漆饰木材气味特征有机化合物的释放与分析

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随着生活水平的提高,木制品被广泛应用于室内家居领域,而漆饰木材的大量使用,使得其散发的气味对室内环境造成严重影响。因此,对漆饰木材释放的VOCs和VVOCs中气味特征有机化合物的质量浓度和气味强度进行研究,有利于解决漆饰木材使用时面临的气味问题。本研究利用Tenax和三种填料吸附管采集样品释放的有机化合物,使用气相色谱-质谱/嗅闻联用(GC-MS/O)技术,研究常见的木材涂装用漆,包括聚氨酯漆(PU漆)、不饱和聚酯漆(PE漆)、水性聚氨酯漆(水性漆)、紫外光固化涂料(UV漆)释放的气味特征有机化合物,并对漆饰木材的释放气味特征有机化合物浓度、气味强度和气味来源进行分析,并探究环境因素对漆饰木材气味特征有机化合物的释放浓度和气味的影响。(1)PU漆释放的气味特征有机化合物质量浓度和气味强度为4360.518μg·m-3、29.9,其中,质量浓度和气味强度最大为的酯类化合物,其质量浓度和气味强度分别为3524.301μg·m-3、10.6。PU漆气味轮廓中最主要的气味特征为非橘水果味,其气味强度为8.6;PE漆释放的气味特征有机化合物质量浓度和气味强度为1544.627μg·m-3、25.7,其中,质量浓度和气味强度最大的物质类别为烯烃类化合物,其质量浓度和气味强度为1143.088μg·m-3、13.1。PE漆气味轮廓中最主要的气味特征为柠檬味,其气味强度为5.6;水性漆释放的气味特征有机化合物的质量浓度和气味强度分别为6832.288μg·m-3、24.9,其中,醇类化合物质量浓度最高为6032.886μg·m-3,芳香族化合物的气味强度最高为6.8。水性漆气味轮廓中,最为突出的为薄荷味和甜味,气味强度为8.2和5.7。而腐味、刺鼻味等令人不愉快气味类型的气味强度为0。UV漆释放的气味特征有机化合物总质量浓度和气味强度分别为793.648μg·m-3、17.6,是四种涂料中释放量最小的。UV漆释放的气味特征有机化合物中,酯类物质的质量浓度和气味强度较大,其质量浓度和气味强度分别为591.373μg·m-3、5.2。UV漆的气味轮廓中薄荷味的气味特征最为明显,气味强度为5.4。(2)漆饰香樟释放的气味特征有机化合物和气味强度均较木材之有所降低漆饰香樟释放的气味特征有机化合物中质量浓度较大的为酯类和醇类,气味强度较大的为芳香族和烯烃类气味物质。漆饰香樟的气味轮廓中芬芳味和薄荷味是最主要的气味特征;漆饰苦楝释放的气味特征有机化合物和气味强度均较苦楝木有所升高。漆饰苦楝释放气味特征有机化合物中酯类和醇类气味物质的质量浓度较大,芳香族类、酯类、烷烃类气味特征物质的气味强度较大。漆饰苦楝的气味轮廓中,最为突出的气味类型为非柑橘类果味、甜味、薄荷味、芬芳味;漆饰阴香与漆饰苦楝相似,漆释放的气味特征有机化合物和气味强度均较阴香木有所升高。漆饰阴香释放气味特征有机化合物中,酯类、烯烃、醇类气味物质的质量浓度较大,芳香族和醇类气味物质的气味强度较大,其气味轮廓中最突出的香型为薄荷味、非柑橘类水果味和芬芳味。PU、PE、水性漆饰面的木材的气味特征有机化合物主要组分为VOCs气味物质,UV漆饰木材主要组分为VVOCs气味物质。PU漆和UV漆主要给漆饰木材带来芬芳味和非柑橘类水果味的增长,PE漆饰木材和水性漆饰木材的薄荷味气味强度较无漆饰木材增长。(3)漆饰木材的气味特征有机化合物主要来自于涂料、木材和叠加来源。来自于涂料的气味特征有机化合物中,不仅包括涂料的原料和涂料生产过程中的中间产物,还来自于涂料的混合溶剂。在涂料未固化时,涂料中的有机化合物与木材结合后的缓慢释放,是导致漆饰木材释放与涂料单独固化气味特征有机化合物不同的主要原因。(4)环境温度在20℃到40℃之间时,温度的升高会促进漆饰香樟中气味特征有机化合物的释放,气味强度也随之增大。释放周期第一天,40℃下PU漆饰香樟较20℃环境下释放气味特征有机化合物的释放的质量浓度增长了521.69%,水性香樟增长了305.37%,是几种环境条件中对漆饰木材释放气味特征有机化合物影响最大的。随着试验周期内时间的推移,水性漆饰香樟和PU漆饰香樟释放的气味特征有机化合物的质量浓度降低速率逐渐减小;环境中相对湿度由40%升至60%时,PU漆饰香樟释放的气味特征有机化合物质量浓度和气味强度均逐渐升高,水性漆饰香樟则有小幅下降。时间因素对于水性漆饰香樟释放气味特征有机化合物的影响小于PU漆饰香樟;随着气体交换率与负载因子之比在0.2 m~3·m-2h-1到1.0 m~3·m-2h-1之间时,水性漆饰香樟和PU漆饰香樟释放的气味特征有机化合物的质量浓度和总气味强度逐渐降低,达到平衡释放状态的所需时间缩短,平衡期水性漆饰香樟和PU漆饰香樟释放的气味特征有机化合物质量浓度降低。
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