室內(nèi)空氣品質(zhì)（Indoor air quality，簡(jiǎn)稱IAQ）顯著影響人們的舒適、健康和工作效率，而人造板散發(fā)的揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile organiccompounds，簡(jiǎn)稱VOCs）是造成室內(nèi)空氣品質(zhì)低劣的主要原因之一。源頭控制是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的最佳方法，因此研究人造板VOC散發(fā)控制原理和方法，發(fā)展低散發(fā)人造板具有重要意義。傳統(tǒng)研究中缺乏人造板不同生產(chǎn)階段的VOC散發(fā)分析，導(dǎo)致原材料及生產(chǎn)工藝對(duì)人造板VOC散發(fā)的影響不明晰，缺乏遴選人造板表面阻隔層的有效方法，并且鮮有研究涉及優(yōu)化吸附劑在人造板中的摻雜位置。本論文針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展了相關(guān)研究，主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)如下： 首先，測(cè)定了人造板不同生產(chǎn)階段包括脲醛樹(shù)脂、木片、施膠纖維、密度板、酚醛樹(shù)脂等在內(nèi)散發(fā)的VOC種類及可散發(fā)含量，發(fā)現(xiàn)膠粘劑中的甲醛可散發(fā)含量是影響人造板甲醛散發(fā)的主要因素，而人造板散發(fā)的其它VOC主要來(lái)源于木片；生產(chǎn)過(guò)程中的干燥及熱壓工藝有利于人造板中VOC種類及可散發(fā)含量的減少；得到了膠粘劑中甲醛可散發(fā)含量與人造板甲醛散發(fā)因子間的關(guān)聯(lián)式，為在生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)測(cè)和控制人造板甲醛散發(fā)速率提供了指導(dǎo)。 其次，提出了測(cè)定人造板表面阻隔層內(nèi)VOC擴(kuò)散系數(shù)和分離系數(shù)的動(dòng)態(tài)/靜態(tài)艙法，其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試時(shí)間短，測(cè)試結(jié)果精度較高，并導(dǎo)出了描述阻隔層阻隔效果的無(wú)量綱關(guān)聯(lián)式，為遴選阻隔層降低人造板VOC散發(fā)速率提供了技術(shù)手段。 第三，發(fā)展了簡(jiǎn)易的密閉環(huán)境艙法用于篩選甲醛吸附性能優(yōu)良的吸附劑，并結(jié)合多層材料VOC散發(fā)模型建立了人造板中摻雜吸附劑的位置優(yōu)化模型，提出了求解優(yōu)化模型的方法，研究證明了較優(yōu)的摻雜方式是將吸附劑全部置于人造板的頂層，為控制人造板VOC散發(fā)提供了理論依據(jù)。 最后，基于上述分析，提出了低散發(fā)人造板的設(shè)計(jì)方法，并研制了實(shí)驗(yàn)室樣品，實(shí)測(cè)結(jié)果表明人造板甲醛散發(fā)速率可降低約75%。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TU50;X51
【部分圖文】：

人造板內(nèi)部孔徑分布較廣，上述三種擴(kuò)散機(jī)制一般同時(shí)存C 擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程的綜合效果可以等效成一個(gè)所謂的有效擴(kuò)式如下[27, 28]：e rD Dετ=e為有效擴(kuò)散系數(shù)，m2s-1；ε 和 τ 為分別多孔人造板的孔隙為人造板孔道內(nèi)的參考擴(kuò)散系數(shù)，m2s-1。其中，參考擴(kuò)散道的孔徑分布（Pore size distribution，簡(jiǎn)稱 PSD）及排列聯(lián)）密切相關(guān)。rniglia[28]基于壓汞實(shí)驗(yàn)，發(fā)展了計(jì)算曲折度 τ 的數(shù)學(xué)模型，地獲取孔隙率 ε、曲折度 τ 以及孔徑分布 PSD 等人造板介ndeau 等[29]假設(shè)人造板內(nèi)部不同孔徑孔道的排列方式為并利用壓汞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，先計(jì)算對(duì)應(yīng)某一孔徑范圍的孔體積

研磨技術(shù)提出了一種所謂的常溫萃取法來(lái)測(cè)定 VOC 初始可散發(fā)濃度，其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖 1.5 所示。圖1.5 常溫萃取法實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖該方法首先將樣品在低溫條件下研磨成粉末，然后將粉末置于一個(gè)振蕩裝置中，促使樣品中的 VOC 盡快釋放到一個(gè)閉合的空氣環(huán)路中。當(dāng)環(huán)路中

出口建材圖1.6 雙艙法實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖雙艙法在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以控制 VOC 濃度在室內(nèi)濃度水平，但其要保證進(jìn)口 VOC 濃度恒定，因此需要有非�？煽康倪M(jìn)樣系統(tǒng)，否則進(jìn)口 VOC 濃度的波動(dòng)會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)較大誤差[81]。同時(shí)，利用式（1-17）計(jì)算分離系數(shù)時(shí)也會(huì)存在較大的累積誤差。此外，Bodalal 等[82]提出了一種所謂的擴(kuò)散儀法來(lái)測(cè)定人造板樣品的擴(kuò)散系數(shù) D 和分離系數(shù) K，其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖 1.7 所示。在該方法中，人造板樣品被固定在兩個(gè)密閉環(huán)境艙之間，且樣品通過(guò)預(yù)處理使其初始時(shí)刻不含 VOC；然后向其中一個(gè)環(huán)境艙內(nèi)注入一定量的目標(biāo)VOC 形成高濃度艙，VOC 會(huì)通過(guò)樣品向另一環(huán)境艙即低濃度艙擴(kuò)散；最后實(shí)時(shí)測(cè)定兩環(huán)境艙中 VOC 的濃度變化�；谝欢ǖ臄�(shù)學(xué)推導(dǎo)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王維新;使用酚醛樹(shù)脂作膠粘劑的人造板有沒(méi)有環(huán)境污染問(wèn)題?[J];人造板通訊;2004年08期

2 何中凱;張寅平;王新軻;;一種測(cè)量吸附劑甲醛吸附性能的新方法[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年01期

3 穆有炳;趙臨五;儲(chǔ)富祥;王春鵬;;低成本E_2級(jí)人造板用脲醛樹(shù)脂膠的制備及其應(yīng)用[J];中國(guó)膠粘劑;2008年07期

4 孫樂(lè)芳;脲醛樹(shù)脂膠的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J];化工科技市場(chǎng);2002年07期

5 宋廣生;;我國(guó)城市家庭室內(nèi)甲醛污染分析[J];環(huán)境經(jīng)濟(jì);2006年04期

6 范春彥,宋寶林;人造板甲醛釋放的控制措施[J];吉林林業(yè)科技;2004年06期

7 何中凱;張寅平;;人造板車間內(nèi)工人甲醛暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J];建筑科學(xué);2010年08期

8 陸軍,張吉先,柴文淼;人造板的甲醛釋放及其控制措施的研究進(jìn)展[J];林產(chǎn)工業(yè);2003年06期

9 王春鵬;趙臨五;卜洪忠;金立維;穆有炳;儲(chǔ)富祥;;E_0級(jí)膠合板用低成本UMF樹(shù)脂膠的研制[J];林產(chǎn)工業(yè);2007年06期

10 王春鵬;趙臨五;卜洪忠;穆有炳;金立維;儲(chǔ)富祥;顧水祥;朱建民;張惠民;;E_0級(jí)膠合板用UMF樹(shù)脂膠固化體系的研究[J];林產(chǎn)工業(yè);2008年05期

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1 熊建銀;建材VOC散發(fā)特性研究：測(cè)定、微介觀詮釋及模擬[D];清華大學(xué);2010年

2 王新軻;干建材VOC散發(fā)預(yù)測(cè)、測(cè)定及控制研究[D];清華大學(xué);2007年

3 莫金漢;光催化降解室內(nèi)有機(jī)化學(xué)污染物的若干重要機(jī)理問(wèn)題研究[D];清華大學(xué);2009年

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1 李翠紅;分子篩吸附劑對(duì)甲醛分子吸附性能的研究[D];大連理工大學(xué);2005年

2 嚴(yán)順英;低毒型脲醛樹(shù)脂的合成反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[D];昆明理工大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2808778