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室内装饰用饰面刨花板VOC释放特性的研究

作　者: 张文超
导　师: 沈隽
学　校: 东北林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 表面装饰刨花板挥发性有机化合物贴面工艺涂饰工艺
分类号: TS653
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着社会环保意识的增强,人们开始重视室内环境质量,特别是室内空气污染问题。影响室内空气污染的因素很多,其中一个重要的污染源就是木质人造板及饰面装饰材料,因此,对饰面人造板VOC释放进行研究和控制是缓解室内空气污染的重要措施。本论文以杨木刨花板为基材,研究不同饰面材料及方法对刨花板有机挥发物和游离甲醛释放的影响,探索了薄木贴面刨花板在不同热压工艺条件下VOC释放成分、释放规律及影响因素,评价了薄木贴面刨花板在陈放过程中VOC的释放,同时,预测了薄木贴面刨花板VOC的释放。并从薄木贴面刨花板的表面涂饰生产工艺入手,研究不同涂饰工艺条件下刨花板的TVOC释放变化规律,优化了涂饰生产工艺,提高了其环保性能。利用实验取得的结果统计分析,综合比较了涂料饰面刨花板整体性能。最后对水性清漆、醇酸清漆和硝基清漆饰面的刨花板进行了VOC衰减检测,为室内装修用饰面刨花板生产和使用提供了科学建议。所得研究结论如下：1.不同饰面材料能够对刨花板基材VOC的释放起到有效的阻隔作用。其中聚丙烯贴面材料阻隔效果最好,刨花板TVOC和游离甲醛释放浓度最低,其次是三聚氰胺浸渍纸和薄木贴面材料,水性涂料饰面刨花板TVOC释放浓度在生产过程中最大。2.以水曲柳薄木为材料饰面的刨花板,饰面前,测定出21种释放成分,主要成分为邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯；饰面后测定出15种释放成分,邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯相对含量比饰面前的低31.32%。3.为了使水曲柳薄木贴面刨花板VOC释放量最低,实验对涂胶量、脲醛胶与PVAc的配比量、热压时间、热压温度进行了L9(34)正交实验。确定出最佳工艺条件为：涂胶量100 g/m2,脲醛胶与PVAc的配比量为60：40,热压时间3min,热压温度100℃。4.为了考察不同参数的变化对薄木贴面刨花板TVOC释放的影响,本文对脲醛胶与PVAc的配比量、热压温度、涂胶量和薄木树种开展单因素实验。结果表明：热压温度升高、涂胶量增大,薄木贴面刨花板的TVOC释放量增加,初始释放浓度上升。脲醛胶与PVAc的配比量为70：30时,TVOC浓度最低。5.对不同热压工艺条件下贴面刨花板释放的VOC成分进行分析,结果表明：热压温度和热压时间的改变会使刨花板VOC成分种类发生改变。主要表现为：涂胶量增大,使得烷烃类化合物挥发量增大,芳香族化合物增多,而萜烯类物质和邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯减少；热压温度升高,烷烃类物质和萜烯类物质的释放相对含量减少,而芳香族化合物释放相对含量增大；松木薄木贴面板释放的VOC成分最多,发现了α-蒎烯和其他烷烃类物质。松木贴面板释放的芳香族化合物成分相对含量最大,水曲柳贴面板释放的芳香族化合物成分相对含量最小6.对水曲柳薄木贴面刨花板VOC释放单体衰减检测,结果表明：薄木贴面刨花板单体释放数量随着时间延长而逐渐减小；其中,烷烃类单体,随着时间的延长释放相对含量也减小。萜烯类物质初期释放相对含量较低,随着时间的延长,萜烯类物质释放相对含量增大。芳香族类物质释放相对含量变化不大。7.通过对涂料种类、涂饰量、涂布方式、陈放时间、含水率和砂光度等因素显著性分析,结果表明：影响涂饰刨花板TVOC释放显著性的因素依次是陈放时间、涂饰量和涂料种类。通过陈放时间、涂料种类、涂饰量对涂饰刨花板TVOC释放影响的单因素实验,结果表明,涂饰量增加会使TVOC的释放量增大,其释放量的变化规律是：TVOC30g>TVOC25g>TVOC20g>TVOC15g>TVOC10g；不同涂料种类涂饰的刨花板,其TVOC的释放量不同,其释放量的变化规律是：TVOC水性漆a>TVOC水性漆b＞TVOC硝基漆b＞TVOC硝基漆a＞TVOC醇酸清漆；陈放时间越长,涂饰刨花板单位时间内释放的TVOC量越少。8.通过对水性清漆、醇酸清漆和硝基清漆涂饰刨花板的VOC进行衰减测试,结果显示,水性清漆涂饰的刨花板使用中环保性能优于醇酸清漆和硝基清漆涂饰的刨花板。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-14
1 绪论  14-21
  1.1 课题背景  14-15
  1.2 VOC概述  15-17
    1.2.1 VOC的定义  15
    1.2.2 VOC的危害  15-16
    1.2.3 室内VOC的来源  16-17
  1.3 研究现状  17-20
    1.3.1 饰面刨花板中VOC的释放  17
    1.3.2 刨花板VOC的检测方法  17-18
    1.3.3 控制饰面刨花板VOC释放的方法  18-20
  1.4 本实验的研究目的、意义及主要研究内容  20-21
    1.4.1 研究目的及意义  20
    1.4.2 课题的来源和本文的主要研究内容  20-21
2 饰面材料对刨花板TVOC释放的影响  21-28
  2.1 实验材料  21
  2.2 实验仪器  21-23
  2.3 实验方法  23-24
  2.4 结果与讨论  24-27
    2.4.1 饰面材料对刨花板6小时内游离甲醛和TVOC封闭率的影响  24-25
    2.4.2 贴面材料对刨花板TVOC释放速率的影响  25-27
  2.5 本章小结  27-28
3 薄木贴面刨花板VOC的释放  28-32
  3.1 实验材料  28
  3.2 实验仪器  28
  3.3 实验方法  28-30
  3.4 结果与讨论  30-31
  3.5 本章小结  31-32
4 生产工艺对薄木贴面刨花板VOC释放的影响  32-50
  4.1 实验材料  32
  4.2 实验仪器  32
  4.3 实验方案设计  32-34
    4.3.1 正交试验  32-33
    4.3.2 单因素实验  33-34
    4.3.3 薄木刨花板释放成分衰减的长期实验  34
  4.4 实验结果与分析  34-47
    4.4.1 正交实验  34-36
    4.4.2 单因素实验  36-47
  4.5 薄木贴面刨花板VOC成分的长期衰减释放分析  47-48
  4.6 本章小结  48-50
5 涂饰工艺参数对刨花板TVOC释放的影响  50-65
  5.1 涂料种类及涂饰方法  50-52
    5.1.1 涂饰涂料分类  50-51
    5.1.2 涂饰工艺的分类  51-52
  5.2 实验材料  52
  5.3 实验仪器  52
  5.4 实验方法  52-54
    5.4.1 样品处理及采样  52-53
    5.4.2 正交试验  53
    5.4.3 生产工艺参数单因素实验  53-54
    5.4.4 温度变化对TVOC释放的影响的实验  54
  5.5 实验数据的统计分析  54-63
    5.5.1 正交试验  54-57
    5.5.2 单因素实验  57-63
    5.5.3 温度变化对TVOC释放的影响  63
  5.6 本章小结  63-65
6 涂饰后刨花板VOC释放成分分析  65-96
  6.1 实验材料  65
  6.2 实验仪器  65
  6.3 实验方法  65-66
  6.4 实验步骤  66
  6.5 实验结果与讨论  66-95
    6.5.1 醇酸清漆涂饰刨花板VOC释放成分及变化规律  66-76
    6.5.2 水性清漆涂饰刨花板VOC释放成分及变化规律  76-84
    6.5.3 硝基清漆涂饰刨花板VOC释放成分及变化规律  84-93
    6.5.4 三种涂料涂饰刨花板释放VOC的对比  93-95
  6.6 本章小结  95-96
结论  96-98
参考文献  98-103
附录  103-131
攻读学位期间发表的学术论文  131-132
致谢  132-133

室内装饰用饰面刨花板VOC释放特性的研究

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