在裝修污染、車內(nèi)異味等問題備受關(guān)注的今天,我們常聽到“板材甲醛超標”、“TVOC過高”等說法。但要準確知道某種材料在真實使用環(huán)境中會釋放多少有害物質(zhì),就需要借助一種專門的實驗設(shè)備——
VOC散發(fā)量測試艙(也稱環(huán)境艙、氣候箱)。它就像一臺“放大版的室內(nèi)空氣模擬器”,讓材料在受控的艙內(nèi)持續(xù)釋放揮發(fā)性有機物,再由儀器分析空氣中的濃度,從而推算出材料的釋放量。
工作原理:模擬真實,精準控制
VOC測試艙的核心,是盡可能真實地模擬人居住或工作的室內(nèi)環(huán)境,同時精確控制各種變量。
艙體與環(huán)境:艙體通常由不銹鋼或鏡面不銹鋼制成,內(nèi)壁光滑無吸附,確保測試的準確性。內(nèi)部容積從幾十升到幾十立方米不等。通過精密的溫濕度控制系統(tǒng),可將溫度穩(wěn)定在23℃、相對濕度45%~55%等標準條件下,并控制換氣次數(shù)和空氣流速。
背景濃度控制:測試前,系統(tǒng)會用潔凈空氣長時間吹掃艙體,將甲醛、TVOC等本底濃度降至低水平,避免干擾測試結(jié)果。
樣品放置與負荷比:將規(guī)定面積的樣品(如一塊地板、一套座椅內(nèi)飾)放入艙內(nèi)。負荷比(樣品總面積/艙體容積)需符合標準,以模擬真實空間的裝載密度。
空氣采樣與分析:在設(shè)定的時間點,用吸附管或采樣袋從艙內(nèi)抽取空氣樣本,送至氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)等分析設(shè)備,精確測定各類VOC的濃度。通過持續(xù)監(jiān)測,可以繪制出濃度-時間曲線,并計算出材料的初始釋放速率、平衡濃度、特定時間內(nèi)的累積釋放量等關(guān)鍵指標。
主要應用場景
VOC測試艙的應用非常廣泛,是許多行業(yè)進行環(huán)保質(zhì)量控制的重要工具:
建筑與室內(nèi)裝飾:評估人造板材、地板、墻紙、地毯、涂料等材料的甲醛和TVOC釋放量,為綠色建筑和健康建材認證提供數(shù)據(jù)支持。
家具與汽車內(nèi)飾:測試沙發(fā)、床墊、座椅、儀表板、頂棚等部件,以控制車內(nèi)異味和有害物質(zhì),滿足相關(guān)法規(guī)要求。
電子電器產(chǎn)品:評估電腦、手機、打印機等整機或配件在使用過程中可能釋放的VOC,確保產(chǎn)品符合環(huán)保標準。
空氣凈化與新風設(shè)備:測試凈化器、新風機等設(shè)備在凈化已知濃度污染物時的實際效果。
標準與規(guī)范
為了確保不同實驗室間測試結(jié)果的可比性,VOC測試艙的設(shè)計和操作通常遵循一系列國際和國內(nèi)標準,如:
國際標準:ASTMD5116,ASTMD6330,ASTMD6670,ASTME1333,EN717-1,EN13419-1等。
國內(nèi)標準:GB18580(人造板)、GB18584(木家具)、GB18587(地毯)等。
設(shè)備構(gòu)成與維護
一臺典型的VOC測試艙主要由以下系統(tǒng)組成:
艙體系統(tǒng):包括艙體結(jié)構(gòu)、觀察窗、樣品架和密封件。
空氣處理系統(tǒng):由空氣過濾器、風機、溫濕度調(diào)節(jié)裝置(如制冷、加熱、加濕器)構(gòu)成,負責空氣的潔凈、循環(huán)與溫濕度控制。
壓力與流量控制系統(tǒng):通過精密調(diào)節(jié)閥和流量計,確保艙內(nèi)微正壓和穩(wěn)定的換氣率。
采樣與分析系統(tǒng):包括采樣接口和連接至GC-MS等分析儀器的管線。
數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng):由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和專用軟件組成,用于實時監(jiān)控、記錄和處理試驗數(shù)據(jù)。
為保證測試結(jié)果的可靠性,日常維護至關(guān)重要。這包括定期清潔艙體內(nèi)壁、校準溫濕度傳感器、檢查并更換空氣過濾器、校驗流量控制器等。
發(fā)展與趨勢
隨著人們對室內(nèi)空氣質(zhì)量要求的提高,VOC測試技術(shù)也在不斷發(fā)展。測試條件正從單一的“標準工況”向更接近真實生活的“多工況”擴展;同時,對更多痕量、新型VOCs的識別能力也在提升。未來,VOC測試艙將繼續(xù)在材料研發(fā)、質(zhì)量控制和健康風險評估中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
