飾面人造板甲醛釋放特性及甲醛治理方法研究.pdf

1、采用有機(jī)氣體檢測(cè)儀和甲醛檢測(cè)儀對(duì)廣西典型城市（桂林、柳州、南寧）的家具城、商場(chǎng)、賓館、文化娛樂場(chǎng)所等公共場(chǎng)所的總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOC)及甲醛濃度進(jìn)行了檢測(cè)與分析;采用Airpak對(duì)以飾面人造板為污染源的模擬空間中的甲醛濃度分布狀況進(jìn)行了模擬。在環(huán)境艙、模擬空間中研究了溫度、濕度、換氣率對(duì)飾面人造板甲醛釋放的影響規(guī)律，并結(jié)合傳質(zhì)理論建立飾面人造板的甲醛釋放模型;運(yùn)用Box-Behnken方法研究了白乳膠低甲醛化改性工藝，采用氣相色譜-質(zhì)

2、譜聯(lián)用儀(GC-MS)、傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)、熱重分析儀(TG-DTG)、差示掃描量熱儀(DSC)等對(duì)白乳膠的低甲醛化的改性機(jī)理及熱解機(jī)理進(jìn)行探討;采用Placket-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、中心復(fù)合設(shè)計(jì)(CCD)研究了甲醛治理用CuxO/Bi2O3復(fù)合光催化材料的制備方法，采用X-射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見分光光度計(jì)(UV-vis)等探討了復(fù)合材料樣品的光催化降解甲醛的反應(yīng)機(jī)理。主要結(jié)論如下:<

3、br>　　(1)四類公共場(chǎng)所的甲醛、TVOC平均濃度大小順序依次為:家具城＞商場(chǎng)＞賓館＞文化娛樂場(chǎng)所，其中，南寧家具城的甲醛、TVOC最高平均濃度分別可達(dá)0.174 mg/m3和0.617mg/m3，是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值的1.74倍和1.03倍。
　　(2)模擬空間內(nèi)甲醛濃度的空間分布與污染源位置、空氣流速、溫度等顯著相關(guān);飾面密度板在常溫(20℃)、高溫(35℃)密閉模擬空間中的甲醛濃度分別為0.144 mg/m3、0.496mg/m

4、3，在通風(fēng)(2.5h-1)條件下其甲醛濃度分別為0.085 mg/m3、0.355 mg/m3;模擬空間中飾面密度板釋放的甲醛濃度的模擬值和實(shí)測(cè)值的最大誤差為12.9％。
　　(3)飾面密度板、飾面膠合板、飾面刨花板的甲醛釋放過程可分為迅速釋放、緩慢釋放、釋放飽和三個(gè)階段，釋放的甲醛濃度隨著溫度或濕度的增加而逐漸上升，隨換氣率的增加而降低，最高濃度分別為1.290 mg/m3、0.550 mg/m3和0.520 mg/m3。

5、>　　(4)模擬空間中飾面密度板、飾面膠合板、飾面刨花板釋放的甲醛濃度隨溫度的升高而升高，釋放的甲醛濃度值在夏季達(dá)到最高(0.107 mg/m3～0.252 mg/m3)，在冬季的甲醛平均濃度值相對(duì)較低(0.006 mg/m3～0.037 mg/m3)，對(duì)模擬空間所造成的甲醛污染程度大小依次為:飾面密度板＞飾面膠合板＞飾面刨花板。
　　(5)飾面人造板的甲醛釋放模型為:C(t)=ktCs+0.632CsM0(Dt)12(kfλ+2

6、)/λEkt0∞∑n=1sinqn/qmAn expλ2q2nt，模型預(yù)測(cè)的飾面密度板、飾面膠合板、飾面刨花板的甲醛濃度值與實(shí)測(cè)值最大誤差分別為10％、10％、12％，呈現(xiàn)出較好的擬合效果。
　　(6)改性劑可以有效降低白乳膠游離甲醛含量，對(duì)應(yīng)的影響的大小順序?yàn)?磺胺濃度＞N，N-二甲基乙二胺濃度＞硫酸鋁濃度＞聚乙烯醇濃度;最佳改性工藝條件為:磺胺濃度為15％、N,N-二甲基乙二胺濃度為3％、硫酸鋁濃度為3％、聚乙烯醇濃度為3％;

7、經(jīng)該工藝改性后白乳膠的游離甲醛含量降低了88.9％;改性過程中白乳膠中的甲醛與N,N-二甲基乙二胺、磺胺反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式可能為:7C4H12N2+16CH2O=5C7H17N+4C2H4N2O2+CHNO+7H2O;2C6H8N2O2S+3 CH2O=C3H4N2O+2C6H7SO2N+2H2O。
　　(7)改性前后白乳膠的總體熱解過程可以分為干燥失水、快速熱解和緩慢熱解三個(gè)階段;未改性白乳膠在熱解溫度為220℃～410℃和4

8、10℃～500℃范圍內(nèi)的活化能(E)、焓變(ΔH)、熵變(ΔS)、吉布斯自由能(ΔG)分別為113.82 KJ/mol、108.68 KJ/mol、-137.24 J/(mol· K)、193.53 KJ/mol和87.28 KJ/mol、81.48 KJ/mol、-162.31 J/(mol· K)、216.20 KJ/mol，改性白乳膠在熱解溫度為210℃～440℃范圍內(nèi)的活化能(E)、焓變(ΔH)、熵變(ΔS)、吉布斯自由能(ΔG

9、)分別為142.79 KJ/mol、137.94 KJ/mol、-92.35 J/(mol·K)、191.86 KJ/mol，較改性前均有所提高;改性前后白乳膠的熱分解反應(yīng)均屬于非自發(fā)的吸熱反應(yīng)。
　　(8) CuxO/Bi2O3復(fù)合材料對(duì)于甲醛氣體的去除有顯著效果;工藝因素對(duì)CuxO/Bi2O3復(fù)合材料去除甲醛的影響強(qiáng)弱順序?yàn)?乳酸濃度＞聚乙二醇600濃度＞燒結(jié)時(shí)間＞硝酸鉍摻雜量＞沉積溫度＞無水乙醇＞沉積時(shí)間＞燒結(jié)溫度＞電解液p

10、H＞電流密度;最佳制備工藝條件為:硫酸銅濃度為0.4 mol/L，乳酸濃度為4.28 mol/L、無水乙醇濃度為15％、聚乙二醇600濃度為4.87％、電解液pH為10.5、電流密度為8 mA/cm2、沉積時(shí)間60 min、沉積溫度為70℃、硝酸鉍摻雜量為45.83 g、燒結(jié)溫度為350℃、燒結(jié)時(shí)間為193.93 min，對(duì)應(yīng)的甲醛去除率為87.61％;經(jīng)過5次重復(fù)使用后其甲醛去除率僅下降了4.1％，具有良好的光催化降解甲醛的穩(wěn)定性。<