学与技术] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

主      题：饰面刨花板 饰面中密度纤维板 VOCs 装载率 大气质量评价法 

摘      要：刨花板和中密度纤维板(中纤板,MDF)是一种在室内装修过程中广泛使用的材料,为了减少其在使用过程中向室内空气环境中释放的对人体健康造成危害的挥发性有机化合物VOCs。本论文以饰面刨花板和中纤板为研究材料,采用15L小型环境舱,研究了在开放环境和密闭环境下8mm/18mm的不同饰面材料饰面刨花板和中纤板在不同装载率条件下的VOCs释放情况,并以大气质量评价法为依据,对该品种的饰面板进行室内空气污染等级评定。通过对实验数据的整理,得到了饰面刨花板和中纤板装载率与综合指数Ⅰ之间的幂函数关系,提出了相对科学的饰面板使用指导规范,为饰面刨花板和中纤板VOCs检测提供科学依据,从而保障室内环境和人体健康。研究结论如下:1.开放条件下,饰面刨花板和中纤板的VOCs释放量均呈现随陈放时间的延长而逐渐降低的趋势,VOCs浓度的增长速率逐渐减小,在第21天达到了释放平衡。密闭条件下,饰面刨花板和中纤板的VOCs随时间增加,释放速率由快到慢,密闭时间达到18h时,该品种的饰面刨花板和中纤板所释放的VOCs在舱体内达到了动态平衡。开放条件下,PVC饰面材料对板材内部挥发性有机化合物的阻挡作用最好;其次是三聚氰胺饰面材料;水性漆饰面刨花板和水性漆饰面中纤板VOCs释放量较大且VOCs衰减速率是四种饰面板材中最快的;素板的VOCs衰减速率最为缓慢,达到释放平衡时挥发性有机化合物的浓度最高。密闭环境下,素板VOCs初始浓度最高,PVC饰面板的释放速率整体最为平缓,对板材的封闭效果最好。平衡状态下,水性漆饰面的刨花板和水性漆饰面中纤板的VOCs总释放量最高。2.开放和密闭实验条件下,从不同装载率对饰面刨花板和中纤板VOCs浓度的影响来看,随着板材在实验舱体内装载率的增加,板材的挥发性有机化合物的浓度也会随着增加,但两者之间没有明显的线性关系。开放和密闭实验条件下18mm厚度的板材所释放的VOCs浓度整体上均高于8mm饰面板,但厚度对VOCs浓度的影响不太显著。3.大气质量评价法可以较好的评价饰面刨花板和中纤板室内空气污染情况,饰面板的装载率与大气质量评价法中的综合指数Ⅰ可以用幂函数Ⅰ=a·x^b拟合,其R2值均在0.96以上。经过验证,该公式可表示同种品质的饰面刨花板和中纤板的Ⅰ值随装载率变化的情况。随着板材厚度的增加,相同综合指数Ⅰ值控制下的装载率限量随之减小,这说明板材厚度的增加会导致VOCs单体的浓度增加。相同的Ⅰ值条件下,不同饰面材料中水性漆饰面板的装载率限量最低,其次是素板,再次是PVC饰面板,三聚氰胺饰面刨花板和三聚氰胺饰面中纤板的装载率限量最大。4.密闭实验条件下,饰面刨花板和饰面中纤板的装载率限量均值一般在0.3～0.4 m2/m3左右,该限量值对环境相对密闭的办公室和卧室的装修具有指导意义。18mm厚度的刨花板和中纤板板材对家具制作有指导意义,一般来说,开放实验条件下,18mm的PVC饰面刨花板,三聚氰胺饰面刨花板,水性漆饰面刨花板和刨花板素板的装载率限量分别应控制在4.4m2/m3、6.2m2/m3、3.2m2/m3和2.7m2/m3;对应的饰面中纤板的装载率限量则应控制在 3.3m2/m3、4.6m2/m3、2.7m2/m3和 2.3m2/m3。